Хлорпикрин как отравляющее вещество¶
Хлорпикрин (трихлорнитрометан, CCl₃NO₂) — органическое соединение, хлорпроизводное нитрометана, при нормальных условиях представляющее собой тяжёлую маслянистую жидкость с резким раздражающим запахом. Относится к классу галогеннитроалканов и известен прежде всего как боевое отравляющее вещество (ОВ) слезоточивого и раздражающего действия, а также как фумигант для обеззараживания зерна, почвы и складских помещений.
¶Физико-химические свойства
Хлорпикрин — бесцветная или слегка желтоватая жидкость, технический продукт часто имеет бурую окраску. Молярная масса — 164,38 г/моль, плотность около 1,65 г/см³, температура кипения — 112 °C, температура плавления — около −64 °C. Вещество практически нерастворимо в воде, но хорошо смешивается с органическими растворителями. Пары в 5,7 раза тяжелее воздуха, что позволяет им накапливаться в низинах, траншеях и подвалах. Хлорпикрин обладает выраженной летучестью: уже при обычной температуре создаёт опасные концентрации. Химически относительно устойчив, медленно гидролизуется водой, разлагается при нагревании с выделением токсичных газов — хлористого водорода, оксидов азота, фосгена.
¶История
Синтезирован шотландским химиком Джоном Стенхаузом в 1848 году путём взаимодействия пикриновой кислоты с хлорной известью. Первоначально применялся в сельском хозяйстве как инсектицид против вредителей зерновых запасов. В годы Первой мировой войны хлорпикрин был принят на вооружение армиями Германии, Франции, Великобритании и России; его применяли в артиллерийских снарядах и газовых шашках. В отличие от фосгена и иприта, хлорпикрин не являлся смертельным ОВ в обычных концентрациях, но вызывал тяжёлое поражение дыхательных путей и слизистых оболочек. В межвоенный период и во время Второй мировой войны он сохранялся в арсеналах ряда стран, однако массового боевого применения не получил.
¶Токсическое действие
Хлорпикрин — типичный представитель ОВ раздражающего действия (лакриматоров и стернитов). Основные пути поступления — ингаляционный и контактный. Вещество поражает слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей, кожу. Характерные симптомы: резь и жжение в глазах, обильное слезотечение, светобоязнь, чихание, кашель, чувство жжения в носу и горле, тошнота. В высоких концентрациях возможны отёк лёгких, поражение печени и почек. Токсичность для человека оценивается величиной LCt₅₀ порядка нескольких тысяч мг·мин/м³; порог раздражающего действия очень низок — первые признаки появляются при концентрациях порядка единиц миллиграммов на кубический метр. Средства индивидуальной защиты — противогаз и защитная одежда; при попадании на кожу вещество смывают водой с мылом.
¶Применение
¶Военное дело
В военной сфере хлорпикрин использовался как самостоятельно, так и в смесях с другими ОВ (например, с фосгеном и дифосгеном) для усиления раздражающего эффекта и маскировки. Применялся также для проверки исправности и герметичности противогазов — так называемый «хлорпикриновый тест», поскольку даже незначительная утечка вызывает слезотечение. Согласно Конвенции о запрещении химического оружия, хлорпикрин включён в список контролируемых веществ, его производство и хранение подлежат декларированию.
¶Сельское хозяйство
Как фумигант хлорпикрин применяется для обеззараживания зерна, муки, табака, почвы в теплицах и открытом грунте. Эффективен против насекомых-вредителей, нематод, грибковых спор и грызунов. В почве он подавляет патогенную микрофлору, что используется при выращивании овощных и цветочных культур. Внесение требует строгого соблюдения регламентов: вещество вносят в почву с последующей герметизацией (например, плёнкой) и выдерживают до полного разложения. В Российской Федерации применение хлорпикрина как пестицида регулируется санитарными нормами и допускается только лицензированными организациями.
¶Прочее
Вещество применяется в органическом синтезе как промежуточный реагент, а также в лабораторной практике. В прошлом использовалось для дезинсекции кораблей, железнодорожных вагонов и элеваторов.
¶Меры безопасности и регулирование
Хлорпикрин относится к сильнодействующим ядовитым веществам. Работа с ним требует вентиляции, средств защиты органов дыхания и кожи, контроля концентрации в воздухе рабочей зоны. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны в России установлена на уровне 0,5 мг/м³. Хранение и транспортировка осуществляются в герметичной таре с соблюдением правил перевозки опасных грузов. При пожарах вблизи складов с хлорпикрином выделяются высокотоксичные продукты горения, что требует эвакуации людей и применения изолирующих противогазов.
¶Экологические аспекты
При попадании в почву хлорпикрин постепенно разлагается, образуя хлориды и нитраты; период полуразложения зависит от температуры, влажности и типа почвы. В водоёмах вещество токсично для гидробионтов. Остаточные количества в сельскохозяйственной продукции контролируются санитарными службами. Накопление в окружающей среде в значимых количествах не отмечается благодаря относительно быстрой деградации.
¶Интересные факты
- Название «хлорпикрин» отражает способ получения: от «пикрин» (пикриновая кислота) и «хлор».
- В Первую мировую войну хлорпикрин иногда называли «зелёным крестом» — по маркировке немецких химических снарядов.
- Несмотря на запрет боевого применения, вещество остаётся востребованным в мирных отраслях — сельском хозяйстве и лабораторной диагностике средств защиты.
Источники: Большая российская энциклопедия; Химическая энциклопедия; Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия; санитарные нормы РФ по пестицидам; учебные курсы по токсикологии отравляющих веществ.