Среда, Август 03 2011 06: 16

Нитросоединения, Алифатические

Оценить этот пункт
(0 голосов)

Для нитросоединений характерна связь C–NO2. Они включают мононитропарафины, полинитропарафины, нитроолефины и алкилнитриты и нитраты.

Приведенные ниже мононитропарафины получают прямым нитрованием соответствующих парафинов в паровой фазе и используют главным образом в качестве растворителей сложных эфиров целлюлозы, других смол, а также масел, жиров, восков и красителей. К особым группам мононитропарафинов относятся хлорнитропарафины.

Пользы

Алифатические нитросоединения используются в качестве растворителей, взрывчатых веществ, ракетного топлива, фумигантов и добавок к бензину. Некоторые из них встречаются в резиновой, текстильной и лакокрасочной промышленности.

Пентаэритритол тетранитрат, динитрат этиленгликоля (ЕГДН), тетранитрометан, нитроглицерин и 2-нитропропан входят в состав взрывчатых веществ. Динитрат этиленгликоля является взрывчатым веществом, но он также обладает свойством снижать температуру замерзания нитроглицерина. В большинстве стран с климатом от умеренного до холодного динамит производят из смеси нитроглицерина и ЭГДН. Нитроглицерин используется в бризантных взрывчатых веществах, в производстве динамита и других взрывчатых веществ; однако в этом приложении его постепенно заменили нитратом аммония. Кроме того, нитроглицерин применяют для тушения пожаров в нефтяных скважинах. Нитроглицерин также используется в медицине как сосудорасширяющее средство при спазмах коронарных артерий.

Нитроглицерин, 2-нитропропан, тетранитрометан и нитрометан служат ракетным топливом. 1-нитропропан и 2-нитропропан — растворители и присадки к бензину, а тетранитрометан — ускоритель дизельного топлива. 2-нитропропан находит применение в качестве подавителя дыма в дизельном топливе, а также в качестве компонента топлива для гоночных автомобилей и средств для удаления краски и лака.

Хлорпикрин является родентицидом и боевым отравляющим веществом, а нитрометан и нитроэтан используются в качестве топлива в вооруженных силах. Нитрилотриуксусная кислота имеет множество применений в водоподготовке, текстильной, резиновой и целлюлозно-бумажной промышленности. Он также действует как добавка к питательной воде котла и хелатирующий агент при очистке и разделении металлов.

Хлорированные нитропарафины чаще всего используются в качестве растворителей и промежуточных продуктов в химической промышленности и производстве синтетического каучука. Они нашли применение в качестве пестицидов, особенно фумигантов, фунгицидов и овицидов от комаров.

Нитроолефины могут быть получены дегидратацией нитроспиртов или непосредственным добавлением оксидов азота к олефинам. Они не имеют широкого промышленного применения.

Алкилнитриты получают действием нитритов на спирты в присутствии разбавленной серной кислоты, а также с мононитропарафинами при взаимодействии алкилгалогенидов и нитритов. Основное применение алкилнитритов было в промышленных и военных взрывчатых веществах, хотя эти вещества также используются в органическом синтезе и в качестве терапевтических агентов (вазодилататоров) в медицине. Они легко подвергаются гидролизу с выделением азотистой кислоты, а также обменным реакциям при растворении в спиртах. Алкилнитраты образуются при взаимодействии спиртов и азотной кислоты. Этилнитрат и отчасти метилнитрат применяют в органическом синтезе в качестве нитрующих агентов ароматических соединений. Метилнитрат также используется в качестве ракетного топлива.

опасности

Эффекты могут быть вызваны абсорбцией любым путем (т. е. вдыхание, проглатывание, абсорбция через кожу). В результате контакта с кожей может возникнуть раздражение. Часто наиболее серьезной промышленной опасностью является вдыхание паров, поскольку давление паров часто бывает достаточно высоким, чтобы создавать значительные уровни паров на рабочем месте. Некоторые алифатические нитросоединения при воздействии высоких температур, пламени или ударов представляют опасность пожара и взрыва. Также могут иметь место спонтанные экзотермические химические реакции. Симптомы воздействия могут включать раздражение слизистых оболочек, тошноту, рвоту, головные боли, одышку (одышку) и головокружение. Хроническое воздействие этих веществ может увеличить риск канцерогенности (у животных), ишемической болезни сердца и внезапной смерти.

