К какой группе относиться вещество зарин. Нервно-паралитические газы: зарин, зоман, табун и VX

Классификация токсичных химических соединений, предназначенных для поражения живой силы вероятного противника. История создания нервно-паралитического газа зарин, его физиологическое действие на организм человека. Уравнения реакций утилизации зарина.

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/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Иркутский государственный университет"

Химический факультет

Реферат

" Боевые отравляющие вещества "

Выполнила: студентка 2-го курса

габдрашитова а.с.

Проверила: доц. михайленко в.л.

Иркутск 2015 г.

Введение

1. История создания зарина

2. Общая характеристика

3. Физиологическое действие на организм человека

4. Признаки поражения зарином

5. Профилактика

7. Лечение

8. Уравнения реакций утилизации

8.1 Гидролиз

8.2 Реакции с гипохлоритами

8.3 Реакции со спиртами и фенолами

Список используемой литературы

Введение

Отравляющие вещества (ОВ) - токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника во время военных действий и одновременном сохранении материальных ценностей при атаке в городе. Могут проникать в организм через органы дыхания, кожные покровы и пищеварительный тракт. Боевые свойства (боевая эффективность) ОВ определяются их токсичностью (обусловленной способностью ингибировать ферменты или взаимодействовать с рецепторами), физико-химическими свойствами (летучесть, растворимость, устойчивость к гидролизу и т.д.), способностью проникать через биобарьеры теплокровных и преодолевать средства защиты.

Наиболее эффективным способом применения отравляющих веществ является аэрозольный способ, при котором ближайший к земле слой воздуха будет заражаться мельчайшими капельками (туман) и парами ОВ.

Поражающее действие отравляющих веществ имеет ряд особенностей.

За короткое время они могут вызывать массовые поражения, носящие характер острых интоксикаций (отравлений). Для отравляющих веществ характерно объемное действие заражение приземного слоя воздуха на больших площадях. В парообразном (газообразном) состоянии, а также в виде аэрозолей (туман, дым) ОВ могут проникать в негерметизированные защитные сооружения (помещения) и вызывать поражение находящихся в них людей. В воздухе, на местности и в различных объектах внешней среды ОВ более или менее длительное время сохраняют свои поражающие свойства.

Поражение людей может произойти при вдыхании воздуха, зараженного парами и аэрозолями отравляющих веществ; при попадании капель и воздействии паров ОВ на кожу и слизистые оболочки; при соприкосновении с предметами и местностью, зараженными отравляющими веществами, а также при употреблении зараженных ОВ пищевых продуктов и воды.

Критерии боевой эффективности ОВ: токсичность, быстродействие (время от контакта с ОВ до появления эффекта), стойкость.

Токсичность отравляющих веществ - это способность ОВ вызывать поражение при попадании в организм в определенных дозах. В качестве количественной характеристики поражающего действия ОВ и других, токсичных для человека и животных соединений используют понятие токсическая доза. При ингаляции токсодоза равна произведению концентрации ОВ в воздухе на время воздействия в минутах (мг * мин/л); при проникновении ОВ через кожу, желудочно-кишечный тракт и кровяной поток токсодоза измеряется количеством ОВ на килограмм живой массы (мг/кг).

Стойкость - это способность ОВ сохранять свои поражающие действия в воздухе или на местности в течении определенного периода времени. На переход в боевое состояние ОВ и действие их в атмосфере и на местности оказывают влияние физико-химические характеристики: летучесть, вязкость, поверхностное натяжение, температура плавления и кипения, устойчивость к факторам внешней среды.

Классификация ОВ

1. Первое поколение

1.1. ОВ кожно-нарывного действия (стойкие ОВ серный и азотистые иприты, люизит)

1.2. ОВ общетоксического действия (нестойкое ОВ синильная кислота);

1.3. ОВ удушающего действия (нестойкие ОВ фосген, дифосген);

1.4. ОВ раздражающего действия (адамсит, дифенилхлорарсин, хлорпикрин, дифенилцианарсин)

2. Второе поколение

2.1. ОВ нервно-паралитического действия

3. Третье поколение

3.1. Психо-химические ОВ

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - группа летальных ОВ, представляющих собой высокотоксичные фосфорсодержащие ОВ (зарин, зоман, Ви-Икс).

Зоман - бесцветная жидкость со слабым запахом камфоры, плотность 1,01 г/смі, температура кипения 185-187°С, температура затвердения от -30 до -80 °С, в воде растворяется плохо.

Ви-Икс - бесцветная жидкость, без запаха, плотность 1,07 г/смі; часть Ви-Икс - до 5 % - растворяется в воде. Жидкое Ви-Икс имеет вязкость моторного масла, температуру кипения 237 °С, малую летучесть, затвердевает примерно при - 50 °С.

Все фосфорсодержащие вещества хорошо растворяются в органических растворителях и жирах, легко проникают через неповрежденную кожу. Действуют в капельно-жидком и аэрозольном (пары, туман) состоянии. Попадая в организм, фосфорсодержащие ОВ ингибируют (угнетают) ферменты, регулирующие передачу нервных импульсов в системах дыхательного центра, кровообращения, сердечной деятельности и др. Отравление развивается быстро. При малых токсических дозах (легкие поражения) происходит сужение зрачков глаз (миоз), слюнотечение, боли за грудиной, затрудненное дыхание. При тяжелых поражениях сразу; же наступает затрудненное дыхание, обильное потоотделение, спазмы в желудке, непроизвольное отделение мочи, иногда рвота, появление судорог и паралич дыхания.

Отравляющие вещества общеядовитого действия - группа быстродействующих летучих ОВ (синильная кислота, хлорциан, окись углерода, мышьяковистый и фосфористый водород), поражающих кровь и нервную систему. Наиболее токсичные - синильная кислота и хлорциан.

Синильная кислота -бесцветная летучая жидкость с запахом горького миндаля, температура кипения 26°С, замерзания - минус 14 °С, плотность 0,7 г/смі, хорошо растворяется в воде и органических растворителях.

Хлорциан - бесцветная, тяжелая, летучая жидкость, температура кипения 19 °С, замерзания - минус 6°С, плотность 1,2 г/смі, в воде растворяется плохо, в органических растворителях - хорошо.

При тяжелом отравлении ОВ общеядовитого действия наблюдается металлический привкус во рту, стеснение в груди, чувство сильного страха, тяжелая одышка, судороги, паралич дыхательного центра.

Отравляющие вещества удушающего действия , при вдыхании которых поражаются верхние дыхательные пути и легочные ткани. Основные представители: фосген и дифосген.

Фосген - бесцветная жидкость, температура кипения 8,2 °С, температура замерзания -минус 118°С, плотность 1,42 г/смі. В обычных условиях он представляет собой газ, в 3,5 раза тяжелее воздуха.

Дифосгена бесцветная маслянистая жидкость с запахом, прелого сена, температура кипения 128 °С, замерзания - минус 57СС, плотность 1,6 г/смі.

При вдыхании фосгена чувствуется запах прелого сена и неприятный сладковатый привкус во рту, ощущается жжение в горле, кашель, стеснение в груди. По выходе из зараженной атмосферы эти признаки пропадают. Через 4-6 ч состояние пораженного резко ухудшается. Появляется кашель с обильным выделением пенистой жидкости, дыхание становится затруднительным.

