Открыть сервисСервис
Главная → Блог → Фосген — химическое вещество

Фосген — химическое вещество

Фосген (карбонилхлорид, COCl₂) — двухзамещённый хлорангидрид угольной кислоты, бесцветный газ с характерным запахом скошенного сена или прелых фруктов. Относится к классу хлорпроизводных карбонильных соединений. При нормальных условиях — тяжёлый газ (плотность около 3,4 кг/м³), в 2,5 раза плотнее воздуха, кипит при +8,2 °C, замерзает при −118 °C. В воде малорастворим, гидролизуется с образованием соляной и угольной кислот. В чистом виде фосген практически не имеет запаха; характерный «сенный» аромат обусловлен примесями, прежде всего дифосгеном и трихлорметилхлорформиатом.

Химические свойства

Фосген — сильный электрофильный реагент. Он легко вступает в реакции нуклеофильного ацилирования: амины превращает в изоцианаты и карбаматы, спирты — в хлорформиаты, фенолы — в арилхлорформиаты. При нагревании с водой гидролизуется до CO₂ и HCl, с щелочами даёт соли соляной и угольной кислот. При длительном хранении или на свету медленно разлагается с выделением фосгена и фосгена-димера (трифосгена), что делает старые образцы более токсичными.

Ключевая реакция качественного обнаружения — взаимодействие с дифениламином и бензидином на фильтровальной бумаге, а также разложение парами щёлочью с последующим определением хлорид-ионов.

Получение

Промышленный синтез фосгена основан на реакции монооксида углерода с хлором на активированном угле (катализатор — активированный уголь, температура 20–150 °C):

CO + Cl₂ → COCl₂

Ранее применяли фотолиз смеси CO и Cl₂ под действием ультрафиолета, а также синтез из фосгена и оксида углерода при высоких температурах. В лабораторных условиях фосген получают действием щавелевой кислоты на пентахлорид фосфора, разложением трихлорметилхлорформиата или трифосгена.

Применение

Химическая промышленность

Основной объём производимого фосгена (свыше 90 % мирового выпуска, порядка 2–3 млн тонн в год) идёт на синтез изоцианатов, прежде всего метилдифенилдиизоцианата (МДИ) и толуилендиизоцианата (ТДИ). Из МДИ получают полиуретаны — материалы для теплоизоляции, мебели, автомобилестроения, обуви. Фосген также служит сырьём для производства пестицидов (например, карбарила), лекарственных средств (цефалоспорины, барбитураты, хлорамфеникол), пластификаторов и красителей.

Военное дело

Фосген (боевой индекс CG) применялся как химическое оружие. Впервые в боевых условиях был применён немецкой армией 12 декабря 1915 года под Ипром. За годы Первой мировой войны фосген стал наиболее массовым удушающим отравляющим веществом: на его долю приходилось около 80 % всех химических потерь. В СССР фосген производился под обозначением «вещество 4» и входил в арсенал химических войск. Согласно Конвенции о запрещении химического оружия (1993), производство и применение фосгена в военных целях запрещено; Россия уничтожила свои запасы фосгена к 2015 году.

Токсикология

Фосген относится к удушающим (пневмотоксическим) отравляющим веществам. Порог ощущения запаха — около 1,5–3 мг/м³, смертельная концентрация при вдыхании 30 минут — около 3,2 мг/м³ (по другим данным, LCt50 порядка 3200 мг·мин/м³).

Отравление фосгеном характеризуется скрытым (латентным) периодом от 2 до 24 часов, в течение которого пострадавший может чувствовать себя удовлетворительно. Затем развиваются признаки токсического отёка лёгких: одышка, кашель, цианоз, пена из дыхательных путей. Механизм действия связан с неконкурентным ингибированием ферментов карбоангидразы и фосфофруктокиназы в альвеолоцитах, что нарушает проницаемость альвеолярно-капиллярной мембраны и приводит к накоплению жидкости в лёгочной ткани.

Лечение: покой (даже минимальная физическая нагрузка ускоряет развитие отёка), ингаляции кислорода, введение кортикостероидов, мочегонных, антигистаминных средств. Специфического антидота не существует.

Меры безопасности

Работы с фосгеном в промышленности ведут в закрытых системах с автоматическим контролем концентрации. ПДК в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/м³. Для экстренной нейтрализации паров фосгена применяют аммиак, а также водно-щелочные растворы.

См. также

Источники

  • Ремизов А. Н., Мамедов И. В., Плетнев Д. А. Токсикология. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
  • Ушков К. Н., Боровков В. М. Химическое оружие на боевых ракетах. — М.: Военный паритет.
  • Справочник химика. Том 2. Органические и неорганические соединения.
  • Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия (1993).

Похожие материалы

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru