Бензидин: свойства и токсикологическая опасность¶

Бензидин — это ароматический диамин, органическое соединение с химической формулой NH₂–C₆H₄–C₆H₄–NH₂ (4,4'-диаминобифенил). В чистом виде представляет собой бесцветные или слегка желтоватые кристаллы, темнеющие на свету и при хранении. Бензидин относится к классу первичных ароматических аминов и является важным промышленным промежуточным продуктом в производстве азокрасителей, однако его использование строго ограничено из-за выраженной токсичности и доказанной канцерогенности для человека.

¶Физические и химические свойства

Бензидин имеет молекулярную массу 184,24 г/моль, температуру плавления 127–128 °C и температуру кипения 400 °C (с частичным разложением). Соединение плохо растворимо в холодной воде, лучше — в горячей, а также в этаноле, диэтиловом эфире и хлороформе.

В химическом отношении бензидин — слабое двухкислотное основание (pKa1 ≈ 3,1; pKa2 ≈ 4,8), образующее устойчивые соли с минеральными кислотами (гидрохлорид, сульфат). Реакция диазотирования с последующим азосочетанием лежит в основе синтеза многочисленных азокрасителей, прежде всего прямых и кислотных. Характерной качественной реакцией является окисление до интенсивно окрашенного хинона (синего или фиолетового цвета), что используется в аналитической химии, в частности для определения окислителей (например, пероксида водорода) и некоторых металлов.

¶История и промышленное применение

Впервые бензидин был синтезирован в 1845 году русским химиком Н. Н. Зининым восстановлением азобензола. Промышленное значение соединение приобрело после открытия в 1884 году П. Гриссом синтеза прямого красителя конго красного, производимого из бензидина. В конце XIX — первой половине XX века бензидин стал одним из ключевых полупродуктов анилинокрасочной промышленности. На его основе выпускались тысячи тонн красителей: конго красный, прямой чёрный, бензопурпурин и другие.

В СССР и России бензидин также использовался в аналитической практике — как реагент для обнаружения ионов меди, свинца, железа и других металлов, а также для определения активного хлора и цианидов. В меньшей степени соединение применялось в синтезе полимеров и в качестве отвердителя эпоксидных смол.

В связи с доказанной канцерогенностью в большинстве развитых стран промышленное производство и использование бензидина в качестве свободного основания запрещено или строго ограничено. Современные предприятия перешли на замкнутые циклы и использование менее опасных заменителей, однако в ряде стран (включая Россию) соединение по-прежнему производится в ограниченных масштабах для научных и специальных целей.

¶Токсикология и опасность для здоровья

Бензидин является высокотоксичным соединением и относится к канцерогенам первой группы по классификации Международного агентства по изучению рака (IARC). Основной путь поступления в организм — ингаляционный (вдыхание пыли и паров) и пероральный; возможна резорбция через неповреждённую кожу.

Острая интоксикация встречается редко (в основном при авариях) и проявляется головной болью, головокружением, цианозом, тошнотой, рвотой, поражением печени и почек. Хроническое воздействие представляет наибольшую опасность: бензидин метаболизируется в печени с образованием реакционноспособных промежуточных продуктов, которые повреждают ДНК эпителия мочевыводящих путей. Доказана этиологическая связь между профессиональным контактом с бензидином и развитием рака мочевого пузыря. Латентный период заболевания может составлять от 5 до 25 лет.

В Российской Федерации бензидин отнесён к веществам первого класса опасности (чрезвычайно опасные). Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны установлена на уровне 0,1 мг/м³ (аэрозоль). Работы с бензидином требуют герметизации оборудования, применения средств индивидуальной защиты (респираторы, защитные костюмы, перчатки) и обязательного медицинского контроля персонала. Согласно санитарным правилам, использование бензидина в качестве свободного основания в промышленности запрещено; допускается применение только его солей в виде водных растворов, что снижает риск пылеобразования.

¶Экологический аспект

Попадая в окружающую среду со сточными водами производств, бензидин сорбируется почвой и донными отложениями, медленно разлагаясь под действием микроорганизмов. Соединение токсично для водных организмов (рыбы, дафнии). В водоёмах ПДК бензидина составляет 0,0005 мг/л (для рыбохозяйственных водоёмов). Ввиду устойчивости и биоаккумулятивного потенциала бензидин включён в списки приоритетных загрязнителей в ряде стран.

¶Интересные факты

• Реакция окисления бензидина (так называемая бензидиновая проба) используется в криминалистике и судебной медицине для обнаружения следов крови — в присутствии гемоглобина и перекиси водорода появляется синее окрашивание.
• Бензидин является одним из первых веществ, для которых была научно доказана профессиональная канцерогенность: связь с раком мочевого пузыря у рабочих красильных производств установлена в 1930-х годах.

¶Источники

• Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1.
• Вредные химические вещества. Азотсодержащие органические соединения: справочник / под ред. Б. А. Курляндского. — Л.: Химия, 1992.
• IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 99: Some Aromatic Amines. — Lyon: IARC, 2010.
• ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».