Цинк и его соединения: строение, способы получения, физические и химические свойства, применение
Определение и история открытия отравляющих веществ, их классификация, химические свойства. Методика работы с войсковым прибором химической разведки, требования мер безопасности. Синтез цианидных предшественников – основного компонента бинарных "Новичков".
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.10.2019 |
Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТЕРЛИТАМАКСКИЙ ФИЛИАЛ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Курсовая работа
Цинк и его соединения: строение, способы получения, физические и химические свойства, применение
Выполнил
Студент 1 курса заочной формы обучения
Иванов Иван Иванович
Направление подготовки
20.03.01 Техносферная безопасность
Руководитель
старший преподаватель Е.В. Казакова
Стерлитамак - 2019
Введение
Актуальность работы. Новейшие достижения науки и техники человек довольно быстро стал использовать в военных целях. Разрушительная мощь самых современных военных систем с изобретением ядерного оружия достигла апогея. Но не менее опасной является другая разновидность оружия массового поражения - химическое оружие, которое применяется со времен первой мировой войны.
За эти годы накопилось огромное количество ОВ, которое находило практическое применение в военных действиях в Абиссинии, Китае, Вьетнаме и т.д., повлекшее колоссальное уничтожение сельскохозяйственных угодий, лесов, рыб, зверей, птиц, домашнего скота. Но самое страшное - миллионов людей, потерявших здоровье, преждевременно умерших; мертворожденных, физически и умственно неполноценных детей.
Цель работы. Проанализировать группы особо опасных отравляющих веществ и определить методики обнаружения отравляющих веществ.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести комплексное систематическое исследование отравляющих веществ;
- исследовать методики обнаружения отравляющих веществ.
Объект исследования: методики определения отравляющих веществ Предмет исследования: отравляющие вещества.
Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, двух основных глав, заключения и списка использованных источников.
ГЛАВА 1. Общая характеристика отравляющих химических веществ
1.1 Определение и история открытия отравляющих веществ
Отравляющее химическое вещество (ОХВ) -- токсичные химические вещества, применяемые в различных сферах (военном деле, промышленности, в сельском хозяйстве и так далее), которые при применении (разливе, выбросе и тому подобное) загрязняют окружающую среду и могут привести к гибели или поражению людей, животных и растений.
Первые сведения об употреблении ядов мы находим в древнегреческих мифах. Древнейшими ядами вне всякого сомнения были яды растительного и животного происхождения. Множество опаснейших созданий - змей, пауков, сколопендр - испокон веку сосуществовало с человеком, и со временем он научился пользоваться их смертоносным оружием в своих интересах.
Химическое оружие в массовых масштабах применялось в первую мировую войну (1914--1918 гг.). Химическую войну тогда начала немецкая армия. За годы первой мировой войны применялись такие ОВ, как хлор, фосген, синильная кислота, иприт и другие. За эти годы было отравлено 1,3 миллиона человек, из них около 200 тысяч смертельно. Медицинские службы всех армий тогда не были подготовлены к оказанию помощи пораженным. Врачи не знали клиники, диагностики и методов лечения, не хватало лечебных средств. Это приводило к неоправданной гибели массы людей.
Во время второй мировой войны фашистская Германия усиленно готовилась к применению химического оружия, имея навооружении новые, в то время секретные, ОВ (табун, зарин, зоман). Но быстрое наступление Советской Армии предотвратило их применение. Однако фашисты применяли табун и синильную кислоту для уничтожения людей в лагерях смерти.
В 1925 г. была заключена Женевская конвенция о запрещении применения отравляющих веществ и бактериальных средств во время войны. США подписали это соглашение лишь в январе 1975 г., но с оговоркой, что оно не касается применения ядохимикатов типа гербицидов и «веществ для подавления волнений». С 1961 по 1972 г. войска США в массовых масштабах применяли химическое оружие в Южном Вьетнаме, Лаосе и Кампучии. Из числа известных ОВ применялись вещество С5 (си-эс), адамсит, хлорацетофенон, психохимическое вещество В2 (би-зет) и др. Особенно широко использовались ядохимикаты для уничтожения растительности путем распыления их с самолетов и вертолетов.
Применялись три типа веществ: «агент-орандж» -- производные феноксиуксусной кислоты для уничтожения растительности в джунглях и посевных культур; «агент-блю» -- растворы мышьяк-содержащих веществ (какодиловой кислоты и др.) для уничтожения травы и посевов риса; «агент-уайт»--тордон-101 для уничтожения незлаковых культур.
Впоследствии выяснилось, что в составе «оранжевого агента» в весьма высоких концентрациях содержалось высоко токсичное и опасное вещество диоксин, вызывающее тяжелые длительные отравления. Американская авиация распылила гербициды на территории общей площадью более 4,5 млн. га, уничтожая леса, посевы риса и других культур, животных и домашний скот.
На огромных площадях в течение длительного времени не восстанавливалась растительность. Американцы лживо утверждали, что эти ядохимикаты безвредны для людей, в то время как было отравлено более 2 млн. человек, из которых более 250 000 погибли. Пострадали также около 50 тыс. американских военнослужащих, контактировавших с этими веществами. Последствия этих поражений проявляются даже через 10 лет и более в виде злокачественных опухолей, кахексии, выкидышей и рождения детей с уродствами.
отравляющий вещество синтез цианидный
1.2 Классификация отравляющих веществ
Отравляющие химические вещества принято разделять на:
I. Аварийно-химически опасные вещества (АХОВ)
Аварийно-химически опасные вещества (АХОВ), более известные как 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.;
По клинической картине поражения различают следующие виды АХОВ:
1. Вещества с преимущественно удушающими свойствами.
· с выраженным прижигающим действием (хлор, трёххлористый фосфор);
· со слабым прижигающим действием (фосген, хлорпикрин, хлорид серы).
2. Вещества преимущественно общеядовитого действия: оксид углерода, синильная кислота, этиленхлорид и дp.
3. Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием.
· с выраженным прижигающим действием (акрилонитрил);
· со слабым прижигающим действием (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).
Пути воздействия АХОВ на организм человека:
· с пищей и водой (пероральный);
· через кожу и слизистые оболочки (кожно-резорбтивный);
· при вдыхании (ингаляционный).
II. Боевые отравляющие вещества (БОВ)
Боевые отравляющие вещества (БОВ) - токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника.
Наиболее распространены тактические и физиологические классификации БОВ.
Тактическая классификация
· По упругости насыщенных паров (летучесть) на:
1. нестойкие (фосген, синильная кислота);
2. стойкие (иприт, люизит, VX);
3. ядовито-дымные (адамсит, хлорацетофенон).
