МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕСИТЕТ» 
 

                 Кафедра безопасности и жизнедеятельности 
 
 
 
 

                                               РЕФЕРАТ 

по дисциплине: Защита населения и объектов от                                                    чрезвычайных ситуаций. Радиационная безопасность

     на  тему: Вещества, относящиеся к СДЯВ

                                      и их краткая характеристика. 
 
 
 
 
 

     Студентка

     УЭФ, 1-й курс, ЗЭА-1 ___________                        Е.Р.Горбач     

     Проверил                                        ___________                     К.Ф. Совелич 
 
 

                                                   МИНСК

                                                      2011 

     Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) — химические соединения, обладающие высокой токсичностью и способные при определенных условиях (в основном при авариях на химически опасных объектах) вызывать массовые отравления людей и животных, а также заражать окружающую среду.

     В настоящее время взамен термина  СДЯВ используется термин Аварийно химически опасные вещества (АХОВ).

     Аварийно  химически опасное вещество (АХОВ) — это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

     Важнейшей характеристикой опасности СДЯВ является относительная плотность их паров (газов). Если плотность пара какого-либо вещества меньше 1, то это значит, что он легче воздуха и будет быстро рассеиваться. Большую опасность представляет СДЯВ, относительная плотность паров которых больше 1, они дольше удерживаются у поверхности земли (напр., хлор), накапливаются в различных углублениях местности, их воздействие на людей будет более продолжительным.

     По  клинической картине поражения  различают следующие виды СДЯВ:

1. Вещества с преимущественно удушающими свойствами.
• с выpаженным пpижигающим действием (хлор,трихлористый фосфор);
• со слабым пpижигающим действием (фосген, хлорпикрин, хлорид серы).
2. Вещества преимущественно общеядовитого действия: оксид углерода, синильная кислота, динитрофенол, этиленхлорид и дp.
3. Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием.
• с выpаженным пpижигающим действием (акрилонитрил);
• со слабым пpижигающим действием (сероводород, оксиды азота, сернистый ангидрид).
4. Нейротропные яды (вещества, действующие на проведение и передачу нервного импульса, нарушающие действия центральной и периферической нервных систем): фосфорорганические соединения, сероуглерод.
5. Вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак).
6. Метаболические яды.
• с алкилирующей активностью (бромистый метил, этиленоксид, метилхлорид, диметилсульфат);
• изменяющие обмен веществ (диоксин).

     В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 (99) «Вредные вещества. Классификация и общие  требования безопасности», по степени  воздействия на организм человека СДЯВ разделяются на 4 класса опасности:

• 1 класс, чрезвычайно опасные: фтористый водород, хлорокись фосфора, этиленимин, ртуть.
• 2 класс, высокоопасные: акролеин, мышьяковистый водород, синильная кислота, диметиламин, сероуглерод, фтор, хлор и т. д.
• 3 класс, умеренноопасные: хлористый водород, бромистый водород, сероводород, триметиламин и др.
• 4 класс, малоопасные: аммиак, метилакрилат, ацетон.

     Директивой  начальника штаба гражданской обороны  ДНГО № 2 от 4.12.1990 г. был утвержден перечень из 34 наименований веществ, отнесенных к СДЯВ (позднее — АХОВ). К ним относятся:

1. Акролеин
2. Акрилонитрил (Нитрил акриловой кислоты)
3. Аммиак
4. Ацетонитрил
5. Ацетонциангидрин
6. Бромистоводородная кислота (водорода бромид)
7. Водород мышьяковистый (арсин)
8. Водород фтористый (водорода фторид)
9. Водород хлористый (водорода хлорид)
10. Водород цианистый (водорода цианид, синильная кислота)
11. Диметиламин
12. Метилакрилат
13. Метиламин
14. Метил бромистый
15. Метилмеркаптан
16. Метил хлористый
17. Оксиды азота
18. Окись этилена
19. Сернистый ангидрид (диоксид серы)
20. Сероводород
21. Сероуглерод
22. Триметиламин
23. Формальдегид
24. Фосген
25. Ртуть
26. Фосфор треххлористый
27. Фтор
28. Хлор
29. Хлорокись фосфора
30. Хлорпикрин
31. Хлорциан
32. Этиленимин
33. Этиленсульфид
34. Этилмеркаптан

     Рассмотрим несколько подробнее характеристику наиболее распространенных СДЯВ и способы защиты от них.

