104. Путеводитель по химическим веществам
Редакторы глав: Жан Магер Стелман, Дебра Осински и Пиа Маркканен.
Джин Магер Стелман, Дебра Осински и Пиа Маркканен
Пользы
Сложные эфиры акрилата используются в производстве смол для отделки кожи и покрытий для текстиля, пластика и бумаги. метилакрилат, производство самой твердой смолы из серии акрилатных эфиров, используется в производстве акриловых волокон в качестве сомономера акрилонитрила, поскольку его присутствие облегчает прядение волокон. Он используется в стоматологии, медицине и фармацевтике, а также для полимеризации радиоактивных отходов. Метилакрилат также используется для очистки промышленных сточных вод, а также для высвобождения и дезинтеграции пестицидов по времени. Этилакрилат входит в состав эмульсионных и растворных полимеров для поверхностного покрытия текстиля, бумаги и кожи. Он также используется в синтетических ароматизаторах и ароматизаторах; как целлюлозная добавка в полироли для полов и герметики; в кремах для обуви; и в производстве акриловых волокон, клеев и связующих.
Более 50% от метилметакрилат производится для производства акриловых полимеров. В виде полиметилметакрилата и других смол он используется в основном в качестве пластиковых листов, формовочных и экструзионных порошков, смол для покрытия поверхностей, эмульсионных полимеров, волокон, красок и пленок. Метилметакрилат также используется в производстве продуктов, известных как оргстекло или люцит. Они используются в пластмассовых зубных протезах, жестких контактных линзах и цементе. н-бутилметакрилат является мономером для смол, покрытий на основе растворителей, клеев и масляных добавок, а также используется в эмульсиях для отделки текстиля, кожи и бумаги, а также в производстве контактных линз.
опасности
Как и многие мономеры, то есть химические вещества, которые полимеризуются с образованием пластмасс и смол, реактивность акрилатов может представлять опасность для здоровья и безопасности на рабочем месте, если существует достаточный уровень воздействия. Метилакрилат сильно раздражает и может вызвать сенсибилизацию. Имеются некоторые свидетельства того, что хроническое воздействие может повредить ткани печени и почек. Доказательства канцерогенности неубедительны (Группа 3 — не поддается классификации, согласно Международному агентству по изучению рака (IARC)). Напротив, этилакрилат классифицируется как канцероген группы 2B (возможный канцероген для человека). Его пары сильно раздражают нос, глаза и дыхательные пути. Он может вызвать поражение роговицы, а вдыхание высоких концентраций паров может привести к отеку легких. Сообщалось о некоторой сенсибилизации кожи после контакта с жидким этилакрилатом.
Бутилакрилат имеет сходные биологические свойства с метил- и этилакрилатом, но токсичность снижается с увеличением молекулярной массы. Это также раздражающее вещество, способное вызвать сенсибилизацию после контакта кожи с жидкостью.
Метакрилаты напоминают акрилаты, но менее биологически активны. Есть некоторые доказательства того, что это вещество не вызывает рак у животных. Метилметакрилат может действовать как депрессант центральной нервной системы, и есть сообщения о сенсибилизации среди рабочих, подвергшихся воздействию мономера. Этилметакрилат обладает теми же свойствами, что и метилметакрилат, но вызывает гораздо меньше раздражения. Как и в случае с акрилатами, биологическая активность метакрилатов снижается с увеличением молекулярной массы, а бутилметакрилат, хотя и является раздражителем, менее раздражающим, чем этилметакрилат.
Акрилатные столы
Таблица 1- Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Пользы
Сложные эфиры акрилата используются в производстве смол для отделки кожи и покрытий для текстиля, пластика и бумаги. метилакрилат, производство самой твердой смолы из серии акрилатных эфиров, используется в производстве акриловых волокон в качестве сомономера акрилонитрила, поскольку его присутствие облегчает прядение волокон. Он используется в стоматологии, медицине и фармацевтике, а также для полимеризации радиоактивных отходов. Метилакрилат также используется для очистки промышленных сточных вод, а также для высвобождения и дезинтеграции пестицидов по времени. Этилакрилат входит в состав эмульсионных и растворных полимеров для поверхностного покрытия текстиля, бумаги и кожи. Он также используется в синтетических ароматизаторах и ароматизаторах; как целлюлозная добавка в полироли для полов и герметики; в кремах для обуви; и в производстве акриловых волокон, клеев и связующих.
Более 50% от метилметакрилат производится для производства акриловых полимеров. В виде полиметилметакрилата и других смол он используется в основном в качестве пластиковых листов, формовочных и экструзионных порошков, смол для покрытия поверхностей, эмульсионных полимеров, волокон, красок и пленок. Метилметакрилат также используется в производстве продуктов, известных как оргстекло или люцит. Они используются в пластмассовых зубных протезах, жестких контактных линзах и цементе. н-бутилметакрилат является мономером для смол, покрытий на основе растворителей, клеев и масляных добавок, а также используется в эмульсиях для отделки текстиля, кожи и бумаги, а также в производстве контактных линз.
опасности
Как и многие мономеры, то есть химические вещества, которые полимеризуются с образованием пластмасс и смол, реактивность акрилатов может представлять опасность для здоровья и безопасности на рабочем месте, если существует достаточный уровень воздействия. Метилакрилат сильно раздражает и может вызвать сенсибилизацию. Имеются некоторые свидетельства того, что хроническое воздействие может повредить ткани печени и почек. Доказательства канцерогенности неубедительны (Группа 3 — не поддается классификации, согласно Международному агентству по изучению рака (IARC)). Напротив, этилакрилат классифицируется как канцероген группы 2B (возможный канцероген для человека). Его пары сильно раздражают нос, глаза и дыхательные пути. Он может вызвать поражение роговицы, а вдыхание высоких концентраций паров может привести к отеку легких. Сообщалось о некоторой сенсибилизации кожи после контакта с жидким этилакрилатом.
Бутилакрилат имеет сходные биологические свойства с метил- и этилакрилатом, но токсичность снижается с увеличением молекулярной массы. Это также раздражающее вещество, способное вызвать сенсибилизацию после контакта кожи с жидкостью.
Метакрилаты напоминают акрилаты, но менее биологически активны. Есть некоторые доказательства того, что это вещество не вызывает рак у животных. Метилметакрилат может действовать как депрессант центральной нервной системы, и есть сообщения о сенсибилизации среди рабочих, подвергшихся воздействию мономера. Этилметакрилат обладает теми же свойствами, что и метилметакрилат, но вызывает гораздо меньше раздражения. Как и в случае с акрилатами, биологическая активность метакрилатов снижается с увеличением молекулярной массы, а бутилметакрилат, хотя и является раздражителем, менее раздражающим, чем этилметакрилат.
Акрилатные столы
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Эфиры — это органические соединения, в которых кислород служит связующим звеном между двумя органическими радикалами. Большинство эфиров, имеющих промышленное значение, — жидкости, хотя метиловый эфир — газ, а ряд эфиров, например эфиры целлюлозы, — твердые вещества.
опасности
Низкомолекулярный простые эфиры (метил, диэтил, изопропиловый, винил и винил изопропиловый) легко воспламеняются с температурой вспышки ниже нормальной комнатной температуры. Соответственно, следует принимать меры для предотвращения попадания паров в места, где могут существовать средства воспламенения. Все источники воспламенения должны быть устранены в местах, где при нормальной эксплуатации могут присутствовать значительные концентрации паров эфира, например, в сушильных печах, или где возможен случайный выброс эфира в виде пара или жидкости. Следует соблюдать дальнейшие меры контроля.
При длительном хранении на воздухе или на солнце эфиры подвержены образованию перекисей, что влечет за собой опасность взрыва. В лабораториях бутылки из янтарного стекла обеспечивают защиту, кроме как от ультрафиолетового излучения или прямых солнечных лучей. Ингибиторы, такие как медная сетка или небольшое количество восстанавливающего агента, могут оказаться не совсем эффективными. Если сухой эфир не требуется, можно добавить 10% от объема эфира воды. Перемешивание с 5% водным раствором сульфата железа удаляет перекиси. Основными токсикологическими характеристиками незамещенных эфиров являются их наркотическое действие, вызывающее потерю сознания при заметном воздействии; и, как хорошие растворители жиров, они вызывают дерматит при повторном или длительном контакте с кожей. Во избежание чрезмерного воздействия должны использоваться кожух и вентиляция. Защитные кремы и непроницаемые перчатки помогают предотвратить раздражение кожи. В случае потери сознания пострадавшего следует вывести из зараженной атмосферы и обеспечить ему искусственное дыхание и кислород.
Основным физиологическим эффектом негалогенированных эфиров, показанным в прилагаемых таблицах, является анестезия. При сильном воздействии, таком как многократное воздействие этилового эфира в концентрации более 400 частей на миллион, может возникнуть раздражение носа, потеря аппетита, головная боль, головокружение и возбуждение с последующей сонливостью. Повторяющийся контакт с кожей может привести к тому, что она станет сухой и потрескается. Сообщалось, что после длительного воздействия могут возникнуть психические расстройства.
Галогенированные эфиры
В отличие от негалогенированных эфиров, галогенированные эфиры представляют серьезную опасность для промышленности. Они обладают общим химическим свойством быть ацилирующими агентами, то есть они могут химически связывать алкильные группы, такие как этильные и метильные группы, с доступными центрами донора электронов (например, -NH2 в генетическом материале и гемоглобине). Считается, что такое алкилирование тесно связано с индукцией рака и более полно обсуждается в другом месте этой статьи. Энциклопедия.
Бис(хлорметиловый) эфир (BCME) является известным канцерогеном для человека (группа 1 по классификации Международного агентства по изучению рака (IARC)). Это также чрезвычайно раздражающее вещество. Канцерогенные эффекты BCME наблюдались у рабочих, подвергшихся воздействию этого вещества в течение относительно короткого периода времени. Этот уменьшенный латентный период, вероятно, связан с активностью агента.
Хлорметилметиловый эфир (CMME) также является известным канцерогеном для человека, который также сильно раздражает. Воздействие паров CMME даже на уровне 100 частей на миллион может быть опасным для жизни. Рабочие, подвергшиеся воздействию таких уровней, испытали серьезные респираторные эффекты, включая отек легких.
Если нет доказательств обратного, целесообразно осторожно обращаться со всеми галогенированными эфирами и считать все алкилирующие агенты потенциальными канцерогенами, если нет доказательств обратного. Глицидиловые эфиры относятся к семейству эпоксидных соединений.
Таблицы эфиров
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Таблицы галогенированных эфиров
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Фторуглероды получают из углеводородов путем замещения фтором некоторых или всех атомов водорода. Углеводороды, в которых некоторые атомы водорода замещены хлором или бромом в дополнение к атомам, замещенным фтором (например, хлорфторуглеводороды, бромфторуглеводороды), обычно включаются в классификацию фторуглеродов, например бромхлордифторметан (CClBrF2).
Первым экономически важным фторуглеродом был дихлордифторметан (CCl2F2), который был представлен в 1931 году как хладагент с гораздо более низкой токсичностью, чем двуокись серы, аммиак или хлорметан, которые были популярными хладагентами в настоящее время.
Пользы
В прошлом фторуглероды использовались в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, растворителей, пенообразователей, огнетушителей и полимерных промежуточных продуктов. Как обсуждается ниже, опасения по поводу воздействия хлорфторуглеродов на разрушение озонового слоя в верхних слоях атмосферы привели к запрету на эти химические вещества.
Трихлорфторметан и дихлормонофторметан ранее использовались в качестве аэрозольных пропеллентов. Трихлорфторметан в настоящее время используется в качестве чистящего и обезжиривающего агента, хладагента и пенообразователя для пенополиуретанов. Он также используется в огнетушителях и электроизоляции, а также в качестве диэлектрической жидкости. Дихлормонофторметан применяют в производстве стеклянных бутылок, в теплообменных жидкостях, в качестве хладагента для центробежных машин, в качестве растворителя и пенообразователя.
Дихлортетрафторэтан растворитель, разбавитель, чистящее и обезжиривающее средство для печатных плат. Он используется в качестве пенообразователя в огнетушителях, хладагента в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, а также для очистки магния, для предотвращения эрозии металла в гидравлических жидкостях и для упрочнения бутылок. дихлордифторметан также использовался для изготовления стеклянных бутылок; в качестве аэрозоля для косметики, красок и инсектицидов; и для очистки воды, меди и алюминия. Тетрафторид углерода является топливом для ракет и для спутникового наведения, и тетрафторэтилен используется при приготовлении пропеллентов для аэрозолей пищевых продуктов. хлорпентафторэтан является пропеллентом в аэрозольных пищевых продуктах и хладагентом для бытовой техники и мобильных кондиционеров. Хлортрифторметан, хлордифторметан, трифторметан, 1,1-дифторэтан и 1,1,-хлордифторэтан также являются хладагентами.
Многие из фторуглеродов используются в качестве химических промежуточных продуктов и растворителей в различных отраслях промышленности, таких как текстиль, химчистка, фотография и пластмассы. Кроме того, некоторые из них выполняют определенные функции в качестве ингибиторов коррозии и детекторов утечек. Тефлон применяется в производстве высокотемпературных пластмасс, защитной одежды, труб и листов для химических лабораторий, электроизоляторов, автоматических выключателей, кабелей, проводов и антипригарных покрытий. Хлортрифторметан используется для закалки металлов и 1,1,1,2-тетрахлор-2,2-дифторэтан и дихлордифторметан используются для обнаружения поверхностных трещин и дефектов металла.
Галотан, изофлуран и энфлуран используются в качестве ингаляционных анестетиков.
Опасности для окружающей среды
В 1970-х и 1980-х годах накопились доказательства того, что стабильные фторуглероды и другие химические вещества, такие как бромистый метил и 1,1,1-трихлорэтан, после выпуска будут медленно диффундировать вверх в стратосферу, где интенсивное ультрафиолетовое излучение может заставить молекулы высвобождать свободные атомы хлора. Эти атомы хлора реагируют с кислородом следующим образом:
Кл + О3 = ClO + О2
ClO + О = Cl + О2
О + О3 = 2О2
Поскольку атомы хлора регенерируются в ходе реакции, они могут свободно повторять цикл; конечным результатом будет значительное истощение стратосферного озона, который защищает землю от вредного солнечного ультрафиолетового излучения. Увеличение ультрафиолетового излучения приведет к росту заболеваемости раком кожи, повлияет на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность лесов, а также на морскую экосистему. Исследования верхних слоев атмосферы выявили области истощения озонового слоя в последнее десятилетие.
В результате этой озабоченности, начиная с 1979 г., почти все аэрозольные продукты, содержащие хлорфторуглероды, были запрещены во всем мире. В 1987 году было подписано международное соглашение — Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Монреальский протокол контролирует производство и потребление веществ, которые могут вызывать разрушение озонового слоя. Он установил предельный срок 1996 года для полного отказа от производства и потребления хлорфторуглеродов в развитых странах. У развивающихся стран есть дополнительные 10 лет, чтобы достичь соответствия. Были также установлены меры контроля для галонов, четыреххлористого углерода, 1,1,1-трихлорэтана (метилхлороформа), гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), гидробромфторуглеродов (ГБФУ) и бромистого метила. Некоторые важные виды использования этих химических веществ разрешены при отсутствии технически и экономически целесообразных альтернатив.
опасности
Фторуглероды, как правило, менее токсичны, чем соответствующие хлорированные или бромированные углеводороды. Эта более низкая токсичность может быть связана с большей стабильностью связи CF и, возможно, также с более низкой растворимостью в липидах более высокофторированных материалов. Из-за их более низкого уровня токсичности стало возможным выбрать фторуглероды, безопасные для их предполагаемого использования. И из-за истории безопасного использования в этих приложениях ошибочно выросло распространенное мнение, что фторуглероды полностью безопасны при любых условиях воздействия.
В определенной степени летучие фторуглероды обладают наркотическими свойствами, аналогичными свойствам хлорированных углеводородов, но более слабыми. Острое вдыхание 2,500 частей на миллион трихлортрифторэтан вызывает интоксикацию и потерю психомоторной координации у человека; это происходит при 10,000 1 частей на миллион (XNUMX%) с дихлордифторметан. Если дихлордифторметан при вдыхании 150,000 15 частей на миллион (100%) происходит потеря сознания. Сообщалось о более чем XNUMX смертельных случаях в результате вдыхания фторуглеродов путем распыления аэрозольных баллончиков, содержащих d.ихлордифторметан в качестве топлива в бумажный пакет и вдыхая. По данным Американской конференции государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) TLV 1,000 частей на миллион люди не испытывают наркотического воздействия.
Фторметаны и фторэтаны не вызывают токсических эффектов от многократного воздействия, таких как поражение печени или почек. Фторалкены, такие как тетрафторэтилен, гексафторпропилен or хлортрифторэтилен, может вызвать повреждение печени и почек у экспериментальных животных после длительного и многократного воздействия соответствующих концентраций.
Даже острая токсичность фторалкенов в некоторых случаях вызывает удивление. Перфторизобутилен является выдающимся примером. С аккредитивом50 0.76 ppm при 4-часовом воздействии на крыс более токсичен, чем фосген. Как и фосген, вызывает острый отек легких. С другой стороны, винилфторид и винилиденфторид представляют собой фторалканы с очень низкой токсичностью.
Как и многие другие пары растворителей и хирургические анестетики, летучие фторуглероды также могут вызывать сердечную аритмию или остановку сердца в обстоятельствах, когда эндогенно выделяется аномально большое количество адреналина (например, гнев, страх, волнение, сильное напряжение). Концентрации, необходимые для получения этого эффекта, значительно превышают те, которые обычно встречаются при промышленном использовании этих материалов.
У собак и обезьян оба хлордифторметан и дихлордифторметан вызывают раннее угнетение дыхания, бронхоконстрикцию, тахикардию, угнетение миокарда и гипотензию при концентрациях от 5 до 10%. Хлордифторметанд., по сравнению с дихлордифторметан, не вызывает сердечных аритмий у обезьян (хотя вызывает у мышей) и не снижает растяжимость легких у обезьян.
Меры безопасности и охраны здоровья. Все фторуглероды подвергаются термическому разложению под воздействием пламени или раскаленного металла. Продукты разложения хлорфторуглеродов будут включать фтористоводородную и соляную кислоты вместе с небольшими количествами фосгена и карбонилфторида. Последнее соединение очень неустойчиво к гидролизу и быстро превращается в плавиковую кислоту и углекислый газ в присутствии влаги.
Три наиболее важных с коммерческой точки зрения фторуглерода (трихлорфторметан, дихлордифторметан и трихлортрифторэтан) были протестированы на мутагенность и тератогенность с отрицательными результатами. Хлордифторметан, который рассматривался как возможный аэрозольный пропеллент, оказался мутагенным в тестах на бактериальную мутагенность. Тесты на воздействие в течение жизни дали некоторые доказательства канцерогенности у самцов крыс, подвергшихся воздействию 50,000 5 частей на миллион (10,000%), но не 1 3 частей на миллион (50,000%). Эффект не наблюдался ни у самок крыс, ни у других видов. Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало его в группе 5 (ограниченные доказательства канцерогенности у животных). Были некоторые свидетельства тератогенности у крыс, подвергшихся воздействию 10,000 1 частей на миллион (50,000%), но не XNUMX XNUMX частей на миллион (XNUMX%). ), и не было доказательств у кроликов при концентрации до XNUMX XNUMX частей на миллион.
Пострадавших от воздействия фторуглеродов следует удалять из загрязненной среды и лечить симптоматически. Адреналин не следует вводить из-за возможности вызвать сердечную аритмию или остановку сердца.
тетрафторэтилена
Основные опасности тетрафторэтилен мономера являются его воспламеняемость в широком диапазоне концентраций (от 11 до 60%) и потенциальная взрывоопасность. Неингибированный тетрафторэтилен подвержен спонтанной полимеризации и/или димеризации, причем обе реакции являются экзотермическими. Последующее повышение давления в закрытом контейнере может привести к взрыву, и сообщалось о нескольких таких случаях. Считается, что эти спонтанные реакции инициируются активными примесями, такими как кислород.
Тетрафторэтилен сам по себе не представляет большой токсической опасности, LC50 для 4-часового воздействия на крыс - 40,000 XNUMX частей на миллион. У крыс, погибающих от летальных воздействий, обнаруживаются не только поражения легких, но и дегенеративные изменения в почках, причем последние проявляются также другими фторалкенами, но не фторалканами.
Другая опасность связана с токсичными примесями, образующимися при получении или пиролизе тетрафторэтилена, особенно октафторизобутилен, приблизительная смертельная концентрация которого составляет всего 0.76 частей на миллион при 4-часовом воздействии на крыс. Описано несколько смертельных случаев в результате воздействия этих «высоких котлов». Из-за потенциальной опасности неопытные люди не должны проводить случайные эксперименты с тетрафторэтиленом.
Меры безопасности и охраны здоровья. Тетрафторэтилен транспортируют и отгружают в стальных баллонах под высоким давлением. В таких условиях мономер следует ингибировать, чтобы предотвратить спонтанную полимеризацию или димеризацию. Баллоны должны быть оснащены устройствами для сброса давления, хотя не следует упускать из виду, что такие устройства могут забиться полимером.
Тефлон (политетрафторэтилен) синтезируется полимеризацией тетрафторэтилена с окислительно-восстановительным катализатором. Тефлон не представляет опасности при комнатной температуре. Однако, если его нагреть до 300-500°С, продукты пиролиза включают фтористый водород и октафторизобутилен. При более высоких температурах, от 500 до 800°С, образуется карбонилфторид. При температуре выше 650 °C образуются четырехфтористый углерод и двуокись углерода. Это может вызвать лихорадку полимерного дыма, гриппоподобное заболевание. Наиболее частая причина болезни – зажженные сигареты, загрязненные тефлоновой пылью. Сообщалось также об отеке легких.
Фторуглеродные анестетики. галотан является более старым ингаляционным анестетиком, часто используемым в сочетании с закисью азота. Isoflurane и энфлуран становятся все более популярными, потому что они имеют меньше побочных эффектов, чем галотан.
Галотан вызывает анестезию при концентрациях выше 6,000 частей на миллион. Воздействие 1,000 частей на миллион в течение 30 минут вызывает аномалии в поведенческих тестах, которые не возникают при 200 частях на миллион. Сообщений о раздражении или сенсибилизации кожи, глаз или дыхательных путей не поступало. Сообщалось о гепатите при субанестезирующих концентрациях, а также о тяжелых, иногда с летальным исходом, гепатитах у пациентов, неоднократно подвергавшихся воздействию анестезирующих концентраций. Токсическое воздействие на печень при профессиональном воздействии не обнаружено. изофлюрана or энфлуран. Гепатит наблюдался у пациентов, подвергшихся воздействию 6,000 частей на миллион энфлурана или выше; также сообщалось о случаях применения изофлурана, но его роль не доказана.
Одно исследование токсичности печени на животных не выявило токсических эффектов у крыс, неоднократно подвергавшихся воздействию 100 частей на миллион галотана в воздухе; другое исследование показало некроз головного мозга, печени и почек при 10 ppm, согласно наблюдениям электронной микроскопии. Никаких эффектов не было обнаружено у мышей, подвергшихся воздействию 1,000 частей на миллион энфлурана в течение 4 часов в день в течение примерно 70 дней; небольшое снижение прибавки массы тела было единственным эффектом, обнаруженным при воздействии 3,000 частей на миллион в течение 4 часов в день, 5 дней в неделю на срок до 78 недель. В другом исследовании у мышей, непрерывно подвергавшихся воздействию 700 частей на миллион энфлюрана в течение 17 дней, была обнаружена сильная потеря веса и смерть с повреждением печени; в том же исследовании не наблюдалось никаких эффектов у крыс или морских свинок, подвергавшихся воздействию в течение 5 недель. Непрерывное воздействие изофлураном на мышей 150 частей на миллион и выше в воздухе вызывало снижение прибавки массы тела. Подобные эффекты наблюдались у морских свинок, но не у крыс, при концентрации 1,500 частей на миллион. Не наблюдалось значительного эффекта у мышей, подвергавшихся воздействию 4 часа в день, 5 дней в неделю в течение 9 недель при концентрации до 1,500 частей на миллион.
В исследованиях энфлюрана или изофлурана на животных, а также в эпидемиологических исследованиях галотана не было обнаружено признаков мутагенности или канцерогенности. Ранние эпидемиологические исследования, свидетельствующие о неблагоприятном воздействии на репродуктивную функцию галотана и других ингаляционных анестетиков, не подтвердились в последующих исследованиях.
У крыс с воздействием галотана до 800 частей на миллион убедительных доказательств влияния на плод не было обнаружено, а при повторном воздействии до 1,700 частей на миллион влияние на фертильность не было обнаружено. Отмечалась некоторая фетотоксичность (но не тератогенность) при 1,600 ppm и выше. У мышей фетотоксичность наблюдалась при 1,000 ppm, но не при 500 ppm. Репродуктивные исследования энфлурана не выявили влияния на фертильность у мышей при концентрациях до 10,000 12,000 частей на миллион, с некоторыми свидетельствами аномалий сперматозоидов при 7,500 5,000 частей на миллион. Не было обнаружено признаков тератогенного действия у мышей, подвергшихся воздействию до 1,500 частей на миллион, или у крыс при дозе до 4,000 частей на миллион. Были незначительные признаки эмбриональной/фетотоксичности у беременных крыс, подвергшихся воздействию 4 частей на миллион. Воздействие изофлураном на самцов мышей при концентрации до 42 частей на миллион в течение 4,000 часов в день в течение 4 дней не повлияло на фертильность. У беременных мышей, подвергшихся воздействию 2 частей на миллион в течение 10,500 часов в день в течение 6,000 недель, фетотоксических эффектов не наблюдалось; воздействие на беременных крыс концентрации 4 6 частей на миллион вызывало незначительную потерю массы тела плода. В другом исследовании у плодов мышей, подвергшихся воздействию изофлюрана в дозе 15 частей на миллион в течение 60 часов в день с 600 по XNUMX день беременности, было обнаружено уменьшение размера помета и массы тела плода, а также влияние на развитие; никаких эффектов не было обнаружено при XNUMX или XNUMX ppm.
Таблицы фторуглеродов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Пользы
Гликолевые эфиры широко используются в качестве растворителей, поскольку они хорошо растворяются как в воде, так и в органических жидкостях. Общее использование включает чернила и красители, эмали, краски и в качестве чистящих средств в химической чистке и очистке стекла. Полупроводниковая промышленность также широко использует эти соединения в качестве растворителей и чистящих средств.
Эфиры этиленгликоля широко используются в качестве растворителей для смол, лаков, красок, политур, красителей и чернил, а также компонентов малярных паст, чистящих составов, жидких мыл, косметических средств и гидравлических жидкостей. Эфиры пропиленгликоля и бутиленгликоля ценны как диспергаторы и растворители для лаков, красок, смол, красителей, масел и смазок.
Моноэтиловый эфир этиленгликоля растворитель в лакокрасочной, полиграфической, металлургической и химической промышленности. Он также используется для окрашивания и печати в текстильной промышленности и в качестве агента для отделки кожи, антиобледенительной добавки к авиационному топливу и компонента средств для снятия лака и чистящих растворов. Монометиловый эфир диэтиленгликоля и ацетат монобутилового эфира этиленгликоля используются в промышленности как высококипящие растворители. Монометиловый эфир диэтиленгликоля используется для морилки, не вздымающей зернистость, для лаков с легким запахом, для штемпельных красок и для отделки кожи. В лакокрасочной промышленности это коалесцирующий агент для латексной краски; а в текстильной промышленности он используется для печати, текстильного мыла и красящих паст, а также для закрепления крутки и кондиционирования пряжи и ткани.
Растворители монометиловый эфир диэтиленгликоля, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля и моно-н-бутиловый эфир диэтиленгликоля служат разбавителями гидравлических тормозных жидкостей. 2-феноксиэтанол закрепитель для парфюмерии, косметики и мыла, носитель текстильных красителей и растворитель для чистящих средств, чернил, гермицидов и фармацевтических препаратов. 2-метоксиэтанол также является фиксатором духов. Он используется в производстве фотопленки, в качестве противообледенительной добавки к реактивному топливу, в качестве растворителя для смол, используемых в электронной промышленности, и в качестве реагента для окрашивания кожи. 2-метоксиэтанол и метиловый эфир пропиленгликоля пригодны для запечатывания растворителем целлофана. Моно-н-бутиловый эфир этиленгликоля растворитель для защитных покрытий и очистителей металлов. Он используется в текстильной промышленности для предотвращения появления пятен при печати или окрашивании.
опасности
Вообще говоря, острые эффекты гликолевых эфиров ограничены центральной нервной системой и аналогичны острой токсичности растворителей. Эти эффекты включают головокружение, головную боль, спутанность сознания, утомляемость, дезориентацию, невнятную речь и (если достаточно серьезные) угнетение дыхания и потерю сознания. Последствия длительного воздействия включают раздражение кожи, анемию и угнетение костного мозга, энцефалопатию и репродуктивную токсичность. 2-метоксиэтанол и 2-этоксиэтанол (и их ацетаты) наиболее токсичны. Из-за их относительно низкой летучести воздействие чаще всего происходит в результате контакта кожи с жидкостями или вдыхания паров в закрытых помещениях.
Большинство эфиров этиленгликоля являются более летучими, чем исходное соединение, и, следовательно, их труднее контролировать в отношении воздействия паров. Все эфиры более токсичны, чем этиленгликоль, и имеют схожий симптомокомплекс.
Монометиловый эфир этиленгликоля (метилцеллозольв; Dowanol EM; 2-метоксиэтанол). Оральный LD50 для монометилового эфира этиленгликоля у крыс связано с отсроченной смертью, связанной с отеком легких, легким повреждением печени и обширным повреждением почек. Почечная недостаточность является вероятной причиной смерти в результате повторного перорального воздействия. Этот гликолевый эфир умеренно раздражает глаза, вызывая острую боль, воспаление слизистых оболочек и помутнение роговицы, которое сохраняется в течение нескольких часов. Хотя монометиловый эфир этиленгликоля не оказывает заметного раздражающего действия на кожу, он может поглощаться в токсичных количествах. Опыт воздействия на человека монометилового эфира этиленгликоля показал, что это может привести к появлению незрелых лейкоцитов, моноцитарной анемии, неврологическим и поведенческим изменениям. Исследования также показали, что ингаляционное воздействие на людей может привести к забывчивости, изменениям личности, слабости, вялости и головным болям. У животных вдыхание более высоких концентраций может привести к дегенерации яичек, повреждению селезенки и крови в моче. Исследования на животных показали анемию, повреждение тимуса и костного мозга при 300 ppm. При 50 ppm во время беременности у животных сообщалось о серьезных аномалиях развития плода. Наиболее важным эффектом для здоровья, по-видимому, является воздействие на репродуктивную систему человека с уменьшением сперматогенеза. Таким образом, очевидно, что монометиловый эфир этиленгликоля является умеренно токсичным соединением и что необходимо избегать повторного контакта с кожей или вдыхания паров.
Моноэтиловый эфир этиленгликоля (растворитель целлозольв; Dowanol EE; 2-этоксиэтанол). Моноэтиловый эфир этиленгликоля менее токсичен, чем метиловый эфир (см. выше). Наиболее выражено токсическое действие на кровь, неврологических симптомов не ожидается. В остальном он подобен по токсическому действию монометиловому эфиру этиленгликоля. Чрезмерное воздействие может вызвать умеренное раздражение дыхательной системы, отек легких, угнетение центральной нервной системы и выраженный гломерулит. В исследованиях на животных фетотоксичность и тератогенность наблюдались при уровнях выше 160 частей на миллион, а поведенческие изменения у потомства были очевидны после воздействия на мать при концентрации 100 частей на миллион.
Прочие эфиры этиленгликоля. Упоминание монобутилового эфира этиленгликоля также уместно ввиду его широкого применения в промышленности. У крыс смерть в ответ на однократное пероральное воздействие объясняется наркозом, тогда как отсроченная смерть является результатом застойных явлений в легких и почечной недостаточности. Непосредственный контакт глаза с этим эфиром вызывает сильную боль, заметное раздражение конъюнктивы и помутнение роговицы, которые могут сохраняться в течение нескольких дней. Как и в случае с монометиловым эфиром, контакт с кожей не вызывает сильного раздражения кожи, но могут всасываться токсичные количества. Ингаляционные исследования показали, что крысы могут переносить 30 7-часовых воздействий концентрации 54 ppm, но некоторые травмы возникают при концентрации 100 ppm. При более высоких концентрациях у крыс наблюдались легочные кровотечения, гиперемия внутренних органов, повреждение печени, гемоглобинурия и выраженная ломкость эритроцитов. Фетотоксичность наблюдалась у крыс, подвергшихся воздействию 100 частей на миллион, но не 50 частей на миллион. Повышенная хрупкость эритроцитов была очевидна при всех концентрациях воздействия выше 50 ppm паров монобутилового эфира этиленгликоля. Люди, по-видимому, несколько менее восприимчивы, чем лабораторные животные, из-за очевидной устойчивости к его гемолитическому действию. В то время как головная боль и раздражение глаз и носа наблюдались у людей при концентрации выше 100 частей на миллион, повреждения эритроцитов обнаружено не было.
