Нитроједињења карактерише веза Ц–НО2. Они укључују мононитропарафине, полинитропарафине, нитро-олефине и алкил нитрите и нитрате.
Доле наведени мононитропарафини се добијају директном нитрацијом одговарајућих парафина у парној фази и користе се углавном као растварачи за естре целулозе, друге смоле и за уља, масти, воскове и боје. Међу посебним групама мононитропарафина су хлоронитропарафини.
vi користите
Алифатична нитроједињења се користе као растварачи, експлозиви, ракетна горива, фумиганти и адитиви за бензин. Неколико се налази у индустрији гуме, текстила и индустрији боја и лакова.
Пентаеритритол тетранитрат, етилен гликол динитрат (ЕГДН), тетранитрометан, нитроглицерин 2-нитропропан су састојци експлозива. Етилен гликол динитрат је јак експлозив, али такође има својство да снижава тачку смрзавања нитроглицерина. У већини земаља са умереном до хладном климом, динамит се прави од мешавине нитроглицерина и ЕГДН. Нитроглицерин се користи у високим експлозивима и у производњи динамита и других експлозива; међутим, постепено је замењен амонијум нитратом у овој примени. Поред тога, нитроглицерин се користи за сузбијање пожара у нафтним бушотинама. Нитроглицерин се такође користи у медицини као вазодилататор код спазма коронарних артерија.
Нитроглицерин, 2-нитропропан, тетранитрометан и нитрометан служе као погонско гориво за ракете. 1-нитропропан и 2-нитропропан су растварачи и адитиви за бензин, а тетранитрометан је појачивач дизел горива. 2-Нитропропан се користи као средство против дима у дизел гориву и као компонента горива за тркачке аутомобиле и средства за уклањање боје и лакова.
Хлоропикрин је родентицид и хемијско ратно средство, док се нитрометан и нитроетан користе као погонско гориво у војсци. Нитрилотрисирћетна киселина има бројне употребе у пречишћавању воде, текстилу, гуми и индустрији целулозе и папира. Такође функционише као адитив напојне воде за котао и хелатни агенс у чишћењу и одвајању метала.
Хлоровани нитропарафини се најчешће користе као растварачи и међупроизводи у хемијској индустрији и индустрији синтетичког каучука. Нашли су употребу као пестициди, посебно фумиганти, фунгициди и овициди против комараца.
Нитро-олефини се могу произвести дехидратацијом нитро-алкохола или непосредним додавањем азотних оксида у олефине. Они немају широку индустријску употребу.
Алкил нитрити настају дејством нитрита на алкохоле у присуству разблажене сумпорне киселине, а такође и са мононитропарафинима реакцијом алкил халида и нитрита. Највећа употреба алкил нитрита је у индустријским и војним експлозивима, иако се ове супстанце такође користе у органској синтези и као терапеутски агенси (вазодилататори) у медицини. Они се лако подвргавају хидролизи са ослобађањем азотне киселине, као и реакцијама размене када су растворени у алкохолима. Алкил нитрати настају интеракцијом алкохола и азотне киселине. Етил нитрат и донекле метил нитрат се користе у органској синтези као агенси за нитрирање ароматичних једињења. Метил нитрат се такође користи као ракетно гориво.
Хазардс
Ефекти се могу произвести из апсорпције на било који начин (тј. удисање, гутање, апсорпција кожом). Може доћи до иритације као резултат контакта са кожом. Често је најважнија индустријска опасност удисање пара, пошто су притисци паре често довољно високи да произведу знатне нивое паре на радном месту. Када су изложени високим температурама, пламену или удару, одређена алифатска нитро-једињења представљају опасност од пожара и експлозије. Могу се десити и спонтане егзотермне хемијске реакције. Симптоми изложености могу укључивати иритацију слузокоже, мучнину, повраћање, главобоље, кратак дах (диспнеју) и вртоглавицу. Хронична изложеност овим супстанцама може повећати ризик од карциногености (код животиња), исхемијске болести срца и изненадне смрти.
