Креозот

Креозот — это маслянистая жидкость, представляющая собой смесь различных фенолов, крезолов и других органических соединений, получаемая в результате перегонки каменноугольной смолы или древесного дёгтя. Обладает сильным характерным запахом, высокой токсичностью и антисептическими свойствами. В зависимости от исходного сырья различают каменноугольный и древесный креозот, которые имеют разный химический состав и области применения.

История

Первое упоминание о креозоте относится к началу XIX века. В 1832 году немецкий химик Карл Райхенбах впервые выделил это вещество из букового дёгтя и дал ему название, происходящее от греческих слов «kreas» (мясо) и «sozo» (сохранять), что отражало его способность предотвращать гниение органических тканей. В середине XIX века было обнаружено, что каменноугольный креозот обладает более сильными антисептическими свойствами, чем древесный, и стал активно использоваться для пропитки деревянных железнодорожных шпал, телеграфных столбов и свай, защищая их от гниения и поражения грибком. В XX веке креозот широко применялся в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве, однако в конце столетия из-за выявленной токсичности и канцерогенности его использование во многих странах было ограничено или запрещено.

Химический состав и свойства

Каменноугольный креозот

Каменноугольный креозот представляет собой сложную смесь, состоящую более чем из 200 различных соединений, основными из которых являются фенолы, крезолы, ксиленолы, нафталин, антрацен и их производные. Это вязкая, маслянистая жидкость от жёлтого до тёмно-коричневого цвета, с резким, характерным запахом. Плотность обычно составляет 1,05–1,10 г/см³, температура кипения — в диапазоне 200–400 °C. Креозот почти не растворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях, таких как бензол, эфир и спирт. Он обладает сильными бактерицидными и фунгицидными свойствами, что обуславливает его использование в качестве консерванта для древесины.

Древесный креозот

Древесный креозот получают из древесного дёгтя, образующегося при сухой перегонке древесины, преимущественно бука. Его состав отличается от каменноугольного: он содержит меньше полициклических ароматических углеводородов и больше фенолов, крезолов и гваякола. Древесный креозот имеет более светлый цвет и менее резкий запах. В прошлом он использовался как антисептик в медицине, но в настоящее время его применение ограничено из-за токсичности.

Применение

Консервация древесины

Основное историческое применение креозота — пропитка древесины для защиты от гниения, грибка, насекомых и морских древоточцев. Пропитанная креозотом древесина приобретает характерный тёмный цвет и запах, который сохраняется на протяжении многих лет. Креозот активно использовался для обработки железнодорожных шпал, опор линий электропередач, мостов, портовых сооружений, свай и заборов. В России и других странах бывшего СССР креозот до сих пор применяется для пропитки шпал на железных дорогах, хотя его использование постепенно сокращается в пользу менее токсичных альтернатив.

Промышленность

В промышленности креозот используется как сырьё для получения фенолов, крезолов и других химических соединений. Он также применяется в производстве инсектицидов, гербицидов, дезинфицирующих средств и некоторых видов пластмасс. В металлургии креозот иногда используется как компонент флотационных реагентов и как топливо для некоторых типов печей.

Медицина (историческое применение)

В XIX и начале XX века древесный креозот применялся в медицине как антисептик, отхаркивающее средство и местное средство для лечения кожных заболеваний, ран и ожогов. Его использовали внутрь при туберкулёзе лёгких, бронхите, коклюше и других респираторных инфекциях. Однако из-за высокой токсичности и появления более безопасных антибиотиков и антисептиков медицинское применение креозота было полностью прекращено.

Токсичность и опасность

Креозот является токсичным веществом. При попадании на кожу он вызывает раздражение, ожоги, дерматиты и может всасываться через кожу, вызывая системное отравление. Вдыхание паров креозота приводит к раздражению дыхательных путей, головной боли, тошноте, рвоте и поражению центральной нервной системы. При длительном контакте с креозотом возможно развитие хронических заболеваний печени, почек, лёгких и нервной системы.

Канцерогенность

Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует каменноугольный креозот как канцероген для человека (группа 1). Доказано, что длительное воздействие креозота повышает риск развития рака кожи, лёгких, мочевого пузыря и других органов. В связи с этим в большинстве развитых стран, включая страны Европейского союза, США и Канаду, использование креозота для пропитки древесины в бытовых целях запрещено. В России и странах СНГ креозот продолжает применяться в промышленности, но с соблюдением строгих мер безопасности.

Регулирование и ограничения

В Российской Федерации креозот относится к веществам 2-го класса опасности (высокоопасные). Его производство, хранение и использование регулируются санитарными нормами и правилами. Пропитка древесины креозотом разрешена только для промышленного использования (железнодорожные шпалы, опоры ЛЭП, мосты) и запрещена для применения в жилых помещениях, детских учреждениях, на пищевых производствах и в местах контакта с питьевой водой.

В Европейском союзе с 2003 года действует запрет на использование креозота для пропитки древесины, за исключением некоторых промышленных применений, при этом обработанная креозотом древесина не может использоваться в жилых зонах, на игровых площадках и вблизи водоёмов. В США Агентство по охране окружающей среды (EPA) также ограничило использование креозота, разрешив его только для промышленной обработки древесины, предназначенной для железнодорожных шпал, опор и свай.

Альтернативы

В связи с токсичностью и канцерогенностью креозота активно разрабатываются и внедряются альтернативные методы консервации древесины. К ним относятся:

• Масляные антисептики на основе растительных масел (например, льняного, тунгового) с добавлением биоцидов.
• Водорастворимые антисептики (соли меди, хрома, бора), которые менее токсичны и не имеют резкого запаха.
• Модифицированная древесина (термодревесина, ацетилированная древесина), которая приобретает устойчивость к гниению без применения химических консервантов.
• Полимерные композиты (древесно-полимерные композиты), которые не требуют пропитки и устойчивы к воздействию влаги и микроорганизмов.

Интересные факты

• Креозот использовался в качестве консерванта для мумификации в Древнем Египте, хотя в то время он не был известен как отдельное вещество.
• Характерный запах креозота знаком многим по железнодорожным шпалам, которые пропитываются этим веществом.
• В некоторых странах креозот использовался в качестве средства для удаления бородавок и мозолей, однако из-за риска ожогов и рака кожи эта практика была запрещена.
• Креозот является одним из компонентов дыма от сжигания угля и древесины, что способствует загрязнению воздуха.

Источники

• Химическая энциклопедия. Том 2. — М.: Советская энциклопедия, 1990.
• Вредные вещества в промышленности. Справочник под ред. Н. В. Лазарева. — Л.: Химия, 1976.
• Международное агентство по изучению рака (IARC). Монографии по оценке канцерогенных рисков для человека. Том 92: Каменноугольный креозот. — Лион, 2010.
• Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.2790-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с отходами производства и потребления».
• Регламент Европейского парламента и Совета (ЕС) № 1907/2006 о регистрации, оценке, разрешении и ограничении химических веществ (REACH).