И изопропиловый и н-пропиловые эфиры этиленгликоля представляют особую опасность. Эти эфиры гликоля имеют низкую ЛД при однократном пероральном приеме.50 значения, и они вызывают серьезное повреждение почек и печени. Кровавая моча является ранним признаком серьезного повреждения почек. Смерть обычно наступает в течение нескольких дней. Попадание в глаза приводит к быстрому раздражению конъюнктивы и частичному помутнению роговицы у кролика, восстановление занимает около 1 недели. Как и большинство других эфиров этиленгликоля, производные пропила лишь слегка раздражают кожу, но могут всасываться в токсичных количествах. Кроме того, они очень токсичны при вдыхании. К счастью, моноизопропиловый эфир этиленгликоля не является известным коммерческим соединением.
Эфиры диэтиленгликоля. Эфиры диэтиленгликоля менее токсичны, чем эфиры этиленгликоля, но имеют схожие характеристики.
Полиэтиленгликоли. Триэтилен, тетраэтилен и высшие полиэтиленгликоли представляют собой безвредные соединения с низким давлением паров.
Эфиры пропиленгликоля. Монометиловый эфир пропиленгликоля относительно малотоксичен. У крыс однократная пероральная доза LD50 вызвал смерть от генерализованного угнетения центральной нервной системы, вероятно, остановки дыхания. Повторные пероральные дозы (3 г/кг) в течение 35 дней вызывали у крыс только легкие гистопатологические изменения в печени и почках. Попадание в глаза вызывало лишь легкое преходящее раздражение. Он не оказывает заметного раздражающего действия на кожу, но попадание больших количеств эфира на кожу кролика вызывает угнетение центральной нервной системы. Пары не представляют существенной опасности для здоровья при вдыхании. Глубокий наркоз, по-видимому, является причиной смерти животных, подвергшихся сильному ингаляционному воздействию. Этот эфир раздражает глаза и верхние дыхательные пути человека в концентрациях, не опасных для здоровья; следовательно, у него есть некоторые предупреждающие свойства.
Эфиры ди- и трипропиленгликоля проявляют токсикологические свойства, аналогичные производным монопропилена, но практически не представляют опасности при вдыхании паров или контакте с кожей.
Полибутиленгликоли. Те, которые были исследованы, могут вызывать поражение почек в чрезмерных дозах, но они не вредны для глаз или кожи и не всасываются в токсических количествах.
Уксусные эфиры, диэфиры, эфиры эфиров. Эти производные обычных гликолей имеют особое значение, поскольку они используются в качестве растворителей пластмасс и смол в различных продуктах. Многие взрывчатые вещества содержат сложный эфир этиленгликоля в качестве депрессора точки замерзания. Что касается токсичности, эфиры гликолевых эфиров и жирных кислот значительно сильнее раздражают слизистые оболочки, чем исходные соединения, обсуждавшиеся ранее. Однако сложные эфиры жирных кислот обладают свойствами токсичности, по существу идентичными свойствам исходных материалов, после абсорбции первых, потому что сложные эфиры омыляются в биологической среде с образованием жирной кислоты и соответствующего гликоля или эфира гликоля.
Меры безопасности и охраны здоровья
Меры, используемые для контроля и ограничения воздействия гликолевых эфиров, в основном такие же, как и меры, используемые для контроля воздействия растворителей, как обсуждалось в другом месте в этом документе. Энциклопедия. Замена одного материала другим, менее токсичным, если это возможно, всегда является хорошей отправной точкой. Адекватные системы вентиляции, которые могут эффективно свести к минимуму концентрацию материала в зоне дыхания, имеют важное значение. В случае опасности взрыва и возгорания необходимо избегать открытого огня или искр и хранить материалы во «взрывобезопасных» контейнерах. Средства индивидуальной защиты, такие как респираторы, перчатки и одежда, хотя и важны, не следует полагаться исключительно на них. Всегда следует надевать защитные очки, если существует риск воздействия брызг. При использовании монометилового эфира этиленгликоля рабочие должны носить защитные очки для химической защиты, а также необходима достаточная вентиляция. Защита глаз также рекомендуется всякий раз, когда существует возможность такого контакта с монобутиловым эфиром этиленгликоля. Следует избегать вдыхания его паров и контакта с кожей. В частности, при работе с 2-метоксиэтанолом или 2-этоксиэтанолом следует строго избегать любого контакта с кожей.
Таблицы простых эфиров гликоля
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Пользы
Гликоли и глицерины находят широкое применение в промышленности, поскольку они являются полностью водорастворимыми органическими растворителями. Многие из этих соединений используются в качестве растворителей для красителей, красок, смол, чернил, инсектицидов и фармацевтических препаратов. Кроме того, их две химически активные гидроксильные группы делают гликоли важными промежуточными химическими соединениями. Среди множества применений гликолей и полигликолей основные из них включают использование в качестве добавки для понижения температуры замерзания, для смазки и растворения. Гликоли также служат в качестве непрямых и прямых добавок к пищевым продуктам и в качестве ингредиентов в составах взрывчатых веществ и алкидных смол, театральных туманах и косметике.
Пропиленгликоль широко используется в фармацевтике, косметике, в качестве увлажнителя в некоторых пищевых продуктах и в качестве смазки. Он также используется в качестве теплоносителя в тех случаях, когда утечка может привести к контакту с пищевыми продуктами, например, в охлаждающих жидкостях для холодильного оборудования для молочных продуктов. Он также используется в качестве растворителя пищевых красителей и ароматизаторов, антифриза на пивоваренных заводах и предприятиях, а также в качестве добавки к латексной краске для обеспечения стабильности при замораживании и оттаивании. Пропиленгликоль, Этиленгликоль и 1,3-бутандиол входят в состав противообледенительных жидкостей для самолетов. Трипропиленгликоль и 2,3-бутандиол являются растворителями для красителей. Бутандиолы (бутиленгликоли) используются в производстве полиэфирных смол.
Этиленгликоль является антифризом в системах охлаждения и отопления, растворителем в лакокрасочной и пластмассовой промышленности, а также компонентом противообледенительной жидкости, используемой для взлетно-посадочных полос аэропортов. Он используется в гидравлических тормозных жидкостях, низкозамерзающем динамите, морилках, клеях, крашении кожи и табаке. Он также служит в качестве осушителя природного газа, растворителя чернил и пестицидов и ингредиента электролитических конденсаторов. Диэтиленгликоль является увлажнителем для табака, казеина, синтетических губок и бумажных изделий. Он также содержится в пробковых композициях, переплетных клеях, тормозных жидкостях, лаках, косметике и антифризах для спринклерных систем. Диэтиленгликоль применяют для гидроизоляции газовых баллонов, как смазочно-отделочное средство для текстиля, растворитель кубовых красок, осушитель природного газа. Триэтиленгликоль растворитель и смазка при окраске и печати текстиля. Он также используется для дезинфекции воздуха и в различных пластмассах для повышения пластичности. Триэтиленгликоль является увлажнителем в табачной промышленности и промежуточным продуктом для производства пластификаторов, смол, эмульгаторов, смазочных материалов и взрывчатых веществ.
Некоторая степень универсальности глицерин можно получить из того факта, что было заявлено около 1,700 применений этого соединения и его производных. Глицерин используется в продуктах питания, фармацевтике, туалетных принадлежностях и косметике. Он является растворителем и увлажнителем в таких продуктах, как табак, кондитерская глазурь, кремы для кожи и зубная паста, которые в противном случае испортились бы при хранении из-за высыхания. Кроме того, глицерин представляет собой смазку, добавляемую в жевательную резинку в качестве технологической добавки; пластификатор для влажной измельченной кокосовой стружки; и добавка для поддержания гладкости и влажности в препаратах. Он служит для защиты от инея лобовых стекол и является антифризом в автомобилях, газовых счетчиках и гидравлических домкратах. Однако чаще всего глицерин используется в производстве алкидных смол для поверхностных покрытий. Их получают путем конденсации глицерина с дикарбоновой кислотой или ангидридом (обычно фталевым ангидридом) и жирными кислотами. Еще одним важным применением глицерина является производство взрывчатых веществ, в том числе нитроглицерина и динамита.
Глицерин
Глицерин представляет собой трехатомный спирт и вступает в реакции, характерные для спиртов. Гидроксильные группы имеют разную степень реакционной способности, причем группы в 1-м и 3-м положениях более реакционноспособны, чем во 2-м положении. Используя эти различия в реакционной способности и изменяя пропорции реагентов, можно получить моно-, ди- или трипроизводные. Глицерин получают либо гидролизом жиров, либо синтетическим путем из пропилена. Основными составляющими практически всех животных и растительных масел и жиров являются триглицериды жирных кислот.
Гидролиз таких глицеридов дает свободные жирные кислоты и глицерин. Используются два метода гидролиза — щелочной гидролиз (омыление) и нейтральный гидролиз (расщепление). При омылении жир кипятят с гидроксидом и хлоридом натрия, в результате чего образуются глицерин и натриевые соли жирных кислот (мыла).
При нейтральном гидролизе жиры гидролизуют периодическим или полунепрерывным способом в автоклаве высокого давления или методом непрерывного противотока в колонне высокого давления. Существует два основных способа синтеза глицерина из пропилена. В одном процессе пропилен обрабатывают хлором с получением аллилхлорида; он реагирует с раствором гипохлорита натрия с образованием дихлоргидрина глицерина, из которого глицерин получают щелочным гидролизом. В другом процессе пропилен окисляется до акролеина, который восстанавливается до аллилового спирта. Это соединение можно гидроксилировать водным раствором перекиси водорода, чтобы получить непосредственно глицерин, или обработать гипохлоритом натрия, чтобы получить монохлоргидрин глицерина, который при щелочном гидролизе дает глицерин.
опасности
Глицерин имеет очень низкую токсичность (пероральный LD50 (мышь) 31.5 г/кг) и обычно считается безвредным при всех нормальных условиях использования. Глицерин вызывает лишь очень слабый диурез у здоровых людей, получающих однократную пероральную дозу 1.5 г/кг или меньше. Побочные эффекты после перорального приема глицерина включают легкую головную боль, головокружение, тошноту, рвоту, жажду и диарею.
Когда он присутствует в виде тумана, он классифицируется Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) как «неприятные твердые частицы», и поэтому TLV составляет 10 мг / м .3 был назначен. Кроме того, реакционная способность глицерина делает его опасным и может взорваться при контакте с сильными окислителями, такими как перманганат калия, хлорат калия и так далее. Следовательно, его нельзя хранить рядом с такими материалами.
Гликоли и производные
Коммерчески важные гликоли представляют собой алифатические соединения, имеющие две гидроксильные группы, и представляют собой бесцветные вязкие жидкости, практически не имеющие запаха. Среди гликолей и их производных наибольшее значение имеют этиленгликоль и диэтиленгликоль. Токсичность и опасность некоторых важных соединений и групп обсуждаются в заключительном разделе этой статьи. Ни один из изученных гликолей или их производных не обладает мутагенными, канцерогенными или тератогенными свойствами.
Гликоли и их производные являются горючими жидкостями. поскольку их температуры воспламенения выше нормальной комнатной температуры, пары могут присутствовать в концентрациях в диапазоне воспламеняемости или взрывоопасности только при нагревании (например, в печах). По этой причине они представляют не более чем умеренную пожароопасность.
Синтез. Этиленгликоль в промышленных масштабах получают путем окисления этилена воздухом с последующей гидратацией полученного оксида этилена. Диэтиленгликоль получают как побочный продукт производства этиленгликоля. Точно так же пропиленгликоль и 1,2-бутандиол получают гидратацией пропиленоксида и бутиленоксида соответственно. 2,3-бутандиол получают гидратацией 2,3-эпоксибутана; 1,3-бутандиол получают каталитическим гидрированием альдола с использованием никеля Ренея; а 1,4-бутандиол получают реакцией ацетилена с формальдегидом с последующим гидрированием полученного 2-бутин-1,4-диола.
Опасности обычных гликолей
Этиленгликоль. Пероральная токсичность этиленгликоля для животных довольно низкая. Однако из клинического опыта было подсчитано, что смертельная доза для взрослого человека составляет около 100 смXNUMX.3 или около 1.6 г/кг, что указывает на большую токсичность для человека, чем для лабораторных животных. Токсичность обусловлена метаболитами, которые различаются у разных видов. Типичными последствиями чрезмерного перорального приема этиленгликоля являются наркоз, угнетение дыхательного центра и прогрессирующее поражение почек.
Обезьян содержали в течение 3 лет на рационе, содержащем от 0.2 до 0.5% этиленгликоля, без явных побочных эффектов; в мочевом пузыре опухолей не обнаружено, но имеются кристаллы оксалата и камни. Первичное раздражение глаз и кожи, как правило, слабое в ответ на этиленгликоль, но вещество может проникать через кожу в токсичных количествах. Воздействие на крыс и мышей в течение 8 часов в день в течение 16 недель с концентрацией от 0.35 до 3.49 мг/л не вызывало органического поражения. При более высоких концентрациях присутствовали туман и капли. Следовательно, повторное воздействие паров при комнатной температуре на человека не должно представлять значительной опасности. Этиленгликоль, по-видимому, не представляет значительной опасности при вдыхании паров при комнатной температуре, а также при контакте с кожей или при пероральном контакте в приемлемых промышленных условиях. Однако при нагревании или энергичном перемешивании этиленгликоля (с образованием тумана) или при заметном контакте с кожей или проглатывании в течение длительного периода времени может возникнуть опасность промышленного вдыхания. Основная опасность этиленгликоля для здоровья связана с приемом внутрь больших количеств.
Диэтиленгликоль. Диэтиленгликоль очень похож на этиленгликоль по токсичности, хотя и не образует щавелевой кислоты. Он более токсичен для почек, чем этиленгликоль. При приеме внутрь чрезмерных доз типичными ожидаемыми эффектами являются диурез, жажда, потеря аппетита, наркоз, гипотермия, почечная недостаточность и смерть, в зависимости от тяжести воздействия. Мыши и крысы, подвергшиеся воздействию диэтиленгликоля на уровне 5 мг/м3 в течение 3-7 мес отмечаются изменения со стороны центральной нервной и эндокринной систем и внутренних органов, а также другие патологические изменения. Хотя это и не имеет практического значения, при скармливании животным высоких доз диэтиленгликоль вызывает образование камней в мочевом пузыре и опухолей, вероятно, вторичных по отношению к камням. Это могло быть связано с присутствием в образце моноэтиленгликоля. Как и этиленгликоль, диэтиленгликоль, по-видимому, не представляет значительной опасности при вдыхании паров при комнатной температуре, а также при контакте с кожей или через рот в разумных промышленных условиях.
Пропиленгликоль. Пропиленгликоль малотоксичен. Он гигроскопичен, и при исследовании 866 человек было обнаружено, что у некоторых людей он является основным раздражителем, вероятно, из-за обезвоживания. Он также может вызывать аллергические кожные реакции у более чем 2% людей с экземой. Длительное воздействие на животных атмосферы, насыщенной пропиленгликолем, не дает ощутимого эффекта. Благодаря низкой токсичности пропиленгликоль широко используется в фармацевтических препаратах, косметике и, с некоторыми ограничениями, в пищевых продуктах.
Дипропиленгликоль имеет очень низкую токсичность. Он практически не раздражает кожу и глаза и из-за низкого давления паров и токсичности не представляет проблемы при вдыхании, если только не нагреваются большие количества в замкнутом пространстве.
бутандиолы. Существуют четыре изомера; все растворимы в воде, этиловом спирте и эфире. Они имеют низкую летучесть, поэтому их вдыхание не представляет опасности в нормальных промышленных условиях. За исключением 1,4-изомера, бутандиолы не представляют значительной промышленной опасности.
У крыс массивное пероральное воздействие 1,2-бутандиол вызывал глубокий наркоз и раздражение пищеварительной системы. Также может возникнуть застойный некроз почки. Считается, что отсроченная смерть является результатом прогрессирующей почечной недостаточности, тогда как острая смерть, вероятно, связана с наркозом. Попадание 1,2-бутандиола в глаза может привести к повреждению роговицы, но даже длительный контакт с кожей обычно безвреден в отношении первичного раздражения и абсорбционной токсичности. О побочных эффектах вдыхания паров не сообщалось.
1,3-бутандиол по существу нетоксичен, за исключением подавляющих пероральных доз, в которых может возникнуть наркоз.
Мало что известно о токсичности 2,3-бутандиол, но из нескольких опубликованных исследований на животных видно, что по токсичности он находится между 1,2- и 1,3-бутандиолами.
1,4-бутандиол примерно в восемь раз токсичнее 1,2-изомера в тестах на острую токсичность. Острый прием внутрь приводит к сильному наркозу и возможному повреждению почек. Смерть, вероятно, наступает в результате коллапса симпатической и парасимпатической нервной системы. Он не является первичным раздражителем и не легко всасывается чрескожно.
Таблицы гликолей и глицеринов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Фтор, хлор, бром, йод и недавно открытый радиоактивный элемент астат составляют семейство элементов, известных как галогены. За исключением астата, физические и химические свойства этих элементов исчерпывающе изучены. Они занимают группу VII в периодической таблице и демонстрируют почти идеальную градацию физических свойств.
Семейное родство галогенов иллюстрируется также сходством химических свойств элементов, сходством, которое связано с расположением семи электронов во внешней оболочке атомной структуры каждого из элементов группы. Все члены образуют соединения с водородом, и готовность, с которой происходит соединение, уменьшается по мере увеличения атомного веса. Точно так же теплоты образования различных солей уменьшаются с увеличением атомного веса галогенов. Свойства галогенсодержащих кислот и их солей обнаруживают поразительную взаимосвязь; сходство очевидно в органических соединениях галогенов, но по мере того, как соединение становится химически более сложным, характеристики и влияние других компонентов молекулы могут маскировать или изменять градацию свойств.
Пользы
Галогены используются в химической, водопроводно-канализационной, пластмассовой, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, текстильной, военной и нефтяной промышленности. Бром, хлор, фтор и йод химические полупродукты, отбеливатели и дезинфицирующие средства. И бром, и хлор используются в текстильной промышленности для отбеливания и придания усадке шерсти. Бром также используется в процессах добычи золота и при бурении нефтяных и газовых скважин. Это антипирен в пластмассовой промышленности и промежуточный продукт в производстве гидравлических жидкостей, охлаждающих и осушающих агентов, а также препаратов для завивки волос. Бром также входит в состав военных газов и огнетушащих жидкостей.
Хлор используется в качестве дезинфицирующего средства для мусора, а также для очистки и обработки питьевой воды и плавательных бассейнов. Это отбеливающее средство в прачечных и в целлюлозно-бумажной промышленности. Хлор используется в производстве специальных батарей и хлорированных углеводородов, а также при переработке мяса, овощей, рыбы и фруктов. Кроме того, он действует как антипирен. Диоксид хлора используется в водоснабжении, санитарии и плавательных бассейнах для очистки воды, контроля вкуса и запаха. Является отбеливателем в пищевой, кожевенной, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности, а также окислителем, бактерицидом и антисептиком. Он используется для очистки и удаления дубления кожи, а также для отбеливания целлюлозы, масел и пчелиного воска. Трихлорид азота раньше использовался как отбеливатель и «улучшитель» для муки. Йод также является дезинфицирующим средством в сфере водоснабжения и канализации и действует как промежуточное химическое соединение для неорганических йодидов, йодида калия и органических соединений йода.
Фтор, монооксид фтора, пентафторид брома и трифторид хлора являются окислителями для ракетных топливных систем. Фтор также используется при конверсии тетрафторида урана в гексафторид урана и cтрифторид хлора используется в топливе ядерных реакторов и для резки труб нефтяных скважин.
фторид кальция, находится в минерале плавиковый шпат, является основным источником фтора и его соединений. Применяется в черной металлургии в качестве флюса для повышения текучести шлака. Фторид кальция также используется в оптической, стекольной и электронной промышленности.
Бромистый водород и его водные растворы используются для производства органических и неорганических бромидов, а также в качестве восстановителей и катализаторов. Они также используются при алкилировании ароматических соединений. Калия бромид используется для производства фотобумаги и фотопластинок. Большое количество газообразного фосгена требуется для многочисленных промышленных синтезов, включая производство красителей. Фосген также используется в военных газах и в фармацевтике. Фосген содержится в инсектицидах и фумигантах.
опасности
Сходство, которое эти элементы обнаруживают в химических свойствах, проявляется в физиологических эффектах, связанных с группой. Газы (фтор и хлор) и пары брома и йода раздражают органы дыхания; вдыхание относительно небольших концентраций этих газов и паров дает неприятное острое ощущение, за которым следует чувство удушья, кашель и ощущение сжатия в груди. Повреждение легочной ткани, связанное с этими состояниями, может привести к перегрузке легких жидкостью, что приведет к состоянию отека легких, которое вполне может оказаться смертельным.
Фтор и его соединения
Источники
Большинство фтора и его соединений получают прямо или косвенно из фторида кальция (плавиковый шпат) и фосфатной породы (фторапатит) или производных от них химических веществ. Фторид в фосфатной породе ограничивает полезность этой руды, и поэтому фторид должен быть удален почти полностью при получении элементарного фосфора или пищевого фосфата кальция и частично при превращении фторапатита в удобрение. Эти фториды в некоторых случаях извлекаются в виде водной кислоты или в виде кальциевых или натриевых солей выделившегося фторида (вероятно, смеси фтористого водорода и тетрафторида кремния) или выбрасываются в атмосферу.
Опасность пожара и взрыва
Многие соединения фтора представляют опасность пожара и взрыва. Фтор вступает в реакцию почти со всеми материалами, включая металлические контейнеры и трубы, если пассивирующая пленка нарушена. Реакция с металлами может производить газообразный водород. В системах транспортировки требуется абсолютная чистота, чтобы предотвратить локальные реакции и последующую опасность возгорания. Для предотвращения реакций со смазочными материалами используются специальные бессмазочные клапаны. Дифторид кислорода взрывоопасен в газообразных смесях с водой, сероводородом или углеводородами. При нагревании многие соединения фтора выделяют ядовитые газы и едкие пары фтора.
Опасности для здоровья
Плавиковая кислота. Контакт кожи с безводной фтористоводородной кислотой вызывает сильные ожоги, которые ощущаются немедленно. Концентрированные водные растворы фтористоводородной кислоты также вызывают раннее ощущение боли, но разбавленные растворы могут не вызывать травм. Внешний контакт с жидкостью или паром вызывает сильное раздражение глаз и век, что может привести к длительным или необратимым дефектам зрения или полному разрушению глаз. Сообщалось о смертельных случаях в результате воздействия на кожу всего 2.5% от общей поверхности тела.
Необходимо быстрое лечение, которое должно включать обильное промывание водой по дороге в больницу, а затем, если возможно, замачивание в ледяном растворе 25% сульфата магния. Стандартное лечение ожогов легкой и средней степени тяжести включает применение геля глюконата кальция; при более тяжелых ожогах может потребоваться инъекция в пораженный участок и вокруг него 10% раствора глюконата кальция или сульфата магния. Иногда при болях может потребоваться местная анестезия.
Вдыхание паров концентрированной плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода может вызвать серьезное раздражение дыхательных путей, а воздействие всего лишь 5 минут обычно приводит к летальному исходу в течение 2–10 часов от геморрагического отека легких. Вдыхание также может быть связано с воздействием на кожу.
Фтор и другие фторсодержащие газы. Элементарный фтор, трифторид хлора и дифторид кислорода являются сильными окислителями и могут быть очень разрушительными. При очень высоких концентрациях эти газы могут оказывать чрезвычайно разъедающее действие на ткани животных. Однако трифторид азота поразительно менее раздражающим. Газообразный фтор при контакте с водой образует плавиковую кислоту, которая вызывает сильные ожоги кожи и изъязвления.
Острое воздействие фтора в концентрации 10 частей на миллион вызывает легкое раздражение кожи, глаз и носа; воздействие выше 25 частей на миллион недопустимо, хотя повторное воздействие может вызвать акклиматизацию. Высокое воздействие может вызвать отсроченный отек легких, кровотечение и повреждение почек и, возможно, привести к летальному исходу. Подобные эффекты оказывает дифторид кислорода.
В исследовании острого вдыхания трифторида хлора на крысах 800 частей на миллион в течение 15 минут и 400 частей на миллион в течение 25 минут были смертельными. Острая токсичность сравнима с фтороводородом. В долгосрочном исследовании у двух видов 1.17 частей на миллион вызывали раздражение дыхательных путей и глаз, а у некоторых животных — смерть.
При длительном повторном вдыхании фтора на животных токсическое воздействие на легкие, печень и яички наблюдалось при 16 ppm, а раздражение слизистых оболочек и легких наблюдалось при 2 ppm. Фтор в концентрации 1 ppm допускался. В последующем исследовании на нескольких видах не наблюдалось никаких эффектов от 60-минутного воздействия при концентрациях до 40 частей на миллион.
Имеются скудные данные о воздействии фтора на рабочих на производстве. Еще меньше опыта длительного воздействия трифторида хлора и дифторида кислорода.
Фториды
Проглатывание количества растворимых фторидов в диапазоне от 5 до 10 граммов почти наверняка смертельно для взрослых людей. Сообщалось о гибели людей в связи с приемом внутрь фтороводорода, фторида натрия и фторсиликатов. Сообщалось о несмертельных заболеваниях из-за приема внутрь этих и других фторидов, включая труднорастворимую соль криолит (фторид натрия-алюминия).
В промышленности фторсодержащая пыль играет роль в значительной части случаев фактического или потенциального воздействия фтора, и проглатывание пыли может быть важным фактором. Профессиональное воздействие фтора может быть в значительной степени связано с газообразными фторидами, но даже в этих случаях прием внутрь редко можно полностью исключить либо из-за загрязнения пищи или напитков, потребляемых на рабочем месте, либо из-за фторидов при кашле и проглатывании. При воздействии смеси газообразных и твердых частиц фторидов как вдыхание, так и проглатывание могут быть важными факторами абсорбции фторидов.
Широко известно, что флюороз или хроническая интоксикация фтором вызывают отложение фторидов в скелетных тканях как животных, так и людей. Симптомы включали повышенную рентгенографическую непрозрачность кости, образование тупых разрастаний на ребрах и кальцификацию межпозвонковых связок. Зубная крапчатость также встречается при флюорозе. Точная взаимосвязь между уровнями фтора в моче и одновременной скоростью отложения фтора в костях до конца не изучена. Тем не менее, при условии, что уровень фтора в моче у рабочих постоянно не превышает 4 частей на миллион, по-видимому, особых причин для беспокойства нет; при уровне фторида в моче 6 частей на миллион следует рассмотреть вопрос о более тщательном мониторинге и/или контроле; при уровне 8 частей на миллион и выше следует ожидать, что отложение фтора в скелете, если воздействие продолжается в течение многих лет, приведет к увеличению рентгеноконтрастности костей.
Фторбораты уникальны тем, что поглощенный фторборат-ион почти полностью выводится с мочой. Это означает, что диссоциация фторида от иона фторбората практически отсутствует, и, следовательно, практически не ожидается отложения этого фторида на скелете.
В одном исследовании криолитовцев около половины жаловались на отсутствие аппетита и одышку; меньшая часть отмечала запор, локализованную боль в области печени и другие симптомы. Легкая степень флюороза обнаружена у криолитовщиков с экспозицией от 2 до 2.5 лет; более выраженные признаки обнаруживались у лиц, подвергшихся облучению почти 5 лет, а признаки умеренного флюороза появлялись у лиц, подвергшихся облучению более 11 лет.
Уровни фтора были связаны с профессиональной астмой среди рабочих в алюминиевых электролизных цехах.
Фторид кальция. Опасность плавикового шпата обусловлена прежде всего вредным действием содержащегося в нем фтора, а хроническое воздействие включает заболевания зубов, костей и других органов. Сообщалось о легочных поражениях у людей, вдыхающих пыль, содержащую от 92 до 96% фтористого кальция и 3.5% кремнезема. Сделан вывод, что фторид кальция усиливает фиброгенное действие кремнезема в легких. Сообщалось о случаях бронхита и силикоза среди добытчиков плавикового шпата.
Опасности для окружающей среды
Промышленные предприятия, использующие большое количество соединений фтора, такие как металлургические и сталелитейные заводы, алюминиевые заводы, заводы по производству суперфосфата и т. д., могут выбрасывать в атмосферу фторсодержащие газы, дым или пыль. Сообщалось о случаях нанесения ущерба окружающей среде животными, пасущимися на зараженной траве, включая флюороз с пятнистостью зубов, отложением костей и истощением; также имело место травление оконных стекол в соседних домах.
Бром и его соединения
Бром широко распространен в природе в виде неорганических соединений, таких как минералы, в морской воде и в соленых озерах. Небольшие количества брома содержатся также в животных и растительных тканях. Его получают из соленых озер или скважин, из морской воды и из маточного раствора, остающегося после обработки калийными солями (сильнит, карналлит).
Бром — очень едкая жидкость, пары которой сильно раздражают глаза, кожу и слизистые оболочки. При длительном контакте с тканями бром может вызывать глубокие, долго не заживающие и подверженные изъязвлению ожоги; бром также токсичен при проглатывании, вдыхании и впитывании через кожу.
Концентрация брома 0.5 мг/м3 не следует превышать при длительном воздействии; при концентрации брома от 3 до 4 мг/м3, работа без респиратора невозможна. Концентрация от 11 до 23 мг/м3 вызывает тяжелое удушье, и считается, что от 30 до 60 мг/м3 чрезвычайно опасен для человека и что 200 мг/м3 окажется фатальным в очень короткое время.
Бром обладает кумулятивными свойствами, откладываясь в тканях в виде бромидов и вытесняя другие галогены (йод и хлор). Долгосрочные эффекты включают расстройства нервной системы.
Лица, подвергающиеся регулярному воздействию концентраций, превышающих ПДК в 1-0.15 раз в течение 100 года, жалуются на головную боль, боли в области сердца, повышенную раздражительность, снижение аппетита, боли в суставах и диспепсию. На пятом-шестом году работы возможны выпадение роговичных рефлексов, фарингит, вегетативные расстройства и гиперплазия щитовидной железы, сопровождающиеся нарушением функции щитовидной железы. Сердечно-сосудистые нарушения также проявляются в виде дистрофии миокарда и гипотензии; также могут возникать функциональные и секреторные расстройства пищеварительного тракта. В крови отмечают признаки угнетения лейкопоэза и лейкоцитоз. Концентрация брома в крови колеблется в пределах XNUMX мг/XNUMX см3 до 1.5 мг/100 см3 независимо от степени опьянения.
Бромистый водород газ обнаруживается без раздражения при 2 ppm. Бромистоводородная кислота, ее 47% раствор в воде, представляет собой едкую жидкость бледно-желтого цвета с резким запахом, темнеющую на воздухе и на свету.
Токсическое действие бромистоводородной кислоты в два-три раза слабее, чем у брома, но более острое, чем у хлороводорода. Как газообразная, так и водная формы раздражают слизистые оболочки верхних дыхательных путей при концентрации 5 частей на миллион. Хроническое отравление характеризуется воспалением верхних дыхательных путей и проблемами с пищеварением, небольшими изменениями рефлексов и снижением количества эритроцитов. Обонятельная чувствительность может быть снижена. Контакт с кожей или слизистыми оболочками может вызвать ожоги.
Бромная кислота и бромноватистая кислота. Кислородсодержащие кислоты брома находятся только в растворах или в виде солей. Их действие на организм аналогично действию бромистоводородной кислоты.
Феррозо-железо бромид. Бромиды железа и железа — твердые вещества, используемые в химической и фармацевтической промышленности, а также при производстве фотопродукции. Они производятся путем пропускания смеси брома и пара над железными опилками. Полученная горячая сиропообразная бромная соль высыпается в железные контейнеры, где она затвердевает. Влажный бром (то есть бром, содержащий более 20 частей на миллион воды) вызывает коррозию большинства металлов, а элементарный бром необходимо перевозить в сухом виде в герметично закрытых контейнерах из монеля, никеля или свинца. Чтобы решить проблему коррозии, бром часто транспортируют в виде феррозо-железной соли.