     1.Акролеин (хим., акрол, CH2CH(COH)) - бесцветная жидкость чрезвычайно едкого запаха, вызывающая слезы, кипит при 52,5°, как и угарный газ, является продуктом неполного сгорания. Акролеин обладает резким запахом, раздражает слизистые и является сильным лакриматором, то есть вызывает слезотечение. Кроме того, как и синильная кислота, акролеин относится к веществам общетоксического действия, а также повышает риск развития онкологических заболеваний. Выведение из организма метаболитов акролеина может приводить к воспалению мочевого пузыря – циститу. Акролеин, как и другие альдегиды, вызывает поражение нервной системы. Акролеин и формальдегид относятся к группе веществ, провоцирующих развитие астмы. Он обладает высокой химической и биологической активностью, вызывая вместе с другими альдегидами, кетонами и кислотами, содержащимися в табачном дыме, типичный кашель у курильщиков. 

     2.Акрилонитрил. Нитрил акриловой кислоты или цианистый винил или випилцианид летучая бесцветная горючая жидкость с сладковатым запахом пиридина. Плотность 0,8 , температура кипения 77,3°С, смешивается с большинством органических растворителей, растворимость в воде 7,3%. В воздух может попадать при десорбции из лаков, клеев, пластмасс, использующихся в отделке помещений, а также как промежуточный продукт химического синтеза. Пары акрилонитрила вызывают раздражение слизистых оболочек и кожи. Соприкосновение жидкой фазы с кожей вызывает ожоги. Пары акрилонитрила тяжелее воздуха и образуют взрывоопасные смеси.

     Опасность для человека: При вдыхании паров или попадании внутрь возникает головокружение, тошнота, рвота, одышка, слабость, потливость, в тяжелых случаях – цианоз, потеря сознания, судороги. При соприкосновении кожей жжение ожоги.

     3.Аммиак (NH3) - бесцветный газ с запахом нашатыря (поры восприятия - 0,037 мг/л). Применяют его в холодильном производстве, для получения азотных удобрений. Сухая смесь аммиака с воздухом (4:3) способна взрываться. Аммиак хорошо растворяется в воде.

     В высоких концентрациях он возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. Чаще смерть поступает через несколько часов или суток после отравления от отека гортани и легких. При попадании на кожу может вызвать ожоги различной степени.

     4.Ацетонитрил (нитрил уксусной кислоты, этаннитрил, метилцианид)— органическое химическое соединение. Представляет собой бесцветную жидкость со слабым эфирным запахом.

     Молекулярная  масса 41,05 г/моль; плотность 783 кг/м³ (при 20 °C); температура затвердевания −45,72 °C, температура кипения 81,6 °C; d204 0,7857, n20D 1,3441; η 0,35 мПа·с (20 °C); γ 23,9 мН/м (20 °C .

     Смешивается с водой, этанолом, эфиром, ацетоном, CCl4 и др. органическими растворителями; растворяет масла, лаки, жиры, эфиры целлюлозы, многие синтетические полимеры и неорганические соли; образует азеотропные смеси с водой (температура кипения 76,5 °C; 83,7 % ацетонитрила), бензолом (73,0 °C; 34 % ацетонитрила), CCl4 (65 °C; 17 % ацетонитрила), этанолом (72,5 °C; 44 % ацетонитрила), этилацетатом (74,8 °C; 23 % ацетонитрила), многими алифатическими углеводородами.

     В промышленности ацетонитрил получают аммонолизом уксусной кислоты при 300—450 °C (катализатор — Al2О3, SiO2 и др.), используя небольшой избыток NH3. Выход 90—95 %. Значительное количество ацетонитрила получают как побочный продукт в производстве акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена. Ацетонитрил может быть также получен аммонолизом алифатических углеводородов в присутствии оксидов Со, Мо и др. В лаборатории ацетонитрил удобно получать дегидратацией ацетамида действием Р2O5.

     Ацетонитрил — экстрагент для выделения бутадиена из смеси другими углеводородами С4, жирных кислот из растительных масел и животных жиров; азеотропный агент для выделения толуола из нефтяных дистиллятов; сырьё в производстве лекарственных препаратов; растворитель.

     Ацетонитрил был предложен в качестве ракетного  топлива (темп.сгор 4400 °C в кислороде, уд.импульс 304 сек).

     Ацетонитрил является одним из самых распространенных лигандов в координационной химии.

