Gorušičji plin: ime, formula, karakteristike i zanimljivosti o tvari

Prvi kemijski napad u povijesti proveden je 22. travnja 1915. od strane njemačkih vojnika u blizini belgijskog grada Ypresa. U kvaliteti otrovna tvar U to vrijeme korišten je klor, koji je postao prva vrsta kemijskog oružja. Nakon prvog napada uslijedio je drugi, 31. svibnja iste godine, na istočnoj fronti, koristeći fozgen. I 12. svibnja 1917., nakon još nekoliko epizoda uspješne upotrebe drugih toksičnih tvari (agensa), ponovno je izvršen kemijski napad u blizini Ypr-a - uz upotrebu senfa, kasnije nazvanog "senf" na bojnom polju.

Povijest

Domovinski senf se može smatrati Belgijom. Njezin domaći fizičar Cesar Depre prvi je put 1822. sintetizirao tu tvar. Dobio je senfni plin kada je bio izložen etilen sumpornom kloridu (sumpor diklorid). Gorčicu od gorušice dobili su Rich iz 1854. i Frederick Guthrie 1860. koristeći iste reagense. Potonji je u svom istraživanju već govorio o štetnom djelovanju plina.

Po prvi put, čisti senf plin nabavio je njemački znanstvenik Viktor Meyer. Umjesto izravne sinteze, koristio je tiodiglikol i fosfor triklorid. Meyer je detaljno opisao fizikalna i kemijska svojstva ovog spoja.

Tijekom Prvog svjetskog rata i nakon njega, Lommel i Steinkopf proučavali su plin (tada se pojavio izvorni naziv ove tvari, Lost). Zahvaljujući njihovim istraživanjima, Njemačka je već 1917. mogla primijeniti Lost. Upotrijebljeni postupak priprave bio je isti kao i kod Meyer-a, umjesto tionil klorida umjesto triklorida ugljika.

Nakon gasnih napada, države Antante su shvatile učinkovitost plina senfa i nakon nekog vremena počele su ga proizvoditi.

U Guiller's Germany, proizvodnja gorušice je bila od velike važnosti: količina proizvedenog OM-a izmjerena je u stotinama tisuća tona. Njezino uništenje nakon rata trajalo je oko deset godina.

Vrijednost i koristi

Prije plina od senfa, Nijemci su koristili otrovni klor i gušeći fosgen / difosgen (kao i njihove smjese u različitim omjerima) - plinoviti OM. Za svu njihovu učinkovitost, imali su i nedostatke: ovisnost o meteorološkim uvjetima, poteškoće s isporukom i ugradnjom plinskih cilindara, loše kontrolirani polumjer oštećenja. Izumom streljiva za artiljerijsko ispaljivanje s agensima, postalo je moguće koristiti otrovne tvari u bilo kojem agregatnom stanju: tekućem, krutom, plinovitom. Ovdje se nalaze čvrsti spojevi s arsenom. Međutim, države Antante su brzo poboljšale plinske maske, a ti su agenti postali nedjelotvorni.

Pojavom senfa započela je nova faza u razvoju organske tvari. Glavno obilježje Izgubljenog plina bilo je djelovanje mjehura na koži - osim dišnih organa, utjecalo je i na oči i dijelove tijela, prodirući ispod odjeće i cipela, dok nije koristilo plinske maske. Osim toga, senf plin imao nisku volatilnost - to je dopušteno "zaraziti" ne živu snagu, ali cijeli dijelovi terena.

Zbog ovog niza prednosti u odnosu na druge kemijske agense prve generacije, senf plin je dugo ostao "u upotrebi", njegova proizvodnja u velikim količinama odvijala se do sredine XX. Stoljeća.

struktura

Sustavni naziv senfa je 2,2'-diklorodietilsulfid. U Engleskoj i Sjedinjenim Američkim Državama, to se zove "senfni plin" zbog karakterističnog kaustičnog mirisa češnjaka. U Njemačkoj je plin dobio kodna imena H (za tehničke), HS i kasnije HD - za destiliranu tvar.

Formula senfa plina relativno je jednostavna.

Fizička svojstva

U normalnim uvjetima (atmosferski tlak, temperatura 20 ^° C) iperit je hlapljiva uljna tekućina. Karakterističan miris i žućkasta boja daju nečistoće. Ne otapa se u vodi, već hidrolizira (razgrađuje) kako bi nastala tiodiglikol. Ograničena je u alkoholu, au organskim otapalima - eter, benzen, kloroform, životinjska i biljna ulja - vrlo dobro. Također je vrlo topiv u drugim kemijskim agensima, što vam omogućuje stvaranje smjesa nekoliko tvari.