Отравляющие вещества кожно-нарывного действия - иприт и азотистый иприт . Химически чистый иприт - маслянистая бесцветная жидкость, технический - маслянистая жидкость желто-бурого или буро-черного цвета с запахом горчицы или чеснока, тяжелее воды в 1,3 раза, температура кипения 217°С; химически чистый иприт затвердевает при температуре около 14°С, а технический- при 8°С, в воде растворяется плохо, в жирах и органических растворителях - хорошо. Действует иприт в капельно-жидком, аэрозольном и парообразном состоянии.

Иприт легко проникает через кожу и слизистые оболочки; попадая в кровь и лимфу, разносится по всему организму, вызывая общее отравление человека или животного. При попадании капель иприта на кожные покровы признаки поражения обнаруживаются через 4-8 ч. В легких случаях появляется покраснение кожи с последующим развитием отека и ощущением зуда. При более тяжелых поражениях кожи образуются пузыри, которые через 2-3 дня лопаются и образуют язвы. При отсутствии инфекции пораженный участок заживает через 10- 20 суток. Возможно поражение кожных покровов парами иприта, но более слабое, чем каплями.

Пары иприта вызывают поражение глаз и органов дыхания. При поражении глаз отмечается ощущение засоренности глаз, зуд, воспаление конъюнктивы, омертвение роговой оболочки, образование язв. Через 4-6 ч после вдыхания паров иприта ощущается сухость и першение в горле, резкий болезненный кашель, затем появляются охриплость и потеря голоса, воспаление бронхов и легких.

Отравляющие вещества раздражающего действия - группа ОВ, воздействующих на слизистые оболочки глаз (лакриматоры, например хлорацетофенон ) и верхние дыхательные пути (стерниты, например адамсит ). Наибольшей эффективностью обладают ОВ комбинированного раздражающего действия типа Си-Эс и Си-Эр , которые состоят на вооружении армий империалистических государств.

Отравляющие вещества психогенного действия - группа ОВ, вызывающих временные психозы за счет нарушения химической регуляции в центральной нервной системе. Представителями таких ОВ являются вещества типа "ЛСД" (диэтиламид лезергиновой кислоты) и Би-Зет . Это бесцветные кристаллические вещества, плохо растворимые в воде, применяются в аэрозольном состоянии. При попадании в организм они способны вызвать расстройства движений, нарушения зрения и слуха, галлюцинации, психические расстройства или полностью изменить нормальную картину поведения человека; состояние психоза, аналогичное наблюдаемым у больных шизофренией.

Стойкие ОВ - группа высококипящих ОВ, сохраняющих свое поражающее действие от нескольких часов до нескольких дней и даже недель после применения. Стойкие отравляющие вещества (СОВ) медленно испаряются, устойчивы к действию воздуха и влаги. Основные 51 представители- Ви-Икс (Ви-газы), зоман, иприт.

Нестойкие ОВ - группа низкокипящих ОВ, заражающих воздух на относительно непродолжительный период (от нескольких минут до 1-2 ч). Типичные представители НОВ - фосген, синильная кислота, хлорциан.

1. История создания зарина

Химическое название: фторангидрид изопропилового эфира метилфосфорной кислоты; изопропиловый эфир метилфторфосфорной кислоты; изопропилметилфторфосфонат.

Условные названия и шифры: зарин, GB (США), трилон 144, Т 144, трилон 46, Т 46 (Германия).

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале-Элберфельд в Рурской долине Германии двумя немецкими учеными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является вторым по силе после зомана из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия - первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader, Ambros, Rьdiger и Van der LINde.

2. Общая характеристика

Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость со слабым фруктовым запахом, плотность 1,09 г/смі, температура кипения 147°С, температура затвердения от -30 до -50°С. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.

Зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия. При нагревании зарина образуются пары. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.

Это очень важное свойство зарина, которое увеличивает возможность его внезапного применения, особенно в тех случаях, когда используются средства доставки, способные быстро и относительно незаметно создавать в районе цели весьма высокие концентрации. При таких условиях личный состав, подвергшийся химическому нападению, вовремя не обнаружит опасность и не сумеет своевременно надеть противогазы и использовать средства защиты кожи.

Основное боевое состояние зарина - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения. Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.

GB является одним нз основных отравляющих веществ смертельного действия, состоящих на вооружении армия США. Согласно американским служебным документам, он предназначен для уничтожения живой силы противника путем заражения паром приземного слоя атмосферы. Веществом GB снаряжают табельные химические боеприпасы группы А, в том числе артиллерийские снаряды ствольной и реактивной артиллерии, включая корабельную, авиационные бомбы и кассеты, боевые части оперативно-тактических ракет. Боеприпасы, предназначенные для применения GB, кодируют тремя зелеными кольцами и маркируют надписью "GB GAS".

3. Физиологическое действие на организм человека

Характерной физиологической особенностью GB, как и других фосфорорганическвх ОВ, является его способность химически связывать и инактивировать биологические катализаторы различных реакций в организме (ферменты), среди которых важную роль играет холинэстераза - белок, встречающийся во многих органах и тканях организма, но основную функцию выполняющий в нервной системе, регулируя процесс передачи нервных импульсов.

При вдыхании паров зарина его поражающее действие проявляется очень быстро, поэтому можно создать в полевых условиях настолько высокие концентрации, что их будет достаточно, чтобы за несколько вздохов получить внутрь организма смертельную дозу. В этом случае смерть может наступить в течение нескольких минут.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных наблюдаются, прежде всего, сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, самопроизвольных выделений, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

Зарин, будучи в жидком или парообразном состоянии, может проникать внутрь организма и через кожные покровы. В этом случае характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее. Для поражения организма через кожу требуется несколько капель зарина или очень высокие концентрации его паров. Следует отметить, что при воздействии как через кожу, так и через дыхательные пути зарин обладает кумулятивным действием, т. е. он имеет свойство накапливаться в организме.

4. Признаки поражения зарином

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте, жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Относительная токсичность GB при ингаляции LCt 50 0,075 мг. мин/л. Первыми признаками поражения являются сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания; они проявляются при концентраций GB в воздухе 0,0005 мг/л через 2 мин. Кожно-резорбтивная токсодоза GB составляет LD 50 24 мг/кг, пероральная - 0,14 мг/кг. При действии через обнаженную кожу парообразного вещества LCt 50 12 мг. мин/л.

При воздействии 0,1 LCt 50 или 0,1 LD 50 обычно наблюдаются поражения легкой степени, признаками которых являются миоз, слюноотделение, потливость. Почти одновременно развиваются признаки отравления, связанные с явлениями спазма кровеносных сосудов, бронхов, легких и сердечной мышцы. Возникают одышка, затруднение дыхания, болевые ощущения в груди и в области лба, общая слабость н ослабление сознания. Поражения легкой степени приводят к потере работоспособности на 1-5 сут.