· По характеру воздействия на живую силу на:
1. смертельные (зарин, иприт);
2. временно выводящий личный состав из строя (хлорацетофенон, хинуклидил-3-бензилат);
3. раздражающие: (адамсит, CS, CR, хлорацетофенон);
4. учебные: (хлорпикрин);
· По быстроте наступления поражающего действия:
1. быстродействующие -- не имеют периода скрытого действия (зарин, зоман, VX, AC, CH, CS, CR);
2. медленно действующие -- обладают периодом скрытого действия (иприт, фосген, BZ, люизит, адамсит);
Физиологическая классификация
Согласно физиологической классификации подразделяют на:
1. нервно-паралитические ОВ (фосфорорганические соединения): зарин, зоман, табун, VX;
2. общеядовитые ОВ: синильная кислота; хлорциан;
3. кожно-нарывные ОВ: иприт, азотистый иприт, люизит;
4. ОВ, раздражающие верхние дыхательные пути или стерниты: адамсит, дифенилхлорарсин, дифенилцианарсин;
5. удушающие ОВ: фосген, дифосген;
6. раздражающие оболочку глаз ОВ или лакриматоры: хлорпикрин, хлорацетофенон, дибензоксазепин, хлорбензальмалондинитрил, бромбензилцианид;
7. психохимические ОВ: хинуклидил-3-бензилат (BZ)
1.3 Физико-химические свойства отравляющих веществ
Эти свойства определяют возможность применения ядовитых химических соединений в качестве ОВ, поведение ОВ в воздухе и на местности, способность активно проникать в организм человека, степень ядовитости (токсичности),способы обнаружения (индикации), обеззараживания (дегазации).
Агрегатное состояние. По своему агрегатному состоянию большинство ОВ -- жидкие вещества, которые легко превращаются в парообразное, капельно-жидкое или аэрозольное состояние. Ряд ОВ являются твердыми кристаллическими веществами и применяются в аэрозольном состоянии при помощи генераторов аэрозолей механического или термического действия.
Летучесть и скорость испарения. Летучестью условно названа концентрация насыщенного пара ОВ в воздухе при данной температуре, то есть максимальное количество парой ОВ, которое может содержаться в воздухе. Летучесть выражается в миллиграммах на литр воздуха (мг/л). Насыщение воздуха парами вещества может быть только в статических условиях закрытого объема. В полевых условиях ОВ испаряются в движущемся потоке воздуха, поэтому концентрации ОВ будут в десятки раз ниже летучести. Однако летучесть определяет скорость испарения и стойкость ОВ на местности. Летучесть веществ зависит от упругости паров и температуры кипения вещества. Вещества с низкой температурой кипения (фосген, синильная кислота) испаряются быстро, а с высокой -- медленно. Этим во многом определяется стойкость ОВ па местности.
Плотность паров ОВ определяется отношением массы 1 л паров ОВ к массе 1 л воздуха. Например, плотность паров фосгена равна 3,5. Это значит, что пары его в 3,5 раза тяжелее воздуха. Плотность парой зависит от молекулярной массы и может быть вычислена по формуле:
д = мол масса ОВ мол-масса ОВ
мол-масса воздух 29
Растворимость. Большинство ОВ являются липидотропными веществами, то есть они хорошо растворяются в жирах, липидах и органических растворителях (бензин, спирт, дихлорэтан, бензол, керосин и др.), в воде растворяются плохо или умеренно, однако в таких концентрациях, которые вызывают поражение людей и животных при употреблении зараженной воды.
Способность к адсорбции и проникновению в различные пористые материалы (дерево, одежду, обувь, продукты питания и т. п.) также характерна для большинства ОВ. На этом свойстве основано применение активированного угля в противогазах. Материалы, пропитанные ОВ, весьма опасны при пользовании ими, так как создается опасность десорбции паров ОВ из одежды пораженных и других предметов, что может вызвать отравление больных и персонала в закрытых помещениях.
Химические свойства ОВ. От химических свойств ОВ зависят реакционная способность вещества, токсичность, действие на организм; на этих свойствах основываются индикация и дегазация ОВ. С точки зрения боевого применения ОВ должны быть устойчивы к высокой температуре в момент взрыва боеприпаса или термическом распылении. Большинство ОВ устойчивы к действию воды, медленно гидролизуются водой. На основании реакции ОВ с кислотами, щелочами и окислителями разрабатываются методы дегазации. ОВ должны быть устойчивы при хранении, не разлагаться при соприкосновении с материалами оболочек, в которых они хранятся (с металлами).
Фосфорорганические соединения (ФОС) по своей химической структуре могут быть производными фосфорной (фосфаты), алкилфосфоновой (фосфонаты), диалкилфосфиновой (фосфинаты), тиофосфорной кислот (тиофосфаты) и других производных фосфорных кислот:
Фосфорная кислота (эфиры называют фосфатами) |
Алкилфосфоновая кислота (одна фосфоруглеродная связь; эфиры называют фосфонатами) |
Диалкилфосфиновая кислота (две фосфоруглеродные связи, эфиры называют фосфинатами) |
Зарин (gВ) -- изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты:
Физические свойства. Зарин -- бесцветная жидкость, практически без запаха (некоторые отмечают слабый фруктовый запах). Температура кипения 158°С (при кипении разлагается), поэтому обладает значительной летучестью (при 20°--13,2 мг/л воздуха) и сравнительно небольшой стойкостью (летом на местности держится до 10 ч). Температура плавления (затвердевания) --56°С, может применяться в зимних условиях. Молекулярная масса 140,1; плотность 1,094 (тяжелее воды); плотность паров по воздуху 4,86. Зарин хорошо растворяется в жирах, липидах и органических растворителях (дихлорэтан, бензол, бензин, спирт и др.) и сравнительно хорошо растворяется в воде. Проникает через кожные покровы в капельно-жидком и парообразном состоянии.
Химические свойства. Наиболее подвижной и реакционно способной является фторфосфорная связь, поэтому по этой связи легче всего идут химические и биохимические реакции зарина. Зарин гидролизуется водой, но медленно (при комнатной температуре на 50% гидролизуется за 5 ч), при этом образуются значительно менее токсичная фтористоводородная кислота и нетоксичный остаток.
Гидролиз зарина резко ускоряется при добавлении щелочных веществ и кипячении. Зарин легко разрушается и дегазируется щелочными веществами, аммиаком:
Для дегазации, предметов, зараженных зарином, применяются 5% растворы едких щелочей, 25% раствор аммиака, или аммиачно-щелочной раствор № 2-ащ и др.
Синтез зарина проводят этерификацией изопропилового спирта дихлорангидридом метилфосфоновой кислоты, при этом в качестве источника фтора могут быть использованы как фториды щелочных металлов:
так и дифторангидрид метилфосфоновой кислоты:
Термически устойчив до 100 °C, термическое разложение ускоряется в присутствии кислот. Летучесть составляет 11,3 мг/л при 20 °C, Относительная плотность пара в 4,86 раза выше плотности воздуха.
3оман, (gD) -- пинаколиновый эфир метилфторофосфоновой кислоты. Представляет собой бесцветную жидкость, практически без запаха (некоторые отмечают слабый камфорный запах).
Физические свойства. Температура кипения зомана около 200°С (с разложением), относится к стойким ОВ (стойкость летом около суток). Температура затвердевания --80°С (по другим данным --42°С). Молекулярная масса 182; плотность, 1,013; плотность паров по воздуху 6,3. Хорошо растворяется в жирах, липидах, органических растворителях; в воде растворяется умеренно. Хорошо проникает через кожу человека и животных.
