Взрывчатые и отравляющие вещества

Дата создания: 2014/03/24

Автор: Юсакова Павла

Взрывчатые вещества (ВВ) – индивидуальные вещества или смеси, способные под влиянием каких-либо внешних воздействий (нагревание, удар, трение, взрыв другого ВВ и т.п.) к быстрой самораспространяющейся химической реакции с выделением большого количества энергии и образованием газов. Для ВВ характерны два режима химических превращений - детонация и горение. При детонации реакция распространяется очень быстро (1-10 км/сек в зависимости от природы ВВ, свойств и размеров заряда) в результате передачи энергии посредством ударной волны. Материалы, находящиеся в контакте с зарядом детонирующего ВВ, сильно деформируются и дробятся (местное, или бризантное действие взрыва), а образующиеся газообразные продукты при расширении перемещают их на значительное расстояние (фугасное действие). Бризантное действие зависит от плотности заряда и скорости детонации, а фугасное действие определяется теплотой взрыва, объемом и составом выделившихся газообразных продуктов.

Отравляющие вещества – ядовитые вещества, применяемые для снаряжения химических боеприпасов. Отравляющие вещества являются главными компонентами химического оружия, такого оружия массового поражения, действие которого основано на токсических свойствах химических веществ. Основными путями проникновения ОВ внутрь организма следует считать органы дыхания и кожу. Первый путь называется ингаляционным, второй - резорбтивным. Кроме того, возможно попадание ОВ в организм через раневые поверхности и через желудочно-кишечный тракт (пероральный путь). Поражающее действие ОВ при ингаляции характерно главным образом для парообразного и аэрозольного (туманообразного, дымообразного) боевых состояний, а поражение при резорбции может происходить во всех боевых состояниях ОВ, за исключением твердого аэрозоля (дыма).

 Хлор в годы первой мировой войны применяли как отравляющее вещество. 22 апреля 1915 года в 17 часов перед позициями французских войск, занимавших оборону вдоль реки Ипр в Бельгии, над поверхностью земли появилась полоса белесовато-зеленоватого тумана. Через 5-8 минут этот необычный туман продвинулся на тысячу метров и бесшумной гигантской волной накрыл позиции французских войск. Находившиеся в окопах солдаты и офицеры неожиданно стали задыхаться в этой волне – волне ядовитого газа хлора. Хлор обжигал органы дыхания, разъедал легкие. Пораженные газом падали, непораженные, беззащитные перед ядовитым газом и охваченные ужасом и паникой, бежали. Немецкие войска на фронте 6 км выпустили из 5730 баллонов за 5-8 минут 180 т хлора. В результате газовой атаки было отравлено 15 тысяч человек, из которых свыше 5 тысяч умерли на поле боя, а половина оставшихся в живых стали инвалидами.

Растворы щелочей, обычно гидроксида натрия, используются для дегазации, то есть нейтрализации действия на организм человека боевых отравляющих веществ: иприта, хлорциана, люизита, фосгена, дифосгена и других. Кроме того, в качестве дегазаторов применяются растворы некоторых солей, например сульфида натрия (дегазация иприта, хлорциана, дифосгена, хлорпикрина), карбоната натрия (дегазация фосгена, дифосгена), сульфата натрия (дегазация хлорпикрина). Растворы сульфида натрия и карбоната натрия используются в качестве дегазаторов, так как в результате гидролиза этих солей, происходящего при их растворении в воде, возникает щелочная среда (гидроксид-анионы, обеспечивают протекание дегазации многих отравляющих веществ).

Как элемент сера входит в состав серной кислоты, без которой невозможно представить получение современных взрывчатых веществ, являющихся продуктами реакций нитрования: 2,4,6-тринитротолуол, тетрил (тринитрофенилметилнитрамин), гексоген (циклотриметилентринитрамин), октоген (циклотетраметилентетранитрамин), нитроглицерин (глицерицеринтринитрат), тетранитропентаэритрит (ТЭН), нитраты целлюлозы, 2,4,6-тринитрофенола (пикриновой кислоты). Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты, используемой также в качестве электролита в аккумуляторных батареях.

Азот входит в состав взрывчатых веществ (см. приложение), отравляющих веществ – ОВ (табун. VX-газы, азотистые иприты, синильная кислота, хлорциан, хлорпикрин и т.д.), ракетного топлива (гидразин), окислителей ракетного топлива (диоксид азота, азотная кислота).

Фосфор как химический элемент входит в состав целого класса фосфорорганических отравляющих веществ (зарина, зомана. табуна, VX-газов), в качестве простого вещества белый фосфор используется как зажигательное вещество и дымообразующее вещество.