Отравления средней степени наступают при 0,2 LCt 50 или 0,2 LD 50 . Признаки поражения наступают быстрее и более ярко выражены. Возникают стойкий миоз, боль в глазах при напряжении зрения, слезотечение. Усиливается головная боль, наблюдается выделение из носа водянистой жидкости. При нарастании чувства страха появляется повышенное отделение холодного пота. Развивающийся периодический спазм гортани и бронхов приводит к затруднению дыхания, астматическим приступам, тошноте и рвоте. На фоне увеличения частоты сердечных сокращений наблюдаются мелкие мышечные подергивания, потеря координации движений, кратковременные судороги. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пораженный выходит из строя на 1-2 неделю, а при несвоевременном оказании медицинской помощи возможен смертельный исход. Полное восстановление активности холинэстеразы и выздоровление растягиваются на 4-6 недели.

Отравления тяжелой степени вызываются 0,3-0,5 LCt 50 или 0,3-0,5 LD 50 . При этом период скрытого действия практически отсутствует. Признаки поражения те же, что при отравлениях средней степени, но развиваются очень быстро. Пораженный жалуется на потерю зрачками рефлекса, мучительное давление в глазах и сильные головные боли. Возникают рвота, моче- и кало-отделение, удушье. Примерно через 1 мин наступает потеря сознания и наблюдаются сильные судороги, переходящие в параличи. Смерть наступает через 5-15 мин от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.

При одинаковых токсодозах GB признаки поражения быстрее всего (через 1 мин и даже раньше) появляются при ингаляции, несколько медленнее (через несколько минут) при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт и наиболее медленно (через 15-20 мин и позже) - через кожу. На месте попадания на кожу жидкого ОВ отмечаются мелкие мышечные подергивания.

5. Профилактика

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин, предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30 % холинэстеразы крови. В случае тяжелого отравления эти 30 % защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдет в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остается в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен).

6. Защита

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки.

При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

7. Лечение

Лечение человека, поражённого зарином, необходимо начать сразу же после постановки диагноза. Незамедлительные действия включают срочную изоляцию жертвы от поражающего агента (заражённая местность, заражённый воздух, одежда и пр.), а также от всех возможных раздражителей (например, яркий свет), обработку всей поверхности тела слабым раствором щёлочи, либо табельным средством химической защиты.

В случае попадания отравляющего вещества в желудочно-кишечный тракт - промывание желудка большим количеством слегка подщелоченной воды.

Одновременно с вышеуказанными действиями необходимо срочное применение следующих антидотов:

· Атропин, являющийся блокатором М-холинорецепторов, используется для купирования физиологических признаков отравления.

· Пралидоксим, дипироксим, токсогонин, HI-6, HS-6, HGG-12, HGG-42, ВДВ-26, ВДВ-27 - реактиваторы ацетилхолинэстеразы, специфические антидоты фосфорорганических веществ, способные восстановить активность фермента ацетилхолинэстеразы, если их применить в течение первых часов после отравления.

· Диазепам - центрально действующий противосудорожный препарат. Снижение приступов заметно уменьшалось в случае задержки начала лечения; через 40 минут после экспозиции снижение является минимальным. Большинство клинически эффективных противоэпилептических препаратов могут оказаться неспособными остановить припадки, вызванные зарином.

· В полевых условиях необходимо немедленно ввести афин или будаксин из шприц-тюбика (входят в комплект индивидуальной аптечки АИ-1, которой экипируется каждый мобилизованный солдат), в случае их отсутствия можно применить 1-2 таблетки тарена из аптечки АИ-2.

В дальнейшем производится патогенетическое и симптоматическое лечение в зависимости от преобладающих у данной жертвы симптомов поражения.

8. Уравнения реакций утилизации

8.1 Гидролиз

Фторангидрид изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты гидролизуется в нейтральных водных растворах с образованием двух нетоксичных продуктов - изопропилового метилфосфоновой кислоты фтористоводородной кислоты:

Скорость гидролиза возрастает с повышением температуры и концентрации GB, но особенно сильно изменяется в присутствии кислот, щелочей и различных катализаторов.

При концентрации GB в водном растворе меньше 14 мг/л и температуре 25C за 54 часа гидролизуется 50 продукта. При более высоких концентрациях GB скорость гидролиза возрастает из-за каталитического влияния его продуктов. Кислый изопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты легко диссоциирует на ионы:

Ионы водорода (протоны) способны, как известно, к образованию водородных связей с атомами фтора, что ведет к ослаблению связи последнего с фосфором и к облегчению атаки положительно поляризованного атома фосфора молекулой воды:

В связи с этим даже без добавки кислот гидролиз GB является самоускоряющимся (автокаталитическим) процессом, так как образующиеся в результате гидролиза кислые вещества поставляют протоны во все возрастающем количестве.

Естественно, что добавление в воду любых минеральных или органических протонодонорных кислот вызовет ускорение гидролиза GB. Так, при концентрации GВ в растворе 140 мг/л и температуре 20-30С соединение практически полностью разлагается при рН = 3 за 100 ч, а при рН = 1 - менее чем за 2 ч.

Гидролиз GB в присутствии щелочей происходит значительно быстрее, чем в присутствии кислот. Это объясняется большей нуклеофильностью аниона гидроксила НО - по сравнению с недиссоциированной молекулой воды:

Суммарно гидролиз GB в щелочной среде описывается уравнением:

Скорость гидролиза изменяется пропорционально концентрации гидроксильных ионов, возрастая с ее увеличением. Время полного разложения GB с концентрацией 140 мг/л при температуре 20-30С и рН = 9,5 составляет 66 мин, а при рН = 11,5 около 1,5 мин. Ориентировочно время гидролиза GB (ч) для рН = 7-13 а температуры 25° С можно рассчитать по формуле:

t 1/2 =5,4* 10 8 * 10 - p н.

Таким образом, водные растворы щелочей можно использовать для уничтожения фторангидрида изопропилового эфира метилфосфоновой кислоты.

При кипячении GB с растворами кислот и щелочей реакция не останавливается на замещении атома фтора, а происходит дальнейший гидролиз по эфирной связи:

При избытке щелочей продуктами реакций являются соли метилфосфоновой и фтористоводородных кислот и изопропилового спирта:

Все продукты нетоксичны.

8.2 Реакции с гипохлоритами

Гипохлориты щелочных и щелочноземельных металлов диссоциируют в водно-щелочных растворах на катион металла и анион гипохлорита, например:

Анион гипохлорита обуславливает направление и скорость реакции гипохлоритов с GB, поскольку, с одной стороны, как и все анионы, он более нуклеофилен, чем молекула воды, а с другой стороны, распределение электронной плотности в нем по связи между кислородом и хлором таково, что электроны несколько смещены в сторону кислорода. В итоге анион имеет два реакционных центра: нуклеофильный на атоме кислорода и электрофильный на атоме хлора. Принимая во внимание наличие в молекуле GB одного электрофильного реакционного центра на атоме фосфора и двух нуклеофильных - на атомах фтора и фосфонильного кислорода, можно представить два варианта образования переходного состояния:

Относительно высокая скорость этой стадии дает основание предполагать, что полярный ион гипохлорита выступает одновременно как нуклеофильный реагент и как полярный катализатор разложения GB. Во всяком случае, результатом первой стадии процесса является легкое замещения фтора в GB на гипохлоритную группу:

Образующееся соединение очень неустойчиво и разлагается с регенерацией (учитывая щелосную среду) иона гипохлорита:

Каталитический эффект разложения GB ионами гипохлорита подтверждается сильной зависимостью скорости реакции от pH среды, с повышением которой увеличивается степень диссоциации молекул гипохлоритов на ионы. Так, при разложении вещества GB хлором в водном растворе реагентом, по существу является хлорноватистая кислота, генерирующая в щелочной среде ионы гипохлорита, т.е. в растворе имеет место равновесие:

В кислой среде это равновесие будет смещаться влево, в сторону образования молекулярного хлора, а в щелочной - вправо, в сторону образования ионов ClO - . Экспериментально показано, что при рН = 7 гидролиз GB происходит при концентрации молекулярного хлора, в 8 раз меньшей, чем при рН = 6, а при рН = 8 - в три раза меньшей, чем при рН = 7.