Химические свойства близки к свойствам зарина (реакции по Р--F связи), но в воде гидролизуется очень медленно (в холодной воде может держаться месяцами). Дегазируется также щелочными веществами.
V-газы. Под этим названием объединяют различные соединения с общей формулой:
где R' --алкильный радикал, ОR" -- алкильный эфир, R --два или три алкильных радикала. Известно около 15 таких соединений, отличающихся радикалами. Более токсичным и вероятным ОВ считается О-этил-S-диизопропиламиноэтил-метилфосфонотионат (Vх ):
V-газы являются аминотиоловыми эфирами фосфоновых кислот, причем аминотиоловая группа содержит две СН2-группы, как и ацетилхолин. Возможно этим объясняется более высокая токсичность V-газов.
Физические свойства. V-газы представляют собой бесцветную жидкость без запаха. Температура кипения около 300°С, поэтому они обладают очень малой летучестью (0,003 мг/л воздуха) и наибольшей стойкостью на местности. Стойкость V-газов на местности при температуре 15°С может быть до 20 сут, а при --10°С -- до 16 нед. Температура плавления V-газов --50°С. В воде они растворяются до 5%, хорошо растворяются в жирах, липидах, органических растворителях.
Характерными особенностями V-газов являются наиболее высокая по сравнению с другими ОВ токсичность и способность хорошо проникать через кожу, вызывая поражения в минимальных дозах. В США предлагают применять V-газы главным образом в аэрозольном состоянии или капельно-жидком виде для создания стойких очагов химического заражения.
Химические свойства. V-газы гидролизуются водой очень медленно. Дегазируются легче веществами, содержащими активный хлор (гипохлоритом кальция), труднее -- щелочными веществами.
Бинарные ФОВ. Как уже сообщалось, в США создается бинарное химическое оружие. Внутри бинарного боеприпаса (артхимснаряда или бомбы) в отдельности находятся два неядовитых компонента, разделенных перегородкой. При выстреле или резком ударе перегородка разрушается, компоненты соединяются и реагируют с образованием зарина или V-газов, не отличающихся в принципе от собственно зарина или V-газов. В качестве компонентов для зарина могут быть использованы фтор-хлоран-гидрид-метилфосфоната и изопропиловый спирт:
Бинарные ФОВ в США условно получили название gВ-2 и Vх -2.
Фосфорорганические инсектициды широко применяются в сельском хозяйстве и дезстанциях для уничтожения насекомых и вредителей: дихлофос (аэрозоль), хлорофос, карбофос, тиофос и др. При неправильном обращении с ним могут быть тяжелые и смертельные отравления, по клинике мало отличающиеся от поражений ФОВ.
Способы боевого применения. ФОВ могут применяться в химических ракетах, бомбах, артхимснарядах и минах, реактивных химических снарядах, химических фугасах и путем распыления с самолетов из выливных авиационных приборов и различных генераторов аэрозолей.
Синильная кислота (НCN) -- бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля. Температура кипения 26°С, поэтому она быстро испаряется и относится к типичным нестойким ОВ (стойкость на местности в летнее время 20-30 мин). Температура замерзания--14°С. Плотность паров 0,93, то есть пары ее легче воздуха. Синильная кислота хорошо растворяется в воде и органических растворителях, фосгене, иприте и других ОВ.
Синильная кислота, как и другие кислоты, со щелочами образует соли, цианиды; НCN + КОН>КCN + Н2O; НCN + NаОН>NаCN + H2О и др.
Цианиды -- это твердые кристаллические вещества, очень ядовитые (смертельная доза при приеме внутрь около 150 мг). С солями железа, кобальта и других тяжелых металлов синильная кислота образует стойкие комплексные соли, К4[Fе(СN)6]; К4[Fе(СN)6]; К4[Аu(СN)6], К4[Со(СN)6] и другие, которые в обычных условиях неядовиты.
Синильная кислота легко присоединяется к альдегидам, например, к формальдегиду, с образованием сравнительно малотоксичиых оксинитрилов (циангидринов), а также к глюкозе (ее альдегидной группе):
Синильная кислота и цианиды могут вступать в реакцию с активными соединениями серы с образованием малотоксичных роданидов:
НСN + S > НCNS (КСNS, NаСNS).
Синильная кислота легко реагирует с галогенами с образованием галоидцианов: CLCN, ВгCN, FCN, JCN, из которых хлорциан состоит на вооружении как ОВ.
Хлорциан, (СLСN) -- бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Температура кипения 13,4°С; обладает высокой летучестью и поэтому еще меньшей стойкостью. Пары его в два раза тяжелее воздуха. Остальные свойства аналогичны синильной кислоте.
Токсичность. Синильная кислота и хлорциан вызывают главным образом ингаляционные поражения. Опасными для человека являются пары синильной кислоты в концентрации 0,1-0,12 мг/л, которые при экспозиции 15-20 мин вызывают тяжелое поражение. Смертельными считаются концентрации 0,2-0,3 мг/л при экспозиции 5-10 мин; 0,4-0,8 мг/л при экспозиции 2-5 мин вызывают быструю смерть.
Пары хлорциана несколько менее токсичны: 0,4-0,8 мг/л вызывают смертельное поражение при экспозиции 5 мин.
Реактиваторы холинэстеразы. Синтезирован и испытан ряд веществ, обладающих способностью связывать ФОВ в крови до вступления в реакцию с холинэстеразной, а также отщеплять ФОВ от холинэстеразы и восстанавливать (реактивировать) активность фермента. К таким реактиваторам относятся вещества, содержащие оксимную группу ( = NOН), которая активно реагирует с электрофильным атомом фосфора. Более изученными и эффективными реактиваторами считают следующие:
-- дипироксим (ТМБ-4) -- 1,1-триметилеп-бис (4-пи-ридинальдоксим) бромид--15% раствор, вводится внутримышечно по 1-2 мл; .
-- 2-ПАМ (пралидоксим) -- пиридин-2 альдоксим-метил-хлорид (или йодид) -- 30% раствор, вводится по 1 мл внутримышечно;
-- обидокснм (токсогонин) -- 1,1-диметилэфир-бис (4-оксиминометилпиридиний) дибромид --25% раствор, вводится по 1-2 мл внутримышечно.
Реакция 2-ПАМ с ингибированной ацетилхолинэстеразой:
Аналогично реагируют и другие реактиваторы. Фосфорилированные оксимы неустойчивы и сразу разлагаются с выделением нетоксичной фосфорной кислоты. Применение реактиваторов холинэстеразы значительно увеличивает терапевтические возможности при тяжелых поражениях, когда с помощью атропина невозможно добиться улучшения состояния больного.
1.3.1 Фосфорорганические отравляющие вещества - от зарина до «Новичков»
Отравляющие вещества (ОВ) нервно-паралитического действия - самая опасная группа ОВ. Все боевые ОВ, относящиеся к этой группе, являются фосфорорганическими соединениями.