Нитропарафини
Нитропарафини имају депресивни ефекат на централни нервни систем и такође изазивају лезије у јетри и бубрезима. Полинитропарафини су знатно токсичнији од мононитропарафина. Индустријска изложеност 30 ппм нитропропан (мононитропарафин) изазива симптоме као што су главобоља, мучнина, повраћање и дијареја. Нису примећени знаци при концентрацијама од 10 до 20 ппм. Код радника, уочени ефекти од тетранитрометан (полинитропарафин) укључивао је иритацију респираторног система, диспнеју, вртоглавицу и, уз поновљено излагање, анемију, цијанозу и брадикардију. Карциногени потенцијал је размотрен у наставку. У обичним условима, нитрометан (мононитропарафин) је релативно стабилан, али може бити детониран ударом или топлотом. Штета изазвана двема одвојеним експлозијама цистерни нитрометана била је веома значајна и, као резултат ових искустава, нитрометан се сада складишти и транспортује у бачвама, а не у расутом стању. Удисање нитрометана производи благу иритацију и токсичност пре него што наступи наркоза; оштећење јетре може настати услед поновљеног излагања. Њиме треба руковати у условима добре вентилације, пожељно локалне издувне вентилације; треба носити личну заштитну опрему.
Мада нитроетан је мање експлозивна од нитрометана, ова супстанца би могла да експлодира у одговарајућим условима контаминације и затворености, а неопходне су безбедне методе руковања. То је умерена иритација респираторног тракта, али није забележена озбиљна индустријска повреда. Треба обезбедити добро проветрене услове.
Нитро-олефини
Нитро-олефини се сматрају високо токсичним због снажне локалне иритације која је узрокована доласком у контакт са течностима или испарењима у концентрацијама од 0.1 до 1 ппм (нпр. нитробутен, нитрохексен, нитрононен), и на брзу апсорпцију ових једињења било којим путем. Токсични ефекти се јављају одмах након излагања и укључују хиперексцитабилност, конвулзије, тахикардију, хиперпнеју, депресију, атаксију, цијанозу и асфиксију. Патолошке промене су најизраженије у плућима, без обзира на пут апсорпције.
Алкил нитрити и нитрати
Алкил нитрити се сматрају токсичним због њиховог утицаја на формирање нитритних јона, који су јаки оксиданти. Алкил нитрати и нитрити могу изазвати стварање метхемоглобина у крви. Када се загреју, могу се распасти, ослобађајући азотне оксиде, који су веома токсични. У високим концентрацијама алкил нитрити су наркотични. Алкил нитрати су веома токсични и у великим дозама могу изазвати вртоглавицу, грчеве у стомаку, повраћање, крваву дијареју, слабост, конвулзије и колапс. Мале, поновљене дозе могу довести до слабости, опште депресије, главобоље и менталних поремећаја.
Цхлоропицрин испарења су веома иритирајућа за очи, изазивајући интензивно сузење, као и за кожу и респираторни тракт. Хлоропикрин изазива мучнину, повраћање, колике и дијареју ако уђе у стомак.
Подаци о ефектима хлоропикрина потичу углавном из искуства из Првог светског рата са хемијским ратним агенсима. То је иритант плућа са токсичношћу већом од хлора, али мањом од фосгена. Војни подаци показују да је излагање 4 ппм током неколико секунди довољно да особу учини неспособном за акцију, а 15 ппм током 60 секунди изазива изражене бронхијалне или плућне лезије. Узрокује повреде посебно малих и средњих бронхија, а едем је често узрок смрти. Због своје реакције са сулхидрил групама, омета транспорт кисеоника и може да изазове слабе и неправилне откуцаје срца, рекурентне нападе астме и анемију. Концентрација од око 1 ппм изазива јаку лакримацију и пружа добро упозорење о изложености; при већим концентрацијама евидентна је иритација коже. Може доћи до гутања услед гутања пљувачке која садржи растворени хлоропикрин и изазвати повраћање и дијареју. Хлоропикрин је незапаљив; међутим, када се загреје, може да детонира, а такође може да детонира шоком изнад критичне запремине.