бромфосген. Это продукт разложения бромхлорметана, который используется при производстве генцианвиолета. Он возникает в результате соединения окиси углерода с бромом в присутствии безводного хлорида аммония.
Токсическое действие бромфосгена аналогично действию фосгена (см. Фосген в этой статье).
Цианоген бромид. Бромид цианогена представляет собой твердое вещество, используемое для извлечения золота и в качестве пестицида. Он реагирует с водой с образованием синильной кислоты и бромистого водорода. Его токсическое действие похоже на действие синильной кислоты, и, вероятно, он обладает аналогичной токсичностью.
Цианоген бромид также обладает выраженным раздражающим действием, а высокие концентрации могут вызывать отек легких и легочные кровотечения. Двадцать частей на миллион в течение 1 минуты и 8 частей на миллион в течение 10 минут недопустимы. У мышей и кошек 70 частей на миллион вызывают паралич через 3 минуты, а 230 частей на миллион приводят к летальному исходу.
Хлор и его неорганические соединения
Соединения хлора широко распространены в природе и составляют около 2% материалов земной поверхности, особенно в виде хлорида натрия в морской воде и в природных отложениях в виде карналлита и сильвита.
Газообразный хлор в первую очередь раздражает дыхательные пути. В достаточной концентрации газ раздражает слизистые оболочки, дыхательные пути и глаза. В крайних случаях затруднение дыхания может увеличиться до такой степени, что может наступить смерть от дыхательного коллапса или легочной недостаточности. Характерный проникающий запах газообразного хлора обычно предупреждает о его присутствии в воздухе. Кроме того, при высоких концентрациях он выглядит как зеленовато-желтый газ. Жидкий хлор при попадании на кожу или в глаза вызывает химические ожоги и/или обморожение.
Воздействие хлора может стать более серьезным в течение 36 часов после воздействия. Тщательное наблюдение за лицами, подвергшимися воздействию, должно быть частью программы медицинского реагирования.
Хроническое воздействие. Большинство исследований не указывают на существенную связь между неблагоприятными последствиями для здоровья и хроническим воздействием низких концентраций хлора. Исследование, проведенное в Финляндии в 1983 г., показало рост хронического кашля и склонность к гиперсекреции слизи среди рабочих. Тем не менее, у этих рабочих не было выявлено аномальной функции легких ни при тестах, ни при рентгенографии грудной клетки.
Исследование Института токсикологии химической промышленности 1993 года о хроническом вдыхании хлора подвергало крыс и мышей воздействию газообразного хлора в концентрациях 0.4, 1.0 или 2.5 частей на миллион в течение до 6 часов в день и от 3 до 5 дней в неделю на срок до 2 лет. Никаких признаков рака не было. Воздействие хлора на всех уровнях вызывало поражение носа. Поскольку грызуны являются обязательными носовыми дышащими, неясно, как следует интерпретировать эти результаты для людей.
Концентрации хлора, значительно превышающие текущие пороговые значения, могут возникать незаметно; люди быстро теряют способность ощущать запах хлора в малых концентрациях. Было замечено, что длительное воздействие атмосферного хлора с концентрацией 5 частей на миллион приводит к заболеванию бронхов и предрасположенности к туберкулезу, в то время как исследования легких показали, что концентрации от 0.8 до 1.0 части на миллион вызывают стойкое, хотя и умеренное, снижение легочной функции. Угревая сыпь не является чем-то необычным у людей, длительное время подвергающихся воздействию низких концентраций хлора, и обычно известна как «хлоракне». Также может произойти повреждение зубной эмали.
Оксиды
Всего существует пять оксидов хлора. Это монооксид дихлора, монооксид хлора, диоксид хлора, гексоксид хлора и семиокись хлора; в основном они оказывают такое же воздействие на организм человека и требуют таких же мер безопасности, как и хлор. Одним из наиболее используемых в промышленности является диоксид хлора. Двуокись хлора вызывает раздражение дыхательных путей и глаз, подобное хлору, но более сильное по степени тяжести. Острое воздействие при вдыхании вызывает бронхит и отек легких, симптомы, наблюдаемые у пострадавших рабочих, включают кашель, свистящее дыхание, респираторный дистресс, выделения из носа и раздражение глаз и горла.
Трихлорид азота является сильным раздражителем кожи и слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Пары так же агрессивны, как хлор. Он очень токсичен при приеме внутрь.
Средняя летальная концентрация (LC50) трихлорида азота у крыс составляет 12 частей на миллион согласно одному исследованию, включающему воздействие на крыс концентраций от 0 до 157 частей на миллион в течение 1 часа. У собак, которых кормили мукой, отбеленной треххлористым азотом, быстро развиваются атаксия и эпилептиформные судороги. Гистологическое исследование экспериментальных животных выявило некроз коры головного мозга и нарушение клеток Пуркинье в мозжечке. Ядро эритроцитов также может быть поражено.
Треххлористый азот может взорваться в результате удара, воздействия тепла, сверхзвуковых волн и даже самопроизвольно. Присутствие некоторых примесей может повысить опасность взрыва. Он также взрывается при контакте со следами некоторых органических соединений, в частности со скипидаром. В результате разложения образуются высокотоксичные хлорированные продукты разложения.
фосген. Коммерчески фосген ( COCl2) производится в результате реакции между хлором и монооксидом углерода. Фосген также образуется как нежелательный побочный продукт при контакте некоторых хлорированных углеводородов (особенно дихлорметана, четыреххлористого углерода, хлороформа, трихлорэтилена, перхлорэтилена и гексахлорэтана) с открытым пламенем или горячим металлом, например, при сварке. Разложение хлорированных углеводородов в закрытых помещениях может привести к накоплению вредных концентраций фосгена, как, например, при использовании четыреххлористого углерода в качестве огнетушащего материала или тетрахлорэтилена в качестве смазки при механической обработке высококачественной стали.
Безводный фосген не вызывает коррозию металлов, но в присутствии воды реагирует с соляной кислотой, которая вызывает коррозию.
Фосген — один из самых ядовитых газов, используемых в промышленности. Вдыхание 50 частей на миллион в течение короткого времени смертельно для подопытных животных. Для человека опасно длительное вдыхание от 2 до 5 частей на миллион. Дополнительным опасным свойством фосгена является отсутствие всех настораживающих симптомов при его вдыхании, что может вызвать лишь легкое раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз при концентрациях от 4 до 10 ppm. Воздействие 1 ppm в течение длительного времени может вызвать отсроченный отек легких.
Легкие случаи отравления сопровождаются временным бронхитом. В тяжелых случаях может возникнуть отсроченный отек легких. Это может произойти после латентного периода в несколько часов, обычно от 5 до 8, но редко более 12. В большинстве случаев больной остается в сознании до конца; смерть наступает в результате удушья или сердечной недостаточности. Если больной выживает в первые 2–3 дня, прогноз, как правило, благоприятный. Высокие концентрации фосгена вызывают немедленное кислотное повреждение легких и быструю смерть от удушья и прекращения циркуляции крови в легких.
Охрана окружающей среды
Свободный хлор уничтожает растительность, и, поскольку в неблагоприятных климатических условиях он может находиться в концентрациях, вызывающих такой ущерб, его выброс в окружающую атмосферу следует запрещать. Если невозможно использовать высвободившийся хлор для производства соляной кислоты или т.п., необходимо принять все меры предосторожности для связывания хлора, например, с помощью известкового скруббера. На фабриках и в окрестностях должны быть установлены специальные технические меры безопасности с автоматическими системами предупреждения везде, где существует риск утечки значительных количеств хлора в окружающую атмосферу.
С точки зрения загрязнения окружающей среды особое внимание следует уделить баллонам или другим сосудам, используемым для перевозки хлора или его соединений, мерам по контролю за возможными опасностями и действиям, которые необходимо предпринять в случае чрезвычайной ситуации.
Йод и его соединения
Йод не встречается в природе в свободном виде, но йодиды и/или йодаты обнаруживаются в виде следовых примесей в отложениях других солей. Залежи чилийской селитры содержат достаточно йодата (около 0.2% йодата натрия), чтобы сделать возможной ее коммерческую эксплуатацию. Точно так же некоторые природные рассолы, особенно в Соединенных Штатах, содержат извлекаемые количества йодида. Йодид в океанской воде концентрируется некоторыми морскими водорослями (ламинариями), зола которых ранее была коммерчески важным источником во Франции, Великобритании и Японии.
Йод является сильным окислителем. При контакте с такими материалами, как ацетилен или аммиак, может произойти взрыв.
Пары йода даже в малых концентрациях чрезвычайно раздражают дыхательные пути, глаза и, в меньшей степени, кожу. Даже такие низкие концентрации, как 0.1 ppm в воздухе, могут вызвать некоторое раздражение глаз при длительном воздействии. Концентрации выше 0.1 ppm вызывают все более сильное раздражение глаз наряду с раздражением дыхательных путей и, в конечном счете, отек легких. Другие системные поражения от вдыхания паров йода маловероятны, если только у человека, подвергшегося воздействию, уже нет заболевания щитовидной железы. Йод всасывается из легких, превращается в организме в йодид, а затем выводится, в основном, с мочой. Йод в кристаллической форме или в крепких растворах сильно раздражает кожу; его нелегко удалить с кожи, и после контакта он имеет тенденцию проникать и вызывать продолжительные травмы. Повреждения кожи, вызванные йодом, напоминают термические ожоги, за исключением того, что йод окрашивает обожженные участки в коричневый цвет. Язвы, которые медленно заживают, могут развиваться из-за того, что йод остается прикрепленным к ткани.
Вероятная средняя смертельная доза йода при пероральном приеме для взрослых составляет от 2 до 3 г из-за его разъедающего действия на желудочно-кишечный тракт. В целом йодсодержащие материалы (как органические, так и неорганические) кажутся более токсичными, чем аналогичные бром- или хлорсодержащие материалы. Помимо «галогеноподобной» токсичности, йод концентрируется в щитовидной железе (основа лечения рака щитовидной железы с помощью 131I), и, следовательно, метаболические нарушения могут возникнуть в результате чрезмерного воздействия. Хроническое всасывание йода вызывает «йодизм» — заболевание, характеризующееся тахикардией, тремором, потерей веса, бессонницей, диареей, конъюнктивитом, ринитом и бронхитом. Кроме того, может развиться гиперчувствительность к йоду, характеризующаяся кожной сыпью и, возможно, ринитом и/или астмой.
Радиоактивность. Йод имеет атомный номер 53 и атомный вес в диапазоне от 117 до 139. Его единственный стабильный изотоп имеет массу 127 (126.9004); его радиоактивные изотопы имеют периоды полураспада от нескольких секунд (атомный вес 136 и выше) до миллионов лет (129Я). В реакциях, характеризующих процесс деления в ядерном реакторе, 131Я формируется в изобилии. Этот изотоп имеет период полураспада 8.070 дней; он испускает бета- и гамма-излучение с основными энергиями 0.606 МэВ (макс.) и 0.36449 МэВ соответственно.
При попадании в организм любым путем неорганический йод (йодид) концентрируется в щитовидной железе. Это, в сочетании с обильным образованием 131I в ядерном делении делает его одним из самых опасных материалов, которые могут быть выброшены из ядерного реактора преднамеренно или случайно.
Таблицы галогенов и соединений
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Гетероциклические соединения используются в качестве химических промежуточных продуктов и растворителей в фармацевтической, химической, текстильной, красильной, нефтяной и фотоиндустрии. Некоторые соединения также действуют как ускорители вулканизации в резиновой промышленности.
Акридиновый и бензантрон используются в качестве исходных материалов и промежуточных продуктов при производстве красителей. Бензантрон также используется в пиротехнической промышленности.. пропиленимин используется во флокулянтах при переработке нефти и в качестве модификатора ракетного топлива. Он использовался в присадках к маслам в качестве модификатора для контроля вязкости, для работы при высоком давлении и для устойчивости к окислению. 3-метилпиридин и 4-метилпиридин служат гидроизоляционными агентами в текстильной промышленности. 4-Метилпиридин является растворителем в синтезе фармацевтических препаратов, смол, красителей, ускорителей каучука, пестицидов и гидрофобизаторов. 2-пирролидон также используется в фармацевтических препаратах и действует как высококипящий растворитель при переработке нефти. Он содержится в специальных печатных красках и в некоторых лаках для пола. 4,4'-дитиодиморфолин используется в резиновой промышленности в качестве предохранителя от окрашивания и вулканизирующего агента. В резиновой промышленности, 2-винилпиридин превращается в терполимер, который используется в клеях для склеивания корда шины с резиной.
Несколько гетероциклических соединений —морфолин, меркаптобензотиазол, пиперазин, 1,2,3-бензотриазол и хинолин—действуют как ингибиторы коррозии для обработки меди и технической воды. Меркаптобензотиазол также является ингибитором коррозии в смазочно-охлаждающих маслах и нефтепродуктах, а также противозадирной присадкой в смазках. Морфолин является растворителем смол, восков, казеина и красителей, а также пеногасителем в бумажной и картонной промышленности. Кроме того, он содержится в инсектицидах, фунгицидах, гербицидах, местных анестетиках и антисептиках. 1,2,3-Бензотриазол является стабилизатором, проявителем и средством против запотевания в фотоэмульсиях, компонентом жидкости для борьбы с обледенением военных самолетов и стабилизатором в производстве пластмасс.
Пиридин используется во многих отраслях промышленности как в качестве промежуточного химического вещества, так и в качестве растворителя. Он используется в производстве витаминов, сульфаниламидных препаратов, дезинфицирующих средств, красителей и взрывчатых веществ, а также в качестве вспомогательного красителя в текстильной промышленности. Пиридин также используется в резиновой и лакокрасочной промышленности, при бурении нефтяных и газовых скважин, а также в пищевой промышленности и производстве безалкогольных напитков в качестве ароматизатора. винилпиридины используются для производства полимеров. сульфолан, растворитель и пластификатор, используется для извлечения ароматических углеводородов из потоков нефтеперерабатывающих заводов, для отделки текстиля и в качестве компонента гидравлической жидкости. тетрагидротиофен растворитель и одорант горючего газа, используемый в системах пожарной безопасности для оповещения о запахах в подземных шахтах. пиперидина используется в производстве фармацевтических препаратов, смачивающих агентов и гермицидов. Это отвердитель для эпоксидных смол и следовый компонент мазута.
опасности
Акридиновый является сильным раздражителем, который при попадании на кожу или слизистые оболочки вызывает зуд, жжение, чихание, слезотечение и раздражение конъюнктивы. Рабочие, подвергающиеся воздействию пыли кристаллов акридина в концентрациях от 0.02 до 0.6 мг/м3 предъявлял жалобы на головную боль, нарушение сна, раздражительность и фотосенсибилизацию, отек век, конъюнктивит, кожную сыпь, лейкоцитоз и повышение скорости оседания эритроцитов. Эти симптомы не проявлялись при концентрации акридина в воздухе 1.01 мг/мXNUMX.3. При нагревании акридин выделяет ядовитые пары. Было показано, что акридин и большое количество его производных обладают мутагенными свойствами и ингибируют репарацию ДНК и рост клеток у некоторых видов.
У животных почти смертельные дозы аминопиридины вызывают повышенную возбудимость к звукам и прикосновениям, тремор, клонические судороги и тетанию. Они также вызывают сокращение скелетных мышц и гладких мышц, вызывая сужение сосудов и повышение артериального давления. Сообщалось, что аминопиридины и некоторые алкилпиридины оказывают инотропное и хронотропное действие на сердце. Винилпиридины вызывают менее выраженные судороги. Острое отравление может произойти либо при вдыхании пыли или паров при относительно низких концентрациях, либо при всасывании через кожу.
Обычная опасность бензантрон сенсибилизация кожи из-за воздействия бензантроновой пыли. Чувствительность варьируется от человека к человеку, но после воздействия от нескольких месяцев до нескольких лет у чувствительных людей, особенно у светловолосых или рыжеволосых, развивается экзема, которая может быть интенсивной в своем течении и острая фаза которой может оставить ореховая или сланцево-серая пигментация, особенно вокруг глаз. Микроскопически обнаруживается атрофия кожи. Кожные заболевания, обусловленные бензантроном, чаще возникают в теплое время года и значительно усугубляются при воздействии тепла и света.
морфолин является умеренно токсичным соединением при приеме внутрь и при нанесении на кожу; неразбавленный морфолин сильно раздражает кожу и глаза. По-видимому, он не оказывает хронического токсического действия. Он представляет собой умеренную пожароопасность при воздействии тепла, а термическое разложение приводит к выделению паров, содержащих оксиды азота.
Фенотиазиновая обладает вредными раздражающими свойствами, а промышленное воздействие может вызвать поражение кожи и фотосенсибилизацию, включая фотосенсибилизированный кератит. Что касается системных эффектов, то сообщалось, что тяжелая интоксикация при терапевтическом применении характеризуется гемолитической анемией и токсическим гепатитом. Из-за его низкой растворимости скорость его всасывания из желудочно-кишечного тракта зависит от размера частиц. Микронизированная форма препарата быстро всасывается. Токсичность вещества сильно варьируется от животного к животному, пероральная LD50 у крыс 5 г/кг.
Хотя фенотиазин довольно легко окисляется на воздухе, риск возгорания невелик. Однако при попадании в огонь фенотиазин производит высокотоксичные оксиды серы и азота, которые являются опасными раздражителями легких.
пиперидина всасывается при вдыхании, а также через пищеварительный тракт и кожу; у животных он вызывает токсическую реакцию, сходную с таковой при применении аминопиридинов. Большие дозы блокируют ганглиозную проводимость. Малые дозы вызывают как парасимпатическую, так и симпатическую стимуляцию за счет действия на ганглии. Повышение артериального давления и частоты сердечных сокращений, тошнота, рвота, слюноотделение, затрудненное дыхание, мышечная слабость, параличи и судороги являются признаками интоксикации. Это вещество легко воспламеняется и выделяет взрывоопасные концентрации паров при нормальной комнатной температуре. Следует соблюдать меры предосторожности, рекомендуемые для пиридина.
Пиридин и его гомологи. Некоторая информация о пиридине доступна из клинических отчетов о воздействии на человека, в основном при лечении или воздействии паров. Пиридин всасывается через желудочно-кишечный тракт, через кожу и при вдыхании. Клинические симптомы и признаки интоксикации включают желудочно-кишечные расстройства с диареей, болью в животе и тошнотой, слабостью, головной болью, бессонницей и нервозностью. Воздействие, меньшее, чем требуется для появления явных клинических признаков, может вызвать различную степень повреждения печени с центральной долевой жировой дегенерацией, застоем и клеточной инфильтрацией; повторное низкоуровневое воздействие вызывает цирроз печени. Почки менее чувствительны к повреждениям, вызванным пиридином, чем печень. Как правило, пиридин и его производные вызывают местное раздражение при контакте с кожей, слизистыми оболочками и роговицей. Воздействие на печень может проявляться при уровнях, которые слишком низки, чтобы вызвать реакцию со стороны нервной системы, поэтому у потенциально подвергшегося воздействию рабочего не может быть никаких предупредительных признаков. Кроме того, хотя запах пиридина легко обнаружить при концентрации паров менее 1 ppm, на обнаружение запаха нельзя полагаться, поскольку быстро наступает обонятельная усталость.
Пиридин как в жидкой, так и в паровой фазе может представлять серьезную опасность пожара и взрыва при воздействии пламени; он также может бурно реагировать с окисляющими веществами. При нагревании пиридина до разложения выделяются пары цианидов.
Пиррол и пирролидин. Пиррол является легковоспламеняющейся жидкостью и при горении выделяет опасные оксиды азота. Он оказывает угнетающее действие на центральную нервную систему и при тяжелой интоксикации повреждает печень. Имеется мало данных о степени профессионального риска, который представляет это вещество. Должны быть приняты противопожарные и профилактические меры, а также должны быть предусмотрены средства пожаротушения. Для тушения пожара, связанного с пирролом, должны быть доступны средства защиты органов дыхания.
Опыт человека с пирролидином недостаточно задокументирован. Длительное введение крысам вызывало снижение диуреза, угнетение сперматогенеза, снижение содержания гемоглобина в крови, нервное возбуждение. Как и в случае со многими нитратами, кислотность желудка может преобразовывать пирролидин в N-нитрозопирролидин, соединение, которое было обнаружено у лабораторных животных как канцерогенное. У некоторых рабочих в результате воздействия могут развиться головные боли и рвота.
Жидкость способна выделять легковоспламеняющиеся концентрации пара при обычных рабочих температурах; следовательно, открытые огни и другие средства, способные воспламенить пары, должны быть исключены из мест, где они используются. При горении пирролидин выделяет опасные оксиды азота, и лица, подвергающиеся воздействию этих продуктов горения, должны быть обеспечены соответствующей защитой органов дыхания. Должны быть предусмотрены обваловки и пороги для предотвращения распространения жидкости, случайно вытекающей из резервуаров для хранения и технологических емкостей.
хинолина всасывается через кожу (чрескожно). Клинические признаки интоксикации включают летаргию, респираторный дистресс и прострацию, приводящую к коме. Это вещество раздражает кожу и может вызвать выраженное необратимое повреждение роговицы. Он является канцерогеном для некоторых видов животных, но данных о риске развития рака у человека недостаточно. Он умеренно горюч, но не выделяет легковоспламеняющуюся концентрацию паров при температуре ниже 99 °C.
Винилпиридин. Кратковременное воздействие паров вызывает раздражение глаз, носа и горла, кратковременную головную боль, тошноту, нервозность и анорексию. Контакт с кожей вызывает жгучую боль, за которой следуют сильные ожоги кожи. Может развиться сенсибилизация. Пожароопасность умеренная, а разложение при нагревании сопровождается выделением опасных паров цианидов.
Меры безопасности и охраны здоровья
При работе с пылью и парами химикатов этой группы требуются обычные меры предосторожности. Поскольку с некоторыми из них связана кожная сенсибилизация, особенно важно обеспечить адекватные санитарно-гигиенические условия и условия для мытья. Следует позаботиться о том, чтобы работники имели доступ к чистым зонам приема пищи.
Таблицы гетероциклических соединений
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Алифатические углеводороды представляют собой соединения углерода и водорода. Они могут быть насыщенными или ненасыщенными молекулами с открытой цепью, разветвленными или неразветвленными молекулами со следующей номенклатурой:
Общие формулы CnH2n + 2 для парафинов, CnH2n для олефинов и CnH2n-2 для ацетиленов.
Молекулы меньшего размера представляют собой газы при комнатной температуре ( C1 до C4). По мере увеличения размера и структурной сложности молекулы она становится жидкостью с увеличивающейся вязкостью (C5 до C16), и, наконец, углеводороды с более высокой молекулярной массой являются твердыми при комнатной температуре (выше C16).
Алифатические углеводороды, имеющие промышленное значение, получают главным образом из нефти, которая представляет собой сложную смесь углеводородов. Их получают крекингом, перегонкой и фракционированием сырой нефти.
Метан, низший член этой серии, составляет 85% природного газа, который можно добывать непосредственно из карманов или резервуаров вблизи нефтяных месторождений. Большое количество пентана получают фракционной конденсацией природного газа.
Пользы
Предельные углеводороды используются в промышленности в качестве топлива, смазочных материалов и растворителей. Пройдя процессы алкилирования, изомеризации и дегидрирования, они также служат исходными материалами для синтеза красок, защитных покрытий, пластмасс, синтетического каучука, смол, пестицидов, синтетических моющих средств и самых разнообразных нефтехимических продуктов.
Топливо, смазочные материалы и растворители представляют собой смеси, которые могут содержать множество различных углеводородов. Натуральный газ уже давно распространяется в газообразном виде для использования в качестве городского газа. В настоящее время его сжижают в больших количествах, перевозят в холодильнике и хранят в охлажденном виде до тех пор, пока он не будет введен в неизменном виде или преобразован в городскую газораспределительную систему. Сжиженные углеводородные газы (СНГ), состоящие в основном из пропан и бутан, транспортируются и хранятся под давлением или в охлажденном виде, а также используются для пополнения городского газоснабжения. Они используются непосредственно в качестве топлива, часто в высококачественных металлургических работах, в которых необходимо топливо, не содержащее серы, при оксипропановой сварке и резке, а также в условиях, когда большой промышленный спрос на газообразное топливо может привести к перегрузке общественного питания. Складские установки для этих целей различаются по размеру примерно от 2 тонн до нескольких тысяч тонн. Сжиженные нефтяные газы также используются в качестве пропеллентов для многих типов аэрозолей, причем более высокие члены ряда, от гептан вверх, используются в качестве моторных топлив и растворителей. изобутан используется для контроля летучести бензина и входит в состав жидкости для калибровки приборов. изооктан является стандартным эталонным топливом для октанового числа топлива, и октан используется в антидетонационных моторных топливах. Помимо того, что он входит в состав бензина, нонан является компонентом биоразлагаемого моющего средства.
Основное использование гексан используется в качестве растворителя в клеях, цементах и клеях для производства обуви из кожи или пластика. Он использовался в качестве растворителя клея при сборке мебели, в клеях для обоев, в качестве растворителя клея при производстве сумок и чемоданов из шкур и искусственной кожи, в производстве плащей, при восстановлении автомобильных шин. и при экстракции растительных масел. Во многих случаях гексан был заменен на гептан из-за токсичности n-гексан.
Невозможно перечислить все случаи, когда гексан может присутствовать в рабочей среде. В качестве общего правила можно предположить, что его присутствие следует подозревать в летучих растворителях и жироудалителях на основе углеводородов, полученных из нефти. гексан также используется в качестве чистящего средства в текстильной, мебельной и кожевенной промышленности.
Алифатические углеводороды, используемые в качестве исходных материалов промежуточных соединений для синтеза, могут быть отдельными соединениями высокой чистоты или относительно простыми смесями.
опасности
Огонь и взрыв
Создание крупных хранилищ сначала для газообразного метана, а затем для сжиженного нефтяного газа было связано со взрывами большой силы и катастрофическими последствиями, которые подчеркнули опасность, когда происходит массовая утечка этих веществ. Горючая смесь газа и воздуха может распространяться далеко за пределы расстояний, которые считаются достаточными для нормальных целей безопасности, в результате чего горючая смесь может воспламениться от бытового пожара или автомобильного двигателя далеко за пределами указанной опасной зоны. Таким образом, пар может воспламениться на очень большой площади, а распространение пламени через смесь может привести к взрыву. Во время использования этих газообразных углеводородов произошло много небольших, но все же серьезных пожаров и взрывов.
Крупнейшие пожары, связанные с жидкими углеводородами, происходили, когда большое количество жидкости вытекало и текло к той части предприятия, где могло произойти воспламенение, или распространялось на большую поверхность и быстро испарялось. Знаменитый взрыв Фликсборо (Великобритания) связывают с утечкой циклогексана.
Опасности для здоровья
Первые два члена ряда, метан и этан, фармакологически «инертны» и принадлежат к группе газов, называемых «простыми удушающими средствами». Эти газы могут переноситься в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе, не вызывая системных эффектов. Если концентрация достаточно высока, чтобы разбавить или исключить кислород, обычно присутствующий в воздухе, последствия будут вызваны кислородным голоданием или асфиксией. Метан не имеет предупреждающего запаха. Из-за своей низкой плотности метан может накапливаться в плохо проветриваемых помещениях, создавая удушающую атмосферу. Этан в концентрациях ниже 50,000 5 частей на миллион (XNUMX%) в атмосфере не оказывает системного воздействия на вдыхающего его человека.
Фармакологически углеводороды выше этана могут быть объединены с общими анестетиками в большой класс, известный как средства, угнетающие центральную нервную систему. Пары этих углеводородов слабо раздражают слизистые оболочки. Раздражающая способность возрастает от пентана к октану. В целом, токсичность алканов имеет тенденцию к увеличению по мере увеличения углеродного числа алканов. Кроме того, алканы с прямой цепью более токсичны, чем изомеры с разветвленной цепью.
Жидкие парафиновые углеводороды являются жирорастворителями и первичными раздражителями кожи. Повторяющийся или продолжительный контакт с кожей сушит и обезжиривает кожу, вызывая раздражение и дерматит. Прямой контакт жидких углеводородов с легочной тканью (аспирация) приводит к химическому пневмониту, отеку легких и кровотечению. Хроническая интоксикация н-гексаном или смесями, содержащими n-гексан может вызвать полиневропатию.
Пропан не вызывает никаких симптомов у людей при кратковременном воздействии концентрации 10,000 1 частей на миллион (XNUMX%). Концентрация 100,000 10 частей на миллион (XNUMX%) не оказывает заметного раздражающего действия на глаза, нос или дыхательные пути, но вызывает легкое головокружение через несколько минут. Газообразный бутан вызывает сонливость, но не оказывает системного воздействия при 10-минутном воздействии концентрации 10,000 1 частей на миллион (XNUMX%).
Пентан является низшим членом ряда, который является жидким при комнатной температуре и давлении. В исследованиях на людях 10-минутное воздействие 5,000 частей на миллион (0.5%) не вызывал раздражения слизистой оболочки или других симптомов.
Гептан вызывал легкое головокружение у мужчин, подвергшихся воздействию 6 частей на миллион (1,000%) в течение 0.1 минут и 4 частей на миллион (2,000%) в течение 0.2 минут. 4-минутное воздействие 5,000 частей на миллион (0.5%) гептана вызвало выраженное головокружение, неспособность идти по прямой, веселье и нарушение координации. Эти системные эффекты были получены при отсутствии жалоб на раздражение слизистых оболочек. 15-минутное воздействие гептана в этой концентрации вызывало состояние интоксикации, характеризующееся неконтролируемым весельем у одних лиц, а у других вызывало ступор, продолжавшийся 30 минут после воздействия. Эти симптомы часто усиливались или впервые проявлялись в момент входа в незагрязненную атмосферу. Эти люди также жаловались на потерю аппетита, легкую тошноту и вкус, напоминающий бензин, в течение нескольких часов после воздействия гептана.
Октан в концентрациях от 6,600 до 13,700 частей на миллион (от 0.66 до 1.37%) вызывал наркоз у мышей в течение 30-90 минут. В результате воздействия концентраций ниже 13,700 1.37 частей на миллион (XNUMX%) не было смертельных исходов или судорог.
Поскольку вполне вероятно, что в смеси алканов компоненты обладают аддитивным токсическим действием, Национальный институт безопасности и гигиены труда США (NIOSH) рекомендовал сохранить пороговое предельное значение для общего количества алканов ( C5 до C8) 350 мг/м3 как средневзвешенное по времени, с 15-минутным предельным значением 1,800 мг/м3. n-Гексан рассматривается отдельно из-за его нейротоксичности.
н-Гексан
n-Гексан представляет собой насыщенный алифатический углеводород с прямой цепью (или алкан) с общей формулой C.nH2n + 2 и один из ряда углеводородов с низкой температурой кипения (между 40 и
90 °С), получаемые из нефти различными способами (крекинг, риформинг). Эти углеводороды представляют собой смесь алканов и циклоалканов с пятью-семью атомами углерода.
(n-пентан, n-гексан, n-гептан, изопентан, циклопентан, 2-метилпентан,
3-метилпентан, циклогексан, метилциклопентан). Их фракционная перегонка дает отдельные углеводороды различной степени чистоты.
Гексан продается в виде смеси изомеров с шестью атомами углерода, кипящей при температуре от 60 до
70°С. Изомеры, наиболее часто сопровождающие его, представляют собой 2-метилпентан, 3-метилпентан, 2,3-диметилбутан и 2,2-диметилбутан. Срок технический гексан в коммерческом использовании обозначает смесь, в которой можно найти не только n-гексан и его изомеры, а также другие алифатические углеводороды с пятью-семью атомами углерода (пентан, гептан и их изомеры).
Углеводороды с шестью атомами углерода, в том числе n-гексан, содержатся в следующих нефтепродуктах: петролейном эфире, бензине (бензине), нафте и лигроине, топливах для реактивных самолетов.
Воздействие на n-гексанe может быть результатом профессионального или непрофессионального-профессиональные причины. В профессиональной сфере это может произойти при использовании растворителей для клеев, цементов, клеев или жидкостей для удаления жира. n-содержание гексана в этих растворителях варьируется. В клеях для обуви и резиновом клее она может достигать 40-50% массы растворителя. Упомянутые здесь виды применения являются причинами профессиональных заболеваний в прошлом, и в некоторых случаях гексан был заменен гептаном. Профессиональное воздействие n-гексан может также возникать при вдыхании паров бензина на складах горючего или в мастерских по ремонту автомобилей. Однако опасность этой формы профессионального облучения очень мала, поскольку концентрация n-гексан в автомобильном бензине поддерживается на уровне ниже 10% из-за потребности в высоком октановом числе.