Первой группой таких фосфорорганических ОВ были соединения группы G (зарин и другие). Последней группой стали бинарные системы «Новичок».
При этом все фосфорорганические ОВ можно разделить на однокомпонентные (унитарные), которые являются высоко токсичными и действуют непосредственно, и двухкомпонентные (бинарные) системы, где оба компонента малотоксичны или нетоксичны, и токсичные вещества образуются при их смешивании и взаимодействии.
А. Однокомпонентные (унитарные) фосфорорганические ОВ
Соединения группы G - зарин и другие
4 ОВ группы G - это зарин , зоман, циклозарин и табун. Они были получены в нацистской Германии и достались СССР, США и Великобритании после окончания II мировой войны как трофеи
Зарин GB остаток изопропилового спирта |
Зоман GD остаток пинаколинового спирта |
Циклозарин GF остаток циклогексанола |
Табун GA |
Молекулы зарина, зомана, циклозарина обладают большим сходством и относятся к одной химической группе фосфорорганических ОВ, поскольку за активность в них отвечает связь P_F. В них также есть одна связь с углеводородным радикалом P_R и другая связь со спиртовым остатком P_OR (сложноэфирная группа). Между собой эти три молекулы отличаются только остатками спиртов OR (указаны под формулами, циклозарин не производился массово из-за относительной дороговизны соответствующего спирта).
Соединения подобного типа (содержащие одну связь P_R) называются фосфонатами (в данном случае это фторагидриды фосфонатов).
Молекула табуна сильно отличается от молекул остальных веществ группы G. За активность в ней отвечает связь P_C?N, и это единственное фосфорорганическое ОВ с подобной связью. Поэтому отнесение табуна к группе G условное (историческое), с химической точки зрения он является представителем отдельной химической группы фосфорорганических ОВ.
Синтез зарина и его аналогов
Казалось бы, способы получения зарина и его аналогов должны быть секретными. Однако на вышеуказанных страницах Википедии приведены не только формулы, но и схемы синтеза этих соединений. Например, для «самого популярного» зарина самый простой синтез - реакция этерификации, приведенная на английской странице [5]:
Метилдифторфосфонат Изопропиловый спирт Зарин
Схема 1
Другая схема, приведенная на русской странице [5]:
Метилдихлорфосфонат Изопропиловый спирт Фторид натрия Зарин
Схема 2
Хлорангидриды (схема 2) легче вступают в реакцию этерификации, чем фторангидриды (схема 1), замена второго хлора на фтор происходит под действием фторида натрия (или калия).
Привожу эти схемы, поскольку буду ссылаться на них далее в этом очерке.
Зоман, циклозарин и другие аналоги зарина, отличающиеся только спиртовыми остатками, можно синтезировать аналогично зарину.
Когда я увидел эти схемы на страницах Википедии, у меня возник вопрос - когда была первая открытая публикация по синтезу зарина - на Западе, конечно, потому что в СССР это было невозможно.
Поиск по ссылкам привел к заключению, что это, видимо, была статья [9], опубликованная в 1960 г. в весьма солидном журнале, Canadian Journal of Chemistry, который поступал во все ведущие библиотеки мира. В настоящее время можно скачать pdf с сайта этого журнала, причем бесплатно. Но бумажная версия была доступна еще в те времена.
Да, в этой статье канадских ученых описан в нескольких вариантах синтез меченого аналога зарина (32P), но ведь с точки зрения химии все равно. И схемы, приведенные в Википедии на английской странице [5], явно восходят к описанным в статье [9].
Дополнительно следует отметить, что согласно Мирзаянову [4] в ГосНИИОХТ позже была разработана другая схема синтеза зарина (и его аналогов):
Метилцианофторфосфинат Изопропиловый спирт Зарин
Схема 3
Эта схема также потребуется далее в этом очерке.
Поэтому если вы услышите или прочитаете в СМИ, что где-то на Востоке (и не только на Востоке) какие-то террористы (и не только террористы) синтезируют зарин (это проще всего) или его аналоги - не удивляйтесь. Это вполне возможно. Ведь уже почти 60 лет эти схемы известны всем, кого это может заинтересовать.
Но необходимо соблюдение трех условий:
1. Нужны специалисты-химики достаточно высокой квалификации
В настоящее время таких специалистов можно найти в большинстве стран Востока и Латинской Америки, в большинстве стран тропической Африки - вряд ли.
2. Нужна соответствующим образом оборудованная лаборатория
Это не проблема, но для этого нужны деньги.
3. Необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности
Это возможно только при выполнении пп. 1 и 2.
В противном случае синтезирующие с достаточно высокой степенью вероятности сами станут первой жертвой синтезированных ими ОВ.
Кстати, со всей ответственностью могу заявить, что бородачи в подобных лабораториях работать не смогут: борода - сборник загрязнений и не дает надеть противогаз. Поэтому если вдруг какие-то СМИ покажут бородачей, синтезирующих ОВ - не верьте.
Соединения группы V - VG, VX и VR
Согласно информации, приведенной в Википедии, первые соединения группы V были получены в начале 1950-х годов в Великобритании компанией ICI [10]. Они были предложены в качестве пестицидов, одно из них, VG, амитон или тетрам, даже начали продавать в 1954 г. (как инсектицид), но отозвали из-за высокой токсичности (близкой к токсичности зарина):
Амитон VG
В молекуле амитона и других соединений этой подгруппы за активность отвечает связь P_SCH2CH2NR2 (заместители у атома азота могут отличаться, но сам этот остаток обязателен). Имеется две связи со спиртовым остатком P_OR (сложноэфирные группы), вследствие чего эти соединения относятся к фосфатам.
Согласно Википедии, получив информацию о высокой токсичности амитона и его аналогов, этими соединениями заинтересовались британские военные. Исследования проводили в той самой лаборатории Портон-Даун, которая сейчас часто упоминается в связи с делом Скрипалей. В результате было получено несколько новых соединений группы V, из которых VX (создан в 1955 г.) был выбран в качестве боевого ОВ [11]. Позже материалы по VX были переданы США, которые организовали собственное производство.
V X
По токсичности VX приблизительно в 10 раз превосходит зарин и VG.
Как и в подгруппе амитона, в подгруппе VX за активность отвечает связь P_SCH2CH2NR2. Отличие состоит в том, что в этой подгруппе имеется одна связь с углеводородным радикалом P_R и одна связь со спиртовым остатком P_OR, т.е. это фосфонаты, а не фосфаты. Возникает предположение, что при синтезе этих соединений британские ученые поставили задачу получить соединения, подобные зарину и его аналогами группы G, которые также являются фосфонатами.
И только потом появилось соединение Р-33, о котором в Википедии сказано [12]:
VR (Р-33) - отечественный аналог VX, отличающийся от него по составу и свойствам, созданный в 1963 году в НИИ № 42 химиками Сергеем Ивиным, Леонидом Соборовским и Ией Шилаковой. (НИИ № 42 = ГосНИИОХТ)
VR (Р-33)
В книгах Мирзаянова [3, 4] это соединение именуется просто вещество 33.
Токсичность у него приблизительно такая же, как у VX [12].