Нитропарафины

Нитропарафины оказывают угнетающее действие на центральную нервную систему, а также вызывают поражение печени и почек. Полинитропарафины значительно более токсичны, чем мононитропарафины. Промышленное воздействие 30 частей на миллион нитропропан (мононитропарафин) вызывал такие симптомы, как головная боль, тошнота, рвота и диарея. Никаких признаков не наблюдалось при концентрациях от 10 до 20 ppm. У рабочих наблюдаемые эффекты тетранитрометан (полинитропарафин) вызывали раздражение дыхательной системы, одышку, головокружение, а при повторном воздействии - анемию, цианоз и брадикардию. Канцерогенный потенциал обсуждается ниже. В обычных условиях, нитрометан (мононитропарафин) относительно стабилен, но может взорваться при ударе или нагревании. Ущерб, причиненный двумя отдельными взрывами цистерн с нитрометаном, был очень значительным, и в результате этих опытов нитрометан теперь хранится и транспортируется в бочках, а не наливом. Вдыхание нитрометана вызывает легкое раздражение и токсичность до наступления наркоза; повреждение печени может быть результатом многократного воздействия. Работать с ним следует в условиях хорошей вентиляции, предпочтительно местной вытяжной вентиляции; следует носить средства индивидуальной защиты.

Несмотря на то, что нитроэтан является менее взрывоопасным, чем нитрометан, это вещество может взорваться при соответствующих условиях загрязнения и локализации, и необходимы безопасные методы обращения. Это умеренный раздражитель дыхательных путей, но серьезных производственных травм не зарегистрировано. Должны быть обеспечены хорошо проветриваемые условия.

Нитроолефины

Нитроолефины считаются высокотоксичными из-за сильного местного раздражения, которое вызывается контактом с жидкостями или парами в концентрациях от 0.1 до 1 ppm (например, нитробутен, нитрогексен, нитрононен), и к быстрой абсорбции этих соединений любым путем. Токсические эффекты проявляются сразу после воздействия и включают повышенную возбудимость, судороги, тахикардию, гиперпноэ, депрессию, атаксию, цианоз и асфиксию. Патологические изменения наиболее выражены в легких независимо от пути всасывания.

Алкилнитриты и нитраты

Алкилнитриты считаются токсичными из-за их влияния на образование нитрит-ионов, которые являются сильными окислителями. Алкилнитраты и нитриты могут вызывать образование метгемоглобина в крови. При нагревании они могут разлагаться с выделением оксидов азота, обладающих высокой токсичностью. В высоких концентрациях алкилнитриты оказывают наркотическое действие. Алкилнитраты высокотоксичны и в больших дозах могут вызывать головокружение, спазмы в животе, рвоту, кровавый понос, слабость, судороги и коллапс. Небольшие повторные дозы могут привести к слабости, общей депрессии, головной боли и психическим расстройствам.

хлорпикрина пары сильно раздражают глаза, вызывая сильное слезотечение, кожу и дыхательные пути. Хлорпикрин вызывает тошноту, рвоту, колики и диарею при попадании в желудок.

Данные о воздействии хлорпикрина получены в основном из опыта Первой мировой войны с боевыми отравляющими веществами. Это раздражитель легких с большей токсичностью, чем у хлора, но меньшей, чем у фосгена. Военные данные показывают, что воздействия 4 частей на миллион в течение нескольких секунд достаточно, чтобы вывести человека из строя, а 15 частей на миллион в течение 60 секунд вызывают заметные бронхиальные или легочные поражения. Он вызывает поражение, в частности, мелких и средних бронхов, а отек часто является причиной смерти. Из-за своей реакции с сульфгидрильными группами он препятствует транспорту кислорода и может вызывать слабое и нерегулярное сердцебиение, повторяющиеся приступы астмы и анемию. Концентрация около 1 ppm вызывает сильное слезотечение и является хорошим предупреждением о воздействии; при более высоких концентрациях очевидно раздражение кожи. Проглатывание может произойти из-за проглатывания слюны, содержащей растворенный хлорпикрин, и вызвать рвоту и диарею. Хлорпикрин негорюч; однако при нагревании он может взорваться, а также может взорваться от удара выше критического объема.