Етилен гликол динитрат (ЕГДН). Када је етилен гликол динитрат први пут уведен у индустрију динамита, једине уочене промене биле су сличне онима које су утицале на раднике изложене нитроглицерину – главобоља, знојење, црвенило лица, артеријска хипотензија, лупање срца и вртоглавица, посебно на почетку рада, понедељком ујутру. а после одсуства. ЕГДН, који се апсорбује кроз респираторни тракт и кожу, заиста има значајно акутно хипотензивно дејство. Када су се почели дешавати случајеви изненадне смрти међу радницима у индустрији експлозива, нико није одмах посумњао у професионално порекло ових несрећа све док 1952. године Симански није приписао бројне случајеве смртних случајева које су већ приметили произвођачи динамита у Сједињеним Државама, Сједињеним Државама. Краљевине и Савезне Републике Немачке до хроничног тровања ЕГДН. Други случајеви су затим примећени, или се барем сумњало, у бројним земљама, као што су Јапан, Италија, Норвешка и Канада.
Након периода изложености који често варира између 6 и 10 година, радници изложени мешавини нитроглицерина и ЕГДН могу се жалити на изненадни бол у грудима, сличан оном код ангине пекторис, и/или изненада умријети, обично између 30 и 64 сата након престанак излагања, било током спавања или након првих физичких напора дана након доласка на посао. Смрт је генерално толико изненадна да обично није могуће пажљиво проценити жртве током напада.
Хитно лечење коронарним дилататорима и посебно нитроглицерином показало се неефикасним. У већини случајева, обдукција је била негативна или се није чинило да су коронарне и миокардне лезије преовлађујуће или опсежније него у општој популацији. Генерално, електрокардиограми су се такође показали варљивим. Са клиничке тачке гледишта, посматрачи су приметили систолну хипотензију, која је израженија током радног времена, праћена повећаним дијастолним притиском, понекад са умереним знацима хиперексцитабилности пирамидалног система; ређе су били знаци акроцијанозе - заједно са неким променама у вазомоторној реакцији. Пријављена је периферна парестезија, посебно ноћу, која се може приписати спазму артериола и/или периферној неуропатији. Пријављена је и сензибилизација коже.
Нитроглицерин. Нитроглицерин је веома експлозивна супстанца која је веома осетљива на механички удар; такође се лако детонира топлотом или спонтаном хемијском реакцијом. У комерцијалним експлозивима, његова осетљивост се смањује додавањем апсорбента као што је дрвена маса и хемикалија као што су етилен гликол динитрат и амонијум нитрат. У облику правог или амонијачног динамита, супстанца представља само умерену опасност од експлозије.
Нитроглицерин се може апсорбовати у тело гутањем, удисањем или кроз нетакнуту кожу. Изазива проширење артерија, убрзан рад срца и смањен крвни и пулсни притисак. Пријављени су случајеви изненадне смрти међу радницима на експлозивима који су били у контакту са нитроглицерином; међутим, смрт се обично приписује деловању етилен гликол динитрата помешаног са нитроглицерином у производњи динамита.
Већина радника се брзо прилагођава хипотензивном дејству нитроглицерина, али прекид излагања (чак и на неколико дана, на пример током викенда) може да прекине ову адаптацију, а неки радници могу чак бити подвргнути периоду мучнине када наставе са радом у понедељак јутра; неки радници се никада не прилагођавају и морају бити уклоњени из излагања након пробног периода од 2 до 3 недеље. Продужена изложеност нитроглицерину може довести до неуролошких поремећаја, а гутање великих количина обично узрокује фатални колапс.
