Токсични, одвратни, огнени 10-те најопасни хемикалии - Спектар на науката
Токсични, груби, огнени: 10-те најопасни хемикалии
Повеќето соединенија со кои работите во хемиски лаборатории или индустриски компании се - сè додека ги почитувате потребните безбедносни мерки - прилично безопасни и покрај нивното често застрашувачко обележување на опасноста. Но, некои хемикалии се толку токсични, испарливи или експлозивни што дури и експерти лабораториски стврднати ги избегнуваат и само на неколку квалификувани специјалисти им е дозволено да работат со нив. Доколку ги има.
Ниту особено токсични, ниту експлозивни, ниту поинаку опасни - а сепак една од оние супстанции што треба да се избегнуваат по секоја цена. Тиоацетонот има репутација на супстанција со најостриот мирис во целата хемија. Супстанцата влезе во светската историја во 1889 година кога доведе до чести поплаки во Фрајбург во врска со „ialверската смрдеа“ од научниот институт; Локалните медиуми објавија гадење, повраќање и лути жители.
Во извештајот од Велика Британија од 1890 година, мирисот се опишува како „застрашувачки“. Хемичарите во Есо подетално го објаснуваат ова во подолг извештај и известуваат дека дури и една капка растворувач со тиоацетон, капена врз стаклена плоча во затворено работно место со свој издувен воздух, може да се почувствува мирис оддалечена неколку стотици метри. Според работната група, разредувањето воопшто не помага против мирисот, па дури и траги од тиоацетон на облеката го прават секој социјален контакт невозможен.
Тоа - и неговата релативно едноставна продукција - е исто така причина што се произведува како воена биооружје во различни земји низ светот уште од 30-тите години на минатиот век. Сепак, тешко е да се примени ефикасно и релативно брзо се распаѓа во воздухот. Безбедносните експерти исто така гледаат одреден ризик дека атентаторите би можеле да ја користат супстанцијата како оружје. Но, ваквиот напад се смета за технички и логистички премногу комплексен за да биде реален.
Хлороводородна киселина, азотна киселина, па дури и сулфурна киселина се сосема безопасни за нив: флуоро-антимонична киселина. Тоа е најсилната позната киселина, десет квадрилиони пати посилна од чистата сулфурна киселина. Оваа таканаречена супер киселина се создава кога се комбинираат два различни вида на јаки киселини - со растворање на силниот флуорид на антимимонот Луис (V) во течен водород флуорид, што е силна Бранштетска киселина. Во овој екстремен случај, тој дури функционира како база: Флуорид од антимон (V) формира хексафлуороантимонат (V) со флуорид на водород флуорид и ослободува протон (H +).
Хексафлуороантимонат (V), од друга страна, е самодоволен и тешко комуницира со која било друга супстанција - својство што исто така е ценето во технологијата. Во овој случај, тоа значи: Еден протон нема каде да оди освен водород флуорид, кој под нормални околности би давал H + како киселина. Соодветно на тоа, добиениот флуорониум јон H2F + е неизмерно силна киселина што дури реагира со јаглеводороди кои вообичаено не се нападнати од киселини.
Афлатоксините се група на супстанции што ги создаваат калапите од родот Aspergillus. Има најмалку 20 од нив, од кои афлатоксинот Б1 е веројатно најтоксичен за луѓето. Таа е една од најмоќните канцерогени супстанции што постојат. Афлатоксин Б1 е главно одговорен за карцином на клетките на црниот дроб, еден од најсмртоносните видови на рак ширум светот. Покрај тоа, за оние заразени со хепатитис, ризикот од рак од афлатоксини се зголемува за околу 30 пати. Црниот дроб, сепак, не е единствениот орган на кој му се заканува закана: Ракот на белите дробови може да биде предизвикан и од афлатоксини, поточно од спори на мувла кои се вдишуваат со прашина и кои содржат и отров.
Воопшто не е самиот афлатоксин толку опасен - тоа е вина на организмот што дозволува супстанцијата да реагира во високо токсичен метаболички производ. Афлатоксин Б1 има двојна врска од која се формира таканаречен епоксид во црниот дроб, тричлен прстен направен од јаглерод и кислород. Сепак, оваа конфигурација е под напнатост и е многу нестабилна: Штом епоксидот се сретне со ДНК, таа формира хемиска врска со неа, така што ќе се појават опасни мутации следниот пат кога ќе се подели клетката.