Все соединения группы V отличаются от зарина и его аналогов, поскольку за активность в них отвечает связь P_SCH2CH2NR2, поэтому они образуют другую химическую группу фосфорорганических ОВ.
Синтез VG, VX и их аналогов
Фосфатные соединений группы V, т.е. VG и его аналоги, были запатентованы еще до того, как была установлена их высокая токсичность, упоминание об этом есть в Википедии (английская страница) [11]. Номер патента не указан, но эти патенты (их было два [13, 14]) без труда находятся поиском на сайте Европейского патентного ведомства. Напоминаю, что VG имеет токсичность на уровне зарина.
Сейчас все патенты Великобритании, США и других стран можно бесплатно скачать на сайте Европейского патентного ведомства, ранее они были доступны в бумажной форме в соответствующих библиотеках вскоре после публикации.
Также в Википедии на нескольких страницах [10-12] упоминается о работах Таммелина (Швеция, Исследовательский институт национальной обороны), которые, видимо, велись отдельно от работ в Великобритании. Прямых ссылок на этих страницах нет, но специалистам его статья давно известна, точную ссылку на нее я нашел в книге Мирзаянова [4].
Подобно статье о зарине [9], это была публикация [15] в весьма солидном журнале, Acta Chemica Scandinavica, который поступал во все ведущие библиотеки мира. Причем эта статья опубликована в 1957 г., т.е. даже еще раньше, чем статья о зарине [9]. В настоящее время pdf с сайта этого журнала можно скачать бесплатно.
В статье Таммелина [15] описан синтез ряда соединений группы V, как фосфатных (типа VG), так и фосфонатных (типа VX), включая аналог VX, в котором у атома азота метильные заместители вместо изопропильных.
Казалось бы, синтез «своего» VX и его ближайших аналогов англосаксы должны были держать в секрете. Но с удивлением обнаружил на русской странице Википедии [11], что на два способа синтеза этих соединений были получены патенты - США [16] (заявлен в 1960 г., опубликован в 1975 г., заявитель - Соединенные Штаты Америки, которые представляет министр армии) и Великобритании [17] (заявлен в 1962 г., опубликован в 1974 г., заявитель - министр обороны Великобритании). В примерах этих патентов описан синтез именно VX, хотя он таким именем не называется. На русской странице [11] приведены схемы синтеза согласно обоим патентам [16, 17], они отличаются друг от друга и от схемы, приведенной в статье [15].
Любопытно, что на английской странице Википедии [11] ссылок на эти патенты нет, хотя приведена схема синтеза VX по патенту США [16]. Привожу ее здесь, поскольку она (точнее, ее последняя стадия) используется в бинарном VX, рассмотренном далее:
QL
QL VX
Схема 4
В патентах [16, 17] также указано, что аналогичным образом можно получить соединения с другими радикалами - низшими алкилами (у азота, кислорода и фосфора). Следовательно, подобным образом может быть получено и вещество Р-33 (VR), и другие аналоги VX.
О применении этих веществ патенте США [16] сказано:
Эти соединения обладают чрезвычайно высокой чрескожной токсичностью для млекопитающих и полезны в качестве химического оружия.
Не правда ли, полная откровенность?
Поэтому если Вы услышите или прочитаете в СМИ, что некие террористы (и не только террористы) синтезируют VX или его аналоги - тоже не удивляйтесь. Схемы синтеза общеизвестны уже очень много лет. И воспроизвести их можно при соблюдении тех же обязательных условий, которые указаны для зарина.
Соединения группы А
Теперь перейдем к однокомпонентным ОВ, которые были синтезированы в СССР в ГосНИИОХТ в 1970-80-е годы, и информацию о которых впервые обнародовал Мирзаянов [1]. В настоящее время их также называют «Новичками», хотя в СССР этот термин применялся только к двухкомпонентным ОВ (подробности далее). Во избежание путаницы здесь они именуются соединениями группы А.
Согласно Мирзаянову было синтезировано 5 таких соединений [4]:
А-230 метильная группа у фосфора |
А-232 метоксигруппа у фосфора |
А-234 этоксигруппа у фосфора |
|
азотный остаток - N,N-диэтилацетамидин |
А-242 метильная группа у фосфора |
А-262 метоксигруппа у фосфора |
|
азотный остаток - N,N,N?,N?-тетраэтилгуанидин |
На странице Википедии, посвященной «Новичкам» [18], приведена формула А-232, на странице, посвященной А-234 [19] - формула этого соединения.
За токсичность соединений группы А отвечает связь P-F, как в зарине и его аналогах, поэтому их можно включить в ту же химическую группу фосфорорганических ОВ как подгруппу, наряду с подгруппой зарина. При этом А-230 и А-242 являются фосфонатами (как зарин и его аналоги), А-232, А-234 и А-262 - фосфатами.
По разным оценкам токсичность соединений группы А близка к токсичности VX или превосходит ее в 5-8 раз [18, 19].
Из них А-234 предположительно был идентифицирован как вещество, которым отравили Скрипалей [20].
В работе иранских ученых 2016 г. [21], свободно доступной в Интернете, описано соединение формулы:
Аналог А-242 метильная группа у фосфора |
|
азотный остаток - N,N,N?,N?-тетраметилгуанидин |
Оно отличается от соединения А-242 только тем, что в нем в азотном остатке- 4 метильные группы вместо 4 этильных.
Иранские ученые получали этот аналог А-242 в микроколичествах, снимали его ЯМР- и масс-спектры, потом получали из него эфиры (с отщеплением фтора) и снимали их масс-спектры. Для этих эфиров используется термин «производные Новичка». Общая цель работы - разработка метода обнаружения и идентификации этих соединений.
Они не изучали токсичность аналога А-242, однако, скорее всего, он обладает высокой токсичностью, сопоставимой с таковой для А-242, поскольку их формулы весьма близки.
Следует отметить, что работа [21] получила определенную известность, ссылка на нее есть на странице Википедии (английской), посвященной «Новичкам» [18].
Информация о других подобных соединениях в открытой литературе не обнаружена.
Синтез соединений группы А
В книге Мирзаянова [4] приведена разработанная в ГосНИИОХТ схема синтеза одного из таких соединений, А-232:
O-Метилцианофторфосфонат |
N,N-диэтилацетамидин |
А-232 |
Схема 5
Этот вариант подобен разработанному ранее там же методу синтеза зарина (схема 3), в его основе лежит замена достаточно легко отщепляемой цианогруппы на нужный остаток.
Естественно, что по этой схеме могут быть получены все известные соединения группы А (и их неизвестные аналоги), если использовать соответствующие исходные соединения.
Например, для получения соединения А-230 можно использовать аналогичную схему:
Метилцианофторфосфинат |
N,N-диэтилацетамидин |
А-230 |
Схема 6
А для получения соединения А-234 - схему:
O-Этилцианофторфосфонат |
N,N-диэтилацетамидин |
А-234 |
Схема 7]
Для получения соединения А-242 по схеме 6 и А-262 по схеме 5 следует использовать N,N,N?,N?-тетраэтилгуанидин вместо N,N-диэтилацетамидина.