Воздействие, не связанное с профессиональной деятельностью, встречается в основном среди детей или наркоманов, которые нюхают клей или бензин. Здесь n-содержание гексана колеблется от профессионального значения в клее до 10% или меньше в бензине.
опасности
н-Гексан могут проникать в организм одним из двух способов: при вдыхании или через кожу. Абсорбция в любом случае медленная. Фактически измерения концентрации n-гексана в выдыхаемом воздухе в условиях равновесия показали переход из легких в кровь части n-гексана вдыхали от 5.6 до 15%. Абсорбция через кожу очень медленная.
n-Гексан оказывает такое же скин-эффект, описанный ранее для других жидких алифатических углеводородов. Гексан имеет тенденцию испаряться при проглатывании или вдыхании в трахеобронхиальное дерево. Результатом может быть быстрое разбавление альвеолярного воздуха и заметное падение содержания в нем кислорода с асфиксией и последующим повреждением головного мозга или остановкой сердца. Раздражающие поражения легких, возникающие после аспирации высших гомологов (например, октана, нонана, декана и т. д.) и их смесей (например, керосина), не вызывают проблем с гексаном. Острые или хронические эффекты почти всегда связаны с вдыханием. Гексан в три раза более токсичен, чем пентан. Острые эффекты возникают при воздействии высоких концентраций n-паров гексана и варьируются от головокружения или вертиго после кратковременного воздействия концентраций около 5,000 частей на миллион до судорог и наркоза, наблюдаемых у животных при концентрациях около 30,000 2,000 частей на миллион. У людей 0.2 частей на миллион (10%) не вызывают никаких симптомов при 880-минутном воздействии. Воздействие 15 частей на миллион в течение XNUMX минут может вызвать раздражение глаз и верхних дыхательных путей у людей.
Хронические эффекты возникают после длительного воздействия доз, не вызывающих явных острых симптомов, и имеют тенденцию к медленному исчезновению по окончании воздействия. В конце 1960-х и начале 1970-х годов внимание было привлечено к вспышкам сенсомоторной и сенсорной полинейропатии среди рабочих, подвергшихся воздействию смесей растворителей, содержащих n-гексан в концентрациях в основном в диапазоне от 500 до 1,000 частей на миллион с более высокими пиками, хотя в некоторых случаях даже такие низкие концентрации, как 50 частей на миллион, могут вызывать симптомы. В некоторых случаях наблюдались мышечная атрофия и поражение черепных нервов, такие как нарушения зрения и онемение лица. Примерно у 50% отмечалась денервация и регенерация нервов. Жалобы на покалывание, онемение и слабость дистальных отделов конечностей, преимущественно в ногах. Часто наблюдалось спотыкание. Исчезли ахилловы сухожильные рефлексы; осязание и ощущение тепла снижены. Время проведения уменьшилось по двигательным и чувствительным нервам рук и ног.
Течение болезни обычно очень медленное. После появления первых симптомов часто наблюдается ухудшение клинической картины за счет усугубления двигательной недостаточности первоначально пораженных областей и их распространения на ранее здоровые. Это ухудшение может происходить в течение нескольких месяцев после прекращения воздействия. Расширение обычно происходит от нижних конечностей к верхним. В очень тяжелых случаях возникает восходящий двигательный паралич при функциональной недостаточности дыхательной мускулатуры. Восстановление может занять от 1 до 2 лет. Выздоровление обычно полное, но снижение сухожильных рефлексов, особенно ахиллова сухожилия, может сохраняться в условиях кажущегося полного благополучия.
Симптомы со стороны центральной нервной системы (дефекты зрительной функции или памяти) наблюдались в тяжелых случаях интоксикации n-гексан и были связаны с дегенерацией зрительных ядер и трактов структур гипоталамуса. Они могут быть постоянными.
Что касается лабораторных тестов, то самые обычные гематологические и гематохимические тесты не показывают характерных изменений. Это относится и к анализам мочи, которые показывают усиление креатинурии только в тяжелых случаях паралича с мышечной гипотрофией.
Исследование спинномозговой жидкости не дает характерных признаков ни манометрических, ни качественных, за исключением редких случаев повышенного содержания белка. По-видимому, только нервная система обнаруживает характерные изменения. Показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) обычно в норме. Однако в тяжелых случаях заболевания можно обнаружить аритмию, распространенный или подкорковый дискомфорт и раздражение. Наиболее полезным тестом является электромиография (ЭМГ). Полученные данные свидетельствуют о миелиновых и аксональных поражениях дистальных нервов. Скорость моторной проводимости (MCV) и скорость чувствительной проводимости (SCV) снижаются, изменяется дистальная латентность (LD) и уменьшается сенсорный потенциал (SPA).
Дифференциальный диагноз по отношению к другим периферическим полиневропатиям основывается на симметричности паралича, крайней редкости потери чувствительности, отсутствии изменений в спинномозговой жидкости и, прежде всего, на знании о воздействии растворители, содержащие n-гексан и возникновение более одного случая с похожими симптомами на одном и том же рабочем месте.
Экспериментально, технический сорт n-гексан вызывал нарушения периферических нервов у мышей при концентрации 250 частей на миллион и выше после 1 года воздействия. Метаболические исследования показали, что у морских свинок n-гексан и метилбутилкетон (МБК) метаболизируются до одних и тех же нейротоксических соединений (2-гександиол и 2,5-гександион).
Анатомические изменения нервов, лежащие в основе описанных выше клинических проявлений, наблюдались как у лабораторных животных, так и у больных людей с помощью мышечной биопсии. Первое убедительное n-гексановый полиневрит, воспроизведенный экспериментально, принадлежит Шаумбергу и Спенсеру в 1976 г. Анатомические изменения нервов представлены дегенерацией аксонов. Эта дегенерация аксонов и возникающая в результате демиелинизация волокна начинаются на периферии, особенно в более длинных волокнах, и имеют тенденцию развиваться к центру, хотя нейрон не проявляет признаков дегенерации. Анатомическая картина неспецифична для патологии n-гексан, так как он часто вызывает ряд нервных заболеваний, вызванных ядами как в промышленном, так и в непромышленном использовании.
Очень интересный аспект n-гексановая токсикология заключается в идентификации активных метаболитов вещества и ее связи с токсикологией других углеводородов. Во-первых, по-видимому, установлено, что нервная патология вызывается только n-гексан, а не его изомеры, упомянутые выше, или чистые n-пентан или n-гептан.
На рис. 1 показан метаболический путь n-гексан и метил n-бутилкетон в организме человека. Можно видеть, что два соединения имеют общий метаболический путь и что MBK может образовываться из n-гексан. Нервную патологию воспроизводили с помощью 2-гексанола, 2,5-гександиола и 2,5-гександиона. Очевидно, как показали клинический опыт и эксперименты на животных, что MBK также нейротоксичен. Самый токсичный из n-Рассматриваемый метаболит гексана представляет собой 2,5-гександион. Еще один важный аспект связи между n-Метаболизм и токсичность гексана представляют собой синергетический эффект, который, как было показано, оказывает метилэтилкетон (МЭК) на нейротоксичность n-гексан и МБК. МЕК сама по себе не является нейротоксичной ни для животных, ни для человека, но она приводила к поражению периферической нервной системы у животных, получавших n-гексан или МБК, которые возникают быстрее, чем аналогичные поражения, вызванные только этими веществами. Объяснение, скорее всего, можно найти в метаболической интерференционной активности МЕК в пути, который ведет от n-гексан и МБК к нейротоксичным метаболитам, упомянутым выше.
Рисунок 1. Путь метаболизма н-гексана и метил-н-бутилкетона.
ОТСУТСТВУЕТ
Меры безопасности и охраны здоровья
Из сказанного выше ясно, что ассоциация n-гексана с МБК или МЭК в растворителях для промышленного использования следует избегать. По возможности заменяйте гептан для гексана.
Что касается TLV, действующих для n-гексана, у рабочих, подвергшихся воздействию концентраций 144 мг/мл (40 частей на миллион), наблюдались модификации картины ЭМГ, которых не было у рабочих, не подвергавшихся воздействию n-гексан. Медицинский контроль за облученными работниками основан как на ознакомлении с данными о концентрации n-гексана в атмосфере и при клиническом наблюдении, особенно в неврологической области. Биологический мониторинг 2,5-гександиона в моче является наиболее полезным индикатором воздействия, хотя MBK может сбивать с толку. При необходимости измерение n-гексан в выдыхаемом воздухе в конце смены может подтвердить воздействие.
Циклопарафины (циклоалканы)
Циклопарафины представляют собой алициклические углеводороды, в которых три или более атомов углерода в каждой молекуле объединены в кольцевую структуру, и каждый из этих кольцевых атомов углерода соединен с двумя атомами водорода или алкильными группами. Члены этого имеют общую формулу CnH2n. Производные этих циклопарафинов включают такие соединения, как метилциклогексан (C6H11CH3). С точки зрения безопасности и гигиены труда наиболее важными из них являются циклогексан, циклопропан и метилциклогексан.
циклогексан используется в средствах для снятия краски и лака; как растворитель лаков и смол, синтетического каучука, жиров и восков в парфюмерной промышленности; в качестве промежуточного химического вещества при производстве адипиновой кислоты, бензола, циклогексилхлорида, нитроциклогексана, циклогексанола и циклогексанона; и для определения молекулярной массы в аналитической химии. Циклопропан служит общей анестезией.
опасности
Эти циклопарафины и их производные являются легковоспламеняющимися жидкостями, и их пары образуют взрывоопасные концентрации в воздухе при нормальной комнатной температуре.
Они могут оказывать токсическое действие при вдыхании и проглатывании, а также оказывают раздражающее и обезжиривающее действие на кожу. В целом циклопарафины являются анестетиками и депрессантами центральной нервной системы, но их острая токсичность невелика и в связи с почти полным их выведением из организма опасность хронического отравления относительно невелика.
циклогексан. Острая токсичность циклогексана очень низкая. У мышей воздействие паров циклогексана в концентрации 18,000 61.9 частей на миллион (5 мг / л) в воздухе вызывало дрожь через 15 минут, нарушение равновесия через 25 минут и полное лежачее положение через 6 минут. У кроликов дрожь наступала через 15 мин, нарушение равновесия — через 30 мин, полное лежачее положение — через 50 мин. Не обнаружено токсических изменений в тканях кроликов после воздействия в течение 6 периодов по 1.46 ч в концентрациях 434 мг/л (300 ppm). XNUMX частей на миллион обнаруживались по запаху и несколько раздражали глаза и слизистые оболочки. Пары циклогексана вызывают слабую кратковременную анестезию, но более сильную, чем гексан.
Эксперименты на животных показали, что циклогексан гораздо менее вреден, чем бензол, его ароматический аналог с шестичленным кольцом, и, в частности, не воздействует на систему кроветворения, как это делает бензол. Считается, что практическое отсутствие вредных эффектов в кроветворных тканях обусловлено, по крайней мере частично, различиями в метаболизме циклогексана и бензола. Определены два метаболита циклогексана — циклогексанон и циклогексанол, причем первый частично окисляется до адипиновой кислоты; ни одно из производных фенола, которые являются признаком токсичности бензола, не было обнаружено в виде метаболитов у животных, подвергшихся воздействию циклогексана, и это привело к тому, что циклогексан был предложен в качестве растворителя-заменителя бензола.
метилциклогексан имеет токсичность, подобную, но ниже, чем у циклогексана. Повторное воздействие на кроликов при концентрации 1,160 частей на миллион в течение 10 недель не вызывало никаких эффектов, а при концентрации 3,330 частей на миллион наблюдалось лишь легкое повреждение почек и печени. Длительное воздействие при концентрации 370 частей на миллион оказалось безвредным для обезьян. О токсических эффектах промышленного воздействия или интоксикации человека метилциклогексаном не сообщалось.
Исследования на животных показывают, что большая часть этого вещества, попадающего в кровоток, связана с серной и глюкуроновой кислотами и выводится с мочой в виде сульфатов или глюкуронидов, в частности глюкуронида транс--4-метилциклогексанол.
Таблицы предельных и алициклических углеводородов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Галогенированные алифатические углеводороды представляют собой органические химические вещества, в которых один или несколько атомов водорода заменены галогеном (т.е. фторированы, хлорированы, бромированы или йодированы). Алифатические химические вещества не содержат бензольного кольца.
Хлорированные алифатические углеводороды получают хлорированием углеводородов, присоединением хлора или хлористого водорода к ненасыщенным соединениям, взаимодействием хлороводорода или хлорной извести со спиртами, альдегидами или кетонами и, в исключительных случаях, хлорированием сероуглерода или в некоторых других случаях. путь. В некоторых случаях необходимы дополнительные стадии (например, хлорирование с последующим удалением хлористого водорода) для получения необходимого производного, и обычно возникает смесь, из которой нужно выделить желаемое вещество. Аналогичным образом получают бромированные алифатические углеводороды, тогда как для йодированных и особенно для фторированных углеводородов предпочтительны другие способы, такие как электролитическое получение йодоформа.
Температура кипения веществ обычно увеличивается с увеличением молекулярной массы, а затем еще больше повышается при галогенировании. Среди галогенированных алифатических соединений только не очень сильно фторированные соединения (т.е. вплоть до декафторбутана включительно), хлорметан, дихлорметан, хлорэтан, хлорэтилен и бромметан являются газообразными при нормальных температурах. Большинство других соединений этой группы являются жидкостями. Очень сильно хлорированные соединения, а также тетрабромметан и триодометан являются твердыми веществами. Запах углеводородов часто сильно усиливается галогенированием, а некоторые летучие члены группы обладают не только неприятным запахом, но и ярко выраженным сладким вкусом (например, хлороформ и сильно галогенированные производные этана и пропана).
Пользы
Ненасыщенные галогенированные алифатические и алициклические углеводороды используются в промышленности в качестве растворителей, химических полупродуктов, фумигантов и инсектицидов. Они встречаются в химической, лакокрасочной, текстильной, резиновой, пластмассовой, красильной, фармацевтической и химической промышленности.
Промышленные применения насыщенных галогенированных алифатических и алициклических углеводородов многочисленны, но их основное значение заключается в их применении в качестве растворителей, химических полупродуктов, огнетушащих составов и средств для очистки металлов. Эти соединения встречаются в резиновой, пластмассовой, металлообрабатывающей, лакокрасочной, медицинской и текстильной промышленности. Некоторые из них являются компонентами почвенных фумигантов и инсектицидов, а другие являются вулканизирующими каучук агентами.
1,2,3-трихлорпропан и 1,1-дихлорэтан являются растворителями и ингредиентами средств для удаления красок и лаков, а бромистый метил растворитель в анилиновых красителях. Метилбромид также используется для обезжиривания шерсти, стерилизации продуктов питания для борьбы с вредителями и для извлечения масел из цветов. Метилхлорид растворитель и разбавитель для бутилкаучука, компонент жидкости для термометрического и термостатического оборудования, пенообразователь для пластмасс. 1,1,1-трихлорэтан используется в основном для холодной очистки металла, а также в качестве охлаждающей жидкости и смазки для смазочно-охлаждающих масел. Это чистящее средство для инструментов в точной механике, растворитель красителей, компонент пятновыводящей жидкости в текстильной промышленности; в пластмассах 1,1,1-трихлорэтан является чистящим средством для пластиковых форм. 1,1-Дихлорэтан — растворитель, чистящее средство и обезжириватель, используемый в резиновом клее, спреях от инсектицидов, огнетушителях и бензине, а также для высоковакуумной резины, флотации руды, пластмасс и ткани в текстильной промышленности. Термический крекинг 1,1-дихлорэтана дает винилхлорид. 1,1,2,2-тетрахлорэтану выполняет разнообразные функции негорючего растворителя в резиновой, лакокрасочной, металлургической и меховой промышленности. Он также является средством от моли для текстиля и используется в фотопленке, производстве искусственного шелка и жемчуга, а также для оценки содержания воды в табаке.
Этилен дихлорид имеет ограниченное применение в качестве растворителя и промежуточного химического вещества. Он содержится в средствах для удаления краски, лака и отделки, а также используется в качестве добавки к бензину для снижения содержания свинца. дихлорметан or метиленхлорид в основном используется в качестве растворителя в промышленных составах и составах для удаления краски, а также в некоторых аэрозолях, включая пестициды и косметические продукты. Он служит технологическим растворителем в фармацевтической, пластмассовой и пищевой промышленности. Метиленхлорид также используется в качестве растворителя в клеях и в лабораторных анализах. Основное использование 1,2-дибромэтан входит в состав антидетонаторов на основе свинца для смешивания с бензином. Он также используется в синтезе других продуктов и в качестве компонента жидкостей с показателем преломления.
Хлороформ также является химическим промежуточным продуктом, средством для химической чистки и растворителем каучука. Гексахлорэтан является дегазатором для металлов алюминия и магния. Он используется для удаления примесей из расплавленных металлов и подавления взрывоопасности метана и горения перхлората аммония. Он используется в пиротехнике, взрывчатых веществах и в вооруженных силах.
Бромоформ является растворителем, антипиреном и флотатором. Он используется для разделения минералов, вулканизации каучука и химического синтеза. Четыреххлористый углерод ранее использовался в качестве обезжиривающего растворителя, а также в химчистке, пятнистости ткани и жидкости для пожаротушения, но его токсичность привела к прекращению его использования в потребительских товарах и в качестве фумиганта. Поскольку большая часть его использования приходится на производство хлорфторуглеродов, которые, в свою очередь, исключены из подавляющего большинства коммерческих применений, использование тетрахлорметана еще больше сократится. В настоящее время он используется в производстве полупроводников, кабелей, извлечении металлов и в качестве катализатора, азеотропного осушителя для мокрых свечей зажигания, ароматизатора мыла и для извлечения масла из цветов.
Хотя в большинстве областей он заменен тетрахлорэтиленом, трихлорэтилен действует как обезжириватель, растворитель и разбавитель краски. Он служит средством для удаления наметочных нитей в текстиле, анестезирующим средством для стоматологических услуг и набухающим средством для окрашивания полиэстера. Трихлорэтилен также используется для обезжиривания паром металлических изделий. Он использовался в жидкости для исправления пишущих машинок и в качестве растворителя для экстракции кофеина. трихлорэтилен, 3-хлор-2-метил-1-пропен и аллилбромид встречаются в фумигантах и инсектицидах. 2-хлор-1,3-бутадиен используется в качестве промежуточного химического вещества при производстве искусственного каучука. Гексахлор-1,3-бутадиен используется в качестве растворителя, промежуточного продукта в производстве смазочных материалов и каучука, а также в качестве пестицида для фумигации.
Винилхлорид в основном используется в пластмассовой промышленности и для синтеза поливинилхлорида (ПВХ). Однако ранее он широко использовался в качестве хладагента, растворителя для экстракции и аэрозольного пропеллента. Входит в состав винил-асбестовой напольной плитки. Другие ненасыщенные углеводороды в основном используются в качестве растворителей, антипиренов, теплообменных жидкостей и чистящих средств в самых разных отраслях промышленности. Тетрахлорэтилен используется в химическом синтезе и в текстильной отделке, калибровке и расшлихтовке. Он также используется для химической чистки и в качестве изоляционной жидкости и охлаждающего газа трансформаторов. цис-1,2-дихлорэтилен растворитель для отдушек, красителей, лаков, термопластов и каучука. Винилбромид является антипиреном для материала основы ковров, одежды для сна и домашней мебели. Аллилхлорид используется для термореактивных смол для лаков и пластмасс, а также в качестве промежуточного химического вещества. 1,1-дихлорэтилен используется в пищевой упаковке и 1,2-дихлорэтилен является низкотемпературным экстрагентом для термочувствительных веществ, таких как парфюмерные масла и кофеин в кофе.
опасности
Производство и использование галогенированных алифатических углеводородов связано с серьезными потенциальными проблемами со здоровьем. Они обладают многими местными и системными токсическими эффектами; наиболее серьезные включают канцерогенность и мутагенность, воздействие на нервную систему и повреждение жизненно важных органов, особенно печени. Несмотря на относительную химическую простоту группы, токсические эффекты сильно различаются, и связь между структурой и эффектом не является автоматической.
рак. Для некоторых галогенированных алифатических углеводородов (например, хлороформа и четыреххлористого углерода) экспериментальные доказательства канцерогенности наблюдались довольно давно. Классификации канцерогенности Международного агентства по изучению рака (IARC) приведены в приложении к Токсикология глава настоящей энциклопедии. Некоторые галогенированные алифатические углеводороды также проявляют мутагенные и тератогенные свойства.
Депрессия центральной нервной системы (CNS) является наиболее выдающимся острым эффектом многих галогенированных алифатических углеводородов. Опьянение (опьянение) и возбуждение, переходящее в наркоз, являются типичной реакцией, и по этой причине многие химические вещества этой группы использовались в качестве анестетиков или даже злоупотреблялись в качестве рекреационных наркотиков. Наркотический эффект различен: одно соединение может иметь сильно выраженный наркотический эффект, а другое — лишь слабое наркотическое действие. При тяжелом остром воздействии всегда существует опасность смерти от дыхательной недостаточности или остановки сердца, поскольку галогенированные алифатические углеводороды делают сердце более восприимчивым к катехоламинам.
Ассоциация неврологические эффекты Некоторые соединения, такие как метилхлорид и метилбромид, а также другие бромированные или йодированные соединения этой группы, гораздо более опасны, особенно при повторяющемся или хроническом воздействии. Эти эффекты центральной нервной системы нельзя просто описать как угнетение нервной системы, поскольку симптомы могут быть экстремальными и включать головную боль, тошноту, атаксию, тремор, затруднение речи, нарушения зрения, судороги, паралич, делирий, манию или апатию. Эффекты могут быть длительными, с очень медленным восстановлением, или могут быть необратимые неврологические повреждения. Эффекты, связанные с различными химическими веществами, могут называться по-разному, например, «метилхлоридная энцефалопатия» и «хлоропреновый энцефаломиелит». Могут также поражаться периферические нервы, как это наблюдается при тетрахлорэтановом и дихлорацетиленовом полиневритах.
Систематический. Вредное воздействие на печень, почки и другие органы характерно практически для всех галогенированных алифатических углеводородов, хотя степень повреждения существенно варьируется от одного члена группы к другому. Поскольку признаки травмы не проявляются сразу, эти эффекты иногда называют отсроченными эффектами. Течение острой интоксикации часто описывается как двухфазное: признаки обратимого эффекта на ранней стадии интоксикации (наркоз) в качестве первой фазы, с признаками других системных повреждений, которые проявляются позже, в качестве второй фазы. Другие эффекты, такие как рак, могут иметь чрезвычайно длительный латентный период. Однако не всегда возможно провести четкое различие между токсическими эффектами хронического или многократного воздействия и отсроченными эффектами острой интоксикации. Не существует простой зависимости между интенсивностью немедленного и отсроченного действия определенных галогенированных алифатических углеводородов. В группе можно найти вещества с довольно сильным наркотическим действием и слабым отсроченным действием, а также вещества очень опасные, так как могут вызывать необратимые повреждения органов, не оказывая при этом очень сильного непосредственного действия. Почти никогда не затрагивается только один орган или система; в частности, повреждение только печени или почек редко вызывается даже соединениями, которые раньше считались типично гепатотоксичными (например, четыреххлористый углерод) или нефротоксичными (например, бромистый метил).
Ассоциация местно-раздражающие свойства этих веществ особенно выражены в случае некоторых ненасыщенных членов; однако существуют неожиданные различия даже между очень похожими соединениями (например, октафторизобутилен оказывает гораздо большее раздражающее действие, чем изомерный октафтор-2-бутен). Раздражение легких может представлять серьезную опасность при остром ингаляционном воздействии некоторых соединений, принадлежащих к этой группе (например, аллилхлорида), и некоторые из них являются лакриматорами (например, четырехбромистый углерод). Высокие концентрации паров или брызг жидкости в некоторых случаях могут быть опасны для глаз; однако повреждение, вызванное наиболее часто используемыми членами, восстанавливается спонтанно, и только длительное воздействие на роговицу приводит к стойким повреждениям. Некоторые из этих веществ, такие как 1,2-дибромэтан и 1,3-дихлорпропан, определенно раздражают и повреждают кожу, вызывая покраснение, образование волдырей и некроз даже при кратковременном контакте.
Являясь хорошими растворителями, все эти химические вещества могут повредить кожу, обезжиривая ее и делая ее сухой, уязвимой, потрескавшейся и потрескавшейся, особенно при многократном контакте.
Опасности конкретных соединений
Четыреххлористый углерод является чрезвычайно опасным химическим веществом, которое стало причиной смерти от отравления рабочих, подвергшихся его острому воздействию. Он классифицируется IARC как возможный канцероген для человека группы 2B, и многие органы, такие как Управление здравоохранения и безопасности Великобритании, требуют постепенного прекращения его использования в промышленности. Поскольку большая часть тетрахлорметана использовалась для производства хлорфторуглеродов, фактический отказ от этих химических веществ еще больше резко ограничивает коммерческое использование этого растворителя.
Большинство отравлений четыреххлористым углеродом происходит в результате вдыхания паров; однако это вещество также легко всасывается из желудочно-кишечного тракта. Являясь хорошим растворителем жира, четыреххлористый углерод при контакте удаляет жир с кожи, что может привести к развитию вторичного септического дерматита. Поскольку он всасывается через кожу, следует избегать длительного и повторного контакта с кожей. Попадание в глаза может вызвать кратковременное раздражение, но не приводит к серьезной травме.
Четыреххлористый углерод обладает анестезирующими свойствами, а воздействие высоких концентраций паров может привести к быстрой потере сознания. У людей, подвергшихся воздействию паров четыреххлористого углерода в концентрациях, меньших анестетика, часто проявляются другие эффекты нервной системы, такие как головокружение, вертиго, головная боль, депрессия, спутанность сознания и нарушение координации. Это может вызвать сердечные аритмии и фибрилляцию желудочков при более высоких концентрациях. При неожиданно низких концентрациях паров у некоторых людей проявляются желудочно-кишечные расстройства, такие как тошнота, рвота, боль в животе и диарея.
Воздействию четыреххлористого углерода на печень и почки следует уделять первоочередное внимание при оценке потенциальной опасности для лиц, работающих с этим соединением. Следует отметить, что употребление алкоголя усиливает повреждающее действие этого вещества. Анурия или олигурия являются начальной реакцией, за которой через несколько дней следует диурез. Моча, полученная в период диуреза, имеет низкий удельный вес и обычно содержит белок, альбумин, пигментные цилиндры и эритроциты. Почечный клиренс инулина, диодраста и p-аминогиппуровой кислоты снижается, что указывает на снижение кровотока через почки, а также на повреждение клубочков и канальцев. Функция почек постепенно возвращается к норме, и в течение 100–200 дней после воздействия функция почек находится в пределах нижней границы нормы. Гистопатологическое исследование почек выявляет разную степень повреждения канальцевого эпителия.
Хлороформ. Хлороформ также является опасным летучим хлорированным углеводородом. Он может нанести вред при вдыхании, проглатывании и контакте с кожей, а также может вызвать наркоз, паралич дыхания, остановку сердца или отсроченную смерть из-за поражения печени и почек. Он может быть неправильно использован снифферами. Жидкий хлороформ может вызвать обезжиривание кожи и химические ожоги. Он тератогенен и канцерогенен для мышей и крыс. Фосген образуется также при действии сильных окислителей на хлороформ.
Хлороформ является вездесущим химическим веществом, используемым во многих коммерческих продуктах и самопроизвольно образующимся в результате хлорирования органических соединений, таких как хлорированная питьевая вода. Хлороформ в воздухе может возникать, по крайней мере частично, в результате фотохимического разложения трихлорэтилена. На солнце медленно разлагается на фосген, хлор и хлористый водород.
Хлороформ классифицируется IARC как возможный канцероген для человека группы 2B на основании экспериментальных данных. Оральный LD50 для собак и крыс около 1 г/кг; 14-дневные крысы в два раза более восприимчивы, чем взрослые крысы. Мыши более восприимчивы, чем крысы. Повреждение печени является причиной смерти. Гистопатологические изменения в печени и почках наблюдались у крыс, морских свинок и собак, подвергавшихся воздействию в течение 6 месяцев (7 ч/день, 5 дней/неделю) 25 ppm в воздухе. Сообщалось о жировой инфильтрации, зернистой центрилобулярной дегенерации с некротическими участками в печени и изменении активности сывороточных ферментов, а также опухании канальцевого эпителия, протеинурии, глюкозурии и снижении экскреции фенолсульфонефталеина. Похоже, что хлороформ имеет небольшой потенциал вызывать хромосомные аномалии в различных тест-системах, поэтому считается, что его канцерогенность возникает из-за негенотоксических механизмов. Хлороформ также вызывает различные аномалии плода у подопытных животных, и уровень отсутствия эффекта еще не установлен.
У лиц, подвергшихся острому воздействию паров хлороформа в воздухе, в зависимости от концентрации и продолжительности воздействия могут развиться различные симптомы: головная боль, сонливость, чувство опьянения, усталость, головокружение, тошнота, возбуждение, потеря сознания, угнетение дыхания, кома и смерть в состоянии наркоза. Смерть может наступить из-за паралича дыхания или в результате остановки сердца. Хлороформ повышает чувствительность миокарда к катехоламинам. Концентрация хлороформа во вдыхаемом воздухе от 10,000 15,000 до 15,000 18,000 частей на миллион вызывает анестезию, а от 30 50 до 100 50 частей на миллион может привести к летальному исходу. Наркотические концентрации в крови составляют от 70 до 100 мг/XNUMX мл; уровни от XNUMX до XNUMX мг/XNUMX мл крови смертельны. После кратковременного восстановления после сильного воздействия нарушение функции печени и повреждение почек могут привести к смерти. Описано влияние на сердечную мышцу. Вдыхание очень высоких концентраций может вызвать внезапную остановку сердечной деятельности (смерть от шока).
Рабочие, длительное время подвергающиеся воздействию низких концентраций хлороформа в воздухе, и лица с развившейся зависимостью от хлороформа могут страдать неврологическими и желудочно-кишечными симптомами, напоминающими хронический алкоголизм. Сообщалось о случаях различных форм поражения печени (гепатомегалия, токсический гепатит и жировая дистрофия печени).
2-хлорпропан является сильнодействующим анестетиком; однако он не получил широкого распространения, потому что у людей были зарегистрированы рвота и сердечная аритмия, а в экспериментах на животных было обнаружено повреждение печени и почек. Попадание брызг на кожу или в глаза может привести к серьезным, но временным последствиям. Это серьезная пожароопасность.
дихлорметан (метиленхлорид) очень летуч, и высокие концентрации в атмосфере могут развиваться в плохо проветриваемых помещениях, вызывая потерю сознания у подвергшихся воздействию рабочих. Однако это вещество имеет сладковатый запах при концентрациях выше 300 частей на миллион, и, следовательно, его можно обнаружить при более низких уровнях, чем те, которые оказывают острое воздействие. Он был классифицирован IARC как возможный канцероген для человека. Данных о людях недостаточно, но имеющиеся данные о животных считаются достаточными.
Сообщалось о случаях отравления со смертельным исходом у рабочих, входивших в замкнутые пространства с высокой концентрацией дихлорметана. В одном случае со смертельным исходом живая смола извлекалась с помощью процесса, в котором большинство операций проводилось в закрытой системе; однако рабочий был отравлен паром, выходящим из вентиляционных отверстий во внутреннем резервуаре подачи и из перколяторов. Установлено, что фактические потери дихлорметана из системы составили 3,750 л в неделю.
Основное острое токсическое действие дихлорметана оказывает на центральную нервную систему — наркотическое, а в высоких концентрациях — анестезирующее действие; этот последний эффект был описан как варьирующийся от сильной усталости до головокружения, сонливости и даже потери сознания. Граница безопасности между этими серьезными последствиями и менее серьезными последствиями невелика. Наркотическое действие вызывает потерю аппетита, головную боль, головокружение, раздражительность, ступор, онемение и покалывание конечностей. Продолжительное воздействие более низких концентраций наркотиков может вызвать после латентного периода в несколько часов одышку, сухой, непродуктивный кашель с сильной болью и, возможно, отек легких. Некоторые авторитетные источники сообщают также о гематологических нарушениях в виде снижения уровня эритроцитов и гемоглобина, а также гиперемии кровеносных сосудов головного мозга и дилатации сердца.