Почетни симптоми излагања су главобоља, тупост и смањен крвни притисак; они могу бити праћени мучнином, повраћањем са последичним умором и губитком тежине, цијанозом и поремећајима централног нервног система који могу бити интензивни као акутна манија. У случајевима тешког тровања примећени су конфузија, немирност, халуцинације и манијакалне манифестације. Алкохолна пића могу изазвати тровање и повећати његову тежину. Код хроничног тровања јављају се пробавне сметње, тремор и неуралгија.
Нитроглицерин може изазвати умерену иритацију на месту примене; ерупције дланова и интердигиталних простора и чиреви испод ноктију примећени су код радника који рукују нитроглицерином.
Хлоровани нитропарафини. Када су изложени топлоти или пламену, хлоровани нитропарафини се лако разлажу у опасне паре као што су фосген и азотни оксиди. Ова веома токсична испарења могу довести до иритације слузокоже и оштећења плућа са различитим степеном акутног едема и смрти. Међутим, нису пријављене никакве информације о случајном излагању људи.
Токсичност неких супстанци није јасно разјашњена. Генерално, међутим, експериментално излагање високим концентрацијама је изазвало оштећење не само респираторног система, већ и могуће јетре, бубрега и кардиоваскуларног система. Поред тога, гутање је изазвало загушење гастроинтестиналног тракта, а иритација коже резултат је контакта са великим количинама. Нису забележени значајнији извештаји о хроничним локалним или системским случајевима тровања индустријских радника.
Хлоровани нитропарафини укључују хлоронитрометан, дихлоронитрометан, 1-хлоро-1-нитроетан, 1,1-дихлоро-1-нитро-етан, 1-хлоро-1-нитропропан, 1-хлоро-2-нитропропан, 2-хлоро-1-нитропропан и 2-хлоро-2-нитропропан.
2-нитропропан (2-НП)
Студије на људима који су случајно били изложени 2-НП показују да кратко излагање високим концентрацијама може бити штетно. Један извештај приписује смрт једног радника и оштећење јетре код другог изложености високог нивоа 2-НП до које је дошло док су фарбали унутрашњост резервоара. Користили су цинк-епоксидну боју разблажену са 2-НП и етилгликолом (2-етоксиетанолом). Други извештај описује смрт четири мушкарца који су радили у скученим просторима са бојом, површинским премазом и производима од смоле на бази полиестера који садрже 2-НП. Сва четири радника су имала оштећење јетре и уништење хепатоцита. Аутори су смрт приписали прекомерном излагању 2-НП, али су признали да су други растварачи можда играли улогу пошто 2-НП није идентификован токсиколошком анализом. Континуирано излагање концентрацијама од 20 до 45 ппм 2-НП изазвало је мучнину, повраћање, дијареју, анорексију и јаке главобоље код радника у једној фабрици. У другом случају, токсични хепатитис се развио код грађевинских радника који су наносили епоксидне смоле на зидове нуклеарне електране. Иако се хепатитис приписује познатом хепатоксину, п,п'-метилендианилин (4,4'-диаминодифенилметан), то је такође могло да буде резултат 2-НП који су мушкарци користили за прање епоксидних смола са своје коже.
Радници можда неће моћи да открију 2-НП по његовом мирису, чак ни у присуству потенцијално опасних концентрација. У једном извештају се наводи да људи не могу да открију 2-НП на 83 ппм по његовом мирису. Други наводи да се 2-НП не може детектовати мирисом све док концентрација не буде око 160 ппм. Међутим, 1984. године једна студија је пријавила детекцију мириса на 3.1 и 5 ппм.
Студије карциногености. 2-НП је канцероген код пацова. Студије су показале да је излагање 100 ппм 2-НП током 18 месеци (7 сати дневно, 5 дана у недељи) довело до деструктивних промена јетре и хепатоцелуларног карцинома код неких мушкараца. Повећање изложености 2-НП довело је до повећане инциденције рака јетре и бржег оштећења јетре. Године 1979. објављена је епидемиолошка студија на 1,481 радника у хемијској компанији изложеној 2-НП. Аутори закључују да „анализа ових података не указује на необичан образац смртности од рака или других болести међу овом групом радника“. Они на одговарајући начин примећују, међутим, да „и зато што је кохорта мала и зато што је период латенције, за већину, релативно кратак, не може се закључити из ових података да 2-НП није канцероген за људе“.