Хемикалиите што содржат азот прават добри експлозиви, ова е познато уште од нитроглицеринот. Но, станува навистина интересно кога азотот се врзува за азот во молекула - и особено кога тоа е случај три пати по ред. Таквите супстанции се нарекуваат азиди и тие се многу реактивни. Сребрениот азид со формулата AgN3, на пример, со право е познат како Knallsilber.
Но, станува навистина возбудливо кога станува збор за органски материи. Можете да исцедите многу повеќе азот во нив отколку во неоргански соли. Претходниот носител на рекорд е супстанцијата C2N14, која се јавува во две варијанти, изоцијаноген тетраазид со отворен ланец и изомер во кој прстен се формирал во една точка од молекулата. Последната варијанта е веројатно најексплозивното познато соединение: Во суштина експлодира во сè, дури и кога се обидуваме да ги утврдиме нејзините својства - поради што до денес не знаеме премногу за супстанцијата.
Причината за нејзината реактивност лежи во воздухот: азотот обично се јавува како дијатомски гас и е исклучително стабилен во оваа форма. Молекулата во која се поврзани 14 атоми на азот е во основа само мала провокација од тоа да се преуреди во такви парови на азот и да ослободи гигантски количини на енергија во процесот. Кој C2N14 го прави во секоја можност.
Кога се бараат најнепријатните супстанции што содржат метал, многу брзо се среќава со метилни соединенија. Диметил живата стана позната како токсин во животната средина, тетраметил оловото предизвика многу штета како средство против удар (и денес се содржи во специјални горива), но веројатно најнепријатното соединение на метил е диметил кадмиум. Од една страна, ова се должи на фактот дека самиот кадмиум е исклучително токсичен. Металот е канцероген и го оштетува црниот дроб исто како и секој друг дел од телото со кој доаѓа во контакт - но пред сè коските, кои ги прави меки и нестабилни кадмиумот. Труењето со кадмиум е акутно фатално, обично се должи на откажување на бубрезите.
Диметилкадмиумот е исто така испарлив, така што може лесно да се вдише или на друг начин да се апсорбира, и, последно, но не и најмалку важно, исклучително реактивен со кислород, што значи дека пареата може спонтано да се запали и да ослободи високо токсична магла на високо токсичен кадмиум оксид. Алтернативно, супстанцијата реагира полека со кислород, но тоа не го прави подобро. Тоа е затоа што се создаваат производи за реакција за кои е тешко познато, освен што насилно експлодираат при контакт или триење и ослободуваат високо токсична прашина. Тоа е и причината зошто малку се знае за нив.
Селенофенолот е исто така многу непријатна материја. Функционира на сличен начин како и гасот од синап и предизвикува плускавци кои тешко се лекуваат при контакт со кожата, кои оставаат остаток од селен под кожата откако ќе зарасне. И покрај тоа, селенофенолот е прилично чест реагенс што може да се купи дури и во продавниците. Сепак, оние кои го имале задоволството силно советуваат против тоа. Селенот е во истата хемиска група како и сулфурот, чии соединенија се познати по непријатни мириси. Сулфурниот аналог на селенофенол, тиофенол, веќе има многу интензивен и непријатен мирис на изгорена гума. Во мирисот на селенофенол, изгорената гума за џвакање е една од подносливите белешки - нема опис што навистина го прави правда за мирисот, но има многу елоквентни обиди. Селенофенол мириса, напиша еден научник, „како две лушпи кои биле завиткани во гума и потоа запалени“.
Повеќето токсични хемикалии се исто токсични како несакани ефекти, но некои супстанции се дизајнирани специјално за нивниот смртоносен потенцијал. Најтоксичен од овие средства за хемиско војување е (всушност течниот) „нервен гас“ [2- (диизопропиламино) етил] -О-етилметилфосфонотиоат, познат под кратенката VX. Се претпоставува дека капката на кожата што е видлива само со голо око е фатална. VX е околу десет пати токсичен од попознатиот сарин, но е хемиски сличен на него.