Скорость разложения GB водно-щелочными растворами гипохлоритов всего в 2-2,5 раза ниже, чем водными растворами щелочей, поэтому гипохлориты могут найти применение для создания полидегазирующих рецептур, позволяющих уничтожать наряду с G-газами также V-газы и иприты.

Катализаторами разложения GB являются также многие другие соединения, например хромовокислые, молибденовокислые и вольфрамозокислые натрий, калий или кальций, продуктами диссоциации которых являются анионы CrO 4 2- , MoO 4 2- или WoO 4 2- . Механизм их действия аналогичен ионам гипохлорита, однако ускоряющий эффект значительно (по некоторым данным в 100 раз и более) слабее. В некоторых случаях водные или водно-щелочные растворы этих веществ могут использоваться для дегазации приборов.

8.3 Реакции со спиртами и фенолами

зарин токсичный паралитический утилизация

Изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты вступает в реакции со спиртами и фенолами только в присутствии акцепторов фтористого водорода (например, третичных алифатических аминов, пиридина и др.) с образованием средних эфиров метилфосфоновой кислоты:

Практическое значение для целей дегазации GB имеют реакции с алкоголятами и фенолятами щелочных металлов в растворителях, способствующие диссоциации этих соединений, например:

Нуклеофильные ионы RO - атакуют положительно поляризованный атом фосфора и легко замещают фтор. Поскольку реакция происходит даже в слабощелочной среде (при pH7,6), спиртовые растворы некоторых фенолятов, например крезолята натрия, используют для дегазации GB на кожных покровах, одежде и других поверхностях:

Взаимодействие GB с фенолятами происходит настолько легко, что даже сухие феноляты щелочных металлов разлагают парообразное GB. Это можно, в частности, использовать для уничтожения GB, адсорбированного одеждой, после выхода из зараженной атмосферы или при входе в вентилируемые убежища: одежду "опудривают" смесью тонкоизмельченных фенолятов с тальком.

Феноляты с двумя-тремя оксигруппами, две из которых расположены в ортоположение друг к другу(1,2-диоксибензол, т.е. пирокатехин, или еще лучше 1,2,3-триоксибензол, т.е. пирогаллол), вступают в реакцию с GB еще легче, чем обычные феноляты, особенно если они образуют ион монофенолята типа:

Повышение скорости реакции, по-видимому, связано с увеличением электрофильности атома фосфора за счет переноса протона свободной оксигруппы двух-,трехфункционального фенола на фосфонильный кислород GB или образования водородной связи между ними:

Скорость взаимодействия GB с двух- или трехфункциональными фенолами сравнима со скоростью щелочного гидролиза.

Алкоголята щелочных металлов очень энергично взаимодействуют с GB (как, и впрочем, с другими известными ОВ) в безводных смесях даже ассоциированных нейтральных и основных органических растворителей, что дает возможность готовить на их основе полидегазирующие рецептуры. Особенно пригодны для этих целей щелочные алкоголяты амминоспиртов или алкоксиспиртов.

Вывод

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия - группа летальных ОВ, представляющих собой высоко-токсичные фосфорсодержащие ОВ, вызывающие поражение центральной нервной системы. Такие ОВ применяются для поражения незащищенной живой силы противника или для внезапной атаки на живую силу, имеющую противогазы. В последнем случае имеется в виду, что личный состав не успеет своевременно воспользоваться противогазами. Основная цель применения ОВ нервно-паралитического воздействия - быстрый и массовый вывод личного состава из строя с возможно большим числом смертельных исходов.

Такие вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, раны, кожу, слизистые оболочки глаз, а также желудочно-кишечный тракт (с зараженной пищей и водой).

Список используемой литературы

1. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.И. Гражданская оборона. М., 1986, с 49-51

2. Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества М. Военное издательство,1990, с 65-73

3. Классификация боевых отравляющих веществ - http://zabroha.ucoz.ru/blog/klassifikacija_boevykh_otravljajushhikh_veshhestv/2012-06-12-152

4. http://stvol8.narod.ru/ximorujie/zarin.htm

5. http://weaponsas.narod.ru/Ch_GB.htm

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение прямого и сенсибилизирующего действия фосфорорганических отравляющих веществ. Патогенез, клинические проявления, диагностика, исходы, осложнения и патологоанатомические изменения при отравлении боевыми веществами нервно-паралитического действия.

реферат , добавлен 05.10.2010


Классификация и оценка опасности химических веществ. Определение зоны токсического действия, плотности заражения и дозы. Влияние условий окружающей среды на интоксикацию. Пути проникновения токсичных веществ в организм, способы естественного выведения.

лекция , добавлен 19.03.2010


Ядовитые, отравляющие и психотропные вещества. Средства применения боевых токсических химических веществ и бактериологического оружия. Виды БТХВ по действию на организм человека. Источники Сибирской язвы. Технологии уничтожения химического оружия.

реферат , добавлен 04.10.2013


История применения боевых отравляющих веществ. Первые опыты. Фриц Хабер. Первое применение БОВ. Воздействие на человека кожно-нарывного ОВ. Химическое оружие в России. Химическое оружие в локальных конфликтах второй половины ХХ века.

реферат , добавлен 27.04.2007


Боевые отравляющие и аварийные химически опасные вещества, не оказывающие местного действия. Физико-химические свойства цианидов. Механизм токсического действия и патогенез интоксикации. Клиническая картина поражения. Лечение отравлений синильной кислотой

дипломная работа , добавлен 02.03.2009


История развития отечественной военной авиации. Создание летательного аппарата. Фронтовая, дальняя, армейская и военно-транспортная авиации России. Современные боевые самолеты вероятного противника. Использование американских боевых самолетов-невидимок.

презентация , добавлен 10.02.2014


Определение, свойства, история применения химического оружия. Раздражающие, слезоточивые, чихательные, общеядовитые, удушающие, нервно-паралитические отравляющие вещества. Характерные признаки поражения синильной кислотой. Процесс отравления фосгеном.

презентация , добавлен 19.10.2014


Цель и направления токсикологии. Изучение ядов и их действия на организм человека ведущими фармакологами. Задачи военной токсикологии. Использование отравляющих веществ с целью поражения живой силы противника. Краткая характеристика химического оружия.

лекция , добавлен 19.03.2010


Тяжелый авианесущий крейсер "Адмирал флота Советского Союза Кузнецов" для поражения крупных надводных целей, защиты морских соединений от атак вероятного противника. История создания судна, его модернизации, технические характеристики и вооружение.

реферат , добавлен 30.11.2010


Отравляющими веществами называются ядовитые соединения, применяемые для снаряжения химических боеприпасов. Они являются главными компонентами химического оружия. Классификация отравляющих веществ. Оказание первой медицинской помощи при отравлениях.