Поред тога, постоји низ необјашњивих налаза у вези са смртношћу од карцинома уочених међу запосленима које је компанија класификовала да нису изложени 2-НП. Када се комбинују подаци о морталитету за све мушкарце, без обзира на категорију изложености, било је четири смртна случаја од рака лимфе, од којих се очекивао само један. Међу укупно 147 запослених жена било је осам смртних случајева од свих узрока у поређењу са 2.9 очекиваних смрти и четири смрти од рака у поређењу са 0.8 очекиваних. Коначно, аутори извештавају да је седам смртних случајева од саркома, што је релативно редак облик малигнитета, примећено у малој студијској кохорти. Овај број изгледа необично висок. Међутим, није било могуће генерисати очекивани број смртних случајева ради поређења да би се статистички утврдило да ли су саркоматозни карциноми у вишку, јер се као категорија не могу издвојити у стандардној методи пријављивања и класификације смрти. Укратко, до данас нема директних доказа да је 2-НП канцероген за људе. До 1982. ИАРЦ је закључио да постоји „довољно доказа“ за 2-НП као канцероген код пацова; у исто време, АЦГИХ га је класификовао као канцероген за људе. Тренутно је класификован као канцероген А3 (канцероген код животиња).
Мере безбедности и здравља
Најважније методе техничке контроле за спречавање опасности су општа или локална издувна вентилација. Општа вентилација подразумева разређивање контаминираног ваздуха свежим ваздухом помоћу вентилатора или дуваљки у радном окружењу. Локална издувна вентилација обично значи уклањање загађивача из окружења у којем се стварају штетна испарења. Концентрацију у радној просторији треба одржавати испод граница изложености коришћењем обе ове методе.
Ако није могуће смањити прекомерне количине загађивача у ваздуху само методама вентилације, препоручује се затварање процеса или сегрегација особља. Апарати у којима се производе или обрађују алифатична нитро-једињења треба да буду затвореног типа. Радницима треба обезбедити заштитну опрему за дисање и заштиту коже. Неопходне су и мере против пожара и експлозија. Такође се препоручује општи медицински надзор, укључујући периодичне лекарске прегледе радника.
Где је могуће, хлоропикрин треба заменити мање токсичном хемикалијом. Тамо где постоји ризик од излагања (нпр. при фумигацији земљишта), радници треба да буду адекватно заштићени ношењем одговарајуће хемијске заштите за очи, респираторне заштитне опреме по могућству типа са доводом ваздуха и, у случају високих концентрација, заштитне одеће за спречавање излагање коже. Посебну пажњу треба обратити приликом мешања и разблаживања хлоропикрина; пластенике у којима је третирано земљиште треба јасно означити и спречити улазак незаштићених лица.
Главна ствар у производњи и употреби ЕГДН-а је превенција експлозија; стога је неопходно усвојити исте мере безбедности као оне које се користе у производњи нитроглицерина и у индустрији експлозива у целини. Значајан напредак у овом погледу постигнут је даљинским управљањем (оптичким, механичким или електронским путем) најопаснијих операција (посебно млевења) и аутоматизацијом бројних процеса као што су нитрирање, мешање, пуњење кертриџа и тако даље. Аранжмани овог типа такође имају предност што смањују на минимум и број радника који су изложени директном контакту са ЕГДН-ом и повезана времена изложености.
У случајевима када су радници и даље изложени ЕГДН-у, неопходне су разне мере безбедности и здравља. Концентрацију ЕГДН у смеши експлозива треба посебно смањити у зависности од температуре околине, и — у земљама са умереном климом — не би требало да прелази 20 до 25% ЕГДН; током топле сезоне, можда би било прикладно потпуно искључити ЕГДН. Међутим, треба избегавати пречесте промене у концентрацији ЕГДН како би се спречила повећана учесталост повлачења. Да би се смањила опасност од удисања, потребно је контролисати концентрацију атмосфере на радном месту помоћу опште вентилације и, по потреби, усисавања ваздуха, јер локална издувна вентилација може да носи опасност од експлозије.