Однако легкая интоксикация, по-видимому, не приводит к какой-либо стойкой инвалидности, а потенциальная токсичность дихлорметана для печени намного меньше, чем у других галогенированных углеводородов (в частности, четыреххлористого углерода), хотя результаты экспериментов на животных не согласуются в этом отношении. уважать. Тем не менее было указано, что дихлорметан редко используется в чистом виде, а часто смешивается с другими соединениями, оказывающими токсическое действие на печень. С 1972 года было показано, что у людей, подвергшихся воздействию дихлорметана, повышен уровень карбоксигемоглобина (например, 10% через час после двухчасового воздействия 1,000 частей на миллион дихлорметана и 3.9% через 17 часов) из-за превращения дихлорметана в углерод in vivo. монооксид. В то время воздействие концентраций дихлорметана, не превышающих средневзвешенную по времени (TWA) 500 частей на миллион, может привести к превышению уровня карбоксигемоглобина над допустимым для монооксида углерода (7.9% COHb - это уровень насыщения, соответствующий воздействию CO 50 частей на миллион); 100 частей на миллион дихлорметана будут давать тот же уровень COHb или концентрацию CO в альвеолярном воздухе, что и 50 частей на миллион CO.
Раздражение кожи и глаз может быть вызвано непосредственным контактом, однако основными проблемами со здоровьем на производстве, возникающими в результате чрезмерного воздействия, являются симптомы опьянения и нарушения координации, возникающие в результате интоксикации дихлорметаном, а также небезопасные действия и последующие несчастные случаи, к которым могут привести эти симптомы.
Дихлорметан всасывается через плаценту и может быть обнаружен в тканях эмбриона после воздействия на мать; он также выделяется с молоком. На сегодняшний день имеются недостаточные данные о репродуктивной токсичности.
Этилен дихлорид легко воспламеняется и представляет опасность пожара. Он классифицируется IARC в группе 2B — возможный канцероген для человека. Этилендихлорид может всасываться через дыхательные пути, кожу и желудочно-кишечный тракт. Он метаболизируется в 2-хлорэтанол и монохлоруксусную кислоту, которые более токсичны, чем исходное соединение. Порог обоняния у человека варьируется от 2 до 6 частей на миллион, как определено в контролируемых лабораторных условиях. Однако адаптация, по-видимому, происходит относительно рано, и через 1–2 минуты запах при концентрации 50 ppm едва заметен. Этилендихлорид заметно токсичен для человека. От 100 до 24 мл достаточно, чтобы вызвать смерть в течение 48–4,000 часов. Вдыхание XNUMX частей на миллион может вызвать серьезное заболевание. В высоких концентрациях вызывает немедленное раздражение глаз, носа, горла и кожи.
В основном это химическое вещество используется в производстве винилхлорида, которое в основном представляет собой закрытый процесс. Однако утечки в процессе могут происходить и происходят, создавая опасность для подвергающегося такому воздействию рабочего. Однако наиболее вероятна вероятность воздействия при сливе тары с дихлорэтаном в открытые чаны, где он впоследствии используется для фумигации зерна. Воздействие также происходит в результате производственных потерь, нанесения красок, экстракции растворителями и операций по удалению отходов. Этилендихлорид быстро фотоокисляется на воздухе и не накапливается в окружающей среде. Неизвестно, что он биоконцентрируется в каких-либо пищевых цепях или накапливается в тканях человека.
Классификация этиленхлорида как канцерогена группы 2B основана на значительном увеличении образования опухолей у обоих полов у мышей и крыс. Многие из опухолей, такие как гемангиосаркома, представляют собой необычные типы опухолей, которые редко, если вообще когда-либо, встречаются у контрольных животных. «Время до образования опухоли» у обработанных животных было меньше, чем у контрольных. Поскольку он вызвал прогрессирующее злокачественное заболевание различных органов у двух видов животных, дихлорид этилена следует считать потенциально канцерогенным для человека.
Гексахлорбутадиен (ГХБД). Наблюдения за профессиональными расстройствами немногочисленны. Сельскохозяйственные рабочие окуривают виноградники и одновременно подвергаются воздействию от 0.8 до 30 мг/м3 ГХБД и от 0.12 до 6.7 мг/м3 полихлорбутан в атмосфере вызывал гипотонию, сердечные заболевания, хронический бронхит, хроническое заболевание печени и нервные расстройства. Кожные заболевания, которые, вероятно, были вызваны ГХБД, наблюдались и у других подвергшихся воздействию рабочих.
Гексахлорэтан обладает наркотическим действием; однако, поскольку он представляет собой твердое вещество и при нормальных условиях имеет довольно низкое давление паров, опасность угнетения центральной нервной системы при вдыхании невелика. Раздражает кожу и слизистые оболочки. Наблюдалось раздражение от пыли, и сообщалось, что воздействие паров горячего гексахлорэтана на операторов вызывало блефароспазм, светобоязнь, слезотечение и покраснение конъюнктивы, но не повреждение роговицы или необратимое повреждение. Гексахлорэтан может вызывать дистрофические изменения в печени и других органах, что показано на животных.
МАИР отнес ГХБД к группе 3, не поддающейся классификации по канцерогенности.
Метилхлорид представляет собой газ без запаха и поэтому не дает никаких предупреждений. Таким образом, возможно, что значительное воздействие может произойти без ведома заинтересованных лиц. Существует также риск индивидуальной восприимчивости даже к умеренному воздействию. У животных он показал заметно различающиеся эффекты у разных видов, с большей восприимчивостью у животных с более развитой центральной нервной системой, и было высказано предположение, что люди могут проявлять еще большую степень индивидуальной восприимчивости. Опасность, связанная с легким хроническим воздействием, заключается в возможности того, что «опьянение», головокружение и медленное восстановление после легкого опьянения могут привести к невозможности распознать причину, и утечка может остаться незамеченной. Это может привести к дальнейшему длительному воздействию и несчастным случаям. Большинство зарегистрированных смертельных случаев были вызваны утечкой из бытовых холодильников или неисправностями холодильных установок. Это также опасная пожаро- и взрывоопасность.
Тяжелая интоксикация характеризуется латентным периодом за несколько часов до появления таких симптомов, как головная боль, утомляемость, тошнота, рвота и боль в животе. Головокружение и сонливость могли существовать в течение некоторого времени, прежде чем более острый приступ был спровоцирован внезапным несчастным случаем. О хронической интоксикации в результате более мягкого воздействия сообщалось реже, возможно, потому, что симптомы могут быстро исчезнуть при прекращении воздействия. Жалобы в легких случаях включают головокружение, трудности при ходьбе, головную боль, тошноту и рвоту. Наиболее частыми объективными симптомами являются шатающаяся походка, нистагм, нарушения речи, артериальная гипотензия, снижение и нарушение электрической активности головного мозга. Легкая длительная интоксикация может вызвать стойкое поражение сердечной мышцы и центральной нервной системы с изменением личности, депрессией, раздражительностью и иногда зрительными и слуховыми галлюцинациями. Повышенное содержание белка в спинномозговой жидкости с возможными экстрапирамидными и пирамидными поражениями позволяет предположить диагноз менингоэнцефалита. В смертельных случаях вскрытие показало гиперемию легких, печени и почек.
тетрахлорэтану является сильным наркотиком, отравляет центральную нервную систему и печень. Медленное выведение тетрахлорэтана из организма может быть причиной его токсичности. Вдыхание паров обычно является основным источником абсорбции тетрахлорэтана, хотя есть свидетельства того, что в некоторой степени может происходить абсорбция через кожу. Было высказано предположение, что определенные эффекты со стороны нервной системы (например, тремор) вызываются главным образом кожным всасыванием. Он также раздражает кожу и может вызвать дерматит.
Большинство профессиональных воздействий тетрахлорэтана связано с его использованием в качестве растворителя. Ряд смертельных случаев произошел между 1915 и 1920 годами, когда он использовался при изготовлении ткани для самолетов и в производстве искусственного жемчуга. Сообщалось о других смертельных случаях отравления тетрахлорэтаном при производстве защитных очков, производстве искусственной кожи, резиновой промышленности и неуточненной военной промышленности. Нелетальные случаи имели место при производстве искусственного шелка, обезжиривании шерсти, приготовлении пенициллина и производстве ювелирных изделий.
Тетрахлорэтан является сильным наркотиком, в два-три раза более эффективным в этом отношении для животных, чем хлороформ. Смертельные случаи среди людей произошли в результате приема внутрь тетрахлорэтана, при этом смерть наступила в течение 12 часов. Сообщалось также о несмертельных случаях, связанных с потерей сознания, но без серьезных последствий. По сравнению с четыреххлористым углеродом наркотическое действие тетрахлорэтана выражено значительно сильнее, но менее выражены нефротоксические эффекты. Хроническая интоксикация тетрахлорэтаном может иметь две формы: воздействие на центральную нервную систему, такое как тремор, головокружение и головная боль; и желудочно-кишечные и печеночные симптомы, включая тошноту, рвоту, желудочную боль, желтуху и увеличение печени.
1,1,1-трихлорэтан быстро всасывается через легкие и желудочно-кишечный тракт. Он может всасываться через кожу, но это редко имеет системное значение, если только он не ограничен поверхностью кожи под непроницаемым барьером. Первым клиническим проявлением передозировки является функциональное угнетение центральной нервной системы, начинающееся с головокружения, нарушения координации и нарушения пробы Ромберга (обследуемый балансирует на одной ноге, с закрытыми глазами и руками вдоль тела), прогрессирующее до анестезии и остановки дыхательного центра. Угнетение ЦНС пропорционально величине воздействия и характерно для анестезирующего средства, отсюда опасность сенсибилизации сердца эпинефрином с развитием аритмии. В результате сильного чрезмерного воздействия были получены временные повреждения печени и почек, а при вскрытии было отмечено повреждение легких. Несколько капель, разбрызганных непосредственно на роговицу, могут вызвать легкий конъюнктивит, который пройдет самопроизвольно в течение нескольких дней. Продолжительный или повторяющийся контакт с кожей приводит к временной эритеме и легкому раздражению из-за обезжиривающего действия растворителя.
После абсорбции 1,1,1-трихлорэтана небольшой процент метаболизируется до диоксида углерода, а оставшаяся часть выводится с мочой в виде глюкуронида 2,2,2-трихлорэтанола.
Острое воздействие. Люди, подвергшиеся воздействию от 900 до 1,000 частей на миллион, испытывали временное легкое раздражение глаз и быстрое, хотя и минимальное, нарушение координации. Воздействие такого масштаба может также вызвать головную боль и усталость. Нарушения равновесия иногда наблюдались у «восприимчивых» лиц, подвергшихся воздействию концентраций в диапазоне от 300 до 500 частей на миллион. Одним из наиболее чувствительных клинических тестов легкой интоксикации во время воздействия является невозможность выполнения обычной модифицированной пробы Ромберга. Выше 1,700 частей на миллион наблюдались явные нарушения равновесия.
Большинство из немногочисленных смертельных случаев, описанных в литературе, произошли в ситуациях, когда человек подвергался воздействию анестезирующих концентраций растворителя и умирал либо в результате угнетения дыхательного центра, либо в результате аритмии, вызванной сенсибилизацией сердца адреналином.
1,1,1-Трихлорэтан не классифицируется (Группа 3) по канцерогенности согласно IARC.
Ассоциация 1,1,2-трихлорэтан изомер используется в качестве промежуточного химического вещества и в качестве растворителя. Основным фармакологическим ответом на это соединение является угнетение ЦНС. По-видимому, он менее токсичен, чем 1,1,2-форма. Хотя IARC считает его неклассифицируемым канцерогеном (группа 3), некоторые государственные учреждения рассматривают его как возможный канцероген для человека (например, Национальный институт безопасности и гигиены труда США (NIOSH)).
трихлорэтилен. Хотя при обычных условиях применения трихлорэтилен негорюч и невзрывоопасен, при высоких температурах он может разлагаться на соляную кислоту, фосген (в присутствии кислорода атмосферы) и другие соединения. Такие условия (температуры выше 300 °С) встречаются на горячих металлах, при дуговой сварке и открытом пламени. Дихлорацетилен, взрывчатое, легковоспламеняющееся, токсичное соединение, может образовываться в присутствии сильной щелочи (например, гидроксида натрия).
Трихлорэтилен оказывает преимущественно наркотическое действие. При воздействии высоких концентраций паров (примерно выше 1,500 мг/м3) может быть стадия возбуждения или эйфории, за которой следуют головокружение, спутанность сознания, сонливость, тошнота, рвота и, возможно, потеря сознания. При случайном приеме внутрь трихлорэтилена этим симптомам предшествует ощущение жжения в горле и пищеводе. При ингаляционных отравлениях большинство проявлений проходит при вдыхании незагрязненного воздуха и выведении растворителя и его метаболитов. Тем не менее, смертельные случаи произошли в результате несчастных случаев на производстве. Длительный контакт пациентов без сознания с жидким трихлорэтиленом может вызвать образование пузырей на коже. Другим осложнением при отравлении может быть химический пневмонит и поражение печени или почек. Попадание трихлорэтилена в глаза вызывает раздражение (жжение, слезотечение и другие симптомы).
После многократного контакта с жидким трихлорэтиленом возможно развитие тяжелого дерматита (высыхание, покраснение, огрубение и растрескивание кожи) с последующим вторичным инфицированием и сенсибилизацией.
Трихлорэтилен классифицируется IARC как вероятный канцероген для человека Группы 2А. Кроме того, центральная нервная система является основным органом-мишенью для хронического токсикоза. Следует различать два типа эффектов: (а) наркотическое действие трихлорэтилена и его метаболита трихлорэтанола, когда они все еще присутствуют в организме, и (б) длительные последствия повторяющихся передозировок. Последнее может сохраняться в течение нескольких недель или даже месяцев после окончания воздействия трихлорэтилена. Основные симптомы — утомляемость, головокружение, раздражительность, головная боль, расстройство пищеварения, непереносимость алкоголя (опьянение после употребления небольших количеств алкоголя, кожные высыпания из-за расширения сосудов — «обезжиривающий прилив»), спутанность сознания. Симптомы могут сопровождаться рассеянными незначительными неврологическими симптомами (преимущественно головного мозга и вегетативной нервной системы, реже периферических нервов), а также психическим ухудшением. Нарушения сердечного ритма и незначительное поражение печени наблюдались редко. Эйфорический эффект вдыхания трихлорэтилена может привести к тяге, привыканию и вдыханию.
Аллильные соединения
Аллильные соединения являются ненасыщенными аналогами соответствующих пропильных соединений и представлены общей формулой CH2:ЧЧ2X, где X в данном контексте обычно представляет собой радикал галогена, гидроксила или органической кислоты. Как и в случае близкородственных виниловых соединений, реакционные свойства, связанные с двойной связью, оказались полезными для целей химического синтеза и полимеризации.
Определенные физиологические эффекты, важные для промышленной гигиены, также связаны с наличием двойной связи в аллильных соединениях. Было замечено, что ненасыщенные алифатические эфиры проявляют раздражающие и слезоточивые свойства, которых нет (по крайней мере, в такой же степени) у соответствующих насыщенных эфиров; и острая ЛД50 различными путями имеет тенденцию быть ниже для ненасыщенного сложного эфира, чем для насыщенного соединения. Поразительные различия в этом отношении обнаруживаются между аллилацетатом и пропилацетатом. Эти раздражающие свойства, однако, не ограничиваются аллиловыми эфирами; они встречаются в разных классах аллильных соединений.
Аллилхлорид (хлоропрен) обладает горючими и ядовитыми свойствами. Он лишь слабо наркотический, но в остальном очень токсичен. Это очень раздражает глаза и верхние дыхательные пути. Как острое, так и хроническое воздействие может привести к поражению легких, печени и почек. Хроническое воздействие также связано со снижением систолического давления и тонуса кровеносных сосудов головного мозга. При контакте с кожей вызывает легкое раздражение, но впитывание через кожу вызывает глубокую боль в месте контакта. Системное повреждение может быть связано с абсорбцией через кожу.
Исследования на животных дают противоречивые результаты в отношении канцерогенности, мутагенности и репродуктивной токсичности. IARC отнесло аллилхлорид к группе 3, не поддающейся классификации.
Виниловые и винилиденхлорированные соединения
Винилы являются химическими промежуточными продуктами и используются в основном в качестве мономеров при производстве пластмасс. Многие из них можно получить добавлением соответствующего соединения к ацетилену. Примеры виниловых мономеров включают винилбромид, винилхлорид, винилфторид, винилацетат, простые виниловые эфиры и сложные виниловые эфиры. Полимеры представляют собой высокомолекулярные продукты, образующиеся в результате полимеризации, которую можно определить как процесс соединения сходных мономеров с образованием другого соединения, содержащего те же элементы в тех же пропорциях, но с более высокой молекулярной массой и другими физическими характеристиками.
Винилхлорид. Винилхлорид (ВХ) легко воспламеняется и образует с воздухом взрывоопасную смесь в пропорциях от 4 до 22% по объему. При горении разлагается на газообразную соляную кислоту, окись углерода и двуокись углерода. Он легко усваивается организмом человека через органы дыхания, откуда попадает в кровоток, а оттуда в различные органы и ткани. Он также всасывается через пищеварительную систему как загрязнитель пищи и напитков и через кожу; однако эти два пути проникновения незначительны для профессионального отравления.
Поглощенные ВК трансформируются и выводятся различными путями в зависимости от накопленного количества. Если он присутствует в высоких концентрациях, до 90% его может быть выведено в неизмененном виде с выдохом, сопровождаемым небольшим количеством СО.2; остальное подвергается биотрансформации и выводится с мочой. Если он присутствует в низких концентрациях, количество мономера, выдыхаемого без изменений, чрезвычайно мало, а его доля уменьшается до CO.2 составляет примерно 12%. Остаток подвергается дальнейшей трансформации. Основным центром метаболического процесса является печень, где мономер подвергается ряду окислительных процессов, частично катализируемых алкогольдегидрогеназой, частично каталазой. Основной метаболический путь — микросомальный, при котором VC окисляется до хлорэтиленоксида, нестабильного эпоксида, который спонтанно превращается в хлорацетальдегид.
Какой бы путь метаболизма ни следовал, конечным продуктом всегда является хлорацетальдегид, который последовательно конъюгирует с глутатионом или цистеином или окисляется до монохлоруксусной кислоты, которая частично переходит в мочу и частично соединяется с глутатионом и цистеином. Основными метаболитами с мочой являются: гидроксиэтилцистеин, карбоксиэтилцистеин (как таковой или N-ацетилированный), монохлоруксусная кислота и тиодигликолевая кислота в следовых количествах. Небольшая часть метаболитов выводится с желчью в кишечник.
Острое отравление. У человека длительное воздействие ВК вызывает состояние интоксикации, которое может иметь острое или хроническое течение. Атмосферные концентрации около 100 частей на миллион не воспринимаются, поскольку порог запаха составляет от 2,000 до 5,000 частей на миллион. Если присутствуют такие высокие концентрации мономеров, они воспринимаются как сладковатый, а не неприятный запах. Воздействие высоких концентраций вызывает состояние приподнятого настроения, за которым следует астения, ощущение тяжести в ногах и сонливость. Головокружение наблюдается при концентрациях от 8,000 до 10,000 ppm, нарушение слуха и зрения при 16,000 ppm, потеря сознания и наркоз наблюдаются при 70,000 ppm, а концентрации более 120,000 ppm могут быть смертельными для человека.
Канцерогенное действие. Винилхлорид классифицируется IARC как известный канцероген для человека Группы 1 и регулируется как известный канцероген для человека многими органами по всему миру. В печени он может вызвать развитие чрезвычайно редкой злокачественной опухоли, известной как ангиосаркома, гемангиобластома, злокачественная гемангиоэндотелиома или ангиоматозная мезенхимома. Средний латентный период составляет около 20 лет. Она протекает бессимптомно и проявляется только в поздней стадии, с явлениями гепатомегалии, болями и ухудшением общего самочувствия, а также могут быть признаки сопутствующего фиброза печени, портальной гипертензии, варикозного расширения вен пищевода, асцита, кровоизлияния в пищеварительную систему. тракта, гипохромная анемия, холестаз с увеличением щелочного фосфатаза, гипербилирубинемия, увеличение времени удержания BSP, гиперфункция селезенки, характеризующаяся в основном тромбоцитопенией и ретикулоцитозом, поражение клеток печени со снижением сывороточного альбумина и фибриногена.
Длительное воздействие достаточно высоких концентраций вызывает синдром, называемый «винилхлоридной болезнью». Для этого состояния характерны нейротоксические симптомы, изменения периферической микроциркуляции (феномен Рейно), изменения кожи по типу склеродермии, изменения скелета (акроостеолиз), изменения печени и селезенки (гепато-селезеночный фиброз), выраженные генотоксические симптомы, а также рак. Возможно поражение кожи, в том числе склеродермия на тыльной стороне кистей в области пястных и фаланговых суставов и на внутренней стороне предплечий. Руки бледные и холодные, влажные и опухшие из-за сильного отека. Кожа может терять эластичность, с трудом подниматься в складки или покрываться мелкими папулами, микровезикулами и уртикароидными образованиями. Такие изменения наблюдаются на стопах, шее, лице и спине, а также на кистях и предплечьях.
Акроостеолиз. Это скелетное изменение, обычно локализующееся на дистальных фалангах рук. Это связано с асептическим некрозом кости ишемического происхождения, вызванным стенозирующим костным артериолитом. На рентгенологической картине отмечается процесс остеолиза с поперечными тяжами или с истончением ногтевых фаланг.
Изменения печени. Во всех случаях отравления ВК могут наблюдаться изменения печени. Они могут начинаться с затрудненного пищеварения, ощущения тяжести в эпигастральной области, метеоризма. Печень увеличена, обычной консистенции, при пальпации особой болезненности не дает. Лабораторные тесты редко бывают положительными. Увеличение печени исчезает после снятия с экспозиции. Фиброз печени может развиться у лиц, подвергшихся воздействию в течение более длительного периода времени, т. е. от 2 до 20 лет. Этот фиброз иногда бывает изолированным, но чаще связан с увеличением селезенки, которое может осложняться портальной гипертензией, варикозным расширением вен пищевода и кардии и, как следствие, желудочно-кишечными кровотечениями. Фиброз печени и селезенки не обязательно связан с увеличением этих двух органов. Лабораторные тесты мало помогают, но опыт показывает, что следует провести тест BSP и определить SGOT (сывороточная глутаминовая щавелевоуксусная трансаминаза) и SGPT (сывороточная глутаминовая пировиноградная трансаминаза), гамма-ГТ и билирубинемию. Единственным достоверным обследованием является лапароскопия с биопсией. Поверхность печени неровная за счет наличия грануляций и склеротических зон. Общая структура печени изменена редко, паренхима поражена мало, хотя встречаются печеночные клетки с мутными вздутиями и некрозом печеночных клеток; проявляется определенный полиморфизм клеточных ядер. Мезенхимальные изменения более специфичны, так как всегда имеется фиброз глиссоновой капсулы, распространяющийся в портальные пространства и переходящий в печеночно-клеточные интерстиции. Когда поражается селезенка, она представляет собой фиброз капсулы с фолликулярной гиперплазией, дилатацией синусоидов и гиперемией красной пульпы. Дискретный асцит не является редкостью. После снятия с экспозиции гепатомегалия и спленомегалия уменьшаются, изменения паренхимы печени реверсируются, а мезенхимальные изменения могут подвергаться дальнейшему ухудшению или также прекращать свое развитие.
Винилбромид. Хотя острая токсичность бромистого винила ниже, чем у многих других химических веществ этой группы, IARC считает его вероятным канцерогеном для человека (группа 2A), и с ним следует обращаться как с потенциальным профессиональным канцерогеном на рабочем месте. В жидком состоянии винилбромид оказывает умеренное раздражающее действие на глаза, но не на кожу кроликов. У крыс, кроликов и обезьян, подвергшихся воздействию 250 или 500 ppm по 6 часов в день, 5 дней в неделю в течение 6 месяцев, не было выявлено каких-либо повреждений. Годовой эксперимент на крысах, подвергшихся воздействию 1 или 1,250 частей на миллион (250 часов в день, 6 дней в неделю), выявил увеличение смертности, потерю массы тела, ангиосаркому печени и карциному Зимбаловых желез. Вещество оказалось мутагенным в отношении штаммов Сальмонелла тифимуриум с метаболической активацией и без нее.
Винилиденхлорид (VDC). Если чистый винилиденхлорид хранить при температуре от -40 °С до +25 °С в присутствии воздуха или кислорода, образуется сильно взрывчатое перекисное соединение неопределенной структуры, которое может детонировать от слабых механических раздражителей или от тепла. Пары умеренно раздражают глаза, а воздействие высоких концентраций может вызвать эффекты, подобные опьянению, которые могут прогрессировать до потери сознания. Жидкость раздражает кожу, что может быть отчасти связано с добавлением фенольного ингибитора для предотвращения неконтролируемой полимеризации и взрыва. Он также обладает сенсибилизирующими свойствами.
Канцерогенный потенциал VDC у животных до сих пор остается спорным. IARC не классифицировал его как возможный или вероятный канцероген (по состоянию на 1996 г.), но NIOSH США рекомендовал тот же предел воздействия для VDC, что и для мономера винилхлорида, то есть 1 часть на миллион. На сегодняшний день нет сообщений о клинических случаях или эпидемиологических исследований, касающихся канцерогенности сополимеров VDC-винилхлорида для человека.
ВДХ обладает мутагенной активностью, степень которой зависит от его концентрации: при низких концентрациях она выше, чем у мономера винилхлорида; однако такая активность, по-видимому, снижается при высоких дозах, вероятно, в результате ингибирующего действия на микросомальные ферменты, ответственные за его метаболическую активацию.
Алифатические углеводороды, содержащие бром
Бромоформ. Большая часть случаев отравления людей связана с пероральным введением, и трудно определить значение токсичности бромоформа при промышленном использовании. Бромоформ использовался в качестве седативного средства и особенно в качестве противокашлевого средства в течение многих лет, прием внутрь количества, превышающего терапевтическую дозу (от 0.1 до 0.5 г), вызывал ступор, гипотензию и кому. Помимо наркотического действия возникает довольно сильное раздражающее и слезотечение. Воздействие паров бромоформа вызывает выраженное раздражение дыхательных путей, слезотечение и слюноотделение. Бромоформ может повредить печень и почки. У мышей опухоли вызывали внутрибрюшинным введением. Он всасывается через кожу. При воздействии концентраций до 100 мг/м3 (10 частей на миллион) были жалобы на головную боль, головокружение и боль в области печени, а также сообщалось об изменениях функции печени.
Этилендибромид (дибромэтан) является потенциально опасным химическим веществом с предполагаемой минимальной летальной дозой для человека 50 мг/кг. На самом деле, проглатывание 4.5 см3 Dow-fume W-85, который содержит 83% дибромэтана, оказался смертельным для взрослой женщины весом 55 кг. Он классифицируется IARC как вероятный канцероген для человека группы 2A.
Симптомы, вызванные этим химическим веществом, зависят от того, был ли прямой контакт с кожей, вдыхание паров или пероральный прием. Поскольку жидкая форма является сильным раздражителем, длительный контакт с кожей приводит к покраснению, отеку и образованию волдырей с возможным изъязвлением. Вдыхание его паров приводит к поражению дыхательной системы с застойными явлениями в легких, отеком и пневмонией. Также бывает угнетение центральной нервной системы с сонливостью. Когда наступает смерть, это обычно происходит из-за сердечно-легочной недостаточности. Пероральный прием этого материала приводит к поражению печени с меньшим поражением почек. Это было обнаружено как у экспериментальных животных, так и у людей. Смерть в этих случаях обычно связана с обширным поражением печени. Другие симптомы, которые могут возникнуть после проглатывания или вдыхания, включают возбуждение, головную боль, шум в ушах, общую слабость, слабый и нитевидный пульс и сильную продолжительную рвоту.
Пероральное введение дибромэтана через желудочный зонд вызывало плоскоклеточный рак преджелудка у крыс и мышей, рак легкого у мышей, гемоангиосаркому селезенки у самцов крыс и рак печени у самок крыс. Нет сообщений о случаях у людей или окончательных эпидемиологических исследований.
Недавно у крыс было обнаружено серьезное токсическое взаимодействие между вдыхаемыми дибромэтаном и дисульфирамом, приводящее к очень высокому уровню смертности с высокой частотой возникновения опухолей, включая гемоангиосаркомы печени, селезенки и почек. Поэтому NIOSH США рекомендовал, чтобы (а) рабочие не подвергались воздействию дибромэтана во время курса лечения сульфирамом (антабус, розульфирам, используемые в качестве сдерживающих действие алкоголя), и (б) ни один рабочий не должен подвергаться воздействию одновременно дибромэтана и дисульфирама (последний также используется в промышленности в качестве ускорителя производства каучука, фунгицида и инсектицида).
К счастью, применение дибромэтана в качестве почвенного фумиганта обычно осуществляется под поверхностью земли с помощью инжектора, что сводит к минимуму опасность прямого контакта с жидкостью и паром. Его низкое давление паров также снижает возможность вдыхания заметных количеств.
Запах дибромэтана узнаваем при концентрации 10 частей на миллион. К этому химическому веществу следует применять процедуры, изложенные ранее в этой главе для обращения с канцерогенами. Защитная одежда и нейлоново-неопреновые перчатки помогут избежать контакта с кожей и возможного впитывания. При прямом попадании на поверхность кожи лечение заключается в снятии закрывающей одежды и тщательном промывании кожи водой с мылом. Если это достигается в течение короткого времени после воздействия, это обеспечивает достаточную защиту от развития кожных поражений. Поражение глаз жидкостью или паром можно успешно лечить путем промывания большим количеством воды. Поскольку пероральный прием дибромэтана приводит к серьезному поражению печени, необходимо немедленно опорожнить желудок и провести тщательное промывание желудка. Усилия по защите печени должны включать такие традиционные процедуры, как высокоуглеводная диета и дополнительные витамины, особенно витамины B, C и K.
Метилбромид является одним из наиболее токсичных органических галогенидов и не дает запаха, предупреждающего о его присутствии. В атмосфере медленно рассеивается. По этим причинам он является одним из самых опасных материалов, встречающихся в промышленности. Поступление в организм происходит в основном ингаляционным путем, тогда как степень всасывания через кожу, вероятно, незначительна. Если не происходит сильного наркоза, обычно появление симптомов задерживается на часы или даже дни. Несколько смертей произошли в результате фумигации, где ее дальнейшее использование проблематично. Некоторые из них произошли из-за утечки из холодильных установок или из-за использования огнетушителей. Длительный контакт кожи с одеждой, загрязненной брызгами, может вызвать ожоги второй степени.
Метилбромид может повредить мозг, сердце, легкие, селезенку, печень, надпочечники и почки. Из этих органов были извлечены как метиловый спирт, так и формальдегид, а также бромид в количестве от 32 до 62 мг/300 г ткани. Мозг может быть остро перегружен, с отеком и дегенерацией коры. Легочный застой может отсутствовать или быть выраженным. Дегенерация почечных канальцев приводит к уремии. На поражение сосудистой системы указывают кровоизлияния в легкие и головной мозг. Говорят, что метилбромид гидролизуется в организме с образованием неорганического бромида. Системные эффекты бромистого метила могут быть необычной формой бромизма с внутриклеточным проникновением бромида. Поражение легких в таких случаях менее тяжелое.
У лиц, подвергавшихся неоднократному воздействию, наблюдался акнеформный дерматит. Сообщалось о кумулятивных эффектах, часто с нарушениями центральной нервной системы, после многократного вдыхания умеренных концентраций бромистого метила.
Меры безопасности и охраны здоровья
Следует полностью избегать использования наиболее опасных соединений группы. Там, где это технически возможно, их следует заменить менее вредными веществами. Например, насколько это практически возможно, вместо бромметана в холодильных установках и огнетушителях следует использовать менее опасные вещества. В дополнение к разумным мерам безопасности и охраны здоровья, применимым к летучим химическим веществам аналогичной токсичности, также рекомендуется следующее:
Огонь и взрыв. Только высшие представители ряда галогенированных алифатических углеводородов не горючи и не взрывоопасны. Некоторые из них не поддерживают горение и используются в качестве огнетушителей. Напротив, низшие члены ряда горючи, в некоторых случаях даже легко воспламеняются (например, 2-хлорпропан) и образуют с воздухом взрывоопасные смеси. Кроме того, в присутствии кислорода из некоторых ненасыщенных членов (например, дихлорэтилена) могут образовываться взрывоопасные перекисные соединения даже при очень низких температурах. Токсикологически опасные соединения могут образовываться при термическом разложении галогенированных углеводородов.
Инженерно-гигиенические мероприятия профилактики должны дополняться периодическими диспансеризациями и дополнительными лабораторными исследованиями органов-мишеней, в частности печени и почек.
Таблицы галогенированных предельных углеводородов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Таблицы галогенированных ненасыщенных углеводородов
Таблица 5 - Химическая информация.
Таблица 6 - Опасности для здоровья.
Таблица 7 - Физические и химические опасности.
Таблица 8 - Физические и химические свойства.