Зарин классифицируется как отравляющее химическое вещество широкомасштабного поражения на фосфорной основе. Вместе с подобными интоксикационными средствами относится к группе смесей нервно-паралитического действия, итогами от применения которых являются тяжелейшие нарушения здоровья, вплоть до фатального исхода.

Специалистами немецкой химкомпании, в 1938 году разрабатывающими инсектицид, был получен страшнейший токсин, вызывающий необратимые нарушения функционирования ЦНС. Под кодовым номером 146 смесь была направлена на нужды военной промышленности в качестве оружия масштабного поражения.

Диагностирование зарина непосредственно на человеке было проведено в 1953 году, причем, тестируемый субъект умер прямо во время опыта от тяжелого токсикоза.

Широкомасштабное использование зарина началось в 1988 году в процессе военных действий Ирака и Ирана. Иракскими военными была проведена массовая газовая атака с применением зарина и других подобных газов, унесшая жизни более 7-ми тыс. мирных жителей. Газы, стелясь по земле в огромной концентрации, приводили к молниеносной смерти.

Особенности применения

Основным боевым состоянием вещества считается газ. Применяют зарин, заражая нижний атмосферный слой. Невосприимчивость человеческих рецепторов к подобному газу позволяет незаметное его применение. Обнаружить его в воздухе можно только при помощи специфических приборов химзащиты либо газосигнализатора.

Особенностью газа также является его способность впитываться в прорезиненные и окрашенные поверхности, и дальнейшее испарение из них за пределами зараженной площади с попутным интоксикационным воздействием на людей.

Защитные механизмы

Максимальную защиту от паров яда обеспечит герметичное помещение. В качестве же временной защиты людей на местности, зараженной зарином, применяют комплекты химзащиты с чулками и противогазы.

Подобная экипировка задерживает пары отравляющего средства не более чем на полчаса. Выходя из зараженной зоны, в первую очередь снимают одежду, далее – противогаз.

Если специфических средств для защиты нет, тогда используют одежду из плотных материалов, которая даст возможность снизить скорость проникновения газа в организм. Первостепенными для защиты являются дыхательная система и глаза.

В естественных условиях зарин является жидкостью, легко испаряемой и не имеющей аромата, что затрудняет его обнаружение в воздухе.

Важно! Наименьшая отравляющая концентрация – 0,0005мг/дм³ воздуха. При превышении концентрации в 150 раз (0,075мг) – фатальный исход наступает не более чем через 1 минуту.

Жидкая фракция зарина не менее опасна – проникновение на кожу в концентрации 24 мг/кг веса, либо в ротовую полость – 0,14 мг/кг, обеспечивает быструю смерть.

Замерзает яд при температуре в -57̊ С, что позволяет беспроблемное использование его в зимний период.

Вещество крайне неустойчиво, зимой его сосредоточение в воздухе сохраняется до трех суток, летом – несколько часов.

Помимо поражения нервной системы, отличительной чертой зарина считается его склонность к связыванию большинства ферментов человеческого организма. Например, холинэстераза, на которую повлиял зарин, не может поддерживать нормальную работоспособность волокон нервной системы.

Механизм воздействия отравляющего вещества

Главным объектом воздействия в организме является ЦНС. Раздражающе воздействуя на воспроизведение нервного импульса к мышцам и органам внутренней секреции, стимулирует непрерывность процесса, что полностью истощает нервы.

Различают общий и местный типы воздействия на человека. В первую очередь под отравление попадают слизистые дыхательной системы:

• появляются выделения из носовых пазух;
• затрудняется дыхание из-за чрезмерного образования секрета в бронхах и легких;
• увеличивается слюнообразование, что вызвано поражением желез секреции ротовой полости.

Клинические проявления, вызванные разрушением ЦНС:

• повреждение оболочек мозга, вызывающее головные боли, головокружения, нарушение сна, слабость и перевозбуждение;
• повреждение головного мозга, итогами которого являются тремор, снижение концентрации, нарушение речевой функции, конвульсивные припадки, одышка (вызвана сбоями в работе дыхательного центра), гипотония;
• психические расстройства – апатические и депрессивные состояния, неврозы, нестабильность эмоциональных проявлений.

К проявлениям поражения зрения относят:

• неестественное расширение либо сужение зрачков, различное в обоих глазах;
• болевые ощущения в районе лба;
• расстройство фокусировки;
• спад остроты зрения;
• окрас конъюнктивы в багровый оттенок.

Клинические проявления расстройства системы дыхания:

• нарушение дыхания, одышка;
• боли в грудной области, сдавливание;
• интенсивная выработка секрета в бронхах;
• непрекращающийся кашель;
• отечность легких;
• изменение оттенка кожных покровов, появление синюшности.

Поражения ЖКТ:

• выраженные спазмы брюшной полости;
• постоянная тошнота;
• рвотные позывы;
• расстройство процесса дефекации, выраженное сильной диареей;
• самопроизвольная дефекация.

Расстройства других систем:

• замедление сердечного ритма;
• частые позывы к опорожнению мочевого пузыря;
• непроизвольное мочевыведение;
• рефлекторные мышечные сокращения.

Зарин отличается кумулятивным воздействием, скапливаясь внутри организма и вызывая фатальный исход. Проникая внутрь, сначала провоцирует скрытые проявления, далее симптомы выявляются практически молниеносно и зависят от концентрации попавшего вещества.

Легкая степень интоксикации

При отравлении веществом в незначительных количествах симптоматика схожа с признаками отравления другими газами и проявляется в боли в груди, одышке, нечеткости сознания и упадке сил.

Средняя степень

Чем выше концентрация вещества, тем более выражены симптоматические проявления токсикоза. На данной стадии явным симптомом выступает сильное сужение зрачка с болью глаз и слезотечением.

Далее развивается чувство страха, паники, увеличивается потообразование, наступает спазм гортани, ведущий к одышке, рвотным позывам и астматическим приступам. Частота сокращений сердца увеличивается, мышцы начинают непроизвольно сокращаться, возможны самопроизвольная дефекация и опорожнение мочевого пузыря.

Важно ! На данной стадии вероятность фатального исхода около 50 %. В случае же неоказания своевременной помощи опасность прогрессирует до 100%.

Тяжелая степень

Вызывается критической концентрацией поступившего яда. Симптоматика схожа со средней степенью, но с более быстрым и тяжелым проявлением: невыносимые боли головы и глаз, тяжелейшая рвота и неконтролируемые дефекация и выделение мочи.

В течение примерно 2-х минут наступает потеря сознания, с сильнейшими судорогами и последующим параличом дыхательного центра, вызывающего смерть в течение 5-ти минут.

Эффективность оказания первой помощи зависит от степени поражения зарином. Помочь можно только при легкой и средней степени интоксикации. Важно не допустить перехода в опасную форму с гарантированным фатальным исходом!