Динитрат этиленгликоля (ЭГДН). Когда динитрат этиленгликоля был впервые введен в производство динамита, единственные замеченные изменения были похожи на те, которые наблюдались у рабочих, подвергшихся воздействию нитроглицерина: головная боль, потливость, покраснение лица, артериальная гипотензия, учащенное сердцебиение и головокружение, особенно в начале работы, по утрам в понедельник. и после отсутствия. ЭГДН, который всасывается через дыхательные пути и кожу, действительно обладает выраженным острым гипотензивным действием. Когда среди рабочих в производстве взрывчатых веществ стали происходить случаи внезапной смерти, никто сразу не заподозрил профессионального происхождения этих несчастных случаев, пока в 1952 г. Королевство и Федеративная Республика Германия к хроническому отравлению ЭГДН. Другие случаи затем наблюдались или, по крайней мере, подозревались в ряде стран, таких как Япония, Италия, Норвегия и Канада.

После периода воздействия, который часто колеблется от 6 до 10 лет, рабочие, подвергшиеся воздействию смесей нитроглицерина и ЭГДН, могут жаловаться на внезапную боль в груди, напоминающую боль при стенокардии, и/или внезапно умереть, обычно между 30 и 64 часами после прекращение воздействия либо во время сна, либо после первых физических усилий в течение дня после прихода на работу. Смерть, как правило, настолько внезапна, что обычно невозможно тщательно оценить пострадавших во время приступа.

Неотложная терапия коронарными расширителями и, в частности, нитроглицерином оказалась неэффективной. В большинстве случаев аутопсия давала отрицательный результат или не было обнаружено, что коронарные и миокардиальные поражения были более распространенными или обширными, чем в общей популяции. В целом электрокардиограммы также оказались обманчивыми. С клинической точки зрения наблюдатели отмечают систолическую гипотензию, более выраженную в рабочее время, сопровождающуюся повышением диастолического давления, иногда со скромными признаками повышенной возбудимости пирамидной системы; реже отмечались признаки акроцианоза — вместе с некоторыми изменениями вазомоторной реакции. Сообщалось о периферической парестезии, особенно ночью, что может быть связано со спазмами артериол и/или периферической невропатией. Сообщалось также о кожной сенсибилизации.

Нитроглицерин. Нитроглицерин — взрывоопасное вещество, очень чувствительное к механическому удару; он также легко взрывается при нагревании или спонтанной химической реакции. В коммерческих взрывчатых веществах его чувствительность снижается за счет добавления абсорбента, такого как древесная масса, и химических веществ, таких как динитрат этиленгликоля и нитрат аммония. В виде прямого или аммиачного динамита вещество представляет лишь умеренную опасность взрыва.

Нитроглицерин может всасываться в организм при приеме внутрь, вдыхании или через неповрежденную кожу. Это вызывает расширение артерий, увеличение частоты сердечных сокращений и снижение артериального и пульсового давления. Сообщалось о случаях внезапной смерти среди взрывотехников, контактировавших с нитроглицерином; однако смерть обычно приписывают действию динитрата этиленгликоля, смешанного с нитроглицерином при производстве динамита.

Большинство рабочих быстро адаптируются к гипотензивному действию нитроглицерина, но прекращение воздействия (даже на несколько дней, например, в выходные дни) может прервать эту адаптацию, а у некоторых рабочих может даже возникнуть период тошноты при возобновлении работы в понедельник. утро; некоторые работники никогда не адаптируются, и их приходится удалять из-под воздействия после испытательного периода продолжительностью от 2 до 3 недель. Длительное воздействие нитроглицерина может привести к неврологическим расстройствам, а проглатывание больших количеств обычно вызывает фатальный коллапс.

Начальными симптомами воздействия являются головная боль, вялость и снижение артериального давления; они могут сопровождаться тошнотой, рвотой с последующей усталостью и потерей веса, цианозом и расстройствами центральной нервной системы, которые могут быть такими же интенсивными, как острая мания. При тяжелых отравлениях наблюдались спутанность сознания, драчливость, галлюцинации и маниакальные проявления. Алкогольные напитки могут ускорить отравление и усилить его тяжесть. При хроническом отравлении возникают расстройства пищеварения, тремор и невралгия.