Пользы
Ненасыщенные углеводороды имеют коммерческое значение в качестве исходных материалов для производства многочисленных химикатов и полимеров, таких как пластмассы, каучуки и смолы. Огромное производство нефтехимической промышленности основано на реакционной способности этих веществ.
1-Пентен является присадкой к высокооктановому моторному топливу и изопрен используется в производстве синтетического натурального каучука и бутилкаучука. пропилен также используется в производстве синтетического каучука и в полимеризованной форме как полипропиленовый пластик. изобутилен является антиоксидантом в пищевой и пищевой промышленности. 1-гексеновая используется в синтезе ароматизаторов, отдушек и красителей. этилен, цис-2-бутен и транс-2-бутен являются растворителями и пропадиен является компонентом топливного газа для металлообработки.
Основным промышленным применением этилена является строительный материал для химического сырья, которое, в свою очередь, используется для производства большого разнообразия веществ и продуктов. Этилен используется также при оксиэтиленовой сварке и резке металлов, а также в горчичном газе. Он действует как хладагент, ингаляционный анестетик, а также как ускоритель роста растений и средство для созревания плодов. Однако количества, используемые для этих целей, незначительны по сравнению с количествами, используемыми при производстве других химических веществ. Одним из основных химических веществ, получаемых из этилена, является полиэтилен, который производится путем каталитической полимеризации этилена и используется для производства различных формованных пластмассовых изделий. Окись этилена производится путем каталитического окисления и, в свою очередь, используется для производства этиленгликоля и этаноламинов. Большая часть технического этилового спирта производится путем гидратации этилена. Хлорирование дает мономер винилхлорида или 1,2-дихлорэтан. При взаимодействии с бензолом получается мономер стирола. Ацетальдегид также получают путем окисления этилена.
опасности
Опасности для здоровья
Как и их насыщенные аналоги, низшие ненасыщенные алифатические углеводороды, или олефины, являются простыми удушающими средствами, но по мере увеличения молекулярной массы наркотические и раздражающие свойства становятся более выраженными, чем у их насыщенных аналогов. Этилен, пропилен и амилен, например, использовались в качестве хирургических анестетиков, но они требуют больших концентраций (60%), и по этой причине их вводят с кислородом. Диолефины являются более наркотическими, чем моноолефины, а также сильнее раздражают слизистые оболочки и глаза.
1,3-Бутадиен. Физико-химические опасности, связанные с бутадиеном, связаны с его высокой воспламеняемостью и чрезвычайной реакционной способностью. Поскольку легковоспламеняющаяся смесь бутадиена с содержанием от 2 до 11.5% в воздухе легкодоступна, она представляет опасность пожара и взрыва при воздействии тепла, искр, пламени или окислителей. При контакте с воздухом или кислородом бутадиен легко образует пероксиды, которые могут подвергаться самовозгоранию.
Несмотря на то, что многолетний опыт рабочих, подвергавшихся профессиональному воздействию бутадиена, и лабораторные эксперименты на людях и животных, по-видимому, свидетельствовали о его низкой токсичности, эпидемиологические исследования показали, что 1,3-бутадиен вероятный канцероген для человека (рейтинг Группы 2А Международного агентства по изучению рака (IARC)). Воздействие очень высоких концентраций газа может привести к первичным раздражающим и анестезирующим эффектам. Субъекты-люди могли переносить концентрации до 8,000 частей на миллион в течение 8 часов без каких-либо побочных эффектов, кроме легкого раздражения глаз, носа и горла. Было установлено, что дерматит (в том числе обморожение вследствие обморожения) может возникнуть в результате воздействия жидкого бутадиена и его испаряющегося газа. Вдыхание чрезмерных концентраций, которые могут вызвать анестезию, паралич дыхания и смерть, может произойти в результате разливов и утечек из сосудов высокого давления, клапанов и насосов в местах с недостаточной вентиляцией. Бутадиен более подробно обсуждается в главе «Резиновая промышленность» этого тома.
Точно так же изопрен, который не был связан с токсичностью, за исключением очень высоких концентраций, теперь рассматривается IARC как возможный канцероген для человека (группа 2B).
этилен. Основной опасностью этилена является пожар или взрыв. Этилен самопроизвольно взрывается на солнце с хлором и может бурно реагировать с четыреххлористым углеродом, двуокисью азота, хлоридом алюминия и вообще с окисляющими веществами. Смеси этилена с воздухом будут гореть при воздействии любого источника воспламенения, такого как статическое электричество, трение или электрические искры, открытое пламя или избыточное тепло. В ограниченном пространстве некоторые смеси могут сильно взорваться от этих источников воспламенения. Этилен часто обрабатывают и транспортируют в сжиженном виде под давлением. Контакт кожи с жидкостью может вызвать «морозный ожог». Вероятность воздействия этилена во время его производства невелика, поскольку процесс происходит в закрытой системе. Воздействие может произойти в результате утечек, разливов или других аварий, которые приводят к выбросу газа в воздух. Пустые резервуары и сосуды, содержащие этилен, являются еще одним потенциальным источником воздействия.
В воздухе этилен действует главным образом как удушающий агент. Концентрации этилена, необходимые для получения заметного физиологического эффекта, снизят содержание кислорода до такого низкого уровня, что жизнь не сможет поддерживаться. Например, воздух, содержащий 50 % этилена, будет содержать только около 10 % кислорода.
Потеря сознания наступает, когда в воздухе содержится около 11% кислорода. Смерть наступает быстро, когда содержание кислорода падает до 8% и менее. Нет никаких доказательств того, что длительное воздействие низких концентраций этилена может привести к хроническим последствиям. Длительное воздействие высоких концентраций может привести к необратимым последствиям из-за кислородного голодания.
Этилен имеет очень низкий уровень системной токсичности. При использовании в качестве хирургического анестетика его всегда вводят с кислородом. В таких случаях его действие похоже на действие простого анестетика с быстрым действием и столь же быстрым восстановлением. Длительное вдыхание около 85% кислорода слегка токсично, что приводит к медленному падению артериального давления; при содержании кислорода около 94% этилен смертельно опасен.
Меры безопасности и охраны здоровья
Для тех химических веществ, при использовании которых не наблюдалось канцерогенного или аналогичного токсического действия, должна поддерживаться адекватная вентиляция, чтобы предотвратить воздействие на рабочих концентраций, превышающих рекомендуемые безопасные пределы. Работники должны быть проинструктированы о том, что резь в глазах, раздражение дыхательных путей, головная боль и головокружение могут свидетельствовать о том, что концентрация в атмосфере небезопасна. Баллоны с бутадиеном следует хранить в вертикальном положении в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте вдали от источников тепла, открытого огня и искр.
Зона хранения должна быть отделена от источников кислорода, хлора, других окисляющих химикатов и газов, а также горючих материалов. Поскольку бутадиен тяжелее воздуха, и любой вытекающий газ имеет тенденцию скапливаться в углублениях, следует избегать хранения в ямах и подвалах. Контейнеры с бутадиеном должны иметь четкую маркировку и соответствующий код как взрывоопасный газ. Баллоны должны иметь соответствующую конструкцию, чтобы выдерживать давление и минимизировать утечки, и с ними следует обращаться так, чтобы избежать ударов. В клапан баллона обычно встроен предохранительный клапан. Баллон не должен подвергаться воздействию температуры выше 55 °C. Утечки лучше всего обнаруживаются путем окрашивания подозрительного участка мыльным раствором, чтобы любой выходящий газ образовывал видимые пузырьки; ни при каких обстоятельствах не используйте спички или пламя для проверки на наличие утечек.
В отношении возможных или вероятных канцерогенов следует принять все соответствующие меры предосторожности при обращении с канцерогенами.
Как при производстве, так и при использовании бутадиен должен обрабатываться в правильно спроектированной закрытой системе. Антиоксиданты и ингибиторы (такие как трет-бутилкатехин в количестве около 0.02 мас.%) обычно добавляют для предотвращения образования опасных полимеров и пероксидов. Бутадиеновые пожары трудно и опасно тушить. Небольшие пожары можно тушить углекислотными или сухими химическими огнетушителями. Вода может распыляться на большие пожары и прилегающие территории. Везде, где это возможно, следует контролировать пожар, отключив все источники топлива. Для работников, работающих с бутадиеном, не требуется специальных предварительных или периодических осмотров.
Нижние члены ряда (этилен, пропилен и бутилен) представляют собой газы при комнатной температуре и легко воспламеняются или взрывоопасны при смешивании с воздухом или кислородом. Другие члены представляют собой летучие легковоспламеняющиеся жидкости, способные создавать взрывоопасные концентрации паров в воздухе при нормальных рабочих температурах. При контакте с воздухом диолефины могут образовывать органические пероксиды, которые при концентрировании или нагревании могут сильно детонировать. Большинство коммерчески производимых диолефинов обычно ингибированы в отношении образования пероксидов.
Следует избегать всех источников воспламенения. Все электроустановки и оборудование должны быть взрывозащищенными. Хорошая вентиляция должна быть обеспечена во всех помещениях или зонах, где работают с этиленом. Вход в замкнутые пространства, содержащие этилен, не должен разрешаться до тех пор, пока анализы газа не покажут, что они безопасны, и разрешения на вход не будут подписаны уполномоченным лицом.
Лица, которые могут подвергаться воздействию этилена, должны быть тщательно проинструктированы и обучены безопасным и надлежащим методам обращения с ним. Особое внимание следует уделить пожароопасности, «обморожению» при контакте с жидким материалом, использованию защитного снаряжения и аварийным мерам.
Углеводороды алифатические ненасыщенные, таблицы
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Ароматические углеводороды — это те углеводороды, которые обладают особыми свойствами, связанными с бензольным ядром или кольцом, в котором шесть углерод-водородных групп расположены по углам шестиугольника. Связи, соединяющие шесть групп в кольце, демонстрируют промежуточные характеристики между одинарными и двойными связями. Таким образом, хотя бензол может реагировать с образованием продуктов присоединения, таких как циклогексан, характерной реакцией бензола является не реакция присоединения, а реакция замещения, в которой водород замещается заместителем, одновалентным элементом или группой.
Ароматические углеводороды и их производные представляют собой соединения, молекулы которых состоят из одной или нескольких стабильных кольцевых структур описанного типа и могут рассматриваться как производные бензола в соответствии с тремя основными процессами:
Каждая из кольцевых структур может составлять основу гомологического ряда углеводородов, в котором последовательность алкильных групп, насыщенных или ненасыщенных, заменяет один или несколько атомов водорода углерод-водородных групп.
Основными источниками ароматических углеводородов являются перегонка угля и ряд нефтехимических операций, в частности каталитический риформинг, перегонка сырой нефти, алкилирование низших ароматических углеводородов. Эфирные масла, содержащие терпены и p-цимол, также может быть получен из сосны, эвкалипта и ароматических растений и является побочным продуктом в бумажной промышленности с использованием сосновой целлюлозы. Полициклические углеводороды встречаются в дыме городской атмосферы.
Пользы
Экономическое значение ароматических углеводородов было значительным, поскольку нафта каменноугольной смолы использовалась в качестве растворителя каучука в начале девятнадцатого века. Текущее использование ароматических соединений в качестве чистых продуктов включает химический синтез пластмасс, синтетического каучука, красок, красителей, взрывчатых веществ, пестицидов, моющих средств, духов и лекарств. Эти соединения используются в основном в виде смесей в растворителях и составляют переменную часть бензина.
кумола используется как высокооктановый компонент авиационного топлива, как разбавитель для целлюлозных красок и лаков, как важное исходное сырье для синтеза фенола и ацетона, а также для производства стирола крекингом. Он входит в состав многих коммерческих нефтяных растворителей с температурой кипения от 150 до 160 °C. Он является хорошим растворителем жиров и смол и поэтому используется в качестве заменителя бензола во многих промышленных целях. п-цимол встречается в нескольких эфирных маслах и может быть получен из моноциклических терпенов путем гидрирования. Он является побочным продуктом производства сульфитной бумажной массы и используется в основном с другими растворителями и ароматическими углеводородами в качестве разбавителя для лаков и лаков.
Кумарин используется в качестве дезодоранта и усилителя запаха в мыле, табаке, резиновых изделиях и парфюмерии. Он также используется в фармацевтических препаратах.
Бензол был запрещен в качестве ингредиента продуктов, предназначенных для использования в домашних условиях, а его использование в качестве растворителя и компонента жидкости для химической чистки было прекращено во многих странах.
Бензол широко используется в производстве стирола, фенолов, малеинового ангидрида и ряда моющих средств, взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов и красителей. Он использовался в качестве топлива, химического реагента и экстрагента для семян и орехов. Моно-, ди- и триалкилпроизводные бензола используются главным образом в качестве растворителей и разбавителей в производстве духов и промежуточных продуктов для окрашивания. Эти вещества присутствуют в некоторых нефтях и дистиллятах каменноугольной смолы. Псевдокумол используется в производстве духов, а 1,3,5-триметилбензол и псевдокумол также используются в качестве промежуточных продуктов для производства красителей, но в основном эти вещества используются в промышленности в качестве растворителей и разбавителей красок.
Толуол растворитель для масел, смол, натурального каучука (в смеси с циклогексаном) и синтетического каучука, каменноугольной смолы, асфальта, пека и ацетилцеллюлозы (в горячей смеси с этиловым спиртом). Он также является растворителем и разбавителем для целлюлозных красок и лаков, а также разбавителем для фотогравюрных красок. При смешивании с водой образует азеотропные смеси, обладающие деполирующим эффектом. Толуол содержится в смесях, которые используются в качестве чистящих средств в ряде отраслей промышленности и в ремеслах. Он используется в производстве моющих средств и искусственной кожи, а также как важное сырье для органических синтезов, особенно бензоил- и бензилиденхлоридов, сахарина, хлорамина Т, тринитротолуола и многих красителей. Толуол входит в состав авиационного топлива и автомобильного бензина. Это вещество должно было быть изъято из этих видов использования в Европейском Союзе в результате Регламента Совета ЕС 594/91.
нафталин используется в качестве исходного продукта в органическом синтезе широкого спектра химических веществ, в качестве пестицида в нафталиновых шариках и в консервантах для древесины. Он также используется при производстве индиго и применяется наружно на домашнем скоте или птице для борьбы со вшами.
Стирол используется в производстве широкого спектра полимеров (например, полистирола) и сополимерных эластомеров, таких как бутадиен-стирольный каучук или акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), которые получают сополимеризацией стирола с 1,3-бутадиеном и акрилонитрил. Стирол широко используется в производстве прозрачных пластиков. этилбензол является промежуточным продуктом в органическом синтезе, в частности, в производстве стирола и синтетического каучука. Он используется в качестве растворителя или разбавителя, компонента автомобильного и авиационного топлива, а также в производстве ацетата целлюлозы.
Существуют три изомера ксилол: орто- (o-), для- (p-) и расширение цель- (m-). Коммерческий продукт представляет собой смесь изомеров, большая часть которых состоит из цель- составной (до 60-70%) и наименьший процент для- составной (до 5%). Ксилол используется в промышленности как разбавитель для красок, лаков, в фармацевтике, как высокооктановая добавка к авиационным топливам, в синтезе красителей и для производства фталевых кислот. Поскольку ксилол является хорошим растворителем парафина, канадского бальзама и полистирола, его применяют в гистологии.
Терфенилы используются в качестве химических промежуточных продуктов при производстве нерастекающихся смазочных материалов и в качестве теплоносителей ядерных реакторов. Терфенилы и бифенилы используются в качестве теплоносителей, в органическом синтезе и парфюмерном производстве. Diphenylmethane, например, используется в качестве отдушки в мыловаренной промышленности и в качестве растворителя для целлюлозных лаков. Он также имеет некоторые применения в качестве пестицида.
опасности
Всасывание происходит при вдыхании, приеме внутрь и в небольших количествах через неповрежденную кожу. В целом моноалкильные производные бензола более токсичны, чем диалкильные производные, а производные с разветвленными цепями более токсичны, чем производные с прямыми цепями. Ароматические углеводороды метаболизируются путем биоокисления кольца; если есть боковые цепи, предпочтительно из метильной группы, они окисляются, а кольцо остается неизменным. Они в значительной степени превращаются в водорастворимые соединения, затем конъюгируются с глицином, глюкуроновой или серной кислотой и выводятся с мочой.
Ароматические углеводороды способны вызывать острое и хроническое воздействие на центральную нервную систему. В острой форме они могут вызывать головные боли, тошноту, головокружение, дезориентацию, спутанность сознания и вялость. Высокие острые дозы могут даже привести к потере сознания и угнетению дыхания. Раздражение дыхательных путей (кашель и боль в горле) является хорошо известным острым эффектом. Сердечно-сосудистые симптомы могут включать учащенное сердцебиение и головокружение. Неврологические симптомы хронического воздействия могут включать изменения в поведении, депрессию, изменения настроения, изменения личности и интеллектуальных функций. Также известно, что хроническое воздействие вызывает или способствует развитию дистальной невропатии у некоторых пациентов. Толуол также был связан с стойким синдромом мозжечковой атаксии. Хронические эффекты также могут включать сухую, раздраженную, потрескавшуюся кожу и дерматит. Гепатотоксичность также была связана с воздействием, в частности, с хлорированной группой. Бензол является подтвержденным канцерогеном для человека, поскольку известно, что он вызывает все типы лейкемии, но в первую очередь острый нелимфоцитарный лейкоз. Он также может вызывать апластическую анемию и (обратимую) панцитопению.
Ароматические углеводороды как группа представляют значительную опасность воспламенения. Национальная ассоциация противопожарной защиты США (NFPA) классифицировала большинство соединений в этой группе с кодом воспламеняемости 3 (где 4 означает серьезную опасность). Должны быть приняты меры для предотвращения накопления паров в рабочей среде и оперативного устранения утечек и разливов. Следует избегать экстремальных температур в присутствии паров.
Бензол
Бензол часто называют «бензолом» в его коммерческой форме (которая представляет собой смесь бензола и его гомологов), и его не следует путать с бензином, коммерческим растворителем, состоящим из смеси алифатических углеводородов.
Механизм. Всасывание бензола обычно происходит через легкие и желудочно-кишечный тракт. Он, как правило, плохо всасывается через кожу, если только не происходит исключительно сильное воздействие. Небольшое количество бензола выдыхается в неизмененном виде. Бензол широко распределяется по всему организму и метаболизируется в основном до фенола, который после конъюгации выводится с мочой. После прекращения воздействия уровень содержания в тканях тела быстро снижается.
С биологической точки зрения кажется, что нарушения костного мозга и крови, обнаруживаемые при хроническом отравлении бензолом, можно объяснить превращением бензола в эпоксид бензола. Было высказано предположение, что бензол может окисляться до эпоксида непосредственно в клетках костного мозга, таких как эритробласты. Что касается токсического механизма, метаболиты бензола, по-видимому, мешают нуклеиновым кислотам. Увеличение частоты хромосомных аберраций наблюдалось как у людей, так и у животных, подвергшихся воздействию бензола. Любое состояние, которое может ингибировать дальнейший метаболизм эпоксида бензола и реакции конъюгации, особенно заболевания печени, имеет тенденцию усиливать токсическое действие бензола. Эти факторы важны при рассмотрении различий в индивидуальной восприимчивости к этому токсичному агенту. Бензол обсуждается более подробно в других разделах этой статьи. Энциклопедия.
Огонь и взрыв. Бензол — легковоспламеняющаяся жидкость, пары которой образуют с воздухом горючие или взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентраций; жидкость будет выделять концентрации пара в этом диапазоне при температурах до -11 ° C. Таким образом, при отсутствии мер предосторожности при всех нормальных рабочих температурах могут присутствовать воспламеняющиеся концентрации там, где жидкость хранится, обрабатывается или используется. Риск становится более выраженным, когда происходит случайное проливание или утечка жидкости.
Толуол и производные
метаболизм. Толуол всасывается в организм в основном через дыхательные пути и в меньшей степени через кожу. Он проникает через альвеолярный барьер, смесь кровь/воздух находится в пропорции от 11.2 до 15.6 при 37 °С, а затем распространяется через различные ткани в количествах, зависящих от их характеристик перфузии и растворимости соответственно.
Соотношение ткани к крови составляет 1:3, за исключением тех тканей, которые богаты жиром, для которых коэффициент составляет 80:100. Затем толуол окисляется до его боковой цепи в микросомах печени (микросомальная монооксигенация). Важнейшим продуктом этого превращения, составляющим около 68% абсорбированного толуола, является гиппуровая кислота (ГК), которая выводится с мочой посредством почечной экскреции, в основном за счет выделения в проксимальных канальцах. Небольшие количества o-крезол (0.1%) и p-крезолы (1%), являющиеся результатом окисления в ароматическом ядре, также могут быть обнаружены в моче, как обсуждалось в Биологический мониторинг глава этого Энциклопедия.
Биологический период полувыведения АГ очень короткий, порядка 1-2 часов. Уровень толуола в выдыхаемом воздухе в состоянии покоя составляет порядка 18 частей на миллион при уровне воздействия 100 частей на миллион, и он очень быстро падает после прекращения воздействия. Количество толуола, удерживаемого в организме, зависит от процентного содержания присутствующего жира. Субъекты с ожирением сохранят больше толуола в своем теле.
В печени та же ферментативная система окисляет толуол, стирол и бензол. Таким образом, эти три вещества имеют тенденцию конкурентно ингибировать друг друга. Таким образом, если крысам вводят большие дозы толуола и бензола, будет наблюдаться снижение концентрации метаболитов бензола в тканях и моче, а также повышение содержания бензола в выдыхаемом воздухе. В случае трихлорэтилена ингибирование не является конкурентным, поскольку оба вещества не окисляются одной и той же ферментативной системой. Одновременное воздействие приведет к снижению АГ и появлению соединений трихлора в моче. При физической нагрузке абсорбция толуола будет выше, чем в состоянии покоя. При мощности 50 Вт значения, обнаруженные в артериальной крови и в альвеолярном воздухе, удваиваются по сравнению с полученными в покое.
Острые и хронические опасности для здоровья. Толуол обладает острой токсичностью несколько более интенсивной, чем бензол. При концентрации около 200 или 240 частей на миллион через 3-7 часов он вызывает головокружение, головокружение, трудности с поддержанием равновесия и головную боль. Более сильные концентрации могут привести к наркотической коме.
Симптомы хронической токсичности обычно возникают при воздействии обычно используемых растворителей и включают: раздражение слизистой оболочки, эйфорию, головные боли, головокружение, тошноту, потерю аппетита и непереносимость алкоголя. Эти симптомы обычно появляются в конце дня, становятся более выраженными в конце недели и уменьшаются или исчезают в выходные или праздничные дни.
Толуол не действует на костный мозг. Те случаи, о которых сообщалось, связаны либо с воздействием толуола вместе с бензолом, либо неясны по этому вопросу. Теоретически возможно, что толуол может вызвать гепатотоксический приступ, но это никогда не было доказано. Некоторые авторы предполагают, что он может вызывать аутоиммунное заболевание, подобное синдрому Гудпасчера (аутоиммунный гломерулонефрит).
Следует отметить несколько случаев внезапной смерти, особенно у детей или подростков, которые нюхали клей (вдыхали пары клеев, содержащих толуол среди других растворителей), в результате остановки сердца из-за фибрилляции желудочков с потерей катехоламинов. Исследования на животных показали, что толуол оказывает тератогенное действие только в высоких дозах.
Огонь и взрыв. При всех нормальных рабочих температурах толуол выделяет опасные горючие пары. Открытые источники света или другие средства, способные воспламенить пары, должны быть исключены из зон, где жидкость может подвергнуться воздействию во время использования или случайно. Требуются соответствующие помещения для хранения и отгрузки.
Другие моноалкильные производные бензола. Пропилбензол является депрессантом центральной нервной системы с медленным, но пролонгированным действием. Додецилбензолсульфонат натрия получают каталитической реакцией тетрапропилен бензолом, подкисление серной кислотой и обработка едким натром. Многократный контакт с кожей может вызвать дерматит; при длительном воздействии он может действовать как мягкий раздражитель слизистых оболочек.
п-трет-бутилтолуол. Присутствие пара определяется по запаху при концентрации 5 частей на миллион. Легкое раздражение конъюнктивы возникает после воздействия от 5 до 8 частей на миллион. Воздействие паров вызывает головные боли, тошноту, недомогание и признаки нейровегетативной дистонии. Метаболизм этого вещества, вероятно, аналогичен метаболизму толуола. При использовании п-трет-бутилтолуола следует соблюдать те же меры пожарной безопасности и охраны здоровья, что и при использовании толуола.
Ксилол
Как и бензол, ксилол является наркотиком, длительное воздействие которого приводит к поражению органов кроветворения и расстройствам нервной системы. Клиническая картина острого отравления сходна с таковой при отравлении бензолом. Симптомами являются утомляемость, головокружение, опьянение, озноб, одышка, иногда тошнота и рвота; в более серьезных случаях может быть потеря сознания. Также наблюдается раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей и почек.
При хроническом воздействии появляются жалобы на общую слабость, повышенную утомляемость, головокружение, головную боль, раздражительность, бессонницу, снижение памяти, шум в ушах. Типичными симптомами являются сердечно-сосудистые расстройства, сладковатый привкус во рту, тошнота, иногда рвота, потеря аппетита, сильная жажда, жжение в глазах, кровотечение из носа. В отдельных случаях могут наблюдаться функциональные расстройства центральной нервной системы, связанные с выраженными неврологическими явлениями (например, дистонией), нарушением белокобразующей функции и снижением иммунобиологической реактивности.
Женщины склонны страдать нарушениями менструального цикла (меноррагия, метроррагия). Сообщалось, что работницы, подвергшиеся воздействию толуола и ксилола в концентрациях, периодически превышающих ПДК, также страдали патологическими состояниями беременности (токсикоз, угроза выкидыша, кровотечения при родах) и бесплодием.
Изменения крови проявляются анемией, пойкилоцитозом, анизоцитозом, лейкопенией (иногда лейкоцитозом) с относительным лимфоцитозом, в отдельных случаях резко выраженной тромбоцитопенией. Имеются данные о различиях индивидуальной чувствительности к ксилолу. У некоторых работников, подвергшихся воздействию ксилола в течение нескольких десятков лет, хронической интоксикации не наблюдалось, тогда как треть персонала, работавшего в тех же условиях воздействия, имела симптомы хронического отравления ксилолом и была инвалидом. Длительное воздействие ксилола может снизить резистентность организма и сделать его более восприимчивым к различного рода патогенным факторам. В анализе мочи в моче обнаруживают белки, кровь, уробилин и уробилиноген.
Известны смертельные случаи хронических отравлений, в частности среди работников глубокой печати, но и в других отраслях. Сообщалось о случаях серьезных и смертельных отравлений среди беременных с гемофилией и аплазией костного мозга. Ксилол также вызывает кожные изменения, в частности экзему.
Хроническое отравление связано с наличием следов ксилола во всех органах, особенно в надпочечниках, костном мозге, селезенке и нервной ткани. Ксилол окисляется в организме с образованием толуиловых кислот (o-, m-, p-метилбензойные кислоты), которые в дальнейшем реагируют с глицином и глюкуроновой кислотой.
Во время производства или использования ксилола в воздухе рабочих мест могут быть высокие концентрации, если оборудование не является герметичным и используются открытые процессы, иногда с большими поверхностями испарения. Большие количества также выбрасываются в воздух при ремонтных работах и при очистке оборудования.
Контакт с ксилолом, который мог загрязнить поверхности помещений и оборудования, а также защитную одежду, может привести к его всасыванию через кожу. Скорость всасывания через кожу у человека составляет от 4 до 10 мг/см.2 в час.
Уровни 100 частей на миллион в течение 30 минут были связаны с легким раздражением верхних дыхательных путей. При 300 ppm нарушается равновесие, зрение и время реакции. Воздействие 700 частей на миллион в течение 60 минут может привести к головной боли, головокружению и тошноте.
Другие производные диалкилбензола. Пожароопасность связана с использованием p-цимол, который также является первичным раздражителем кожи. Контакт с жидкостью может вызвать сухость, обезжиривание и эритему. Нет убедительных доказательств того, что он может влиять на костный мозг. Острое воздействие п-трет-бутилтолуола в концентрациях 20 частей на миллион и выше может вызвать тошноту, металлический привкус, раздражение глаз и головокружение. Было обнаружено, что повторное воздействие вызывает снижение артериального давления, учащение пульса, тревогу и тремор, легкую анемию с лейкопенией и эозинофилией. При многократном воздействии он также вызывает легкий раздражитель кожи из-за удаления жира. Исследования токсичности на животных показывают воздействие на центральную нервную систему (ЦНС) с поражением мозолистого тела и спинного мозга.
Стирол и этилбензол. Отравления стиролом и этилбензолом очень похожи и поэтому рассматриваются здесь вместе. Стирол может попасть в организм как при вдыхании паров, так и, будучи растворимым в липидах, путем всасывания через неповрежденную кожу. Быстро насыщает организм (за 30–40 мин), распределяется по органам и быстро выводится (85% за 24 ч) либо с мочой (71% в виде продуктов окисления виниловой группы — гиппуровой и миндальной кислоты) или в выдыхаемом воздухе (10%). Что касается этилбензола, то 70% его выводится с мочой в виде различных метаболитов — фенилуксусной кислоты, α-фенилэтилового спирта, миндальной и бензойной кислот.
Наличие двойной связи в боковой цепи стирола значительно увеличивает раздражающие свойства бензольного кольца; однако общетоксическое действие стирола менее выражено, чем у этилбензола. Жидкий стирол оказывает местное воздействие на кожу. Эксперименты на животных показали, что жидкий стирол раздражает кожу и вызывает образование волдырей и некроз тканей. Воздействие паров стирола также может вызвать раздражение кожи.
Пары этилбензола и стирола в концентрациях более 2 мг/мл могут вызывать острое отравление у лабораторных животных; начальные симптомы — раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, глаз и рта. Эти симптомы сопровождаются наркозом, судорогами и смертью от паралича дыхательного центра. Основными патологическими находками являются отек головного мозга и легких, некроз эпителия почечных канальцев и печеночная дистрофия.
Этилбензол более летуч, чем стирол, и его производство связано с большей опасностью острого отравления; оба вещества токсичны при приеме внутрь. Эксперименты на животных показали, что пищеварительное всасывание стирола вызывает симптомы отравления, подобные тем, которые возникают при вдыхании. Смертельные дозы следующие: 8 г/кг массы тела для стирола и 6 г/кг для этилбензола; смертельные концентрации при вдыхании составляют от 45 до 55 мг/л.
В промышленности острое отравление стиролом или этилбензолом может произойти в результате поломки или неправильной работы установки. Реакция полимеризации, выходящая из-под контроля, сопровождается быстрым выделением тепла и требует быстрой продувки реакционного сосуда. Технические средства контроля, которые предотвращают внезапное повышение концентрации стирола и этилбензола в атмосфере рабочего места, необходимы, иначе работники могут подвергнуться воздействию опасных уровней с такими последствиями, как энцефалопатия и токсический гепатит, если они не защищены подходящими респираторами.
Хроническая токсичность. И стирол, и этилбензол также могут вызывать хроническое отравление. Длительное воздействие паров стирола или этилбензола в концентрациях, превышающих допустимые уровни, может привести к функциональным расстройствам нервной системы, раздражению верхних дыхательных путей, гематологическим изменениям (в частности, лейкопении и лимфоцитозу), а также к заболеваниям печени и желчевыводящих путей. Медицинское освидетельствование работников, проработавших более 5 лет на предприятиях по производству полистирола и синтетического каучука, в которых концентрация стирола и этилбензола в воздухе составляла около 50 мг/м3 выявлены случаи токсического гепатита. Длительное воздействие стирола с концентрацией менее 50 мг/м3 вызывали нарушения некоторых функций печени (белковой, пигментной, гликогеновой). Установлено также, что рабочие производства полистирола страдают астенией и поражением слизистой оболочки носа; также наблюдались нарушения овуляции и менструации.
Экспериментальные исследования на крысах показали, что стирол оказывает эмбриотоксическое действие в концентрации 1.5 мг/мXNUMX.3; его метаболит оксид стирола является мутагенным и реагирует с микросомами, белками и нуклеиновой кислотой клеток печени. Оксид стирола химически активен и в несколько раз более токсичен для крыс, чем сам стирол. Оксид стирола классифицируется IARC как вероятный канцероген группы 2А. Сам стирол считается возможным канцерогеном для человека группы 2B.
Эксперименты на животных по изучению хронической токсичности этилбензола показали, что высокие концентрации (1,000 и 100 мг/м3) могут быть вредными и вызывать функциональные и органические нарушения (расстройства нервной системы, токсический гепатит и жалобы на поражение верхних дыхательных путей). Концентрации всего 10 мг/м3 может привести к катаральному воспалению слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Концентрации 1 мг/м3 вызывают нарушения функции печени.