Выявление пострадавшего от зарина требует соблюдения конкретных действий:

1. Покинуть с больным очаг поражения либо предоставить потерпевшему средства защиты – противогаз и защитную одежду. Далее следует снять зараженные вещи, чтобы снизить контакт их с кожными покровами, умыть лицо содовым раствором и одеть оснащение для защиты.
2. Ввести путем мышечной инъекции специфический антидот – атропин. Вводят его спустя каждые 10 минут до наступления улучшения состояния – расширения зрачков и устранения судорог и боли. В случае отсутствия антидотов вводят антигистаминные средства – димедрол, циклизин и др.
3. Дальнейшая терапия проводится в стационарных условиях.

Стационарное лечение

Терапия в условиях стационара проводится в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Больного помещают в отдельную палату, защищенную от раздражителей, со звукоизоляцией и регулированием интенсивности освещения.

В первую очередь больному проводят промывание ЖКТ растворами щелочей с целью максимального выведения зарина из организма. Далее вводят антидоты и проводят симптоматическое лечение: восстанавливают функционирование организма, вводят противосудорожные препараты, корректируют деятельность ЦНС, проводят ИВЛ с подключением к кислородному аппарату и др.

Последствия

Своевременно оказанная помощь и квалифицированное лечение все равно не исключают последствий от отравления зарином. Полностью организм восстанавливается при легкой степени в течение 2-х недель, при средней степени – в течение одного месяца. Возможны побочные эффекты.

Оперативно оказанная грамотная помощь при отравлении зарином – залог 100% выздоровления.

Зарин

Зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия. Он представляет собой бесцветную жидкость, при нагревании которой образуются пары. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.

Это очень важное свойство зарина, которое увеличивает возможность его внезапного применения, особенно в тех случаях, когда используются средства доставки, способные быстро и относительно незаметно создавать в районе цели весьма высокие концентрации. При таких условиях личный состав, подвергшийся химическому нападению, вовремя не обнаружит опасность и не сумеет своевременно надеть противогазы и использовать средства защиты кожи.

Наличие нервно-паралитических 0В в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.

При вдыхании паров зарина его поражающее действие проявляется очень быстро, поэтому можно создать в полевых условиях настолько высокие концентрации, что их будет достаточно, чтобы за несколько вздохов получить внутрь организма смертельную дозу. В этом случае смерть может наступить в течение нескольких минут.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных набдюдаются прежде всего сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, самопроизвольных выделений, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

Зарин, будучи в жидком или парообразном состоянии, может проникать внутрь организма и через кожные покровы. В этом случае характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее. Для поражения организма через кожу требуется несколько капель зарина или очень высокие концентрации его паров.

Следует отметить, что при воздействии как через кожу, так и через дыхательные пути зарин обладает кумулятивным действием, т. е. он имеет свойство накапливаться в организме.

Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость, практически без запаха, зимой не замерзает. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.

Зарин применяется для поражения живой силы путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения . Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки.

При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания).Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л. при экспозиции 1 мин. Смертельная концентрация при резорбции через кожу - 0.12 мг/л.

Сушествуют антидоты, например атропин.

Защита от зарина - противогаз и защитная одежда.

Клиническая картина

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:

Профилактика

Зарин

Зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия. Он представляет собой бесцветную жидкость, при нагревании которой образуются пары. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.

Это очень важное свойство зарина, которое увеличивает возможность его внезапного применения, особенно в тех случаях, когда используются средства доставки, способные быстро и относительно незаметно создавать в районе цели весьма высокие концентрации. При таких условиях личный состав, подвергшийся химическому нападению, вовремя не обнаружит опасность и не сумеет своевременно надеть противогазы и использовать средства защиты кожи.

Наличие нервно-паралитических 0В в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.

При вдыхании паров зарина его поражающее действие проявляется очень быстро, поэтому можно создать в полевых условиях настолько высокие концентрации, что их будет достаточно, чтобы за несколько вздохов получить внутрь организма смертельную дозу. В этом случае смерть может наступить в течение нескольких минут.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных набдюдаются прежде всего сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, самопроизвольных выделений, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

Зарин, будучи в жидком или парообразном состоянии, может проникать внутрь организма и через кожные покровы. В этом случае характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее. Для поражения организма через кожу требуется несколько капель зарина или очень высокие концентрации его паров.

Следует отметить, что при воздействии как через кожу, так и через дыхательные пути зарин обладает кумулятивным действием, т. е. он имеет свойство накапливаться в организме.

Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость, практически без запаха, зимой не замерзает. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.

Зарин применяется для поражения живой силы путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения . Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки.

При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания).Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л. при экспозиции 1 мин. Смертельная концентрация при резорбции через кожу - 0.12 мг/л.

Сушествуют антидоты, например атропин.

Защита от зарина - противогаз и защитная одежда.

Клиническая картина

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:

Профилактика

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия

Группа отравляющих веществ нервно-паралитического действия объединяет соединения, специфически нарушающие нормальное функционирование нервной системы с появлением судорог, переходящих в параличи. Действие на нервную систему характерно для многих сильнодействующих ядов, но исторически в данной группе рассматриваются только производные фосфорной и алкилфосфоновых кислот общей формулы:

где R-алкил или алкоксигруппа; R"-алкокси-, алкил-меркапто-, замещенная при атоме азота аминогруппа; X - заместитель, связь которого с атомом фосфора менее устойчива по сравнению с R и R". Это могут быть F, CN, ацилокси-, диалкиламиноэтилмеркапто-, нитрофеноксигруппа, остаток замещенных фосфорной или алкилфосфоновых кислот.

Попадая в организм, ОВ нервно-паралитического действия поражают нервную систему. Характерной особенностью поражения является сужение зрачков глаз (миоз).

В армии США основными представителями этой группы ОВ являются зарин (GВ) и Ви-икс (VХ).

Зарин (GB)

Зарин (GB) является одним из основных отравляющих веществ смертельного действия, состоящих на вооружении армии США. Согласно американским служебным документам, он предназначен для уничтожения живой силы противника путем заражения паром приземного слоя атмосферы. Веществом GB снаряжают табельные химические боеприпасы группы А, в том числе артиллерийские снаряды ствольной и реактивной артиллерии, включая корабельную, авиационные бомбы и кассеты, боевые части оперативно-тактических ракет. Боеприпасы, предназначенные для применения GB, кодируют тремя зелеными кольцами и маркируют надписью «GB GAS».

Химическое название зарина – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты (шифр в армии США - GB). Химическая формула (Рис.1):

Рис.1 Химическая формула зарина

Вещество GB представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с плотностью 1,0943 г/см3 (20° С), не имеющую запаха; плотность пара по воздуху 4,86. Зарин гигроскопичен и смешивается с водой во всех отношениях, хорошо растворяется в органических растворителях (бензин, дихлорэтан, дизельное топливо, спирт, эфир и др.). Кипит при температуре 151,5° С с частичным разложением) поэтому перегоняют его в вакууме. Давление насыщенного пара 1,48 мм рт. ст. (20° С). Максимальная концентрация паров зарина при температуре 20 °С - 11,3 г/м3. Вследствие значительной летучести максимальная концентрация его паров даже при температуре минус 10°С может быть более чем в 10 раз выше смертельной при экспозиции 1 мин.

Вещество GB затвердевает при температуре минус 57° С, вследствие чего его применение возможно в любое время года. Температура плавления минус 54° С.

В воде зарин гидролизуется медленно (за 6 ч на 50 %), гидролиз значительно ускоряется в присутствии щелочей. Зарин может окисляться до фосфорной кислоты перекисью водорода или соединениями содержащими активный хлор.