Како и сите нервни гасови, VX инхибира ензим наречен ацетилхолинестераза, кој ја контролира мускулната активност со распаѓање на невротрансмитерот ацетилхолин. Ако тоа не се случи, мускулите повеќе не можат да се релаксираат и се парализирани. „Дедото“ на VX беше пестицидот Амитон, кој се појави на пазарот во 1954 година како агент против грини, но кратко потоа беше повлечен поради неговата токсичност.
VX не само што е најтоксичен, туку и најмалку испарлив нервен гас. Површините што доаѓаат во контакт со хемикалијата се опасни неколку дена; супстанцијата може да остане во животната средина со недели или месеци. Пареата е потешка од воздухот, така што може да се собере во вдлабнатини во земјата. Супстанцијата е исто така слабо разложена во телото и се акумулира, така што дури и мали количини на VX се штетни на долг рок. Поради оваа издржливост, воениот агент сè уште има потенцијално воено значење како таканаречено оружје за негирање област: Областите загадени со VX се сериозна пречка за напредната армија, бидејќи заштитата и чистењето се многу сложени.
Азбест, огноотпорни тули, стакло - некои материјали се сметаат за целосно незапаливи. Но, тоа честопати не е целосно точно, бидејќи постои супстанца што дури пали тули: трифлуорид хлор (ClF3). Во една несреќа во 50-тите години на минатиот век, околу еден тон ткаенина се истури врз бетонскиот под и изгоре низ 30 сантиметри бетон и уште еден метар песок и урнатини во темелот пред да се потроши хемикалијата. Трифлуорид на хлор реагира хиперголично со скоро сè. Ова значи дека веднаш се разгорува во пламен само при контакт без потреба од енергија за да се започне реакцијата.
Причината за извонредната агресивност е што трифлуорид хлорот е посилен оксидирачки агенс од самиот кислород.Затоа тој ги напаѓа и нормално негорливите оксиди, како што се силикатите во камења или стакло. Само некои метали се спротивставуваат на супстанцијата - бидејќи на нивната површина се формира тенок слој на метален флуор, кој го штити остатокот од металот. Благодарение на само таканаречената пасивација, ClF3 може да се чува и транспортира воопшто.
Изненадувачки, постои индустриска примена за хлор трифлуорид: Во производството на чипови, гасот се користи за чистење на апаратот за таложење на гас на полупроводнички слоеви. Трифлуорид на хлор некогаш бил тестиран како ракетно гориво и муниција за фрлачи на пламен, но набргу бил напуштен поради неговото познато тешко ракување. ClF3 е гас на собна температура, но тече под околу единаесет степени Целзиусови и затоа се транспортира ладен, по можност во многу мали количини. Фактот дека трифлуорид од хлор веднаш пламнува секогаш кога ќе се појави можност е само почеток на проблемите: Кога ќе се изгорат, се создаваат производи што се многу токсични и агресивни што заслужуваат место на оваа листа.
Никелот е токсичен и осомничен канцероген метал; Труењето со јаглерод моноксид може брзо да стане фатално. Во комбинација, тие двајца го формираат сложеното соединение никел тетракарбонил, што е уште понепријатно отколку индивидуалните компоненти заедно. Супстанцата е течност што врие на околу 40 степени Целзиусови и затоа полека испарува при нормални собни температури. Ова е незгодно затоа што тешкиот гас не е само еден од најмоќните отрови за инхалација познат, туку исто така лесно се апсорбира преку кожата.
Друго својство на никел тетракарбонил станува забележливо во телото: неговата нестабилност. Молекулите на јаглерод моноксид се многу слабо приврзани за никелот и доброволно го менуваат за други метали - во повеќето случаи железото во хемоглобинот. Во овој поглед, труењето со никел тетракарбонил е еквивалентно на труење со јаглерод моноксид, со таа разлика што секоја молекула содржи четири пати повеќе јаглерод моноксид. Оние што ќе преживеат ќе мора да се справат со ефектите на дополнителниот никел, кој делумно циркулира во крвта, а делумно како метален слој ја покрива внатрешноста на алвеолите. Можете исто така да се разнесете со никел тетракарбонил: ваквите гасови што содржат метал се доста тешки и се собираат на земја. Ако тоа се случило, никелот тетракарбонил не треба да се загрева од 60 степени Целзиусови или да дојде во контакт со оксидирачки агенси. Затоа што тогаш експлодира и се шири ситна, канцерогена прашина од никел низ целата просторија.