Другой вариант синтеза описан в работе иранских ученых для аналога соединения А-242 [21]:
Метилдифторфосфонат |
N,N,N?,N?-тетраметилгуанидин |
Аналог А-242 |
Схема 8
Этот вариант подобен приведенному выше синтезу зарина (схема 1), в его основе - замена отщепляемого фтора на нужный остаток.
Не вызывает сомнений, что и по этому методу могут быть получены различные соединения группы А при использовании соответствующих исходных соединений.
Отсюда можно сделать вывод, что, по всей видимости, соединения группы А можно получить по любым известным методам синтеза зарина при использовании нужных исходных соединений.
Следовательно, как в и случае зарина и VX, синтез соединений группы А описан в открытой литературе, и возможно его воспроизведение высококвалифицированными специалистами в надлежащим образом оборудованных лабораториях.
Б. Двухкомпонентные фосфорорганические ОВ (бинарные системы)
Бинарные системы, разработанные в США
Начнем с того, что вначале бинарные системы были созданы в США для зарина и VX, причем раньше, чем в СССР для Р-33 и А-232.
Как написано в Википедии, для бинарного зарина был разработан артиллерийский снаряд M687, конструкция была стандартизирована в 1976 г., производство начато 16 декабря 1987 г. [22]. В этом снаряде осуществлялась описанная выше реакция синтеза зарина взаимодействием метилдифторфосфоната и изопропилового спирта (схема 1).
По моему мнению, вариант не очень удачный, так как метилдифторфосфонат - весьма агрессивное и едкое вещество, которое может вызывать ожоги и умеренные поражения нервной системы, а при гидролизе выделяет фтористый водород [23]. Хотя конечно, его токсичность многократно меньше, чем у зарина, его сложно назвать малоопасным.
Что касается бинарного VX, который назывался VX2 [11], то в нем осуществлялась последняя стадия синтеза VX из патента США [16] (схема 4) - взаимодействие вещества QL с серой, с последующей самопроизвольной изомеризацией образующегося полупродукта. Вместо твердой серы также использовали жидкую смесь диметилполисульфидов.
Это вариант более удачный, т.к. вещество QL не содержит легко отщепляемых групп и поэтому не является агрессивным и едким.
Отсюда следует, что воспроизведение в средстве доставки (снаряде, бомбе, ракете) последней стадии синтеза токсичного ОВ - стандартный подход при разработке бинарных систем.
Для доставки бинарного VX в США действовала программа BIGEYE, в рамках которой была разработана авиационная бомба BLU-80/B BIGEYE [24]. Вначале на этой странице Википедии про нее написано:
BIGEYE была оригинальной программой трех организаций, которую вел ВМФ США со значительным участием Армии США и ВВС США. Первоначально утвержденная в 1950-е годы, она сохранялась и в 1990-е.
Далее, в разделе «История» сказано (надстрочные ссылки - внутри этой статьи):
BIGEYE (акроним, полное название «Бинарное генерируемое внутри химическое оружие с серией "EYE" 500-фунтовых бомб») было обычным названием для BLU-80/B, концепции, принятой в 1950-е годы. В 1970-е годы в арсенале Пайн Блафф были изготовлены приблизительно 200 испытательных изделий.[1] Первоначальные контракты на производство BIGEYE были заключены в июне 1988 г. с Marquardt Company, Ван-Найс, Калифорния, главным подрядчиком проекта для большей части программы. Первоначальный график для американской программы бинарного химического оружия устанавливал, чтобы BIGEYE был развернут к сентябрю 1988 г.[4] Президент Рейган уполномочил выделить более $59 миллионов в 1986 г. на возобновление программы бинарного химического оружия. По первоначальному графику BIGEYE должен был стать вторым видом производимого бинарного химического оружия, (первым был бинарный артиллерийский снаряд), за ним должны были последовать бинарные химические ракеты. После отчета Главного бюджетно-контрольного управления (GAO), указавшего на многочисленные недостатки в программе, американский Сенат внес предложение о фактической ликвидации программы бинарного химического оружия, включая бомбу BIGEYE. В 1989 г. президент Джордж Г.У. Буш объявил, что США сохранят возможность производить такое бинарное оружие. В момент его заявления 1992 г. был самым ранним сроком, когда, как ожидали, это оружие будет развернуто.[2]
Бинарные системы, разработанные в СССР («Новички»)
Теперь перейдем к двухкомпонентным «Новичкам», разработанным в СССР в 1970-80-е годы, информацию о которых, как уже было сказано, впервые обнародовал Мирзаянов [1].
В книгах Мирзаянова [3, 4] описаны две таких системы, принятые на вооружение в СССР. Первая двухкомпонентная система, «Новичок» без индекса, была бинарной формой вещества Р-33. При взаимодействии компонентов в ней протекала следующая реакция [4]:
O-Изобутилметилцианофосфинат |
2-(N,N-диэтиламино) этилмеркаптан |
VR (Р-33) |
Схема 9
Полагаю, что совсем нетоксичным исходное фосфорорганическое соединение назвать нельзя - цианогруппа (которая замещается на фтор) также достаточно активна, в молекуле табуна именно она отвечает за токсичность. Но эта токсичность должна быть умеренной, на уровне обычных пестицидов.
Исходя из того, что общий подход для бинарных систем - воспроизведение в средстве доставки последней стадии синтеза ОВ, можно считать, что это еще один способ синтеза соединений группы V, отличный от упомянутых выше [11, 15-17].
Согласно Мирзаянову [4], эту двухкомпонентную смесь вначале предложил Гудков, зам. директора ГосНИИОХТ. Но первые ее испытания в 1977 г. окончились неудачно, В эксперименте использовали смесь, которая содержала спирт вместо меркаптана, и поэтому должен был получиться нетоксичный аналог вещества Р-33, где вместо серы был кислород, однако выход составил только 7 %. Кузнецов, пришедший в ГосНИИОХТ позже и также ставший зам. директора, предположил, что это связано с тем, что использовали авиабомбу, которая падала с небольшой высоты, и просто было недостаточно времени на тщательное перемешивание компонентов. Поэтому он предложил использовать ракету специальной конструкции. Ее разработка закончилась в 1990 г., были проведены успешные испытания и ракеты приняты на вооружение.
Вторая двухкомпонентная система «Новичок-5», разработанная и принятая на вооружение практически одновременно, была бинарной формой соединения А-232 [3, 4]. При этом схема 5 описывает как синтез А-232, так и реакцию, протекающую при взаимодействии компонентов в бинарной системе (согласно подходу последней стадии) [4].
Были получены и другие «Новички», бинарные формы соединений группы А, но их разработки остановились на экспериментальных стадиях.
Так что сначала двухкомпонентные фосфорорганические ОВ и средства их доставки разработали в США, а потом уже в СССР.
В свете того, что написано про M687 и BIGEYE, упреки Мирзаянова, что в СССР и РФ вели аналогичные работы с бинарными «Новичками» в тот же период (приблизительно 1985-1992 гг.), выглядят, скажем так, односторонними.