Парообразный и жидкий GB легко сорбируется пористыми материалами (тканями, шерстью, древесиной, кирпичом, бетоном), впитывается в окрашенные поверхности и резинотехнические изделия. Это создает опасность отравлений у личного состава, вышедшего из зараженной атмосферы и снявшего средства защиты органов дыхания, за счет десорбции отравляющего вещества с пористых поверхностей. При благоприятных метеорологических условиях зарин сохраняется летом на местности в жидком виде до 4 — 5 ч, а его пары могут оставаться эффективными до 20 ч. В зимних условиях зарин устойчив на местности до 2 сут.

Характерной физиологической особенностью GB, как и других фосфорорганических ОВ, является его способность химически связывать и инактивировать биологические катализаторы различных реакций в организме ферменты), среди которых важную роль играет холинэстераза — белок, встречающийся во многих органах и тканях организма, но основную функцию выполняющий в нервной системе, регулируя процесс передачи нервных импульсов.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка (нейрон), тело которой имеет несколько коротких отростков (дендритов) и один длинный (аксон), состоящий из нервного волокна с фибриллами и с разветвлением на конце. Дендриты воспринимают внешние и внутренние раздражения (свет, звук, механическое воздействие, изменение состава или состояния среды и т.д.) и передают их телу клетки, аксон же несет нервный импульс от тела клетки к рецепторам иннервируемых органов или к дендритам других нейронов.

Элементарное звено нервной системы состоит из нескольких последовательно расположенных друг за другом нервных клеток таким образом, что аксон одного нейрона находится около дендрита или тела другого нейрона. Однако между ними нет прямого контакта, они разделены пространством (щелью) шириной 20—50 нм, заполненным плохо проводящей ток жидкостью. Эту область межнейронного контакта называют синапсом. Существуют также нервно-мышечные синапсы, когда аксон нервной клетки оканчивается в двигательной концевой пластинке, расположенной в мышце, и нервно-рецепторные синапсы, через которые возбуждение проходит от аксона к рецепторам органов чувств или выделительных желез.

Нервный импульс (возбуждение) передается по этой цепи комплексно — электрическим и химическим способами. Передача по аксону имеет электрическую природу, то есть в первом приближении аналогична передаче электрического тока по проводнику. В межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах связь между разобщенными звеньями цепи нервной системы осуществляется при помощи химических веществ — передатчиков нервных импульсов или медиаторов. Медиаторы находятся в специальных пузырьках в области окончаний нервных волокон. Под влиянием поступающего по аксону импульса они выделяются в синаптическую щель через предсинаптическую мембрану (мембрану перед синаптической щелью), возбуждают мембрану дендрита следующей нервной клетки или рецептора и обеспечивают таким образом прохождение нервного импульса дальше. Нервные импульсы в организме человека распространяются со скоростью около 120 м/с.

В различных тканях и органах функционируют более 10 химических передатчиков нервных импульсов. В двигательной нервной системе и в некоторых других отделах нервной системы таким передатчиком является ацетилхолин — сложный эфир, образующийся из уксусной кислоты и холина в присутствии биологического катализатора (холинацеталтрансферазы):

До тех пор, пока медиатор, в частности ацетилхолин, будет сохраняться в синапсе, через последний с частотой 1000 имп/с будут проходить нервные возбуждения. Для того чтобы работа нервной системы нормализовалась, необходимо сразу же после прохождения импульса разложить медиатор. Обычно так и происходит: как только ацетилхолин окажет свое действие в синапсе, с ним немедленно вступает в химическую реакцию фермент ацетилхолинэстераза.

Скорость процесса колоссальная,: каждая молекула холинэстеразы успевает разложить за 1 с 25 тыс. молекул ацетилхолина, в то время как гидролиз ацетилхолина без фермента длится часами.

Причиной высокой токсичности вещества GB и других ФОВ является химическое связывание ими холинэстеразы, следствием чего является потеря ферментом каталитической активности. Ацетилхолин, сохраняющийся в неизменном виде в межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах, перевозбуждает двигательную, непроизвольную мускулатуру и выделительные железы. В результате перевозбуждения двигательных мышц возникают мышечные судороги, переходящие в параличи. Сокращение мышц, работающих без участия сознания (сердечных, дыхательных мышц, мышц пищеварительного тракта, мочевого пузыря, зрачков глаз и т. д.), вызывает нарушение работы соответствующих органов, также сопровождающееся спазмами, подергиваниями, параличами. Непрекращающееся функционирование выделительных желез типа потовых или слюнных вызывает потливость пораженного и обильное слюноотделение. Тяжесть поражений веществом GB и другими ФОВ определяется степенью связывания ими холинэстеразы.

Отравление веществом GB происходит при любом способе проникновения его в организм: при вдыхании пара, в результате всасывания парообразного или жидкого вещества через неповрежденную или поврежденную кожу и слизистые оболочки глаз, при приеме зараженной воды или пищи, при контакте с зараженными поверхностями.

Относительная токсичность GB при ингаляции LCt50 0,075 мг*мин/л. Первыми признаками поражения являются сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания", они проявляются при концентрации GB в воздухе 0,0005 мг/л через 2 мин. Кожно-резорбтивная токсодоза GB составляет LD50 24 мг/кг, пероральная — 0,14 мг/кг. При действии через обнаженную кожу парообразного вещества LCt50 12 мг ·мин/л.

При воздействии 0,1 LCt50 или 0,1 LD50 обычно наблюдаются поражения легкой степени, признаками которых являются миоз, слюноотделение, потливость. Почти одновременно развиваются признаки отравления, связанные с явлениями спазма кровеносных сосудов, бронхов, легких и сердечной мышцы. Возникают одышка, затруднение дыхания, болевые ощущения в груди и в области лба, общая слабость и ослабление сознания. Поражения легкой степени приводят к потере работоспособности на 1-5 сут.

Отравления средней степени наступают при 0,2 LCt50 или 0,2 LD50. Признаки поражения наступают быстрее и более ярко выражены. Возникают стойкий миоз, боль в. глазах при напряжении зрения, слезотечение. Усиливается головная боль, наблюдается выделение износа водянистой жидкости. При нарастании чувства страха появляется повышенное отделение холодного пота. Развивающийся периодический спазм гортани и бронхов приводит к затруднению дыхания, астматическим приступам, тошноте и рвоте. На фоне увеличения частоты сердечных сокращений наблюдаются мелкие мышечные подергивания, потеря координации движений, кратковременные судороги. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пораженный выходит из строя на 1—2 нед, а при несвоевременном оказании медицинской помощи возможен смертельный исход. Полное восстановление активности холинэстеразы и выздоровление растягиваются на 4—6 нед.

Отравления тяжелой степени вызываются 0,3-0,5 LCt50 или 0,3-0,5 LD50. При этом период скрытого действия практически отсутствует. Признаки поражения те же, что при отравлениях средней степени, но развиваются очень быстро. Пораженный жалуется на потерю зрачками рефлекса, мучительное давление в глазах и сильные головные боли. Возникают рвота, моче- и калоотделение, удушье. Примерно через 1 мин наступает потеря сознания и наблюдаются сильные судороги, переходящие в параличи. Смерть наступает через 5—15 мин от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.

