芳香族ニトロ化合物は、ニトロベンゼン（C6H5NO2) およびベンゼンおよびその同族体 (トルエンおよびキシレン)、ナフタレンおよびアントラセンから、XNUMX つまたは複数の水素原子をニトロ基 (NO2）。 ニトロ基は、環のほぼ任意の位置で、ハロゲンおよび特定のアルキル基と一緒に置換することができます。
工業的に重要なニトロ化合物には、ニトロベンゼン、モノおよびジニトロトルエン、トリニトロトルエン (TNT)、テトリル、モノニトロクロロベンゼン、ニトロアニリン、ニトロクロロトルエン、ニトロナフタレン、ジニトロフェノール、ピクリン酸 (トリニトロフェノール)、およびジニトロクレゾールが含まれます。 これらの化合物に関する十分な経験が文書化されており、それらの毒性特性の概要と、人への傷害を防ぐために必要な曝露制御手段が提供されています。
このグループのはるかに多くの化合物は、完全な危険性評価を可能にするのに十分な量で製造されていない誘導体によって占められています。 これらの誘導体には、ジニトロクロロベンゼン、ジクロロニトロベンゼン、ニトロキシレン、ニトロトルイジン、ニトロクロロアニリン、ニトロアニソール、ニトロフェネトールおよびニトロアニシジンが含まれる。
あなたが使用します
芳香族ニトロ化合物は、爆薬の調合や溶剤としての使用以外に直接使用されることはほとんどありません。 主な消費には、染料、顔料、殺虫剤、織物 (耐熱ポリアミド「ノーメックス」)、プラスチック、樹脂、エラストマー (ポリウレタン)、医薬品、植物成長調整剤、燃料添加剤、ゴム促進剤と酸化防止剤。
ジニトロトルエン 有機合成、染料、爆薬、推進剤として使用されます。 ニトロトルエン 染料、爆発物、トルイジン、ニトロ安息香酸の製造に使用されます。 また、一部の洗剤配合物、浮選剤、およびタイヤ業界でも使用されています。 ニトロトルエンは、日焼け止め剤の合成やガソリン抑制剤の製造に使用されます。 2,4,6-トリニトロトルエン 軍用および産業用の爆発物です。 ニトロベンゼン アニリンの製造に利用されています。 セルロース エーテルの溶媒として機能し、金属、床、靴磨き剤、石鹸の成分としても機能します。 ニトロベンゼンは、潤滑油の精製や、イソシアネート、殺虫剤、ゴム化学薬品、医薬品の製造にも使用されます。
皮革業界では、 m-ニトロフェノール 殺菌剤であり、 p-ニトロフェノールは皮革防腐剤の化学中間体です。 2,4-ジニトロフェノール 写真現像剤の製造に有用であり、木材防腐剤および殺虫剤として機能します。 2-ニトロ-p-フェニレンジアミン & 4-アミノ-2-ニトロフェノール 永久染毛剤製品および毛皮染料の成分です。
p-ニトロソジフェニルアミン ゴム加硫の促進剤として、またビニルモノマー製造時の重合禁止剤として働きます。 ピクリン酸 皮革、繊維、ガラス産業で数多くの用途があります。 爆発物、染料、殺菌剤、殺菌剤、電池、ロケット燃料に含まれています。 ピクリン酸は、銅のエッチングや化学中間体としても使用されます。 テトリル 感度の低い他の爆発物の中間起爆剤として、また軍用機器のブースター装薬として使用されます。
危険
健康
芳香族ニトロ化合物の最も顕著な急性健康被害はチアノーゼであり、慢性症状は貧血です。 脂溶性ニトロ化合物は、無傷の皮膚から非常に急速に吸収されます。 一定量はそのまま腎臓から排泄されますが、大部分はシアン化ニトロソおよびヒドロキシルアミン誘導体に還元され、次に分解されます。 オルソ - と パラ-アミノフェノール類似体であり、尿中に排泄されます。 チアノーゼの XNUMX 例中 XNUMX 例は古典的な青色または灰色がかった灰色の外観を示しますが、無酸素症の症状 (頭痛、疲労、吐き気、めまい、胸の痛み、しびれ、腹痛、うずき、動悸、失声、神経過敏、空腹感、不合理な行動）。 確認には血液と尿の分析が必要です。 赤血球にハインツ小体が検出されることがあります。 メトヘモグロビン血症については、本書の別の場所で詳しく説明しています 百科事典.