Синтез цианидных предшественников - основного компонента бинарных «Новичков»
Цианидным предшественником вещества Р-33 является исходное вещество на схеме 9.
Известно, что атом хлора, связанный с фосфором, достаточно подвижен и может быть замещен на цианогруппу, в частности, подобную реакцию используют на последней стадии синтеза табуна, приведенной в Википедии [8]:
N,N-Диметиламинодихлорфосфат |
Этанол |
Цианид натрия |
Табун |
Схема 10
Поэтому, вероятно, можно получить цианидный предшественник вещества Р-33 из его хлор-предшественника. Сам этот хлор-предшественник можно получить подобно синтезу зарина (схема 2) взаимодействием метилдихлорфосфоната и изобутилового спирта без источника фтора.
Цианидными предшественниками соединений группы А являются исходные вещества на схемах 5-7.
Эти вещества могут быть получены из соответствующих дихлорангидридов (метилдихлорфосфоната и т.п.) реакциями замещения хлора на фтор и цианогруппу, подобными приведенным на схемах 2 и 10 (т.е. действием цианида натрия/калия и фторида натрия/калия).
Синтез цианидных предшественников, несомненно, представляет заметно меньшую опасность, чем синтез соответствующих ОВ. Однако совсем безопасным назвать его нельзя, определенную опасность могут представлять исходные реагенты, особенно содержащие активный хлор (связь P-Cl). Да и сами цианидные предшественников, как было сказано выше, могут обладать умеренной токсичностью, на уровне обычных пестицидов.
Отсюда можно сделать вывод, что производство цианидных предшественников требует условий и техники безопасности на уровне производства таких пестицидов.
Что касается второго компонента бинарных систем (см. для примера схемы 5-7 и 9), то во всех случаях он не должен представлять проблем как с точки с точки зрения его получения, так и с точки зрения токсичности.
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Методы обнаружения химически опасных и отравляющих веществ
Обнаружение отравляющих веществ в воздухе, на местности, технике и других объектах производится при помощи приборов или путем взятия проб и последующего анализа их в химической лаборатории. Работа приборов химической разведки осуществляется на основе химического или полупроводникового метода обнаружения химически опасных и отравляющих веществ.
Химический метод индикации заключается в том, что при взаимодействии химически опасных или отравляющих веществ с реактивом меняется его цвет (ВПХР, НП-3М, УГ-2, УПГК, КХК-2, ИСХК). В зависимости от того, какой был взят индикатор и как он изменил окраску, определяют тип вещества и примерную его концентрацию в воздухе.
Электрохимический метод основан на том, что под воздействием химически опасных веществ возникает ток в электролитической ячейке (Колион-701, АНКАТ-7631М). Анализируемый воздух с помощью побудителя расхода прокачивается через электрохимический детектор гальванического типа, в котором генерируется электрический ток. Сила тока на выходе прямо пропорциональна концентрации ХОВ в воздухе.
Фотоионизационный метод основан на ионизации молекул излучением источника вакуумного ультрафиолета ВУФ (Колион-1). Воздух с помощью побудителя расхода прокачивается через детектор, где анализируемое вещество ионизируется от лампы тлеющего разряда. Заряженные частицы под воздействием приложенного к электродам напряжения перемещаются в ионизационной камере детектора, формируя токовый сигнал, пропорциональный концентрации вещества.
Полупроводниковый метод основан на изменении сопротивления газочувствительного полупроводника при контакте его с молекулами обнаруженных газов.
Методика работы работа с войсковым прибором химической разведки (впхр)
Войсковой прибор химической разведки предназначен для определения в воздухе, на местности, технике отравляющих веществ (зарина, зомана, V-газов, иприта, фосгена, дифосгена, синильной кислоты, хлорциана).
Принцип работы прибора ВПХР заключается в следующем: при прокачивании ручным поршневым насосом зараженного воздуха через индикаторные трубки в них происходит изменение окраски наполнителя под действием отравляющих веществ. По изменению окраски наполнителя и её интенсивности или времени перехода окраски судят о наличии отравляющего вещества и его примерной концентрации.
Устройство прибора.
В состав комплекта прибора (рис. 8) входят насос, бумажные кассеты с индикаторными трубками, насадка к насосу, противодымные фильтры, защитные колпачки, электрофонарь, грелка и пятнадцать патронов к ней, лопаточка, памятка по работе с прибором, инструкция по эксплуатации прибора, плечевой ремень.
Насос поршневой служит для прокачивания исследуемого воздуха через индикаторные трубки. В ручке насоса размещены ампуловскрыватели, служащие для разбивания ампул, имеющихся в индикаторных трубках. В головке насоса размещены нож для надреза концов индикаторных трубок, гнездо для установки индикаторной трубки. На торце головки имеются два глухих отверстия для обламывания концов трубок.
Рис. 8. Войсковой прибор химической разведки (ВПХР): 1 - ручной насос; 2 - насадка к насосу; 3 - защитные колпачки; 4 - противодымные фильтры; 5 - патроны грелки; 6 - электрический фонарь; 7 - грелка; 8 - штырь; 9 - лопаточка; 10 - бумажные кассеты с индикаторными трубками.
Насадка к насосу предназначена для работы с прибором в дыму, при определении отравляющих веществ на почве, технике, одежде и других предметах, а также при определении ОВ в почве и сыпучих материалах.
Индикаторные трубки предназначены для определения ОВ и представляют собой запаянные стеклянные трубки, внутри которых помещены наполнитель и ампулы с реактивами. Индикаторные трубки маркированы цветными кольцами и уложены в бумажные кассеты по 10 шт. На лицевой стороне кассеты дан цветной эталон окраски и указан порядок работы с трубками.
В комплект прибора входят три вида индикаторных трубок:
для определения ОВ типа зоман, зарин, V-газов - с одним красным кольцом и красной точкой;
для определения ОВ типа фосген, дифосген, синильной кислоты и хлорциана - с тремя зелеными кольцами;
для определения ОВ типа иприт - с одним желтым кольцом.
Противодымные фильтры состоят из одного слоя фильтрующего материала (картона) и нескольких слоев капроновой ткани. Фильтры используются для определения ОВ в дыму или воздухе, содержащем пары веществ кислого характера, а также для определения ОВ в почве или сыпучих материалах.
Защитные колпачки служат для предохранения внутренней поверхности воронки насадки от заражения каплями стойких ОВ и для помещения проб почвы и сыпучих материалов.
Электрофонарь применяется ночью для наблюдения за изменением окраски индикаторных трубок.
Грелка служит для подогрева индикаторных трубок при пониженной температуре окружающего воздуха.
Патрон грелки состоит из металлической гильзы, ампулы с раствором. На дно гильзы насыпан порошок магния, закрытый сверху прокладкой из фильтровальной бумаги.
При подготовке прибора к работе с прибором необходимо сделать внешний осмотр, проверить наличие в приборе всех предметов и убедиться в их исправности, разместить кассеты с индикаторными трубками в следующем порядке: сверху трубки с красным кольцом и точкой, затем трубки с тремя зелеными кольцами, внизу - трубки с желтым кольцом. Необходимо также убедиться, что не истек срок годности индикаторных трубок.