При одинаковых токсодозах ОВ признаки поражения быстрее всего (через 1 мин и даже раньше) появляются при ингаляции, несколько медленнее (через несколько минут) при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт и наиболее медленно (через 15—20 мин и позже) — через кожу. На месте попадания на кожу жидкого ОВ отмечаются мелкие мышечные подергивания.

Вещество GВ обладает кумулятивными свойствами, то есть действие нескольких небольших доз его, поступающих с интервалом до суток, суммируется и может вызвать тяжелые или смертельные отравления.

Промышленное производство

Действие фосгена на диизопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты с последующим замещением хлора на фтор с помощью фтористого водорода или фторидов металлов.

В последнее время в США налажено производство бинарного зарина (GB-2), который образуется из двух основных компонент в процессе доставки, химического боеприпаса к цели: метилфторфосфоната и смеси изопропилового спирта с изопропиламином, в качестве катализатора используется g-окись алюминия. По своим физико-химическим и токсическим свойствам бинарный зарин не значительно отличается от унитарного.

Средства применения

Зарин предназначается главным образом для заражения воздуха. При этом способе применения происходит и некоторое заражение местности, вооружения и снаряжения. Средствами боевого применения зарина являются: авиационные бомбы и кассеты, боевые части ракет, снаряды ствольной и реактивной артиллерии.

Для боевого применения бинарного зарина предназначены артиллерийские снаряды 155-мм калибра.

Признаки поражения

При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз (Рис.2), удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.

Рис.2. Миоз (сужение зрачков)

Первая помощь

Защита

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки. При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Индикация

Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов.

Ви-икс (VX)

Вещество VX — одно из основных отравляющих веществ смертельного действия, предназначенное для уничтожения живой силы противника. Считается, что в виде тонкодисперсного аэрозоля VX эффективно действует через органы дыхания. В виде грубодисперсного аэрозоля и капель VX действует через кожные покровы и одежду. В связи с этим VX в США рассматривается как отравляющее вещество, способное нанести поражение живой силе, защищенной противогазами. Вещество VX на длительное время заражает местность, вооружение, военную технику и открытые источники воды.

Веществом VX снаряжают табельные боеприпасы группы А. На вооружении армии США состоят 155-мм и 203,2-мм химические снаряды с неконтактными взрывателями, предназначенные для применения ствольной артиллерией, а также 155-мм химические снаряды для реактивных пусковых установок. Для заражения местности каплями и грубодисперсным аэрозолем предназначены химические фугасы, обеспечивающие разброс ОВ в радиусе около 10 м. На вооружении ВВС США состоят выливные авиационные приборы в снаряжении VX.

Боеприпасы кодируются тремя зелеными кольцами и маркируются надписью «VX GAS».

Химическое название VX – О-этиловый S-2-(N, N-диизопропил-амино) этиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Химическая формула:

Краткие физические характеристики

Химически чистое вещество VX представляет собой бесцветную жидкость, напоминающую по своей подвижности глицерин. Технические продукты имеют окраску от желтой до темно-коричневой и по консистенции походят на моторные масла. Плотность VX 1,0083 г/см3 при температуре 25° С, плотность пара по воздуху 9,2. Вещество гигроскопично, ограниченно растворимо в воде (около 5% при температуре 20° С), но смешивается с органическими растворителями. Растворимость его в жирах выше, чем веществ GB и GD.

Вещество VX — высококипящее соединение, не перегоняющееся при атмосферном давлении. Расчетная точка кипения 298° С. Давление насыщенного пара при температуре 25° С 0,0007 мм рт. ст., благодаря чему при этой температуре создается максимальная концентрация пара 0,0105 мг/л. В связи с такой низкой летучестью наиболее вероятно применение VX в виде капель и аэрозоля, так как создать опасную концентрацию пара практически невозможно или возможно только в районах с очень жарким климатом. Высокая токсичность VХ и склонность к легкому образованию аэрозолей делают возможным заражение объектов на много дней и даже недель. Низкая температура замерзания VX (tпл минус 39° С) позволяет применять его в холодное время года.

Вещество VX легко проникает в пористые материалы, в ткани, растения, что затрудняет его дегазацию. В последующем возможна его обратная диффузия из пор и опасное вторичное заражение поверхностей. Даже в сильнощелочной среде гидролиз VX идет очень медленно (в 80—600 раз медленнее, чем зарина). Для дегазации VX используются сильные окислители (хлорирующие и окисляющие агенты).

Токсикологические характеристики

Токсикологическое действие аналогично действию зарина. Хотя летучесть VX невелика, есть большая вероятность попадания его вместе с пылью в приземный слой атмосферы. Пропитанная VX пыль способна вызывать поражения при попадании на конъюнктиву глаз, в органы дыхания и на открытые участки кожи. Наиболее вероятными путями проникновения VX в организм человека являются органы дыхания, кожные покровы и желудочно-кишечный тракт. По токсичности VX превосходит зарин при действии через органы дыхания в 3—10 раз (токсичность при ингаляции LCt50=0,01 мг×мин/л), а при попадании через кожу в 200—250 раз (кожно-резорбтивная токсодоза LD50= 0,1 мг/кг).

Промышленное производство

Фосфорилирование диалкиламиноэтилмеркаптанов хлорангидридами эфиров метилфосфоновой кислоты в присутствии акцепторов хлористого водорода.

Средства применения

Основным боевым состоянием для ОВ типа VХ являются капли или крупнодисперсные аэрозоли. Средствами боевого применения ОВ типа VX являются авиационные бомбы, выливные авиационные приборы, мины, фугасы, боевые части бакового типа тактических и оперативно-тактических ракет, снаряды ствольной артиллерии.

В последнее время в США налажено производство бинарного ОВ типа VX (VХ-2). Для боевого применения бинарного ОВ типа VX предназначены авиационные бомбы «Бигай» и артиллерийские снаряды калибра 203,2 мм.

Признаки поражения

Нервно-паралитические ОВ способны поражать человека при любом способе поступления в организм.

При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз, удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.

При действии через кожу картина поражения в основном аналогична ингаляционной. Отличие в том, что симптомы проявляются через некоторое время (от нескольких минут до нескольких часов). При этом появляется мышечное подергивание в месте попадания ОВ, затем судороги, мышечная слабость и паралич.

Первая помощь

Пораженному необходимо надеть противогаз (при попадании аэрозоля или капельножидкого ОВ на кожу лица противогаз надевается только после обработки лица жидкостью из ИПП). Ввести антидот с помощью шприц-тюбика с красным колпачком из индивидуальной аптечки и удалить пораженного из зараженной атмосферы. Если в течение 10 мин судороги не сняты, антидот ввести повторно. В случае остановки дыхания произвести искусственное дыхание. При попадании ОВ на тело, немедленно обработать зараженные места с помощью ИПП. При попадании ОВ в желудок необходимо вызвать рвоту, по возможности промыть желудок 1 % раствором питьевой соды или чистой водой, пораженные глаза промыть 2% раствором питьевой соды или чистой водой. Пораженный личный состав доставляется на медицинский пункт.

Защита

Для защиты от VХ используются противогаз и защитный комплект, а также вооружение и военная техника, убежища, оборудованные фильтровентиляционными установками.

Индикация

Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.