     Токсичен, всасывается через неповреждённую кожу, опасен при попадании в глаза; ПДК 10 мг/м³, в воде водоёмов — 0,7 мг/л; ЛД50 1670 мг/кг (мыши, перорально). Горюч; температура воспламенения 6 °C, температура самовоспламенения > 450 °C; КПВ 4,1—16,0 %, нижний температурный предел воспламенения 3 °C.

     5.Ацетонциангидрин – бесцветная жидкость, легко растворимая в воде, спирте, эфире, практически не растворима в предельных углеводородах, сероуглероде. Ацетонциангидрин обладает химическими свойствами, характерными для гидроксинитрилов, например гидролизуется (разлагается) водными растворами соляной и серной кислоты.

     Высоко  концентрированный ацетонциангидрин обладает запахом горького миндаля.

     Ацетонциангидрин  – ферментный яд, поражающий дыхательные центры (по действию сходен с цианидами). Может вызывать раздражение глаз и дыхательных путей, отек легких. Отравление может произойти через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт. Предельно допустимая концентрация составляет 0,9 мг/м3, в воде – 0,001 мг/л.

     Ацетонциангидрин  является высоко токсичным веществом.

     Симптомы  поражения – головная боль, сердцебиение, тошнота, рвота, судороги, потеря сознания. Нейтрализовать ацетонциангидрин можно приняв амилнитрит, тиосульфат натрия. Обязательно сменить испачканную одежду и умыться теплой водой; глаза промыть водой и закапать 1-2 капли 2% новокаина.

     6.Бромоводород (НBr) — соединение брома с водородом. Бесцветный газ, сильно дымит на воздухе.

     Бромистый водород это бесцветный газ с  резким запахом, сильно дымящийся на воздухе. Термически очень устойчив.

     Хорошо  растворим в воде: 221 г/100 г воды при 0°С (193 при 25°, 130 при 100°С). Водный раствор  образует азеотропную смесь с 47,63% HBr, которая кипит при 124,3°С.

     Растворяется  в этаноле, образуя слабый электролит.

     7.Водород мышьяковистый - бесцветный газ без запаха, температура кипения 62,4 С, пары тяжелее воздуха.

     Очаг: Нестойкий, замедленного действия. Пары скапливаются в нижних этажах зданий, подвалах, низинах, оврагах.

       Опасность для человека: Вдыхание  паров после скрытого периода (3-24 часа) появляется общая слабость, жажда, сухость во рту и носоглотке, озноб, чувство страха, парестезии, боли в поджелудочной области, тошнота, неукротимая рвота с примесью желчи и крови, удушье, желтушность склер и кожных покровов, носовые кровотечения, кровоизлияния в различных частях тела.

     8.Фтороводород (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода) — бесцветный газ с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

• Критическая температура фтористого водорода 188 °C, критическое давление 64 атм.
• Теплота испарения жидкого HF в точке кипения составляет лишь 7,5 кДж/моль (примерно в 6 раз меньше, чем у воды при 20 °C). Это обусловлено тем, что само по себе испарение мало меняет характер ассоциации фтористого водорода (димерная форма, характерная для жидкости, сохраняется и в парах — в отличие от фазового перехода воды).
• Диэлектрическая проницаемость жидкого фтористого водорода (84 при 0 °C) очень близка к значению д.п. для воды.

     В водном растворе HF (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Соли плавиковой кислоты называются фторидами. Большинство их трудно растворимо в воде, хорошо растворяются лишь фториды Na, К, Ag, Al, Sn, Ni, и Mn. Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

     Очень ядовит! Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.

     9.Водород хлоритый - бесцветный газ с резким запахом, температура кипения –84 С, пары тяжелее воздуха. Негорюч. При соприкосновении с металлами выделяет горючий газ. Емкости могут взрываться при нагревании. ОЧАГ: Нестойкий, быстродействующий. Пары скапливаются в нижних этажах зданий, подвалах, оврагах.

     Опасность для человека: Вдыхание концентрированных  паров вызывает раздражение слизистых  оболочек глаз и дыхательных путей, насморк, кашель, приступ удушья, загрудинную боль. В тяжелых случаях – развитие токсического отека легких. При контакте с кожей – серозное воспаление с пузырями, изъязвления.

     Первая  медицинская помощь в очаге поражения, осуществляемая в порядке само- и взаимопомощи: промыть глаза и лицо водой, надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, смоченную 2% раствором питьевой соды, открытые участки кожи промыть водой с мылом, немедленно покинуть очаг поражения.