シアン化ポテンシャルは、ベンゼン環の置換基の性質と位置の両方によって大きく変化します。 シアン発生の可能性に加えて、クラスとしてのニトロクロロベンゼンも皮膚刺激性です。 ジニトロクロロベンゼンは、わずかな接触でもほとんどの人に過敏性皮膚炎を引き起こします。 ジクロロニトロベンゼンは中程度の毒性を持っています。
長期にわたる慢性的な影響はより潜行性が高く、十分に文書化された医療記録からのみ検出できます。 隔月の血液分析では、検出可能なチアノーゼまたは尿中排泄の有意な上昇がなくても、数年にわたる貧血の発症が明らかになります。
2,4-ジニトロトルエンは、肝ミクロソームの薬物代謝酵素に影響を与え、ラットの肝発がん物質であることが示されています。 ヒトに対する発がん性に関するデータはありません。
1-および 2-ニトロナフチルアミンは、それぞれラットの 1-および 2-ニトロナフタレンの尿中代謝物として分離された。 これは、ニトロナフタレンの発がん性の可能性に重要な意味を持ちます。
ジニトロフェノール (DNP) は、酸化的リン酸化の本質的なプロセスを妨害することにより、すべての組織の細胞代謝を破壊する急性毒です。 致命的でない場合、影響は迅速かつ完全に元に戻せます。 ばく露は、DNP 溶液の蒸気、粉塵、またはスプレーの吸入によって発生する可能性があります。 無傷の皮膚に浸透しますが、鮮やかな黄色の染料であるため、皮膚の汚染は容易に認識されます。 生産と使用の両方で全身中毒が発生しています。 DNPの固体は爆発性であり、製造時や使用時に事故も発生しています。 取り扱いには注意が必要です。
中毒の結果、最初に過度の発汗、衰弱と疲労を伴う暖かさの感覚が生じます。 重症になると、安静時でも呼吸が速くなり、頻脈になり、体温が上昇することもあります。 死が起こるとすれば、それは突然であり、 死後硬直 ほとんどすぐに続きます。 DNP は、脳、心臓、筋肉での細胞の生存に必要な必須のアデニン ヌクレオチドを合成するために過剰な量の酸素を消費する必要性をもたらす細胞代謝の一般的な障害によって、その毒性効果を発揮します。 熱産生が熱損失よりも大きい場合、致命的な高熱が発生する可能性があります。 その影響は、暑い職場で最も深刻です。
DNP は、はるかに毒性が低いが無害ではないアミノフェノールに容易に還元され、この形で尿中に排泄されます。 DNP は急速に代謝および排泄され、中毒は組織の構造変化につながらないため、長期にわたる少量の吸収による慢性的または累積的な影響は発生しません。 中毒は、デリエン試験によって尿中に DNP またはアミノフェノールが検出されることによって確認される場合があります。 メトヘモグロビン血症は発症しません。
ジニトロベンゼン 多臓器に影響を与える強力な化学物質です (中枢神経系 (CNS)、血液、肝臓、心血管系、眼への影響は最小限です)。 重度の貧血を引き起こす可能性があり、メトヘモグリン血症の誘発因子です。
ニトロベンゼン 呼吸器系または皮膚から体内に吸収される可能性がある（例、ニトロベンゼンを含む染料で黒く染められた靴から、またはニトロベンゼン製造に従事する労働者が着用した衣服の汚染から）。 ニトロベンゼンの顕著な毒性効果は、メトヘモグロビン血症を引き起こす能力です。 発症は潜行性で、血液中のメトヘモグロビン濃度が15%以上に達した場合にのみチアノーゼが現れます。 後期段階では、メトヘモグロビン血症が重度の場合、低血圧、頭痛、吐き気、めまい、手足のしびれ、重度の全身衰弱および皮質障害が発生する可能性があります。 ニトロベンゼンは中枢神経毒物でもあり、場合によっては、興奮と振戦に続いて重度のうつ病、意識消失、昏睡を引き起こします。 曝露した人の尿を検査すると、ニトロフェノールとアミノフェノールの存在が明らかになり、その量はメトヘモグロビン血症のレベルと平行しています。 繰り返しばく露すると、赤血球にハインツ小体が存在することを伴う、黄色の萎縮、溶血性黄疸、さまざまな程度の貧血に至るまでの肝臓障害が続く可能性があります。 ニトロベンゼンは、一次刺激または感作により皮膚炎を引き起こすこともあります。
ピクリン酸およびその誘導体. 工業的に重要なピクリン酸誘導体は、金属ピクレート（鉄、ニッケル、バリウム、クロム、鉛およびカリウム）ならびにアンモニアおよびグアニジンの塩である。 金属塩の一部 (バリウム、鉛、カリウム) は、爆弾、地雷、砲弾の起爆および増圧混合物の成分として使用されてきました。 毒作用は、ピクリン酸またはその塩の粉塵の皮膚への接触、吸入または摂取によって生じる可能性があります。 皮膚への接触も皮膚病を引き起こす可能性があります。 その金属塩の多くは、危険な火災や爆発の危険性もあります.
苦味の強いピクリン酸を数グラム摂取すると、急性胃腸炎、中毒性肝炎、腎炎、血尿などの排尿症状が現れることがあります。 皮膚や結膜が黄色くなるのは主に酸によるものですが、一部は黄疸が原因です。 黄色の視力が発生することがあります。 それが続く場合、死は腎臓の病変と無尿によるものです。 まれに、痙攣を伴う黄疸と昏睡が死に至ることがあります。 体表から吸収されると、吐き気や嘔吐を伴う頭痛やめまい、皮膚の発疹が起こります。
産業界、特に爆薬の製造では、主な健康問題は皮膚病の発生であり、全身中毒はまれです。 ピクリン酸は固体の形では明確な皮膚刺激物質であると報告されていますが、水溶液では過敏な皮膚のみを刺激します。 ピクリン酸アンモニウムによって生じるものと同様の感作性皮膚炎を引き起こします。 通常、顔が侵され、特に口の周りと鼻の側面が影響を受けます。 浮腫、丘疹、小水疱、そして最終的に落屑があります。 硬化は、テトリルおよびトリニトロトルエンと同様に発生します。 ピクリン酸またはその塩を扱う労働者は、皮膚と髪を黄色がかった色に染めています。
ピクリン酸アンモニウムの粉塵に最大 12 か月間ひどく暴露された実験動物は、特定の組織への明確な損傷を示唆する病変を明らかにしました。 ピクリン酸の粉塵は、皮膚だけでなく鼻粘膜にも刺激を与えることがあります。 高濃度の粉塵を吸入すると、一時的に意識を失い、続いて筋力低下、筋肉痛、無尿、その後の多尿が起こります。 ピクリン酸の眼への影響には、刺激、角膜損傷、異常な視覚効果 (物体が黄色く見えるなど)、および組織の黄色化が含まれます。
ピクリン酸とその可燃性および爆発性誘導体は、急性火災の危険性や強力な酸化物質から離れた、涼しく換気の良い場所に、できれば隔離された建物または離れた建物に少量保管する必要があります。
テトリル. テトリルの生産で遭遇する爆発の危険性は、基本的に爆発物産業の他の製品と同じですが、テトリルは比較的安定しているため、最も危険な爆発物とは見なされません.
テトリルの製造中、ニトロ化反応器から漏れが生じた場合、労働者は窒素酸化物や酸蒸気にさらされる可能性があります。 ブースターの製造中およびその後の取り扱い作業中、特に自動化されていない混合、計量、打錠、除塵、爆発装置の装填および組み立て中に、かなりの量のテトリル粉塵にさらされる可能性があります。 曝露による主な症状は、粘膜の刺激、皮膚や毛髪の染みと変色、皮膚炎であり、長期にわたる重度の曝露の場合には、吸入と皮膚吸収による全身中毒です。
最初の曝露で、テトリルは鼻と咽頭の粘膜に急性刺激を引き起こします。 数日以内に、暴露された労働者の手、顔、頭皮、髪が黄色がかった色に染まります。 重度の曝露下では、結膜が影響を受け、ほとんどの場合、充血します。 眼瞼および眼窩周囲の浮腫は珍しくありません。 暴露の最初の 2 ～ 3 週間で、特に首、胸、背中、および前腕の内側表面の領域で、作業者は紅斑の形で皮膚炎を発症する可能性があります。 数日後、紅斑は退行し、中程度の落屑が残ることがあります。 皮膚炎があっても仕事を続けることができる労働者は、テトリルに対する耐性を獲得するか、テトリルに対して硬化する. しかし、深刻な暴露、または個人の衛生状態が悪い、または非常に色白の被験者では、皮膚炎が体の他の部分に広がり、丘疹、水疱、湿疹になる可能性があります.
高濃度の粉塵に 3 ～ 4 日間さらされただけで、労働者は頭痛に続いて周期的な鼻血を訴えることがあります。 上気道への刺激が気管支に及ぶことはあまりありません。なぜなら、テトリル結晶はサイズが大きいため、通常は気管支まで届かないからです。 しかし、乾いた咳や気管支痙攣が観察されています。 下痢や月経障害が時々発生することがあります。
テトリルによって引き起こされる障害の多くは、結晶の刺激作用に起因すると考えられています。 場合によっては、皮膚炎はアレルギー性です。 多くの場合、局所ヒスタミン遊離などのメカニズムが示唆されています。
テトリルは、重度の長期にわたる曝露に続いて、消化器障害（食欲不振、腹痛、嘔吐など）、体重減少、慢性肝炎、不眠症を伴う中枢神経系の刺激、誇張された反射、および精神的興奮を伴う慢性中毒を引き起こします. 時折軽度の貧血を伴う白血球増加症の症例が報告されています。 生理不順も報告されています。 動物実験は、腎尿細管の損傷を示しています。
一般にTNTとして知られるトリニトロトルエンもメトヘモグロビン誘導物質です。 第一次世界大戦中、軍需品の製造に携わる労働者が深刻な肝臓への影響と貧血を発症し、約 25 例の少なくとも 500% が死亡したことが報告されました。 第二次世界大戦中にも悪影響が観察されました。 おそらく条件が改善され、曝露がはるかに制限され、明白な中毒が発生することはなくなりました. 月経不順、尿路の問題、白内障も報告されています。
火と爆発
芳香族ニトロ化合物は可燃性であり、ジニトロ誘導体およびトリニトロ誘導体は好ましい条件下 (熱および衝撃) で爆発します。 閉じた排出バルブまたはプラグが詰まったラインに対して作動するポンプは、爆発を引き起こすのに十分なモノニトロトルエンおよびニトロクロロベンゼンとの摩擦熱を生成します。 ニトロベンゼン以外の芳香族ニトロ化合物は、アルカリ性条件下で加熱しないでください。 ジニトロ化合物は衝撃に敏感なニトロリウム塩を形成する可能性があり、炭酸カリウムを加熱すると火災が発生します。
o-ニトロトルエン。
硫化ナトリウム、亜鉛末、ハイドロサルファイト ナトリウム、金属水素化物などの強力な還元剤、および重クロム酸塩、過酸化物、塩素酸塩などの強力な酸化剤との接触は、保管および輸送中に避ける必要があります。 反応性塩素原子を含むこれらの誘導体は、保管と輸送に特別な注意が必要です。 化学的還元プロセスは、過熱または過剰なニトロ化合物の蓄積を回避する速度で、還元系へのニトロ化合物の添加（酸性鉄還元、アルカリ性硫化物など）を提供する必要があります。
濃硝酸と濃硫酸に固有の危険性は認識されていますが、保管中または加熱時に非常に不安定な有機成分を含む使用済み混酸の廃棄には注意が必要です。 完成品は、金属腐食や自然分解を避けるために、完全に洗浄して中和する必要があります。
安全衛生対策
芳香族ニトロ化合物への暴露による健康障害を防ぐための効果的な健康プログラムには、暴露管理と医学的監督措置が必要です。 適切な取り扱い手順、操作とメンテナンスの両方のための適切な機器設計、および大気汚染制御を備えた適切な換気を確保するための作業分析は、最低限の要件です。 完全に密閉されたシステムが好ましい。 必要に応じて、空気分析が役立ちます。 しかし、一般に、ニトロベンゼン誘導体の蒸気圧が低く、皮膚が接触する表面が汚染されているため、結果は誤解を招くものでした. しかし、ホットチャージのミスト、ラインの漏れ、蒸らし作業、高温の排水溝などは、肌の露出や作業環境の汚染源として無視できません。
必要な保護手段は、有効性の高い順に、呼吸保護、ジョブ ローテーション、暴露時間の制限、保護服の使用、全身保護です。 皮膚からの吸収が主な問題であるため、呼吸保護具の適用は限られています。 保護具は、使用中の化学物質に対する不透過性を確保するために慎重に選択する必要があります。
高水準の個人衛生、特に、シフトの終わりに大量の石鹸と水を勢いよくかけた温かいシャワーは、労働者がシアン化剤に対する限られた耐性を奪う慢性暴露を最小限に抑える. 1-および 2-ニトロナフタレンはヒトに対する発がん性の疑いがあるため、これらの化合物への職業暴露は可能な限り低いレベルに保つ必要があります。
可能であれば、ピクリン酸とその危険な誘導体は、無害または害の少ない物質に置き換える必要があります. これが不可能な場合は、プロセスを変更、隔離、または閉鎖する必要があります。 大気中の濃度を最小限に抑えるために、自動または機械的な取り扱い技術、局所排気換気、および湿式法を採用する必要があります。 また、化学物質との直接接触は避ける必要があります。
芳香族ニトロ化合物表
表1 - 化学情報。
表2 - 健康被害。
表3 - 物理的および化学的危険。
表4 - 物理的及び化学的性質。