Нитроглицерин может вызывать умеренное раздражение в месте нанесения; у рабочих, работающих с нитроглицерином, наблюдались высыпания на ладонях и в межпальцевых промежутках, язвы под ногтями.

Хлорированные нитропарафины. Под воздействием тепла или пламени хлорированные нитропарафины легко разлагаются на опасные пары, такие как фосген и оксиды азота. Эти высокотоксичные пары могут вызывать раздражение слизистых оболочек и поражение легких с различной степенью острого отека и летальным исходом. Однако информации о случайных облучениях людей не поступало.

Токсичность некоторых веществ точно не выяснена. Однако в целом экспериментальное воздействие высоких концентраций вызывало повреждение не только дыхательной системы, но также, возможно, печени, почек и сердечно-сосудистой системы. Кроме того, проглатывание вызывает застой в желудочно-кишечном тракте и раздражение кожи в результате контакта с большими количествами. Значимых сообщений о случаях хронических местных или системных отравлений у промышленных рабочих не зарегистрировано.

Хлорированные нитропарафины включают хлорнитрометан, дихлорнитрометан, 1-хлор-1-нитроэтан, 1,1-дихлор-1-нитроэтан, 1-хлор-1-нитропропан, 1-хлор-2-нитропропан, 2-хлор-1-нитропропан и 2-хлор-2-нитропропан.

2-нитропропан (2-НП)

Исследования людей, которые случайно подверглись воздействию 2-NP, показывают, что кратковременное воздействие высоких концентраций может быть вредным. В одном отчете смерть одного рабочего и повреждение печени у другого приписываются высокому уровню воздействия 2-NP, которое произошло, когда они красили внутреннюю часть резервуара. Они использовали цинково-эпоксидную краску, разбавленную 2-NP и этилгликолем (2-этоксиэтанолом). В другом отчете описывается смерть четырех мужчин, которые работали в замкнутых пространствах с краской, поверхностным покрытием и продуктами на основе полиэфирной смолы, содержащими 2-NP. У всех четырех рабочих было поражение печени и разрушение гепатоцитов. Авторы объяснили смерть чрезмерным воздействием 2-NP, но признали, что другие растворители могли сыграть свою роль, поскольку 2-NP не был идентифицирован токсикологическим анализом. Длительное воздействие концентраций 20-NP от 45 до 2 частей на миллион вызывало у рабочих одного предприятия тошноту, рвоту, диарею, анорексию и сильные головные боли. В другом случае токсический гепатит развился у строителей, наносивших эпоксидные смолы на стены атомной электростанции. Хотя гепатит был приписан известному гепатоксину, р, р'-метилендианилин (4,4'-диаминодифенилметан), он также мог быть получен из 2-NP, который мужчины использовали для смывания эпоксидной смолы с кожи.

Рабочие могут быть не в состоянии обнаружить 2-NP по его запаху даже при наличии потенциально опасных концентраций. В одном отчете говорится, что люди не могут обнаружить 2-NP при концентрации 83 ppm по его запаху. Другой утверждает, что 2-NP не может быть обнаружен по запаху до тех пор, пока его концентрация не составит около 160 частей на миллион. Однако в 1984 году в одном исследовании сообщалось об обнаружении запаха при концентрациях 3.1 и 5 частей на миллион.

Исследования канцерогенности. 2-NP канцерогенен для крыс. Исследования показали, что воздействие 100 ppm 2-NP в течение 18 месяцев (7 часов в день, 5 дней в неделю) приводило к деструктивным изменениям печени и гепатоцеллюлярной карциноме у некоторых мужчин. Увеличение воздействия 2-NP привело к увеличению заболеваемости раком печени и более быстрому повреждению печени. В 1979 году сообщалось об эпидемиологическом исследовании 1,481 рабочего химической компании, подвергшегося воздействию 2-NP. Авторы приходят к выводу, что «анализ этих данных не предполагает какой-либо необычной модели смертности от рака или других заболеваний среди этой группы рабочих». Однако они уместно отмечают, что «как из-за того, что когорта невелика, так и из-за того, что латентный период в большинстве случаев относительно короткий, из этих данных нельзя сделать вывод, что 2-NP не является канцерогенным для человека».