     10.Синильная кислота или цианистый водород - бесцветная легколетучая жидкость с запахом горького миндаля. Температура кипения 25-26,8°С, упругость пара определяет очень высокую летучесть (при 20°С - 904 мг/л), поэтому даже при низких температурах можно легко создать большие концентрации HCN в приземном слое атмосферы. Пары синильной кислоты легче воздуха (плотность 0,94) температура замерзания - 14°С. Для применения в зимних условиях можно использовать рецептуру синильной кислоты с низкой температурой замерзания. Например, смесь одного объема HCN с одним объемом хлорпиана имеет температуру замерзания - 43°С.

     С водой синильная кислота смешивается  в любых пропорциях, гидролиз протекает  медленно, поэтому непроточные водоемы  могут сильно заражаться ею. Пары синильной  кислоты хорошо сорбируются различными пористыми материалами (деревом, штукатуркой), шерстяным и хлопчато-бумажным обмундированием. Простое проветривание удаляет лишь 75% адсорбированной кислоты. Синильная кислота легко диффундирует в кирпич, бетон, древесину и даже через неповрежденную яичную скорлупу. Синильная кислота может разлагаться со взрывом (взрывы вызываются самопроизвольной полимеризацией, т.е. процессом укрупнения её молекул с образованием более сложных продуктов). По силе взрыва HCN превосходит такие взрывчатые вещества, как тротил и пироксилин. В результате взрыва образуются безвредные продукты. Синильная кислота легко реагирует с веществами, содержащими альдегидную группу (глюкоза и др. сахара), при этом образуются нетоксичные циангидрины.

     HCN реагирует с аммиаком, образуя  ядовитый цианистый аммоний, поэтому в закрытых помещениях синильную кислоту дегазировать аммиаком нельзя.

     С щелочами HCN дает ядовитые нелетучие  соли, которые разлагаются, поэтому  использовать щелочи для дегазации  закрытых помещений также нельзя.

     При действии хлора или содержащих веществ на HCN образуются токсическое вещество хлорциан.

     С тяжелыми металлами синильная кислота  дает нерастворимые в воде цианиды.

     С солями тяжелых металлов она образует нетоксичные вещества, поэтому они  используются как антидоты, а соединения, которые образовались при этом, являются комплексными.

     11.Диметиламин— вторичный амин, производное аммиака, в молекуле которого два атома водорода замещены метильными радикалами. Бесцветный газ с резким неприятным запахом, легко сжижающийся при охлаждении в бесцветную жидкость. Горюч. Диметиламин растворим в воде и органических растворителях, с кислотами образует кристаллические соли, ацилируется, алкилируется, нитрозируется и т.д. Он образуется при гниении белковых веществ; в промышленности получают (с примесью триметиламина) из метилового спирта и аммиака, а также из формальдегида и хлористого аммония. Диметиламин применяют в органическом синтезе (Манниха реакция), для получения лекарственных веществ (дикаин, аминазин и др.), ракетного топлива (Диметилгидразин), ускорителей вулканизации и др.

     Применяется для производства веществ, используемых в производстве резины. Служит сырьём для производства гептила — ракетного топлива. Использовался в производстве химического оружия (табуна).

     12.Метилакрилат (метиловый эфир акриловой кислоты) - бесцветная подвижная жидкость с резким запахом; температура плавления < -75 °С, температура кипения 80,5 °С, 28,0°С/100мм рт. ст.; хорошо растворим в этаноле, эфире, бензоле и др. органических растворителях; растворимость при 20 °С в 100 г воды составляет 6 г, растворимость воды в 100 г МЕТИЛАКРИЛАТ-1,8 г (20 °С), 2,5 г (25 °С). Образует азео-тропные смеси с водой, метанолом, этанолом и изопро-панолом, кипящие соответственно при 71,0°С (7,2% Н2О), 62,5 °С (54,0% СН3ОН), 73,5 °С (42,4% С2Н5ОН) и 76,0 °С (46,5% изопропанола).

     Химическая  свойства метилакрилата определяются наличием двойной связи, сопряженной с карбонильной группой. Легко гидролизуется в кислой и щелочной средах, переэтерифицируется в присутствии кислот, присоединяет по двойной связи Н2, галогены, гало-геноводороды, спирты, амины, тиолы и др., может быть диено-филом в диеновом синтезе, легко полимеризуется и со-полимеризуется под действием свободный радикалов.

