Физико-химические свойства отравляющих веществ

 

Стойкость ОВ – время сохранения им поражающего действия, в которое входят как продолжительность пребывания их на местности в неизменном виде, так и длительность заражения атмосферы в результате испарения с почвы и поверхностей. Стойкость ОВ на местности зависит от климатических и метеорологических условий, способствующих ускорению или замедлению испарения вещества.

Облако пара ОВ, образующееся непосредственно в момент применения химического оружия, например при разрыве химических боеприпасов, называется первичным облаком. Облако пара ОВ, образующееся за счет испарения отравляющего вещества с зараженной местности, сооружений и объектов, называется вторичным облаком.

Как первичное, так и вторичное облако ОВ распространяется по направлению ветра на различные расстояния от места применения. Расстояние от подветренного края участка применения (участка заражения) до внешней границы зараженного облака, на котором сохраняется боевая концентрация ОВ, называется глубиной распространения облака зараженного воздуха.

Глубина распространения как первичного, так и вторичного облака зараженной атмосферы зависит от первоначальной концентрации ОВ, степени вертикальной устойчивости воздуха, скорости ветра, топографии местности.

Средняя продолжительность поражающего действия первичного облака – 30 мин, вторичного – от нескольких часов до нескольких суток.

Растворимость ОВ характеризуется концентрацией насыщенного раствора. Растворимость ОВ имеет большое значение для правильного выбора методов и средств дегазации.

Температура кипения – температура равновесного перехода жидкости в пар при постоянном внешнем давлении. ОВ с температурами кипения ниже 150 ºС являются нестойкими веществами: они сохраняют поражающие свойства на открытой местности около 1 ч. Более высококипящие ОВ являются стойкими и длительно действующими, способными заражать местность на долгое время.

Температура плавления – температура равновесного фазового перехода кристаллического (твердого) вещества в жидкое состояние или обратно при постоянном внешнем давлении. Температуры плавления ОВ накладывают определенные ограничения на их применение. Если жидкие ОВ затвердевают при температурах ниже 15 ºС, то они малоэффективны в холодное время года.

Классификация отравляющих веществ

 

ОВ по тактической классификации подразделяются на две большие группы: ОВ смертельного действия и ОВ, временно выводящие человека из строя (приложение 2).

ОВ смертельного действия – вещества, предназначенные для уничтожения живой силы противника. ОВ, временно выводящие человека из строя – вещества, позволяющие решать тактические задачи по выведению живой силы противника из строя на сроки от нескольких минут до нескольких суток.

По физиологической классификации (в зависимости от механизма воздействия на организм человека) ОВ подразделяются на ОВ нервно-паралитического, кожно-нарывного, общеядовитого, удушающего, психотропного и раздражающего действия, а также нейротропные токсины (приложение 2).

 

Отравляющие вещества смертельного действия

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия

 

ОВ нервно-паралитического действия – фосфорорганические соединения, нарушающие нормальное функционирование нервной системы с появлением судорог, переходящих в параличи.

Все ОВ нервно-паралитического действия при попадании в организм химически связывают ферменты, регулирующие процесс передачи нервных импульсов, что приводит к замедлению и прекращению циркуляции биотоков в нервных путях. При этом ОВ проникают в организм через органы дыхания и неповрежденную кожу (попадание капель ОВ на одежду и кожу или контакт с зараженными поверхностями).

Зарин

 

Зарин – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты (шифр по единой международной классификации GB) (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Химическая формула зарина

 

Зарин – бесцветная прозрачная жидкость без запаха. Неочищенный зарин имеет желтоватую окраску и слабый фруктовый запах (запах яблок). Хорошо растворяется в воде и в органических растворителях. Кипит при температуре T_кип = 152 °С, замерзает при температуре Т_зам = –57 °С, вследствие чего его применение возможно в любое время года. Пары зарина тяжелее воздуха в 4,86 раза.

Вещество стойкое, способное заражать местность на длительный срок.

Зарин вступает в реакцию с щелочами, в том числе с водным раствором аммиака – образующиеся при этом соединения нетоксичны. Катализатором при этом может служить перекись водорода – при добавлении ее в щелочь разложение зарина ускоряется в 50 раз.

Относительная токсичность зарина при ингаляционном пути воздействия LCτ₅₀ = 0,075 мг·мин/л. Боевая концентрация С = 0,0005 мг/л. Кожно-резорбтивная токсодоза LD₅₀ = 24 мг/кг.

Период скрытого действия зарина практически отсутствует (не превышает 10 мин). Первые симптомы поражения – сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания. При попадании капель зарина на кожу появляются мышечные подергивания (мышечный тик) вблизи пораженного участка. Далее возникает одышка, слезотечение, повышенное отделение холодного пота. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пострадавший теряет сознание, по всему телу распространяются сильные судороги, переходящие в параличи. При токсодозе LD₅₀ смерть наступает через 5…15 мин после попадания зарина в организм от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.

Зарин обладает кумулятивными свойствами, то есть действие нескольких небольших доз его, поступающих в организм с интервалом до суток, суммируется и может вызвать смертельные отравления.

ЗОМАн

 

Зоман – пинаколиновый эфир метилфторфосфоновой кислоты (шифр GD) (рис. 2).

 

 

Рис. 2. Химическая формула зомана

 

Зоман – бесцветная прозрачная жидкость без запаха. Неочищенный зоман имеет темно-желтую окраску и обладает камфарным запахом. Плохо растворяется в воде, лучше – в органических растворителях. T_кип = 190 °С, Т_зам = –80 °С. Пары зомана тяжелее воздуха в 6,33 раза.

Пористые материалы впитывают зоман намного больше, чем зарин. Вещество стойкое, способное заражать местность на длительный срок.

Зоман обладает большей токсичностью, чем зарин: LCτ₅₀ = 0,03 мг·мин/л, С = 2·10^–5 мг/л, LD₅₀ = 1,4 мг/кг.

По характеру физиологического действия зоман аналогичен зарину, однако кумулятивные свойства зомана выражены сильнее.

 

Вещество VX

 

Вещество VX (V-газ) – O-этиловый S-2-(N, N-диизопропиламино) этиловый эфир метилфосфоновой кислоты (шифр VX) (рис. 3).

 

Рис. 3. Химическая формула VX

 

VX – бесцветная маслянистая жидкость без запаха, напоминающая глицерин. Неочищенный VX имеет зеленовато-желтую окраску и по консистенции похож на загустевшее машинное масло. Плохо растворяется в воде, лучше – в органических растворителях. T_кип = 298 °С, Т_зам = –39 °С. Пары VX тяжелее воздуха в 9,2 раза.

VX обладает наибольшей токсичностью из всех ОВ нервно-паралитического действия: LCτ₅₀ = 0,01 мг·мин/л, С = 1·10^–5 мг/л, LD₅₀ = 0,1 мг/кг.

По характеру физиологического действия VX аналогичен зарину и зоману, однако значительно быстрее всасывается через кожные покровы – он поражает людей, защищенных противогазами и одеждой из хлопчатобумажной ткани (опасность представляют даже мелкие капли, попавшие на верхнюю одежду).