Триалкильные производные бензола. В триметилбензолы три атома водорода в бензольном ядре заменены тремя метильными группами с образованием еще одной группы ароматических углеводородов. Использование этих жидкостей связано с риском причинения вреда здоровью и пожароопасностью. Все три изомера легко воспламеняются. Точка воспламенения псевдокумол составляет 45.5 °C, но эти жидкости обычно используются в промышленности в качестве компонентов нафты-растворителя каменноугольной смолы, температура воспламенения которой может находиться где угодно в диапазоне от 32 °C до ниже 23 °C. При отсутствии мер предосторожности может присутствовать легковоспламеняющаяся концентрация паров, если жидкости используются в операциях с растворителями и разбавителями.
Опасности для здоровья. Основная информация о токсическом воздействии триметилбензолов, 1,3,5-триметилбензола и псевдокумола, как на животных, так и на человека, была получена в результате исследований растворителя и разбавителя краски, в состав которых входит 80% этих веществ. . Они действуют как депрессанты центральной нервной системы и могут влиять на свертываемость крови. На бронхит астматического типа, головную боль, утомляемость и сонливость также жаловались 70% рабочих, подвергшихся воздействию высоких концентраций. Большая часть 1,3,5-триметилбензола окисляется в организме в мезитиленовую кислоту, конъюгируется с глицином и выводится с мочой. Псевдокумол окисляется до p-ксиловая кислота, затем также выводится с мочой.
кумол. При использовании кумола в промышленном процессе необходимо учитывать определенные опасности для здоровья и возгорания. Кумол раздражает кожу и может медленно всасываться через кожу. Он также оказывает сильное наркотическое действие на животных, при этом наркоз развивается медленнее и длится дольше, чем при применении бензола или толуола. Он также имеет тенденцию вызывать повреждения легких, печени и почек, но таких повреждений у людей не зарегистрировано.
Жидкий кумол не выделяет паров в легковоспламеняющихся концентрациях до тех пор, пока его температура не достигнет 43.9 °С. Таким образом, горючие смеси пара и воздуха будут образовываться только в ходе неконтролируемых операций, связанных с более высокими температурами. При нагревании растворов или покрытий, содержащих кумол, в ходе процесса (например, в сушильном шкафу) легко возникает пожар, а при определенных условиях и взрыв.
Меры по охране здоровья и безопасности
Учитывая, что основным путем проникновения являются легкие, становится важным предотвратить попадание этих агентов в зону дыхания. Эффективные системы вытяжной вентиляции для предотвращения накопления токсинов являются одним из наиболее важных методов предотвращения чрезмерного вдыхания. Открытые контейнеры должны быть закрыты или закрыты, когда они не используются. Вышеупомянутые меры предосторожности для обеспечения того, чтобы опасная концентрация паров не присутствовала в рабочей атмосфере, полностью достаточны для предотвращения воспламеняющихся смесей в воздухе при нормальных обстоятельствах. Чтобы покрыть риск случайной утечки или перелива жидкости из резервуаров для хранения или технологических емкостей, необходимы дополнительные меры предосторожности, такие как насыпи вокруг резервуаров для хранения, подоконники у дверных проемов или специально спроектированные полы для ограничения распространения вытекающей жидкости. Следует исключить открытый огонь и другие источники воспламенения при хранении или использовании этих веществ. Должны быть доступны эффективные средства борьбы с утечками и разливами.
Респираторы, хотя и эффективны, должны использоваться только в качестве резерва (или в чрезвычайных ситуациях) и полностью зависят от пользователя. Защита от второго основного пути воздействия на кожу может быть обеспечена защитной одеждой, такой как перчатки, лицевые протекторы/щитки и халаты. Кроме того, рабочие должны быть снабжены защитными очками, если существует риск попадания этих веществ в глаза. Рабочие должны избегать ношения контактных линз при работе в местах, где возможно воздействие (особенно на лицо и глаза); контактные линзы могут потенцировать вредное воздействие этих веществ и часто делают примочки для глаз менее эффективными, если линзы не снимаются немедленно.
При контакте кожи с этими веществами немедленно промойте кожу водой с мылом. Если одежда загрязнена, немедленно снимите ее. Ароматические углеводороды в глазах следует удалять путем промывания их водой в течение не менее 15 минут. Ожоги от брызг жидких соединений требуют незамедлительной медицинской помощи. При тяжелом воздействии пострадавшего следует вывести на свежий воздух для отдыха до прибытия врача. Дайте кислород, если у пациента возникают трудности с дыханием. Большинство людей быстро выздоравливают на свежем воздухе, симптоматическая терапия требуется редко.
Замена бензола. В настоящее время признано, что следует отказаться от использования бензола в любых промышленных или коммерческих целях, если доступен эффективный, менее вредный заменитель, хотя часто заменитель может быть недоступен, когда бензол используется в качестве реагента в химическом синтезе. С другой стороны, оказалось возможным применять заменители почти во всех очень многочисленных операциях, где бензол использовался в качестве растворителя. Заменитель не всегда является таким хорошим растворителем, как бензол, но он все же может оказаться предпочтительным растворителем, поскольку требуются менее обременительные меры предосторожности. Такие заменители включают бензол
гомологи (особенно толуол и ксилол), циклогексан, алифатические углеводороды (либо чистые, как в случае с гексаном, либо в виде смесей, как в случае с широким спектром нефтяных растворителей), нафты-растворители (которые представляют собой относительно сложные смеси переменного состава полученный из угля) или некоторые нефтепродукты. Они практически не содержат бензола и очень мало толуола; основные составляющие являются гомологами этих двух углеводородов в пропорциях, которые варьируются в зависимости от происхождения смеси. Различные другие растворители могут быть выбраны в соответствии с растворяемым материалом и соответствующими промышленными процессами. К ним относятся спирты, кетоны, сложные эфиры и хлорпроизводные этилена.
Таблицы ароматических углеводородов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Галогенированные ароматические углеводороды представляют собой химические вещества, содержащие один или несколько атомов галогена (хлорид, фторид, бромид, йодид) и бензольное кольцо.
Пользы
хлорбензол (и производные, такие как дихлорбензол; m-дихлорбензол;
p-дихлорбензол; 1,2,3-трихлорбензол; 1,3,5-трихлорбензол; 1,2,4-трихлорбензол; гексахлорбензол; 1-хлор-3-нитробензол; 1-бром-4-хлорбензол). Монохлорбензол и дихлорбензолы широко используются в качестве растворителей и промежуточных химических соединений. Дихлорбензолы, особенно p-изомера, используются в качестве фумигантов, инсектицидов и дезинфицирующих средств. Смесь изомеров трихлорбензола применяется для борьбы с термитами. 1,2,3-Трихлорбензол и 1,3,5-трихлорбензол ранее использовались в качестве теплоносителей, трансформаторных жидкостей и растворителей.
Гексахлорбензина является фунгицидом и промежуточным продуктом для красителей и гексафторбензола. Он также является сырьем для синтетического каучука, пластификатором для поливинилхлорида, добавкой для военных пиротехнических составов и регулятором пористости при производстве электродов.
Бензилхлорид служит промежуточным звеном в производстве бензильных соединений. Он используется в производстве хлоридов четвертичного аммония, красителей, дубильных материалов, а также в фармацевтических и парфюмерных препаратах. Бензоилхлорид используется в текстильной и красильной промышленности в качестве улучшителя стойкости окрашенных волокон или тканей.
Ассоциация хлорнафталины в промышленности используются смеси три-, тетра-, пента- и гексахлорнафталинов. Многие из этих соединений ранее использовались в качестве теплоносителей, растворителей, присадок к смазочным материалам, диэлектрических жидкостей и электроизоляционных материалов (пентахлорнафталин, октахлорнафталин, трихлорнафталин, гексахлорнафталин и тетрахлорнафталин). В большинстве случаев хлорированные нафталины заменяют пластмассами.
ДДТ широко использовался для борьбы с насекомыми, которые являются паразитами или переносчиками организмов, вызывающих заболевания у людей. К числу таких болезней относятся малярия, желтая лихорадка, лихорадка денге, филяриатоз, вшивой сыпной тиф и вшивый возвратный тиф, которые передаются членистоногими переносчиками, уязвимыми к ДДТ. Хотя использование ДДТ было прекращено в европейских странах, Соединенных Штатах и Японии, ДДТ может использоваться должностными лицами системы здравоохранения и военными для борьбы с переносчиками болезней, для санитарного карантина и в препаратах для борьбы с платяными вшами.
Гексахлорофен является местным антиинфекционным средством, моющим и антибактериальным средством для мыла, хирургических скрабов, больничного оборудования и косметики. Он используется в качестве фунгицида для овощей и декоративных растений. Бензетония хлорид также используется в качестве местного противоинфекционного средства в медицине, а также в качестве гермицида для очистки пищевых продуктов и молочной посуды, а также в качестве средства для борьбы с водорослями в плавательных бассейнах. Это также добавка в дезодоранты и препараты для парикмахерских.
Полихлорированные бифенилы (ПХД). Промышленное производство технических ПХД увеличилось в 1929 г., когда ПХБ стали использовать в качестве негорючих масел в электрических трансформаторах и конденсаторах. По оценкам, например, с конца 1.4-х до середины 1920-х годов в Соединенных Штатах было произведено 1970 миллиарда фунтов ПХБ. Основными свойствами ПХД, обусловившими их использование в производстве различных изделий, являются: низкая растворимость в воде, смешиваемость с органическими растворителями и полимерами, высокая диэлектрическая проницаемость, химическая стабильность (очень медленное разрушение), высокие температуры кипения, низкое содержание паров. давление, термостабильность и огнестойкость. ПХБ также являются бактериостатиками, фунгистатиками и синергистами пестицидов.
ПХБ использовались в «закрытых» или «полузакрытых» системах, таких как электрические трансформаторы, конденсаторы, системы теплопередачи, балласты флуоресцентных ламп, гидравлические жидкости, смазочные масла, изолированные электрические провода и кабели и т. д., а также в «открытых концах». ” применения, такие как: пластификаторы для пластиковых материалов; клеи для гидроизоляционных покрытий стен; обработка поверхности текстиля; покрытие поверхности дерева, металла и бетона; уплотнительный материал; краски; печатные краски; бумага, копировальная бумага без копировальной бумаги, оберточная бумага для цитрусовых с пропиткой; масла для резки; микроскопическая монтажная среда, иммерсионное масло для микроскопа; подавители паров; антипирены; и в составах инсектицидов и бактерицидов.
опасности
Существует множество опасностей, связанных с воздействием галогенированных ароматических углеводородов. Эффекты могут значительно различаться в зависимости от типа соединения. Как группа, токсичность галогенированных ароматических углеводородов связана с острым раздражением глаз, слизистых оболочек и легких, а также желудочно-кишечными и неврологическими симптомами (тошнота, головные боли и угнетение центральной нервной системы). Также могут возникать угри (хлоракне) и дисфункция печени (гепатит, желтуха, порфирия). Сообщалось о нарушениях репродуктивной функции (включая аборты, мертворождение и рождение детей с низкой массой тела), а также о некоторых злокачественных новообразованиях. Далее следует более пристальный взгляд на конкретные эффекты, связанные с выбранными химическими веществами из этой группы.
Хлорированные толуолы как группа (бензилхлорид, бензалхлорид и бензотрихлорид) классифицируются Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцерогены группы 2А. Из-за сильных раздражающих свойств бензилхлорид концентрации от 6 до 8 мг/м3 вызвать легкий конъюнктивит после 5 минут воздействия. Концентрации в воздухе от 50 до 100 мг/м3 немедленно вызывают слезотечение и подергивание век, а в концентрациях 160 мг/м3 невыносимо раздражает глаза и слизистую оболочку носа. Жалобы рабочих, подвергшихся воздействию 10 мг/м3 и более бензилхлорида сопровождались слабостью, быстрой утомляемостью, постоянными головными болями, повышенной раздражительностью, чувством жара, потерей сна и аппетита, а у некоторых - кожным зудом. Медицинские осмотры рабочих выявили астению, дистонию вегетативной нервной системы (гипергидроз, тремор век и пальцев, шаткость в пробе Ромберга, дерматографические изменения и т. д.). Также могут быть нарушения функции печени, такие как повышение содержания билирубина в крови и положительные пробы Таката-Ара и Вельтмана, снижение количества лейкоцитов, склонность к заболеваниям, сходным с простудными и аллергическими ринитами. Случаев острого отравления не зарегистрировано. Бензилхлорид может вызвать дерматит, а при попадании в глаза вызывает сильное жжение, слезотечение и конъюнктивит.
хлорбензол и его производные могут вызывать острое раздражение глаз, носа и кожи. При более высоких концентрациях возникают головная боль и угнетение дыхания. Из этой группы, гексахлорбензол заслуживает особого упоминания. Между 1955 и 1958 годами в Турции произошла сильная вспышка после употребления в пищу пшеницы, зараженной фунгицидом гексахлорбензолом. У тысяч людей развилась порфирия, которая началась с буллезных поражений, прогрессирующих до изъязвлений, заживающих с пигментными рубцами. У детей начальные поражения напоминали комедоны и милиумы. Десять процентов пострадавших умерли. Младенцы, которые проглотили грудное молоко, загрязненное гексахлорбензолом, имели уровень смертности 95%. В моче и фекалиях больных выявлены массивные выделения порфиринов. Даже спустя 20-25 лет от 70 до 85% выживших имели гиперпигментацию и остаточные рубцы на коже. Артрит и мышечные расстройства также сохраняются. Гексахлорбензол классифицируется IARC как канцероген группы 2B (возможно, канцерогенный для человека).
Токсичность хлорнафталинов возрастает при более высокой степени хлорирования. Хлоракне и токсический гепатит являются основной проблемой, вызванной воздействием этого вещества. Высокохлорированные нафталины могут вызывать тяжелые поражения печени, характеризующиеся острой желтой атрофией или подострым некрозом. Хлоронафталин также оказывает фотосенсибилизирующее действие на кожу.
В процессе производства и/или обращения с ПХБ эти соединения могут проникать в организм человека при воздействии на кожу, дыхательные пути или пищеварительный тракт. ПХБ очень липофильны и, следовательно, легко распределяются в жире. Метаболизм происходит в печени, и чем выше содержание хлора в изомере, тем медленнее он метаболизируется. Следовательно, эти соединения очень стойкие и обнаруживаются в жировой ткани спустя годы после воздействия. Высокохлорированные изомеры бифенила подвергаются очень медленному метаболизму в организме животных и, следовательно, выводятся из организма в очень малых количествах (менее 20% 2,4,5,2',4',5'-гексахлорбифенила выводится из организма в течение жизни животного). крысы, получившие однократную внутривенную дозу этого соединения).
Хотя производство, распространение и использование ПХБ было запрещено в Соединенных Штатах в 1977 году, а затем и в других странах, случайное воздействие (например, утечка или загрязнение окружающей среды) по-прежнему вызывает озабоченность. Трансформаторы, содержащие ПХБ, нередко загораются или взрываются, что приводит к широкомасштабному загрязнению окружающей среды ПХБ и токсичными продуктами разложения. При некоторых профессиональных воздействиях газохроматографическая картина остатков ПХБ отличается от таковой у населения в целом. Диета, сопутствующее воздействие других ксенобиотиков и особенности биохимической индивидуальности также могут влиять на картину газовой хроматограммы ПХБ. Снижение уровня ПХБ в плазме после отказа от профессионального воздействия было относительно быстрым у рабочих, подвергавшихся воздействию в течение коротких периодов времени, и очень медленным у тех, кто подвергался воздействию в течение более 10 лет и/или у тех, кто подвергался воздействию высокохлорированных смесей ПХД.
Сообщалось о широком спектре неблагоприятных последствий для здоровья людей, подвергшихся профессиональному воздействию ПХБ. Эффекты включают изменения кожи и слизистых оболочек; отек век, жжение в глазах и обильные выделения из глаз. Жжение и отек лица и рук, простые эритематозные высыпания с зудом, острый экзематозный контактный дерматит (везикуло-эритематозные высыпания), хлоракне (крайне рефрактерная форма акне), гиперпигментация кожи и слизистых оболочек (конъюнктивы век, десен), также может произойти обесцвечивание ногтей и утолщение кожи. Часто наблюдается раздражение верхних дыхательных путей. Снижение форсированной жизненной емкости легких без рентгенологических изменений было отмечено у относительно большого процента рабочих, подвергшихся облучению на конденсаторном заводе.
Могут возникать пищеварительные симптомы, такие как боль в животе, анорексия, тошнота, рвота и желтуха, с редкими случаями комы и смерти. При вскрытии в летальных случаях находили острую желтую атрофию печени. Сообщалось о спорадических случаях острой желтой атрофии печени.
Неврологические симптомы, такие как головная боль, головокружение, депрессия, нервозность и т. д., а также другие симптомы, такие как утомляемость, потеря веса, потеря либидо и боли в мышцах и суставах, были обнаружены у различных процентов подвергшихся воздействию людей.
Согласно оценке IARC, ПХБ являются канцерогенами группы 2А (вероятно, канцерогенными для человека). После экологической катастрофы в Юшо, Япония, где ПХД загрязнили кулинарные масла, наблюдался избыток злокачественных опухолей. Патологическая беременность (токсикоз беременных, аборты, мертворождения, недоношенность и т. д.) часто ассоциировалась с повышением уровня ПХБ в сыворотке крови у пациенток Юшо и в общей популяции.
ПБД (полибромированные дифенилы) являются химическими аналогами ПХД с бромными, а не хлорными заместителями бифенильных колец. Как и у ПХД, существует множество изомеров, хотя коммерческие ПБД преимущественно гексабромированы и используются главным образом в качестве антипиренов. Они липофильны и накапливаются в жировой ткани; будучи плохо метаболизированными, они выводятся из организма очень медленно. Воздействие на здоровье человека известно в основном из-за эпизода 1973 года, когда около 900 кг были случайно подмешаны в корм для скота в Мичигане, после чего многочисленные фермерские семьи подверглись воздействию молочных и мясных продуктов. Отмеченные неблагоприятные последствия для здоровья включали акне, сухость и потемнение кожи, тошноту, головную боль, нечеткость зрения, головокружение, депрессию, необычную усталость, нервозность, сонливость, слабость, парестезии, потерю равновесия, боль в суставах, боль в спине и ногах, повышение уровня ферментов печени. SGPT и SGOT, а также снижение иммунной функции. Сообщалось о ПБД в сыворотке и жировой ткани рабочих, производящих ПБД, а также в грудном молоке, пуповинной крови, желчной жидкости и фекалиях женщин и младенцев, подвергшихся воздействию через пищу.
IARC классифицировало ПБД как возможные канцерогены для человека (группа 2B).
диоксин
Диоксин — 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (ТХДД) — не производится в промышленных масштабах, но присутствует в виде примеси в 2,4,5-трихлорфеноле (ТХФ). Мельчайшие следы могут присутствовать в гербициде 2,4,5-Т и в антибактериальном средстве гексахлорофене, которые получают из трихлорфенола.
ТХДД образуется как побочный продукт при синтезе 2,4,5-трихлорфенола из 1,2,4,5-тетрахлорбензола в щелочных условиях путем конденсации двух молекул трихлорфената натрия. При тщательном наблюдении за температурой и давлением, поддерживающими протекание реакции, неочищенный 2,4,5-трихлорфенол содержит от менее 1 мг/кг до максимум 5 мг/кг ТХДД (от 1 до 5 частей на миллион). Большее количество образуется при более высоких температурах (от 230 до 260 °C).
Химическая структура ТХДД была определена в 1956 году Сандерманном и др., Которые впервые синтезировали его. Лаборант, работавший над синтезом, был госпитализирован с очень тяжелой формой хлоракне.
Существует 22 возможных изомера тетрахлордибензо-p-диоксин. ТХДД обычно используется для обозначения 2,3,7,8-тетрахлордибензо-p-диоксин, не исключая существования других 21 тетраизомера. ТХДД можно получить по химическому и токсикологическому стандарту путем каталитической конденсации 2,4,5-трихлорфената калия.
ТХДД представляет собой твердое вещество с очень низкой растворимостью в обычных растворителях и воде (0.2 частей на миллиард) и очень устойчиво к термическому разложению. В присутствии донора водорода он быстро разлагается на свету. При включении в почву и водные системы практически неподвижен.
Вхождение
Основным источником образования ТХДД в окружающей среде является термическая реакция либо при химическом производстве 2,4,5-трихлорфенола, либо при сжигании химических веществ, которые могут содержать предшественники диоксинов в целом.
Профессиональное воздействие ТХДД может иметь место при производстве трихлорфенола и его производных (2,4,5-Т и гексахлорофен), при их сжигании, а также при использовании и обращении с этими химическими веществами, их отходами и остатками.
Общее воздействие на население может иметь место в связи с программой распыления гербицидов; биоаккумуляция ТХДД в пищевой цепи; вдыхание летучей золы или дымовых газов муниципальных мусоросжигательных заводов и промышленных отопительных установок, при сжигании углеродсодержащих материалов в присутствии хлора; раскопки химических отходов; контакт с людьми в зараженной одежде.
Токсичность
ТХДД чрезвычайно токсичен для экспериментальных животных. Механизм возникновения смерти еще не изучен. Чувствительность к токсическому эффекту зависит от вида. Смертельная доза составляет от 0.5 мг/кг для морской свинки до более 1,000 мг/кг для хомяка при пероральном введении. Летальный эффект наступает медленно и наступает через несколько дней или недель после однократного приема.
Хлоракне и гиперкератоз являются отличительной чертой токсичности ТХДД, которая наблюдается у кроликов, обезьян и бесшерстных мышей, а также у человека. ТХДД оказывает тератогенное и/или эмбриотоксическое действие на грызунов. У кроликов основным местом токсического действия является печень. У обезьяны первые признаки токсичности обнаруживаются на коже, тогда как печень остается относительно нормальной. У некоторых видов развивается нарушение метаболизма порфиринов в печени. Иммуносупрессия, канцерогенность, индукция ферментов и мутагенность также наблюдались в экспериментальных условиях. Период полувыведения у крыс и морских свинок составляет примерно 31 день, а основным путем выведения является фекалии.
Идентификация ТХДД как токсического агента, ответственного за поражения и симптомы, наблюдаемые у людей после воздействия трихлорфенола или 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты, была сделана в 1957 г. К. Х. Шульцем в Гамбурге, который в конечном итоге определил в тестах на кроликах его хлоракнегенные и гепатотоксические свойства. В кожном тесте, проводимом самостоятельно (дважды наносили 10 мг), он также продемонстрировал воздействие на кожу человека. Эксперимент на людях был повторен Клингманном в 1970 году: у людей применение 70 мг / кг вызывало определенный хлоракне.
Сообщалось о токсических эффектах, вызываемых ТХДД у людей, в результате повторяющихся профессиональных воздействий во время промышленного производства трихлорфенола и 2,4,5-Т, а также острого воздействия на фабриках и в их окружающей среде в результате несчастных случаев при производстве тех же продуктов. .
Промышленное воздействие
Ежегодное мировое производство 2,4,5-трихлорфенола в 7,000 г. оценивалось примерно в 1979 тонн, большая часть которого использовалась для производства гербицида 2,4,5-Т и его солей. Гербицид применяется ежегодно для регулирования роста растений в лесах, на пастбищах, а также на промышленных, городских и водных объектах. Общее использование 2,4,5-Т было частично приостановлено в Соединенных Штатах. Запрещен в некоторых странах (Италия, Нидерланды, Швеция); в других, таких как Великобритания, Германия, Канада, Австралия и Новая Зеландия, гербицид все еще используется. При обычном применении 2,4,5-Т и его солей (0.9 кг/акр) не более 90 мг ТХДД будет диспергировано на каждый обрабатываемый акр при максимально допустимой концентрации 0.1 ч/млн ТХДД в техническом 2,4,5-Т. . В период после первого коммерческого производства 2,4,5-Т (1946–1947 гг.) произошло несколько промышленных эпизодов, связанных с воздействием ТХДД. Это воздействие обычно происходило при работе с загрязненными промежуточными продуктами (например, трихлорфенолом). В восьми случаях при производстве трихлорфената натрия происходили взрывы, и рабочие подвергались воздействию ТХДД во время аварии, во время очистки или в результате последующего загрязнения из окружающей среды цеха. В литературе упоминаются еще четыре эпизода, но точных данных о причастных к ним людях нет.
Клинические признаки
В этих эпизодах было задействовано около 1,000 человек. В связи с воздействием было описано большое разнообразие поражений и симптомов, и для некоторых из них предполагалась причинно-следственная связь. Симптомы включают:
На самом деле лишь очень немногие случаи подвергались воздействию ТХДД отдельно. Почти во всех случаях химические вещества, используемые для производства ТХФ и его производных (например, тетрахлорбензол, гидроксид натрия или калия, этиленгликоль или метанол, трихлорфенат натрия, монохлорацетат натрия и некоторые другие, в зависимости от технологии производства), участвовали в загрязнении и могли была причиной многих из этих симптомов независимо от ТХДД. Четыре клинических признака, вероятно, связаны с токсичностью ТХДД, поскольку токсические эффекты были предсказаны в ходе испытаний на животных или они были постоянными в нескольких эпизодах. Эти симптомы:
Хлоракна. Клинически хлоракне представляет собой высыпание угрей, обычно сопровождающееся небольшими бледно-желтыми кистами, размер которых во всех случаях, кроме самых тяжелых, варьируется от булавочной головки до чечевицы. В тяжелых случаях могут быть папулы (красные пятна) или даже пустулы (пятна, заполненные гноем). Болезнь имеет склонность к поражению кожи лица, особенно на скуловой серповидности под глазами и за ушами в очень легких случаях. С увеличением степени тяжести вскоре следуют остальная часть лица и шеи, в то время как внешние поверхности рук, грудь, спина, живот, внешние поверхности бедер и гениталии могут быть поражены в различной степени в худших случаях. В остальном болезнь протекает бессимптомно и представляет собой просто обезображивание. Его продолжительность в значительной степени зависит от его тяжести, и в худших случаях все еще могут быть активные поражения через 15 и более лет после прекращения контакта. У людей в течение 10 дней после начала применения наблюдалось покраснение кожи и умеренное увеличение кератина в протоках сальных желез, что сопровождалось в течение второй недели закупоркой воронок. Впоследствии сальные клетки исчезли и были заменены кератиновой кистой и комедонами, которые сохранялись в течение многих недель.
Хлоракне часто образуется при контакте кожи с химическим веществом-возбудителем, но также появляется после его приема внутрь или вдыхания. В этих случаях она почти всегда протекает тяжело и может сопровождаться признаками системного поражения. Хлоракне сам по себе безвреден, но является маркером, указывающим на то, что пострадавший подвергался, хотя и минимальному, воздействию хоракнеогенного токсина. Таким образом, это самый чувствительный индикатор чрезмерного воздействия ТХДД на человека. Однако отсутствие хлоракна не свидетельствует об отсутствии воздействия.
Увеличение печени и нарушение функции печени. Повышение значений трансаминаз в сыворотке выше пограничного уровня может быть обнаружено в случаях после воздействия. Обычно они проходят в течение нескольких недель или месяцев. Тем не менее, функциональные пробы печени могут оставаться нормальными даже в случаях воздействия концентрации ТХДД в окружающей среде 1,000 ppm и тяжелого хлоракне. Клинические признаки дисфункции печени, такие как абдоминальные расстройства, давление в желудке, потеря аппетита, непереносимость определенных продуктов и увеличение печени, также наблюдались в 50% случаев.
Лапароскопия и биопсия печени показали небольшие фиброзные изменения, отложения гемофуксина, жировые изменения и легкую дегенерацию паренхиматозных клеток в некоторых из этих случаев. Повреждение печени, вызванное ТХДД, не обязательно характеризуется гипербилирубинемией.
Последующие исследования в тех случаях, у которых через 20 лет и более сохраняются акнеформные проявления, сообщают об исчезновении увеличения печени и патологических функциональных проб печени. Почти у всех подопытных животных поражение печени не вызывает летального исхода.
Нервно-мышечные эффекты. Сильные мышечные боли, усиливающиеся при нагрузке, особенно в икрах и бедрах и в области грудной клетки, утомляемость и слабость нижних конечностей с сенсорными изменениями, как сообщается, в некоторых случаях являются наиболее инвалидизирующими проявлениями.
У животных центральная и периферическая нервная система не являются органами-мишенями для токсичности ТХДД, и нет исследований на животных, подтверждающих утверждения о мышечной слабости или нарушении скелетно-мышечной функции у людей, подвергшихся воздействию ТХДД. Таким образом, эффект может быть связан с одновременным воздействием других химических веществ.
Нарушенный обмен порфиринов. Воздействие ТХДД связано с нарушением промежуточного метаболизма липидов, углеводов и порфиринов. У животных ТХДД вызывал накопление уропорфирина в печени с увеличением d-аминолевулиновой кислоты (АЛК) и экскреции уропорфирина с мочой. В случаях профессионального воздействия ТХДД наблюдалось повышенное выделение уропорфиринов. Нарушение выявляется количественным увеличением экскреции с мочой уропорфиринов и изменением соотношения с копропорфирином.
Хронические эффекты
ТХДД вызывает множество неблагоприятных последствий для здоровья животных и людей, включая иммунотоксичность, тератогенность, канцерогенность и летальность. Острые эффекты у животных включают смерть из-за истощения, часто сопровождающуюся атрофией тимуса, железы, которая играет активную роль в иммунной функции у взрослых животных (но не у взрослых людей). ТХДД вызывает хлоракне, тяжелое кожное заболевание у животных и людей, а также изменяет иммунную функцию у многих видов. Диоксины вызывают врожденные дефекты и другие репродуктивные проблемы у грызунов, включая расщелину неба и деформированные почки.
Последствия, о которых сообщалось у рабочих, подвергшихся сильному воздействию, включают хлоракне и другие кожные заболевания, позднюю кожную порфирию, повышенный уровень сыворотки крови в печени, нарушения жирового и углеводного обмена, полинейропатии, слабость, потерю либидо и импотенцию.
Тератогенность и эмбриотоксичность. ТХДД является чрезвычайно сильным тератогеном у грызунов, особенно у мышей, у которых он вызывает расщепление неба и гидронефроз. TCDD вызывает репродуктивную токсичность, такую как снижение выработки спермы у млекопитающих. В больших дозах ТХДД эмбриотоксичен (смертелен для развивающегося плода) у многих видов. Тем не менее, имеется несколько исследований репродуктивных исходов человека. Ограниченные данные о населении, подвергшемся воздействию ТХДД в результате аварии в Севесо в 1976 году, не показали увеличения врожденных дефектов, хотя число случаев было слишком небольшим, чтобы выявить увеличение очень редких пороков развития. Отсутствие исторических данных и возможная систематическая ошибка в отчетах затрудняют оценку частоты самопроизвольных абортов в этой популяции.
канцерогенность. ТХДД вызывает рак в ряде мест у лабораторных животных, включая легкие, полость рта/носа, щитовидную железу и надпочечники, а также печень у крыс и легкие, печень, подкожную клетчатку, щитовидную железу и лимфатическую систему у мышей. Следовательно, многие исследования рабочих, подвергшихся воздействию диоксинов, были сосредоточены на результатах рака. Окончательные исследования на людях были более трудными, потому что рабочие обычно подвергаются воздействию загрязненных диоксином смесей (таких как феноксигербициды), а не чистого диоксина. Например, в исследованиях случай-контроль было обнаружено, что сельскохозяйственные и лесные работники, подвергшиеся воздействию гербицидов, подвергаются повышенному риску развития саркомы мягких тканей и неходжкинской лимфомы.
Было проведено множество когортных исследований, но лишь немногие из них дали окончательные результаты из-за относительно небольшого числа рабочих на любом данном производственном предприятии. В 1980 г. Международное агентство по изучению рака (IARC) организовало многонациональное когортное исследование смертности, в которое в настоящее время включено более 30,000 12 работающих мужчин и женщин в 1939 странах, чья занятость охватывает период с 1997 г. по настоящее время. В отчете 710 г. отмечено двукратное увеличение числа сарком мягких тканей и небольшое, но значительное увеличение общей смертности от рака (1.12 смертей, SMR=95, 1.04% доверительный интервал=1.21-XNUMX). Показатели неходжкинской лимфомы и рака легких также были несколько повышены, особенно у рабочих, подвергшихся воздействию гербицидов, загрязненных ТХДД. Во вложенном исследовании случай-контроль в этой когорте десятикратный риск развития саркомы мягких тканей был связан с воздействием феноксигербицидов.