     Его получают также: гидролизом акрилонитрила или этиленциангидрина разбавленый H2SO4 до акриловой кислоты с последующей этерификацией метанолом; карбонилированием ацетилена в присутствии метанола: НС=СН + СН3ОН + СО М.; взаимодействие р-пропиолактона с СН3ОН. Перспективен метод производства метилакрилата из акролеина и СН3ОН в газовой фазе (катализатор-оксиды металлов; 200-400 °С):

     В лабораторная условиях метилакрилат получают дегидрогалогенированием Р-хлорпропионата, дегалогенированием a,b-дигалоген-пропионатов, пиролизом a-ацетокси- или a-метоксипро-пионатов.

     Метилакрилат самовоспломляющий и обладает общетоксическим действием, раздражает слизистые оболочки; при длительного контакте вызывает дерматиты; ПДК 20 мг/м3, в воздухе населенных мест 0,01 мг/м3.

     13. Метиламин— бесцветный газ с запахом аммиака, tкип − 6,32 °C. при большом разведении три-метиламин имеет селедочный запах. Применяется для синтеза пестицидов, лекарств, красителей. Наиболее важными из продуктов являются N-Метил-2-пирролидон (NMP), метилформамид, кофеин, эфедрин и N,N'-диметилмочевина.

     Метиламин является типичным первичным амином. С кислотами метиламин образует соли. Реакции с альдегидами и  ацеталями ведут к основаниям Шиффа. При взаимодействии со сложными эфирами или ацил хлоридами дает амиды.

     Как правило используется в виде растворов: 40 масс% в воде, в метаноле, этаноле или ТГФ.

         Метиламин пожаро- и взрывоопасен : температура самовоспламенения 430, 402 и 190 °С, КПВ 4,9-20,8, 2,8-14,4 и 2,0-11,6% соответственно для моно-, ди- и триметиламинов. В больших концентрациях оказывает вредное воздействие на нервную систему, печень, почки; раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхат. путей; ПДК 1 мг/м3 (моно- и диметиламины), 5 мг/м3 (триметиламин).

       Газ  (бромистый метил) проникает через органы  дыхания  и   кожу.   Характерной   особенностью  отравления   является   наличие  скрытого  (латентного)  периода,  который  может  продолжаться   от   нескольких часов до нескольких суток.

     15 .Метилмеркаптан - газ с резким запахом. Температура плавления — 123,0°, т. кип. 5,95°, плотн. 0,8665 (20°/4°).

     Порог запаха 0,0001—0,0003 мг/м3 или 0,00002 мг/м3. При концентрации 0,001—0,002 мг/л и вдыхании в течение 5 мин работоспособность нарушалась, но при многодневном повторении воздействия метилмеркаптана восстанавливалась. Обследование группы сотрудников лаборатории синтеза сераорганических соединений со стажем 5 лет (концентрация в воздухе меркаптанов в пересчете на метилмеркаптан 0,002—0,02 мг/л, суммы углеводородов 0,003—0,3 мг/л, ртути 0,000005 мг/л, бензола до 0,02 мг/л) не выявило поражений профессиональной этиологии.

     Превращения в организме и выделение. Быстро метилируется, превращаясь в диметилсульфид (Doizaki, Zieve). Около 40% выделяется в виде СО2, 30% — с мочой в виде сульфатов. Обнаруживается в метильной группе метионина, холина и креатина (Canellakis, Turver; Ljuinggren, Norberg).

     Предельно допустимая концентрация 0,8 мг/м3

     16. Метилхлорид - бесцветный газ со сладковатым запахом. Метилхлорид реагирует с хлором в жидкой фазе под давлением в присут. инициаторов и в паровой фазе в объеме в присут. катализаторов (активный уголь, песок и др.) с образованием СН2Сl2 и СНСl3. В аналогичных условиях происходит бро-мирование и иодирование. Гидролизуется водой до метанола, при щелочном гидролизе одновременно образуется ди-метиловый эфир. В присут. Pd, Pt, Ni гидрируется до метана. Реагирует с NH3 в спиртовом р-ре или в газовой фазе, образуя в зависимости от условий р-ции в разном соотношении метил-, диметил-, триметиламины, тетраметиламмо-нийхлорид и гидрохлориды аминов. С третичными аминами дает четвертичные производные. С цианидами и Na2S реагируют с образованием соотв. нитрилов и диметилсульфи-да. В присут. АlСl3 алкилирует ароматич. соединения. С металлич. Na вступает в р-цию Вюрца, с Mg образует реактив Гриньяра. В газовой фазе в присут. АlСl3 реагирует с СО с образованием ацетилхлорида.