Кроме того, имеется ряд необъяснимых результатов в отношении смертности от рака среди сотрудников, которых компания классифицировала как не подвергавшихся воздействию 2-NP. Если объединить показатели смертности для всех мужчин, независимо от категории воздействия, то было четыре случая смерти от лимфатического рака, хотя ожидался только один. Среди 147 сотрудников-женщин было восемь смертей от всех причин по сравнению с 2.9 ожидаемыми случаями смерти и четыре случая смерти от рака по сравнению с ожидаемыми 0.8. Наконец, авторы сообщают, что в небольшой когорте исследования наблюдалось семь смертей от саркомы, которая является относительно редкой формой злокачественного новообразования. Это число кажется необычно большим. Тем не менее, было невозможно получить ожидаемое количество смертей для сравнения, чтобы статистически определить, был ли избыток саркоматозных раков, потому что как категорию они не могут быть разбиты на части в стандартном методе регистрации и классификации смертей. Короче говоря, на сегодняшний день нет прямых доказательств того, что 2-NP является канцерогенным для человека. К 1982 году IARC пришло к выводу, что имеется «достаточное количество доказательств» того, что 2-NP является канцерогеном для крыс; в то же время ACGIH классифицировал его как подозреваемый канцероген для человека. В настоящее время он классифицируется как канцероген A3 (канцерогенный для животных).

Меры безопасности и охраны здоровья

Важнейшими методами технического контроля для предотвращения опасности являются общеобменная или местная вытяжная вентиляция. Общая вентиляция влечет за собой разбавление загрязненного воздуха свежим воздухом вентиляторами или нагнетателями в рабочей среде. Под местной вытяжной вентиляцией обычно понимают удаление загрязняющих веществ из среды, в которой образуются вредные пары. Концентрация в рабочем помещении должна поддерживаться ниже пределов воздействия с использованием обоих этих методов.

Если невозможно уменьшить чрезмерное количество загрязняющих веществ в воздухе только методами вентиляции, рекомендуется ограждение процесса или разделение персонала. Аппараты, в которых получают или перерабатывают алифатические нитросоединения, должны быть герметичными. Рабочие должны быть обеспечены средствами защиты органов дыхания и защиты кожи. Необходимы также меры против пожаров и взрывов. Рекомендуется также общий медицинский контроль, в том числе периодические медицинские осмотры работников.

По возможности хлорпикрин следует заменить менее токсичным химическим веществом. Там, где существует риск воздействия (например, при фумигации почвы), рабочие должны быть надлежащим образом защищены путем ношения подходящей химической защиты глаз, средств защиты органов дыхания, предпочтительно с подачей воздуха, и, в случае высоких концентраций, защитной одежды для предотвращения воздействие на кожу. Особую осторожность следует соблюдать при смешивании и разведении хлорпикрина; теплицы, в которых была обработана почва, должны иметь четкую маркировку и не допускать проникновения незащищенных лиц.

Главной задачей при производстве и использовании EGDN является предотвращение взрывов; следовательно, необходимо принять такие же меры безопасности, как и при производстве нитроглицерина и в промышленности взрывчатых веществ в целом. Значительный прогресс в этом отношении достигнут дистанционным управлением (оптическими, механическими или электронными средствами) наиболее опасными операциями (в частности, измельчением) и автоматизацией многих процессов, таких как нитрование, перемешивание, заправка патронов и т. д. Установки этого типа также имеют то преимущество, что сводят к минимуму как количество рабочих, подвергающихся прямому контакту с ЭГДН, так и соответствующее время воздействия.

В тех случаях, когда рабочие все еще подвергаются воздействию EGDN, необходимы различные меры безопасности и охраны здоровья. В частности, концентрация ЭГДН в смеси ВВ должна снижаться в зависимости от температуры окружающей среды и в странах с умеренным климатом не должна превышать 20-25% ЭГДН; в теплое время года целесообразно полностью исключить ЭГДН. Однако следует избегать слишком частых изменений концентрации EGDN, чтобы не допустить увеличения частоты изъятий. Для снижения ингаляционной опасности необходимо контролировать концентрацию в атмосфере на рабочем месте посредством общеобменной вентиляции и, при необходимости, приточной вентиляции, так как местная вытяжная вентиляция может повлечь за собой взрывоопасность.

Впитывание через кожу можно уменьшить за счет применения подходящих методов работы и использования защитной одежды, включая полиэтиленовую защиту для рук; неопрен, резина и кожа легко проникают в нитрогликоль и не могут обеспечить достаточную защиту. Работодатель должен гарантировать, что оборудование моется не реже двух раз в неделю. Следует поощрять личную гигиену, и рабочие должны принимать душ в конце каждой смены. Мыло с сульфитным индикатором может обнаружить любые остаточные следы смеси нитроглицерина/ЭГДН на коже; рабочая одежда должна быть полностью отделена от личной одежды. При определенных обстоятельствах (например, при работе в замкнутом пространстве) может потребоваться респираторное защитное оборудование.

Во время производства нитроглицерина важно применять меры, необходимые для обращения со взрывчатыми веществами, как обсуждалось в другом месте. Энциклопедия. Особое внимание следует уделить эффективному управлению процессом нитрования, который включает сильно экзотермическую реакцию. Сосуды для азотирования должны быть снабжены охлаждающими змеевиками или подобными устройствами, а также должна быть обеспечена возможность полного утопления шихты в случае возникновения опасной ситуации. На заводе не должно использоваться открытое стекло или металл, а электрическое оборудование, как правило, исключается.

По возможности процесс должен быть полностью автоматизирован, с дистанционным управлением и видеонаблюдением. Там, где люди должны работать с нитроглицерином, должна быть установлена ​​местная вытяжная вентиляция, дополненная хорошей общей вентиляцией. Каждый работник должен быть обеспечен не менее чем тремя комплектами спецодежды, включая головные уборы, стирка которых осуществляется работодателем. Эту одежду следует менять не реже, чем в начале каждой смены; ни в коем случае нельзя отворачивать штанины или рукава туники, носить только разрешенную обувь в хорошем состоянии. Нитроглицерин проникает в тонкую резину; следовательно, защита рук должна быть сделана из нейлона или полиэтилена с подкладкой из хлопка, впитывающей пот.

В случае подозрения на чрезмерно высокие концентрации нитроглицерина в атмосфере рабочие должны носить средства защиты органов дыхания, а рабочие, занимающиеся очисткой счетных бачков, машин для залов и ям для тяговых ремней, должны быть снабжены респираторами для воздушных судов. Ни в коем случае нельзя допускать на рабочее место продукты питания, напитки и табачные изделия, необходимо тщательное мытье перед едой.

С 2-нитропропаном следует обращаться на рабочем месте как с потенциальным канцерогеном для человека.

Медицинская профилактика. Это включает в себя предрейсовое обследование общего состояния здоровья, сердечно-сосудистой системы (обязательным является электрокардиографическое исследование в покое и при физической нагрузке), неврологической системы, мочи и крови. Лица с систолическим давлением выше 150 или ниже 100 мм рт. ст. или диастолическим давлением выше 90 или ниже 60 мм рт. ст. в принципе не должны считаться пригодными для профессионального воздействия нитрогликоля. Нежелательно подвергаться воздействию беременных женщин. Помимо периодических осмотров, необходим осмотр работников, возвращающихся на работу после длительного отсутствия по болезни. Электрокардиограмму следует повторять не реже одного раза в год.

Все рабочие, страдающие сердечными заболеваниями, гипертонией, заболеваниями печени, анемией или неврологическими расстройствами, особенно вазомоторной системы, не должны подвергаться воздействию смесей нитроглицерин/ЭГДН. Целесообразно также переводить на другие работы всех работников, проработавших более 5—6 лет на опасных работах, и избегать слишком частой смены интенсивности облучения.

Таблицы алифатических нитросоединений

Таблица 1 - Химическая информация.

Таблица 2 - Опасности для здоровья.

Таблица 3 - Физические и химические опасности.

Таблица 4 - Физические и химические свойства.

 

Назад

Читать 6483 раз Последние изменения в четверг, 18 августа 2011 04: 55

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.)».

Содержание: