Хлорциан. Хлорциан, как боевое отравляющее вещество

Министерство Здравоохранения Республики Беларусь

Белорусский Государственный Медицинский Университет

Реферат на тему:

Хлорциан. Хлорциан, как боевое отравляющее вещество.

Подготовил студент педиатрического факультета

456 группы:

Здитовец Д.А.

Минск 2012

Хлорциан — хлорангидрид циановой кислоты ClCN, бесцветный газ с резким запахом, высокотоксичен. Хлорциан - легко сжижающийся газ (давление паров при 20 С = 1002 мм.рт.ст) с температурой кипения -6.9 °C, в твердой фазе образует кристаллы ромбической сингонии.

Общие:

Сокращения CK

Химическая формула ClCN

Молярная масса 61,46 г/моль

Физические свойства:

Состояние (ст. усл.) бесцветный газ

Плотность при -30 °C - 1.550 г/см³

Термические свойства:

Температура плавления -6,9 °C

Температура кипения 12,6 °C

Энтальпия образования (ст. усл.) 134.2 кДж/

Начальная раздражающая концентрация 0,002 мг/л, непереносимая - 0,06 мг/л. Пребывание в течение 10 мин в атмосфере хлорциана с концентрацией 0,4 мг/л может вызвать смертельный исход.

Очерк из истории:

Хлорциан также производился в качестве боевого отравляющего вещество общеядовитого действия, впервые был применен войсками Антанты в июле 1916 года в ходе Первой мировой войны. Страна, первая применившая это вещество – Франция. Соединение являлось смесью хлорциана с треххлористым мышьяком

Содержание:

1. Реакционная способность

2. Токсичность

3. Применение

3.1 В химическом производстве

3.2 Как отравляющее вещество

4. Исследование на людях

5. Признаки и симптомы отравления

6. Воздействие на окружающую среду / экспозиция:

7. Список использованной литературы

1. Реакционная способность

Хлорциан является типичным псевдогалогеном и обладает высокой реакционной способностью по отношению к нуклеофилам, для него типичны как реакции замещения хлора, так и присоединения к тройной связи. Так, он взаимодействует с щелочами с образованием цианатов щелочных металлов:

ClCN + 2 NaOH NaOCN + NaCl + H2O

Хлорциан медленно гидролизуется водой в нейтральных и кислых растворах с образованием изоциановой кислоты, которая, в свою очередь, гидролизуется с образованием до аммиака и диоксида углерода:

ClCN + H2O HNCO + HCl

HNCO + H2O NH3 + CO2

C аммиаком хлорциан образует цианамид:

ClCN + NH3 H2N-CN + HCl

Реакции с азотными и кислородными нуклеофилами, начинаясь с замещения хлора, могут сопровождаться последующим присоединением к тройной углерод-азотной связи: так, первичные и вторичные амины образуют с хлорцианом сначала N-замещенные цианамиды, а затем - гуанидины:

ClCN + R2NH R2N-CN + HCl

R2N-CN + R2N-CN (R2N)2C=NH

В отличие от аминов, при взаимодействие хлорциана со спиртами продукты замещения алкоксилом хлора - эфиры циановой кислоты - не образуются, реакция ведет к образованию нестойких имидоэфиров угольной кислоты:

ClCN + 2 ROH (RO)2C=NH + HCl

Хлорциан реагирует и с углеродными нуклеофилами, при этом идут реакции замещения хлора. Так, хлорциан при взаимодействии с реактивами Гриньяра образует нитрилы:

RMgCl + ClCN RCN + MgCl2

Ароматические углеводороды цианируются хлорцианом в условиях реакции Фриделя-Крафтса:

ArH + ClCN Ar-CN + HCl ,

В частности, бензол в этих условиях образует бензонитрил, однако эта реакция имеет ограниченное синтетическое применение.

2. Токсичность

По действию хлорциан аналогичен синильной кислоте, поскольку при гидролизе в организме образует цианид-ионы , но в отличие от нее оказывает и раздражающее действие, обусловленное воздействием хлорциана на нуклеофильные функциональные группы рецепторов слизистых оболочек. Смертельная хлорциана концентрация в воздухе: ЛКτ50 = 11 мг·мин/л.

Хлорциан не обладает кумулятивными свойствами, его воздействие проявляется немедленно. При концентрации 0,002 мг/л начинает ощущаться раздражающее действие, а при 0,06 мг/л развивается обильное слезотечение и спазм век. Концентрация 0,4 мг/л может вызвать смертельный исход (достаточно 10-минутного воздействия, при этом смерть наступает в течение 1-15 минут).

3. Применение

3.1.В химическом производстве

Хлорциан является исходным веществом в синтезе цианурхлорида (2,4,6-трихлор-1,3,5-триазина), применяющегося в синтезе гербицидов триазинового ряда и триазиновых активны красителей, синтез проводится каталитической тримеризацией хлорциана.

4. Исследования на людях

Информация предоставлена Мичиганским Департаментом здравоохранения.

Исследования показали, что концентрация примерно 0,7 промилле (1,78 мг/куб м) хлорциана является невыносимой для проведения дальнейшего опыта над людьми. Лица, участвующие в исследовании столкнулись с серьёзными раздражениями слизистых оболочек глаз и носа, после чего, опыты пришлось завершить. Данный процесс проводился в присутствие цианистого раствора с жидким гипохлоритом натрия

5. Признаки и симптомы отравления

Хлорциан, обладающий схожим с синильной кислотой характером токсического действия и уровнем летальной дозы, очень плохо сорбируется угольной шихтой противогаза. При подходящих метеоусловиях можно создавать такие концентрации хлорциана, при которых наступает пробой противогаза, и живая сила противника будет поражена, даже если успеет воспользоваться стандартными средствами защиты от ОВ

С другой стороны, хлорциан обладает свойствами, присущими свойствам при отравлении хлором, о чём свидетельствует атом хлора в молекуле хлорциана. Поэтому, симптомы будут комбинированы, как симптомы при отравлением хлора, так и отравление синильной кислотой.

Этиопатогенез.

Анионы цианидов образуют комплексы с ионами двухвалентного железа цитохромоксидазной системы, вмешиваясь в перенос электронов в системе цитохром а-а3, что приводит к блокаде переноса кислорода в ткани и вызывает цитотоксическую тканевую гипоксию.

А ионы хлоры, хорошо растворяясь в воде и тканевых жидкостях, прежде всего поражают

слизистые оболочки верхних дыхательных путей, трахеи, бронхов. При воздействии

высоких концентраций и длительной экспозиции поражение захватывает и глубокие

отделы дыхательных путей. Интенсивное раздражение рецепторного поля дыхательных

путей вызывает рефлекторную реакцию со стороны гладкой мускулатуры трахеи,

бронхов, а также дыхательного и сосудодвигательного центров

Симптомы:

Хлорциан вызывает интенсивное раздражение глаз (жгучая боль в глазах с тяжелым блефароспазмом, отёк век, конъюнктивит), раздражение слизистой носа и дыхательных путей. В результате отравления происходит усиленное слезотечение, ринорея, и увеличение производства жидкости железами, а так же в легких.

При ингаляционном поступлении наблюдаются такие симптомы, как:

Ринорея, боли в горле. Сонливость. Путаница. Тошнота. Рвота. Кашель с пенистой мокротой. Потеря сознания. Заметное раздражение дыхательных путей с геморрогическим экссудатом из бронхов и трахеи. Симптомы отека легких (накопление жидкости в легких), часто не проявляются через несколько часов и обостряются при физической нагрузке. Отдых и медицинское наблюдение имеет огромное значение при данных проявлениях.

Кожа: хлорциан легко всасывается через неповрежденную кожу, вызывая системные эффекты без раздражающего воздействия на кожу. Примером является цианоз.

Воздействие на нервную систему: головная боль, чувство тревоги и страха, возбуждение, чувство слабости, судороги, потеря сознания, конвульсии, смерть. Время наступления многих эффектов напрямую зависит от концентрации и времени поглощения.

Пищеварительная система: потеря аппетита, потеря веса, тошнота, как с рвотой, так и без, непроизвольное мочеиспускания (жжение мочи) и дефекация.