Kemijska svojstva i neutralizacija

Iako je ranije u tekstu spomenuto da se otrovni senf podliježe hidrolizi u vodi, u praksi se često primjećuje sljedeće: senf, skladišten nekoliko godina u nepovoljnim uvjetima, u vlažnim prostorijama ili u oštećenim cilindrima, izgubio je malo aktivnosti. To ne odgovara laboratorijskim podacima: ako se supstanca hidrolizira, ona prestaje postojati u svom izvornom molekularnom obliku (za plin) i gubi svoja svojstva. Ta se kontradikcija objašnjava činjenicom da voda i iperit nisu tekućine koje se mogu miješati: intenzivno miješanje se odvija u laboratoriju tijekom hidrolize, a reakcija prolazi kroz cijeli volumen, a u poljskim uvjetima voda prekriva plinu od gorušice, a reakcija se odvija samo na granici dva medija, i to je izuzetno sporo i reverzibilno.

Za otplinjavanje (neutralizacija) senfa u velikim količinama bjelila, u zajedničkom "izbjeljivaču" je od posebne važnosti. Nanesite ga u obliku koncentrirane vodene otopine, u kojoj su inficirani zaraženi objekti, temeljito izmiješani. Hipokloriti su ekonomski najpovoljniji: jeftini su i proizvode se u velikim količinama.

U posljednjih nekoliko desetljeća, kloramini su postali važni za otplinjavanje otrovnog gorušice. Kloramin T je jedan od najvažnijih u praktičnoj primjeni.U usporedbi sa kompleksnim učinkom izbjeljivača na senf, reakcija s natrijevom soli kloramina T je jednostavna: sumpor u diklorodietil sulfidu oksidira i nastaje produkt dodavanja kloramina. Na temelju kloramina T u SAD-u stvorena je mješavina koja je pogodna za otplinjavanje čak i instrumenata i automobila.

Preostale smjese za otplinjavanje, iako mogu biti učinkovitije, u praksi imaju ograničenu primjenu zbog visokih troškova sirovina i složenosti proizvodnje.

Jedna od kvalitativnih reakcija, koja omogućuje detekciju 10 mg gorušice u 1000 litara zraka, je reakcija sa zlatnim (II) kloridom, koji je karakteriziran pojavom žućkastog taloga u otopini klorida i visokim koncentracijama senfa, crvenkasto-žutih uljnih kapljica.

recepcija

Postoje tri glavna načina za proizvodnju senfa u laboratoriju i na industrijskoj razini.

Prvi je reakcija etilena sa sumpornim dikloridom. Ovu metodu je razvio Guthrie.

Drugi je postupak otkrio Meyer i sastojao se od djelovanja na tiodiglikol pomoću sredstava za kloriranje: fosfornih klorida, hidroklorida, tionil klorida.

Treću metodu razvio je 1942. godine Lazier u SAD-u. Temelji se na interakciji vodikovog sulfida s vinil kloridom u prisutnosti organskih peroksida kao katalizatora. Prinos proizvoda može doseći 75% - to je visoka vrijednost za organsku sintezu.

Djelovanje na tijelo

Senfni plin je otrovno i žestoko trovanje. Djeluje na sve dijelove tijela, stoga za zaštitu od njega potrebna je posebna odjeća koja pokriva cijelu površinu tijela.

Senf mora imati latentno razdoblje djelovanja, to jest, odmah nakon kontakta s kožom, neće biti simptoma, a tek nakon 2-6 sati pojavljuje se crvenilo, upala - epidermis se odbija. Epidermis umire, a na njegovom mjestu se pojavljuju gnojnica i čirevi koji zahtijevaju dugotrajno liječenje. Ako nema takvog liječenja, smrt nastupa između nekoliko sati i mjesec dana (ovisno o dozi lijekova).

Kada gorušičji plin dođe u kontakt s očima, započinje upala prednjeg dijela oka, osobito rožnice (čak je i gubitak vida moguć zbog zamućenja). Zatim se razvijaju gnojni konjunktivitis i nekroza tkiva, što zahtijeva dugotrajno liječenje.

Učinak senfa na dišni sustav lokaliziran je u gornjem respiratornom sustavu. Pojavljuje se unutarnje krvarenje, pojavljuju se gnojni i gangrenozni žarišta, a pri visokim koncentracijama može se razviti plućni edem.

Opći učinak trovanja senfa posljedica je činjenice da ne samo da utječe na zahvaćena područja, već se apsorbira u krvotok i širi se cijelim tijelom, što se očituje u cirkulacijskim poremećajima, toksičnom bubrežnom, gastrointestinalnom i cerebralnom krvarenju.

Modifikacije temeljene na gorušici

Poznato je da su prije Drugog svjetskog rata i tijekom njega vojni kemijski laboratoriji u SAD-u i Engleskoj bili angažirani u Levinstein yperitu, mješavini običnog senfog plina s polisulfidima, čija je struktura sadržavala duge lance atoma sumpora. Teško je procijeniti vojnu važnost ove tvari.

Nakon Prvog svjetskog rata, već spomenuti Steinkopf dobio je dibrom- i dijod-dietil-sulfide (takozvani Izgubljeni brom i Jod). Nisu dobili široku primjenu, budući da u odnosu na djelotvornost odgovaraju konvencionalnom gorušičnom plinu, au proizvodnji su mnogo skuplji.