Определение отравляющих веществ в воздухе.
Обследовать воздух индикаторными трубками необходимо в следующем порядке. В первую очередь определяют пары ОВ нервно-паралитического действия индикаторными трубками с красным кольцом и точкой. Независимо от полученных показаний при содержании ОВ нервно-паралитического действия определяют наличие в воздухе нестойких ОВ (фосген, синильная кислота, хлорциан) с помощью индикаторной трубки с тремя зелеными кольцами. Затем определяют наличие в воздухе паров иприта индикаторной трубкой с одним желтым кольцом.
Порядок работы с трубками, имеющими одно красное кольцо и точку (на зарин, зоман, V-газы).Необходимо взять две индикаторные трубки. С помощью ножа на головке насоса надрезать, а затем отломить концы индикаторных трубок. Пользуясь ампуловскрывателем с красной чертой и точкой, разбить верхние ампулы обеих трубок и, взяв трубки за верхние концы, энергично встряхнуть их 2-3 раза. Одну из трубок (опытную) немаркированным концом вставить в насос и прокачать через нее воздух (5-6 качаний), через вторую (контрольную) воздух не прокачивается, и она устанавливается в штатив корпуса прибора.
Затем ампуловскрывателем разбить нижние ампулы обеих трубок и после встряхивания их наблюдать за переходом окраски контрольной трубки от красной до желтой. К моменту образования желтой окраски в контрольной трубке красный цвет верхнего слоя наполнителя опытной трубки указывает на опасную концентрацию ОВ. Если в опытной трубке желтый цвет наполнителя появится одновременно с контрольной, то это указывает на отсутствие ОВ или малую его концентрацию. В этом случае определение ОВ в воздухе повторяют, но вместо 5-6 делают 50-60 качаний насосом и нижние ампулы разбивают после 2-3-минутной выдержки. Положительные показания в этом случае свидетельствуют о практически безопасных концентрациях ОВ.
...Подобные документы
Содержание цинка в земной коре. Месторождения полиметаллических цинковых руд. Пирометаллургический и гидрометаллургический способы получения цинка и его применение. Физические и химические свойства, взаимодействие с простыми и сложными веществами.
презентация [672,3 K], добавлен 16.02.2013Понятие аминокислот, их сущность, строение, история открытия, структура, свойства, классификация, назначение и применение. Аммиак, его определение, основные физические и химические свойства, особенности получения, применение и физиологическое действие.
реферат [18,6 K], добавлен 17.12.2009История открытия железа. Положение химического элемента в периодической системе и строение атома. Нахождение железа в природе, его соединения, физические и химические свойства. Способы получения и применение железа, его воздействие на организм человека.
презентация [8,5 M], добавлен 04.01.2015Классификация и закономерности протекания химических реакций. Переходы между классами неорганических веществ. Основные классы бинарных соединений. Оксиды, их классификация и химические свойства. Соли, их классификация, номенклатура и химические свойства.
лекция [316,0 K], добавлен 18.10.2013Классификация альдегидов, строение, нахождение в природе, биологическое действие, применение. Номенклатура кетонов, история открытия, физические и химические свойства. Реакции нуклеофильного присоединения. Химические методы идентификации альдегидов.
презентация [640,8 K], добавлен 13.05.2014Общая характеристика металлов. Определение, строение. Общие физические свойства. Способы получения металлов. Химические свойства металлов. Сплавы металлов. Характеристика элементов главных подгрупп. Характеристика переходных металлов.
реферат [76,2 K], добавлен 18.05.2006Номенклатура, изомерия, классификация и физические свойства диеновых углеводородов и органических галогенидов. Способы получения и химические свойства. Сущность диенового синтеза. Натуральные и синтетические каучуки, их применение в строительстве.
контрольная работа [85,0 K], добавлен 27.02.2009Характеристика, основные физические и химические свойства лития. Использование соединений лития в органическом синтезе и в качестве катализаторов. История открытия лития, способы получения, нахождение в природе, применение и особенности обращения.
доклад [11,4 K], добавлен 08.04.2009История открытия элемента и его нахождение в природе. Способы получения металлов из руд, содержащих их окислы. Восстановление двуокиси титана углем, водородом, кремнием, натрием и магнием. Физические и химические свойства. Применение титана в технике.
реферат [69,5 K], добавлен 24.01.2011Пероксиды как кислородные соединения, их классификация и методика получения, основные физические и химические свойства. Получение и сферы применения пероксида натрия Na2O2. Исчисление количества реагентов, необходимых для получения 10 г пероксида натрия.
курсовая работа [24,8 K], добавлен 28.07.2009Металлический барий и его распространенность в природе. Получение металлического бария. Электролиз хлорида бария. Термическое разложение гидрида. Химические и физические свойства. Применение. Соединения (общие свойства). Неорганические соединения.
автореферат [21,0 K], добавлен 27.09.2008История открытия минерала. Области его применения. Системная характеристика малахита. Его физико-химические свойства. Способы лабораторного получения вещества. Расчет массовой доли выхода продукта. Химические доказательства образования малахита.
контрольная работа [534,9 K], добавлен 15.06.2015Формула соединения, его названия, химические и физические свойства. Методы получения этилбензоата методом синтеза. Применение в парфюмерной промышленности, в качестве реагента в основном органическом синтезе. Расчет и экспериментальное получение вещества.
практическая работа [172,1 K], добавлен 04.06.2013Основные физические и химические свойства, технологии получения бериллия, его нахождение в природе и сферы практического применения. Соединения бериллия, их получение и производство. Биологическая роль данного элемента. Сплавы бериллия, их свойства.
реферат [905,6 K], добавлен 30.04.2011Общая характеристика бензальацетона: его свойства, применение и методика синтеза. Способы получения альдегидов и кетонов. Химические свойства бензальацетона на примере различных реакций образования соединений, конденсации, восстановления и окисления.
курсовая работа [723,0 K], добавлен 09.11.2008Аминокислоты – азотсодержащие органические соединения. Способы их получения. Физические и химические свойства. Изомерия и номенклатура. Аминокислоты необходимы для синтеза белков в живых организмах. Применение в медицине и для синтеза некоторых волокон.
презентация [38,3 K], добавлен 21.04.2011Распространение цинка в природе, его промышленное извлечение. Сырьё для получения цинка, способы его получения. Основные минералы цинка, его физические и химические свойства. Область применения цинка. Содержание цинка в земной коре. Добыча цинка В России.
реферат [28,7 K], добавлен 12.11.2010Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016История открытия магния. Характеристика по положению в периодической системе Д.И. Менделеева. Применение магния и его соединений. Его физические свойства. Химические свойства магния и его соединений. Распространение в природе и особенности получения.
реферат [37,0 K], добавлен 26.08.2014Структура углеродных наноструктур. История открытия, геометрическое строение и способы получения фуллеренов. Их физические, химические, сорбционные, оптические, механические и трибологические свойства. Перспективы практического использования фуллеренов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.11.2011