Угарный газ - кровяной яд, вызывающий общее отравление организма при действии исключительно через органы дыхания. Из легких он поступает в кровь, где соединяется с гемоглобином с образованием карбоксигемоглобина. Угарный газ обладает примерно в 250-300 раз большим сродством к гемоглобину, чем кислород, исключая, таким образом, гемоглобин из переноса кислорода из легких к тканям. В основе отравления окисью углерода лежит кислородное голодание тканей, в особенности клеток центральной нервной системы, наиболее чувствительных к недостатку кислорода.

Угарный газ обладает кумулятивным действием. При легких отравлениях наблюдаются биение в висках, головная боль слабость, стеснение в груди, тошнота, рвота. При отравлениях средней степени появляются, кроме того, нарушения координации движений, синюшность кожи лица, оглушенное состояние, затемнение сознания. При тяжелых отравлениях происходит потеря сознания, судороги. Смерть наступает от остановки дыхания. Фильтрующий противогаз не защищает от угарного газа. Его коробку необходимо снабдить специальным гопкалитовым патроном, который заполняют так называемым гопкалитом - смешанным окисляющим катализатором, состоящим из 60% диоксида марганца и 40% оксида меди (II). Пораженным угарным газом необходимы чистый воздух, вдыхание кислорода, сердечные средства, крепкий сладкий чай. В тяжелых случаях делают искусственное дыхание.

Водный раствор аммиака (гидроксид аммония) входит в состав дегазирующего раствора N2-aщ (аммиачно-щелочного), состоящего из 2% едкого натра, 5% моноэтаноламина и 20% аммиака и предназначенного для дегазации, то есть удаления с поверхности сооружений, техники и вооружения паров и капель ОВ типа зарин. 10-12%-ный водный раствор аммиака используется для дегазации местности, зараженной ОВ типа зарин, при температуре от +5С до -5С. а 20-25%-ный водный раствор аммиака используется в этих же целях, но при более низких температурах.

Аммиак применяется для получения синильной кислоты – ОВ общеядовитого действия (взаимодействием угарного газа с аммиаком в присутствии оксида алюминия и совместным окислением метана и аммиака кислородом воздуха в присутствии платино-родиевого катализатора).

Воздействие синильной кислоты на организм человека состоит в нарушении внутриклеточного и тканевого дыхания вследствие подавления деятельности железосодержащих ферментов, осуществляющих использование кислорода для окислительных процессов. Смертельной токсодозой считают 1.5-2 мг*мин/л. Для лечения отравлений синильной кислотой используются антидоты: коллоидальная сера, глюкоза, метиленовая синь, эфиры азотной кислоты. Защитой от синильной кислоты является противогаз.

Гидроксид аммония способен при взаимодействии с йодом образовывать йодистый азот (NI3*NH3), крайне неустойчивое вещество, способное взрываться в сухом виде от малейшего прикосновения.

В годы Великой Отечественной войны, когда не хватало более мощных взрывчатых веществ, аммиачную селитру (нитрат аммония) использовали для снаряжения авиационных бомб. В настоящее время на основе аммиачной селитры готовятся разнообразные взрывчатые (ВВ), например, аммониты.

Аммониты, бризантные взрывчатые вещества, содержащие в качестве окислителя аммиачную селитру в виде порошка или грубой дисперсии. По сравнению с другими ВВ аммониты малочувствительны к механическим воздействиям (удар, трение), обладают высокой химической стойкостью и поэтому относительно безопасны в производстве, хранении и обращении. Общими недостатками аммонитов являются: гигроскопичность, низкая водоустойчивость, способность к слеживанию. В результате увлажнения и слеживания аммониты утрачивают свои взрывчатые свойства. Введением в состав аммонитов специальных добавок (стеаратов железа, кальция, цинка, мела, доломита, крахмала) удается повысить их водоустойчивость и стабильность свойств. Аммониты в зависимости от состава применяются в горном деле (для открытых, подземных и шахтных работ), а также используются для снаряжения мин, бомб, снарядов и других боеприпасов и проведения военно-инженерных подрывных работ. Среди остальных солей аммония наиболее важными для военного дела являются карбонат, перхлорат и дихромат.

Способность карбоната аммония разлагаться при нагревании с образованием большого объема газообразных продуктов предопределила его использование для дегазации вещевого имущества и средств защиты, осуществляемых в автодегазационных станциях (АГВ-ЗМ) и бучильных установках (БУ-4М). При этом в АГВ-ЗМ дегазация вещевого имущества (шинелей, хлопчатобумажных гимнастерок и брюк, нательного белья, пилоток, портянок и противогазовых сумок) осуществляется паровоздушно-аммиачным способом, а в бучильных установках БУ-4М - шинели и шапки дегазируются паро-аммиачным способом.

Перхлорат аммония крайне чувствителен к удару, трению, огню. Его широко применяют в качестве окислителя в твердых ракетных топливах, смесевых ВВ и пиротехнических составах. В таких же целях (как компонент ВВ и пиротехнических составов) используется и дихромат аммония.