Упијање коже може се смањити усвајањем одговарајућих метода рада и употребом заштитне одеће, укључујући полиетиленску заштиту за руке; неопрен, гума и кожа лако продиру нитрогликолом и не могу пружити адекватну заштиту. Послодавац треба да обезбеди да се опрема пере најмање два пута недељно. Личну хигијену треба подстицати, а радници треба да се истуширају на крају сваке смене. Индикатор сулфитног сапуна могао би открити све заостале трагове нитроглицерин/ЕГДН мешавине на кожи; радну одећу треба потпуно одвојити од личне одеће. Заштитна опрема за дисање може бити неопходна под одређеним околностима (као што је рад у затвореним просторима).
Током производње нитроглицерина неопходно је применити мере потребне за руковање експлозивним материјалима, као што је објашњено на другом месту у Енциклопедија. Посебну пажњу треба посветити ефикасној контроли процеса нитрирања, који укључује високо егзотермну реакцију. Посуде за нитрацију треба да буду опремљене расхладним калемовима или сличним уређајима, и мора бити могуће потпуно утопити пуњење у случају настанка опасне ситуације. У постројењу не би требало да се користи стакло или метал, а опрема на електрични погон је обично искључена.
Где је могуће, процес треба да буде потпуно аутоматизован, са даљинским управљањем и надзором телевизије затвореног круга. Тамо где се од људи захтева да раде са нитроглицерином, треба инсталирати локалну издувну вентилацију подржану добром општом вентилацијом. Сваком раднику треба обезбедити најмање три комплетна комплета радне одеће, укључујући покривала за главу, коју треба да опере код послодавца. Ову одећу треба променити барем на почетку сваке смене; ни у ком случају не би требало да се врате ногавице или рукави тунике, већ да се носе само одобрене ципеле у добром стању. Нитроглицерин ће продрети у танку гуму; сходно томе, заштиту руку треба направити од најлона или полиетилена са памучном подлогом која упија зној.
Када се сумња на неоправдано високе атмосферске концентрације нитроглицерина, радници треба да носе заштитну опрему за дисање, а радници који чисте посуде за бројање, хале машине и јаме за вучу треба да буду опремљени респираторима за ваздухопловство. Ни у ком случају не смеју се пуштати храна, пића или дувански производи на радно место, а потребно је пажљиво прање пре оброка.
Са 2-нитропропаном треба руковати на радном месту као потенцијалним канцерогеном за људе.
Медицинска превенција. Ово укључује преглед пре ступања на посао који се бави општим здравственим стањем, кардиоваскуларним системом (неопходан је електрокардиографски преглед у мировању и током вежбања), неуролошким системом, урином и крвљу. Особе са систолним притиском вишим од 150 или нижим од 100 мм Хг или дијастолним притиском вишим од 90 или нижим од 60 мм Хг у принципу не треба сматрати способним за професионалну изложеност нитрогликолу. Није препоручљиво да се труднице излажу. Поред периодичних прегледа, неопходан је преглед радника који се враћају на посао након дужег одсуства због болести. Електрокардиограм треба поновити најмање једном годишње.
Сви радници који пате од срчаних обољења, хипертензије, поремећаја јетре, анемије или неуролошких поремећаја, посебно вазомоторног система, не би требало да буду изложени мешавинама нитроглицерина/ЕГДН. Такође је препоручљиво превести на друга радна места све раднике који су били запослени дуже од 5 до 6 година на опасним пословима и избегавати пречесту промену интензитета изложености.
Табеле алифатичних нитроједињења
Табела 1 - Хемијске информације.
Табела 2 - Опасности по здравље.
Табела 3 - Физичке и хемијске опасности.
Табела 4 - Физичка и хемијска својства.