Диагноз
Диагноз загрязнения ТХДД фактически основан на истории логической возможности (хронологическая и географическая корреляция) воздействия веществ, о которых известно, что они содержат ТХДД в качестве загрязнителя, и на демонстрации загрязнения окружающей среды ТХДД химическим анализом.
Клинические признаки и симптомы токсичности недостаточно различимы, чтобы их можно было распознать клинически. Известно, что хлоракне, индикатор воздействия ТХДД, вырабатывается в организме человека следующими химическими веществами:
Лабораторное определение ТХДД в организме человека (крови, органах, системах, тканях и жире) только что предоставило доказательства фактического отложения ТХДД в организме, но уровень, который может вызвать токсичность у человека, неизвестен.
Меры безопасности и охраны здоровья
Меры безопасности и охраны здоровья аналогичны мерам для растворителей. В целом следует свести к минимуму контакт с кожей и вдыхание паров. Производственный процесс должен быть максимально закрытым. Должна быть обеспечена эффективная вентиляция вместе с местными вытяжными устройствами у основных источников облучения. Средства индивидуальной защиты должны включать промышленные фильтрующие респираторы, средства защиты глаз и лица, а также средства защиты рук и рук. Рабочую одежду следует часто осматривать и стирать. Надлежащая личная гигиена, включая ежедневный душ, важна для работников, работающих с хлорнафталины. В отношении некоторых агентов, таких как бензилхлорид, следует проводить периодические медицинские осмотры. Конкретные вопросы безопасности и охраны здоровья, связанные с ПХБ, будут обсуждаться ниже.
Печатные платы
В прошлом уровни содержания ПХБ в воздухе в рабочих помещениях заводов, производящих или использующих ПХД, обычно варьировались до 10 мг/мXNUMX.3 и часто превышали эти уровни. Из-за токсических эффектов, наблюдаемых при этих уровнях, TLV 1 мг/м3 для низших хлорбифенилов (42%) и 0.5 мг/м3 для более высоких хлорированных бифенилов (54%) в рабочей среде были приняты в США (Свод федеральных правил США 1974 г.) и в ряде других стран. Эти ограничения действуют и сегодня.
Концентрация ПХБ в рабочей среде должна контролироваться ежегодно, чтобы проверить эффективность профилактических мер по поддержанию этих концентраций на рекомендуемом уровне. Обследования следует повторить в течение 30 дней после любого изменения технологического процесса, которое может увеличить воздействие ПХБ на рабочем месте.
При утечке или разливе ПХД персонал должен быть немедленно эвакуирован из зоны. Аварийные выходы должны быть четко обозначены. Должны выполняться инструкции в отношении аварийных процедур, соответствующих специфике технологии станции. В зону должен входить только персонал, обученный действиям в чрезвычайных ситуациях и соответствующим образом экипированный. В обязанности аварийного персонала входит устранение течи, ликвидация разливов (на место утечки или разлива следует насыпать сухой песок или землю) и тушение пожаров.
Работники должны быть проинформированы о неблагоприятных последствиях для здоровья, вызванных профессиональным воздействием ПХБ, а также о канцерогенных эффектах у животных, подвергшихся экспериментальному воздействию ПХД, и нарушениях репродуктивной функции, наблюдаемых у млекопитающих и людей с относительно высокими уровнями остаточного содержания ПХБ. Беременные женщины должны знать, что ПХБ могут представлять опасность для здоровья женщины и плода из-за плацентарного переноса ПХД и их фетотоксичности, а также из-за возможности выполнения другой работы во время беременности и кормления грудью. Кормление грудью у этих женщин не рекомендуется из-за большого количества ПХБ, выделяемых с молоком (количество ПХБ, поступающих к ребенку с молоком, выше, чем количество, переносимое плацентой). Была обнаружена значительная корреляция между уровнями ПХБ в плазме у матерей, подвергавшихся профессиональному воздействию этих соединений, и уровнями ПХБ в молоке. Было замечено, что если эти матери кормили грудью своих детей более 3 месяцев, уровни ПХБ у младенцев превышали таковые у их матерей. Эти соединения впоследствии сохранялись в детских организмах в течение многих лет. Тем не менее, извлечение и выбрасывание молока может помочь уменьшить содержание ПХБ в организме матери.
Доступ к рабочим зонам с печатными платами должен быть ограничен уполномоченным персоналом. Эти работники должны быть обеспечены соответствующей защитной одеждой: комбинезоном с длинными рукавами, ботинками, галошами и фартуками-нагрудниками, закрывающими голенище ботинок. Перчатки необходимы для уменьшения впитывания кожей при выполнении специальных задач. Запрещается прикасаться голыми руками к холодным или нагретым материалам печатных плат. (Количество ПХД, абсорбированных через неповрежденную кожу, может быть равно или превышать количество, абсорбируемое при вдыхании.) Ежедневно следует обеспечивать чистой рабочей одеждой (ее следует периодически осматривать на наличие дефектов). Для защиты глаз следует носить защитные очки с боковыми щитками. Респираторы (соответствующие законодательным требованиям) следует использовать в помещениях с парами ПХБ, а также при монтаже и ремонте контейнеров и аварийных работах, когда концентрация ПХБ в воздухе неизвестна или превышает ПДК. Вентиляция предотвратит накопление паров. (Респираторы необходимо очищать после использования и хранить.)
Работники должны мыть руки перед едой, питьем, курением и т. д. и воздерживаться от подобных действий в загрязненных помещениях. Уличную одежду следует хранить в течение рабочей смены в отдельных шкафчиках. Эту одежду следует надевать в конце рабочего дня только после принятия душа. Душевые, фонтанчики для промывания глаз и туалеты должны быть легко доступны для рабочих.
Требуется периодическое диспансерное обследование работников (не реже одного раза в год) с особым акцентом на кожные заболевания, функцию печени и репродуктивный анамнез.
диоксин
Опыт профессионального воздействия ТХДД либо в результате несчастного случая при производстве трихлорфенола и его производных, либо в результате обычных промышленных операций показал, что полученные травмы могут полностью вывести рабочих из строя на несколько недель или даже месяцев. Может произойти разрешение поражений и заживление, но в некоторых случаях поражения кожи и внутренних органов могут сохраняться и снижать работоспособность на 20–50% в течение более 20 лет. Токсическое воздействие ТХДД можно предотвратить, если тщательно контролировать соответствующие химические процессы. С помощью надлежащей производственной практики можно исключить риск воздействия на рабочих и лиц, работающих с продукцией, или на население в целом. В случае аварии (т.е. если процесс синтеза 2,4,5-трихлорфенола выходит из-под контроля и присутствуют высокие уровни ТХДД) следует немедленно снять загрязненную одежду, избегая загрязнения кожи или других частей тела. тела. Открытые части следует мыть немедленно и неоднократно, пока не будет оказана медицинская помощь. Рабочим, занятым в процессе обеззараживания после аварии, рекомендуется носить полное одноразовое снаряжение для защиты кожи и предотвращения воздействия пыли и паров от загрязненных материалов. Противогаз следует использовать, если невозможно избежать какой-либо процедуры, которая может привести к вдыханию переносимого по воздуху загрязненного материала.
Все работники должны быть обязаны ежедневно после смены принимать душ. Уличная одежда и обувь никогда не должны соприкасаться с рабочей одеждой и обувью. Опыт показал, что у нескольких супругов рабочих, пострадавших от хлоракне, тоже развился хлоракне, хотя они никогда не были на заводе по производству трихлорфенола. У некоторых детей был такой же опыт. Те же самые правила безопасности для рабочих в случае аварии должны учитываться для персонала лаборатории, работающего с ТХДД или загрязненными химическими веществами, а также для медицинского персонала, такого как медсестры и ассистенты, которые лечат травмированных рабочих или зараженных людей. Владельцы животных или другой технический персонал, вступающий в контакт с загрязненным материалом или с инструментами и стеклянной посудой, используемыми для анализа ТХДД, должны знать о его токсичности и обращаться с материалом соответствующим образом. Утилизация отходов, в том числе туш экспериментальных животных, требует специальных процедур сжигания. Стеклянную посуду, столешницы, приборы и инструменты следует регулярно проверять с помощью тестов на протирание (протирание фильтровальной бумагой и измерение количества ТХДД). Контейнеры с ТХДД, а также вся стеклянная посуда и инструменты должны быть отделены друг от друга, а вся рабочая зона должна быть изолирована.
Для защиты широкой публики и особенно тех категорий (специалисты по применению гербицидов, персонал больниц и т. д.), которые более подвержены потенциальному риску, регулирующие органы во всем мире в 1971 году ввели в действие максимальную производственную спецификацию 0.1 ppm TCDD. В соответствии с постоянно совершенствующейся производственной практикой товарные сорта продуктов в 1980 году содержали 0.01 промилле ТХДД или меньше.
Эта спецификация предназначена для предотвращения любого воздействия и любого накопления в пищевой цепи человека количеств, которые могут представлять значительный риск для человека. Кроме того, чтобы предотвратить загрязнение пищевой цепи человека даже чрезвычайно низкой концентрацией ТХДД, которая может присутствовать на выпасных или пастбищных травах сразу после применения 2,4,5-Т, необходимо предотвратить выпас молочных животных на обработанных территориях. От 1 до 6 недель после применения.
Таблицы галогенированных ароматических углеводородов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) представляют собой органические соединения, состоящие из трех или более конденсированных ароматических колец, в которых определенные атомы углерода являются общими для двух или трех колец. Такую структуру также называют системой слитых колец. Кольца могут быть расположены по прямой линии, под углом или в виде кластера. Кроме того, название углеводород указывает на то, что молекула содержит только углерод и водород. Простейшей конденсированной структурой, содержащей только два конденсированных ароматических кольца, является нафталин. С ароматическими кольцами могут быть слиты другие типы колец, такие как пятиуглеродные кольца или кольца, содержащие другие атомы (кислород, азот или сера), замещенные углеродом. Последние соединения называются гетероароматическими или гетероциклическими соединениями и здесь не рассматриваются. В литературе по ПАУ встречается множество других обозначений: ПНА (полиядерные ароматические соединения), ПАС (полициклические ароматические соединения), ПОМ (полициклические органические вещества). Последнее обозначение часто включает гетероароматические соединения. ПАУ включают сотни соединений, которые привлекли большое внимание, поскольку многие из них являются канцерогенными, особенно ПАУ, содержащие от четырех до шести ароматических колец.
Номенклатура в литературе неоднородна, что может запутать читателя статей из разных стран и эпох. IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) принял номенклатуру, которая в настоящее время широко используется. Вот очень краткое описание системы:
Некоторые родительские ПАУ выбираются, а их тривиальные имена сохраняются. На горизонтальной линии рисуется как можно больше колец, а наибольшее количество оставшихся колец помещается в правый верхний квадрант. Нумерация начинается с первого атома углерода, не общего для двух колец в кольце справа в верхней строке. Следующие атомы углерода, связывающие водород, нумеруются по часовой стрелке. На внешние стороны колец нанесены буквы в алфавитном порядке, начиная со стороны между C 1 и C 2.
Для пояснения номенклатуры ПАУ в качестве примера взято название бенз(а)пирена. Бензо(а)— указывает на то, что ароматическое кольцо конденсировано с пиреном в а-положении. Кольцо может быть сплавлено также в положениях b, e и т.д. Однако позиции a, b, h и i эквивалентны, равно как и e и l. Соответственно, есть только два изомера, бензо(а)пирен и бензо(е)пирен. Используется только первая буква, а формулы пишутся по правилам, указанным выше. Также в положениях cd, fg и т. д. пирена кольцо может быть конденсировано. Однако это вещество, 2H-бензо(cd)пирен, является насыщенным в положении 2, что обозначено буквой H.
Физико-химические свойства ПАУ. Сопряженные II-электронные системы ПАУ объясняют их химическую стабильность. Они представляют собой твердые вещества при комнатной температуре и имеют очень низкую летучесть. В зависимости от своего ароматического характера ПАУ поглощают ультрафиолетовый свет и дают характерные спектры флуоресценции. ПАУ растворимы во многих органических растворителях, но очень мало растворимы в воде, причем их растворимость уменьшается с увеличением молекулярной массы. Однако детергенты и соединения, образующие эмульсии в воде, или ПАУ, адсорбированные на взвешенных частицах, могут увеличить содержание ПАУ в сточных водах или в природных водах. Химически ПАУ реагируют путем замещения водорода или реакций присоединения, когда происходит насыщение. Обычно кольцевая система сохраняется. Большинство ПАУ подвергаются фотоокислению, и эта реакция важна для удаления ПАУ из атмосферы. Наиболее распространенной реакцией фотоокисления является образование эндоперекисей, которые могут превращаться в хиноны. По стерическим причинам эндопероксид не может быть образован при фотоокислении бензо(а)пирена; при этом образуются 1,6-дион, 3,6-дион и 6,12-дион. Установлено, что фотоокисление адсорбированных ПАУ может быть выше, чем ПАУ в растворе. Это важно при анализе ПАУ методом тонкослойной хроматографии, особенно на слоях силикагеля, где многие ПАУ очень быстро фотоокисляются при освещении ультрафиолетовым светом. Для элиминации ПАУ из производственной среды реакции фотоокисления не имеют значения. ПАУ быстро реагируют с оксидами азота или HNO.3. Например, антрацен может быть окислен HNO до антрахинона.3 или дать нитропроизводное реакцией замещения с NO2. ПАУ могут реагировать с
SO2, SO3 и Н2SO4 с образованием сульфиновой и сульфокислот. То, что канцерогенные ПАУ реагируют с другими веществами, не обязательно означает, что они инактивированы как канцерогены; напротив, многие ПАУ, содержащие заместители, являются более сильными канцерогенами, чем соответствующее исходное соединение. Несколько важных ПАУ рассматриваются здесь по отдельности.
обучение. ПАУ образуются при пиролизе или неполном сгорании органического материала, содержащего углерод и водород. При пиролизе органических соединений при высоких температурах образуются фрагменты молекул и радикалы, которые объединяются, образуя ПАУ. Состав образующихся продуктов пиросинтеза зависит от топлива, температуры и времени пребывания в горячей зоне. Топливо, выделяющее ПАУ, включает метан, другие углеводороды, углеводы, лигнины, пептиды, липиды и так далее. Однако соединения, содержащие разветвленные цепи, ненасыщенные или циклические структуры, обычно способствуют выходу ПАУ. Очевидно, ПАУ выбрасываются в виде паров из зоны горения. Из-за низкого давления паров большинство ПАУ немедленно конденсируются на частицах сажи или сами образуют очень мелкие частицы. ПАУ, поступающие в атмосферу в виде паров, будут адсорбироваться существующими частицами. Таким образом, аэрозоли, содержащие ПАУ, распространяются по воздуху и могут переноситься ветром на большие расстояния.
Возникновение и использование
Многие ПАУ могут быть получены из каменноугольной смолы. Чистые вещества не имеют значительного технического применения, за исключением нафталина и антрацена. Однако они косвенно используются в каменноугольной смоле и нефти, которые содержат смеси различных ПАУ.
ПАУ можно найти практически везде, в воздухе, почве и воде природного и антропогенного происхождения. Вклад природных источников, таких как лесные пожары и вулканы, незначителен по сравнению с выбросами, вызванными деятельностью человека. Основные выбросы ПАУ связаны со сжиганием ископаемого топлива. Другой вклад происходит от сжигания мусора и древесины, а также от разлива сырой и очищенной нефти, которая сама по себе содержит ПАУ. ПАУ также встречаются в табачном дыме и в приготовленных на гриле, копченых и жареных продуктах.
Важнейшим источником ПАУ в воздухе производственной среды является каменноугольная смола. Образуется при пиролизе угля на газококсовых заводах, где происходят выбросы паров горячей смолы. Рабочие, находящиеся вблизи печей, подвергаются сильному воздействию этих ПАУ. Большинство исследований ПАУ в производственной среде было проведено на газовых и коксохимических заводах. В большинстве случаев был проанализирован только бенз(а)пирен, но есть также некоторые исследования ряда других доступных ПАУ. Как правило, содержание бенз(а)пирена в воздухе над печами имеет самые высокие значения. Воздух над дымоходами и смолоуловителем чрезвычайно богат бенз(а)пиреном, до 500 мг/мXNUMX.3 был измерен. При личном отборе проб воздуха наибольшее воздействие было обнаружено у водителей грузовиков, рабочих на пристанях, трубочистов, рабочих по крышке и охотников за смолой. Среди ПАУ, выделенных из проб воздуха, отобранных на крыше батареи, преобладают нафталин, фенантрен, флуорантен, пирен и антрацен. Очевидно, что некоторые работники газовой и коксохимической промышленности подвергаются воздействию ПАУ в высоких концентрациях даже на современных установках. Конечно, в этих отраслях не было бы ничего необычного в том, что большое количество рабочих подвергалось бы облучению в течение многих лет. Эпидемиологические исследования показали повышенный риск рака легких у этих рабочих. Каменноугольная смола используется в других промышленных процессах, где ее нагревают, и в результате ПАУ высвобождаются в окружающий воздух.
Полиариловые углеводороды в основном используются в производстве красителей и химическом синтезе. Антрацен используется для производства антрахинона, важного сырья для производства устойчивых красителей. Он также используется в качестве разбавителя для консервантов древесины и в производстве синтетических волокон, пластмасс и монокристаллов. Фенантрен используется в производстве красителей и взрывчатых веществ, биологических исследованиях и синтезе лекарств.
Бензофуран используется в производстве кумарон-инденовых смол. Флуорантен входит в состав каменноугольной смолы и битума, полученного из нефти, и используется в качестве облицовочного материала для защиты внутренних поверхностей стальных и чугунных труб для питьевой воды и резервуаров для хранения.
Алюминий производится электролитическим способом при температуре около 970 °C. Существует два типа анодов: анод Седерберга и графитовый («предварительно обожженный») анод. Первый тип, который используется чаще всего, является основной причиной воздействия ПАУ на алюминиевых заводах. Анод состоит из смеси каменноугольного пека и кокса. При электролизе он графитизируется («спекается») в нижней, более горячей части и, наконец, расходуется на электролитическое окисление до оксидов углерода. Свежая анодная паста добавляется сверху, чтобы обеспечить постоянную работу электрода. Компоненты ПАУ выделяются из пека при высокой температуре и попадают в рабочую зону, несмотря на вентиляционные устройства. При многих различных операциях на алюминиевом заводе, таких как вытягивание шпилек, подъем стеллажей, установка клиньев и добавление анодной пасты, воздействие может быть значительным. Также набивка катодов вызывает воздействие ПАУ, поскольку пек используется в стержневых и щелевых смесях.
Графитированные электроды используются на заводах по восстановлению алюминия, в электросталеплавильных печах и в других металлургических процессах. Сырьем для этих электродов обычно является нефтяной кокс со смолой или пеком в качестве связующего. Выпечка производится путем нагревания этой смеси в печах до температуры выше 1,000 °C. На втором этапе нагревания до 2,700 °С происходит графитизация. В процессе обжига из электродной массы выделяется большое количество ПАУ. На втором этапе экспозиция ПАУ довольно незначительна, так как летучие компоненты выделяются при первом нагреве.
На металлургических и литейных заводах происходит воздействие ПАУ, происходящих из продуктов каменноугольной смолы, контактирующих с расплавленным металлом. Смоляные препараты используются в печах, желобах и изложницах.
Асфальт, используемый для мощения улиц и дорог, в основном получают из остатка перегонки сырой нефти. Нефтяной асфальт сам по себе беден высшими ПАУ. Однако в некоторых случаях его смешивают с каменноугольной смолой, что увеличивает возможность воздействия ПАУ при работе с горячим асфальтом. На других предприятиях, где смола расплавляется и распределяется по большой площади, рабочие могут подвергаться сильному воздействию ПАУ. К таким операциям относятся покрытие трубопроводов, изоляция стен и осмоление крыш.
опасности
В 1775 году английский хирург сэр Персиваль Потт впервые описал профессиональный рак. Он связывал рак мошонки у трубочистов с длительным воздействием смолы и сажи в условиях плохой личной гигиены. Сто лет спустя рак кожи был описан у рабочих, подвергшихся воздействию каменноугольной смолы или сланцевого масла. В 1930-х годах был описан рак легких у рабочих сталелитейных и коксохимических заводов. В конце 1910-х годов был описан экспериментально развившийся рак кожи у лабораторных животных после многократного применения каменноугольной смолы. В 1933 г. было показано, что полициклический ароматический углеводород, выделенный из каменноугольной смолы, обладает канцерогенным действием. Выделенным соединением был бенз(а)пирен. С тех пор были описаны сотни канцерогенных ПАУ. Эпидемиологические исследования показали повышенную частоту рака легких у рабочих коксохимической, алюминиевой и сталелитейной промышленности. Примерно столетие спустя некоторые из ПАУ были отнесены к категории профессиональных канцерогенов.
Длительный латентный период между первым воздействием и появлением симптомов, а также многие другие факторы сделали установление пороговых предельных значений ПАУ в рабочей атмосфере трудной и длительной задачей. Для разработки стандартов также существовал длительный латентный период. Пороговые предельные значения (ПДК) для ПАУ практически не существовали до 1967 г., когда Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) приняла ПДК 0.2 мг/мXNUMX.3 для летучих веществ каменноугольного пека. Его определяли как массу растворимой в бензоле фракции частиц, собранных на фильтре. В 1970-х годах в СССР были установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) бенз(а)пирена (БаП) на основании лабораторных экспериментов с животными. В Швеции ПДК 10 г/м3 был введен для BaP в 1978 году. По состоянию на 1997 год допустимый предел воздействия (PEL) Управления по охране труда и гигиене труда США (OSHA) для BaP составляет 0.2 мг / м .3. ACGIH не имеет средневзвешенного значения по времени (TWA), поскольку BaP предположительно является канцерогеном для человека. Рекомендуемый предел воздействия (REL) Национального института безопасности и гигиены труда США (NIOSH) составляет 0.1 мг/м.3 (экстрагируемая циклогексаном фракция).
Производственными источниками ПАУ, кроме каменноугольной смолы и пека, являются сажа, креозот, минеральные масла, дым и сажа от различных видов сжигания и выхлопные газы автомобилей. Минеральные масла содержат низкие уровни ПАУ, но многие виды использования вызывают значительное увеличение содержания ПАУ. Некоторыми примерами являются моторные масла, смазочно-охлаждающие жидкости и масла, используемые для электроэрозионной обработки. Однако, поскольку ПАУ остаются в масле, риск воздействия в основном ограничивается контактом с кожей. Выхлопные газы автомобилей содержат низкие уровни ПАУ по сравнению с парами каменноугольной смолы и пека. В следующем списке были использованы измерения бенз(а)пирена на различных типах рабочих мест для ранжирования их в зависимости от степени воздействия:
Опасности, связанные с отдельными ПАУ
антрацен представляет собой полиядерный ароматический углеводород с конденсированными кольцами, который образует антрахинон при окислении и 9,10-дигидроантрацен при восстановлении. Токсическое действие антрацена аналогично действию каменноугольной смолы и продуктов ее перегонки и зависит от доли содержащихся в ней тяжелых фракций. Антрацен оказывает фотосенсибилизирующее действие. Он может вызывать острый и хронический дерматит с симптомами жжения, зуда и отека, которые более выражены на открытых участках кожи. Повреждение кожи связано с раздражением конъюнктивы и верхних дыхательных путей. Другими симптомами являются слезотечение, светобоязнь, отек век, гиперемия конъюнктивы. Острые симптомы исчезают в течение нескольких дней после прекращения контакта. Длительное воздействие вызывает пигментацию оголенных участков кожи, ороговение ее поверхностных слоев, телеангиоэктазии. Фотодинамический эффект технического антрацена более выражен, чем у чистого антрацена, что, по-видимому, связано с примесями акридина, карбазола, фенантрена и других тяжелых углеводородов. Системные эффекты проявляются головной болью, тошнотой, снижением аппетита, замедлением реакций и адинамией. Длительное воздействие может привести к воспалению желудочно-кишечного тракта.
Не установлено, что чистый антрацен канцерогенен, но некоторые его производные и технический антрацен (содержащие примеси) обладают канцерогенным действием. 1,2-бензантрацен и некоторые монометиловые и диметиловые его производные являются канцерогенами. диметил и триметил производные 1,2-бензантрацена являются более сильными канцерогенами, чем монометиловые, особенно 9,10-диметил-1,2-бензантрацен, который вызывает рак кожи у мышей в течение 43 дней. 5,9- и 5,10-диметилпроизводные также очень канцерогенны. Канцерогенность 5,9,10- и 6,9,10-триметилпроизводные менее выражены. 20-метилхолантрен, который имеет структуру, аналогичную структуре 5,6,10-триметил-1,2-бензантрацена, является исключительно сильным канцерогеном. Все диметилпроизводные, имеющие метильные группы, замещенные в дополнительном бензольном кольце (в положениях 1, 2, 3, 4), не канцерогенны. Установлено, что канцерогенность некоторых групп алкилпроизводных 1,2-бензантрацена снижается по мере удлинения их углеродных цепей.
Бенз(а)антрацен встречается в каменноугольной смоле до 12.5 г/кг; древесный и табачный дым от 12 до 140 нг в дыме одной сигареты; минеральное масло; наружный воздух, от 0.6 до 361 нг/м3; газовый завод, от 0.7 до 14 мг/м3. Бенз(а)антрацен является слабым канцерогеном, но некоторые из его производных являются очень сильными канцерогенами, например, 6-, 7-, 8- и 12-метилбензы (а) антрацен и некоторые производные диметила, такие как 7,12-диметилбенз(а)антрацен. Введение пятичленного кольца в положение с 7 по 8 бенз(а)антрацена приводит к образованию холантрена (бенз(j)ацеантрилена), который вместе со своим 3-метильным производным является чрезвычайно сильным канцерогеном. Дибенз(а,ч)антрацен был первым чистым ПАУ, продемонстрировавшим канцерогенную активность.
Хризен встречается в каменноугольном пеке до 10 г/кг. От 1.8 до 361 нг/м3 измерено в воздухе и от 3 до 17 мг/м3 в выхлопе дизеля. Дым от сигареты может содержать до 60 нг хризена. Дибензо(b,d,e,f)-хризен и дибензо(d,e,f,p)-хризен являются канцерогенами. Хризен обладает слабой канцерогенной активностью.
Дифенилы. Имеется мало информации о токсическом воздействии дифенила и его производных, за исключением полихлорированного дифенила (ПХБ). Из-за их низкого давления паров и запаха их вдыхание при комнатной температуре обычно не влечет за собой серьезного риска. Однако в одном наблюдении у рабочих, занимавшихся пропиткой оберточной бумаги фунгицидным порошком из дифенила, были приступы кашля, тошноты и рвоты. При повторном воздействии раствора дифенила в парафиновом масле при температуре 90 °C и концентрациях в воздухе значительно выше 1 мг/м3, один человек умер от острой желтой атрофии печени, а восемь рабочих страдали поражением центральной и периферической нервной системы и поражением печени. Они жаловались на головную боль, желудочно-кишечные расстройства, симптомы полиневрита и общую утомляемость.
Расплавленный дифенил может вызвать серьезные ожоги. Абсорбция через кожу также представляет умеренную опасность. Попадание в глаза вызывает раздражение от легкой до умеренной степени. Обработка и обращение с дифениловым эфиром при обычном использовании не представляют большой опасности для здоровья. Запах может быть очень неприятным, а чрезмерное воздействие приводит к раздражению глаз и горла.
Контакт с веществом может вызвать дерматит.
Смесь дифенилового эфира и дифенила в концентрациях от 7 до 10 ppm не оказывает серьезного воздействия на подопытных животных при повторном воздействии. Однако у людей он может вызывать раздражение глаз и дыхательных путей и тошноту. Случайное проглатывание соединения привело к серьезному поражению печени и почек.
Флюорантен встречается в каменноугольной смоле, табачном дыме и переносимых по воздуху ПАУ. Это не канцероген, тогда как бензо(b)-, бензо(j)- и бензо(k)-изомеры.
Нафтацен встречается в табачном дыме и каменноугольной смоле. Он вызывает окрашивание других бесцветных веществ, выделенных из каменноугольной смолы, таких как антрацен.
нафталин Легко воспламеняется и в виде частиц или паров образует с воздухом взрывоопасные смеси. Его токсическое действие наблюдается прежде всего в результате желудочно-кишечных отравлений у детей, принявших нафталиновые шарики за сладости, и проявляется острой гемолитической анемией с поражением печени и почек и застоем мочевого пузыря.
Были сообщения о тяжелой интоксикации у рабочих, которые вдыхали концентрированные пары нафталина; наиболее частыми симптомами были гемолитическая анемия с тельцами Гейнца, печеночные и почечные расстройства и неврит зрительного нерва. Продолжительное всасывание нафталина может также привести к появлению небольших точечных помутнений на периферии хрусталика без функциональных нарушений. Попадание в глаза концентрированных паров и конденсированных микрокристаллов может привести к точечному кератиту и даже хориоретиниту.
Установлено, что контакт с кожей вызывает эритематозно-экссудативный дерматит; однако такие случаи были связаны с контактом с сырым нафталином, который все еще содержал фенол, который был возбудителем стопного дерматита, встречающегося у рабочих, разгружающих лотки для кристаллизации нафталина.
Фенантрен получают из каменноугольной смолы и могут быть синтезированы пропусканием дифенилэтилена через раскаленную трубку. Встречается также в табачном дыме и среди ПАУ, переносимых по воздуху. Он не обладает канцерогенной активностью, но некоторые алкильные производные бензо(с)фенантрена канцерогенны. Фенантрен является рекомендуемым исключением из систематической нумерации; 1 и 2 указаны в формуле.
пирена встречается в каменноугольной смоле, табачном дыме и переносимых по воздуху ПАУ. В нефтепродуктах содержится от 0.1 до 12 мг/мл. Пирен не обладает канцерогенной активностью; однако его производные бензо(а) и дибензо являются очень сильными канцерогенами. Бензо (а) пирен (BaP) в наружном воздухе было измерено от 0.1 нг/м3 или ниже в незагрязненных районах до значений, в несколько тысяч раз превышающих в загрязненном городском воздухе. BaP встречается в каменноугольном пеке, каменноугольной смоле, древесной смоле, выхлопных газах автомобилей, табачном дыме, минеральном масле, отработанном моторном масле и отработанном масле электроэрозионной обработки. BaP и многие его алкильные производные являются очень сильными канцерогенами.
Терфенил пары вызывают раздражение конъюнктивы и некоторые системные эффекты. У экспериментальных животных p-терфенил плохо всасывается при пероральном введении и, по-видимому, лишь слегка токсичен; мета- и особенно орто-терфенилы опасны для почек, а последние также могут нарушать функции печени. Сообщалось о морфологических изменениях митохондрий (небольших клеточных тел, выполняющих дыхательные и другие ферментативные функции, необходимые для биологического синтеза) у крыс, подвергшихся воздействию 50 мг/м3. Теплоносители из гидрогенизированных терфенилов, смеси терфенилов и изопропил-цель-терфенил вызывал у экспериментальных животных функциональные изменения нервной системы, почек и крови с некоторыми органическими поражениями. Был продемонстрирован канцерогенный риск для мышей, подвергшихся воздействию облученного хладагента, в то время как необлученная смесь оказалась безопасной.
Меры по охране здоровья и безопасности
ПАУ встречаются в основном в виде загрязнителей воздуха на самых разных рабочих местах. Анализы всегда показывают самое высокое содержание ПАУ в пробах воздуха, взятых там, где присутствует видимый дым или пары. Общий метод предотвращения воздействия заключается в уменьшении таких выбросов. На коксовых заводах это делается путем устранения течей, усиления вентиляции или использования кабин с фильтруемым воздухом. На алюминиевых заводах принимаются аналогичные меры. В некоторых случаях потребуются системы удаления дыма и пара. Использование предварительно обожженных электродов практически исключает выбросы ПАУ. В литейных и сталелитейных заводах выбросы ПАУ можно уменьшить, если избегать препаратов, содержащих каменноугольную смолу. Не требуется специальных мероприятий по удалению ПАУ из гаражей, шахт и т. д., куда поступают выхлопные газы автомобилей; вентиляционные устройства, необходимые для удаления других более токсичных веществ, одновременно снижают воздействие ПАУ. Воздействия на кожу отработанных масел, содержащих ПАУ, можно избежать, используя перчатки и меняя загрязненную одежду.
Инженерные, средства индивидуальной защиты, учебные и санитарно-технические сооружения, описанные в других разделах настоящего Энциклопедия подлежат применению. Поскольку многие представители этого семейства известны или предположительно являются канцерогенами, особое внимание следует уделить соблюдению мер предосторожности, необходимых для безопасного обращения с канцерогенными веществами.
Таблицы полиароматических углеводородов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».