Фосген. Дифосген. Хлорпикрин

Физические и химические свойства фосгена, дифосгена, хлорпикрина. Способы боевого применения. Токсичность.

Фосген СОС1₂ – дихлорангидрид угольной кислоты. Условный шифр – СО (США). Впервые получен английским химиком Дж. Дэви в 1812г. при взаимодействии хлора с окисью углерода на прямом солнечном свету:

CO + Cl₂ COCl₂

Метод получения этого вещества нашел в его названии: "фос" по‑гречески – свет, а "гене" – рождаю, т. е. светорожденный.

Фосген – бесцветная жидкость с характерным запахом, напоминающим запах прелого сена или гниющих яблок. Он в 3,5 раза тяжелее воздуха. Температура кипения 8,2 °С, относится к нестойким ОВ. Фосген застывает в белую кристаллическую массу при минус 118 °С. В воде фосген растворяется плохо, но хорошо растворяется в органических растворителях (керосин, бензин, и др.), жирах. Фосген легко гидролизуется водой с образованием безвредных продуктов:

COCl₂ + Н₂О ‑ 2HCl + CO₂

Фосген дегазируется щелочными веществами и аммиаком:

COCl₂ + 4NaOH ‑ Na₂CO₃ + 2NaCl + 2H₂O

При взаимодействии с аммиаком образует мочевину:

COCl₂ + 4NH₃‑ CO(NH₂)₂ + 2NH₄Cl.

На получение мочевины и некоторых ее производных расходуется значительная доля всего производимого промышленностью фосгена. Мочевина используется как удобрение и добавка к кормам для жвачных животных. Другим направлением мирного использования фосгена является его взаимодействие с солями первичных аминов с образованием изоцианатов:

Органические изоцианаты служат промежуточными продуктами синтеза полиуретанов, применяющихся для производства пенопластов, пластмасс, искусственной кожи, лаков, клеев, герметиков. В 1980г. мировое производство полиуретанов составило 3,6 млн т.

В настоящее время фосген как отравляющее вещество снят с вооружения, однако производственные мощности только в США превышают 0,5 млн т в год. Фосген относится к числу самых недорогих веществ: стоимость его на предприятиях США составляет 30–40 долларов за тонну.

Дифосген по молекулярному составу представляет собой удвоенную молекулу фосгена (COCl₂)₂. Химическое название – трихлорметиловый эфир хлоругольной кислоты. Условный шифр DP (США).

Дифосген впервые получен в 1847г. О. Кауром (Франция). Он широко применялся в первую мировую войну как самостоятельно, так и в смесях с хлорпикрином и дымообразующими веществами.

В настоящее время снят с вооружения и производства, однако в случае необходимости может быть легко получен из фосгена.

Дифосген представляет собой бесцветную легкоподвижную жидкость с запахом прелого сена или гниющих фруктов. Температура кипения 128 °С, относится к нестойким ОВ. Пары его тяжелее воздуха в 7 раз. Является липидотропным веществом. По характеру своих реакций напоминает фосген. В присутствии влаги подвергается гидролизу:

ClCO*OCCl₃ + Н₂О ‑ 2CO₂ + 4HCl.

При действии аммиака дифосген подобно фосгену образует мочевину:

ClCO*OCCl₃ + 4NH₃ ‑ 2CO(NH₂)₂ + 4HCl.

Под действием щелочей быстро разрушается:

CICO*OCCl₃ + 8NaOH ‑ 2Na₂CO₃ + 4NaCl + 4Н2О.

При нагревании дифосген разлагается на две молекулы фосгена. Для полного разложения требуется температура 350 °С.

Хлорпикрин , Cl₃CNO₂, трихлорнитрометан. Условный шифр PS (США). Вещество PS впервые было получено в 1848г. Дж. Стенгаузом (Великобритания), который и дал ему укоренившееся название "хлорпикрин". Хлорпикрин представляет собой желтоватого цвета жидкость с резким раздражающим цветочным запахом. Температура кипения 113 °С, относится к нестойким ОВ. Температура замерзания – 66,2 °С. Пары его в 5,7 раза тяжелее воздуха. В воде растворяется плохо, хорошо в органических растворителях. Водой он практически не гидролизуется и даже при кипячении в течение 1 ч разлагается только 0,21% вещества. Для дегазации можно использовать растворы щелочей (только при нагревании в спиртовых растворах щелочей происходит полное разложение):

Cl₃CNO₂ + 6NaOH ‑ 3NaCl + NaNO₂ + Na₂CO₃ + 3Н₂О.

Энергично происходит дегазация PS сернистым натрием в водно‑спиртовом растворе:

2Cl₃CNO₂ + 3Na₂S ‑ 3S + 2NO + 2CO + 6NaCl.

Хлорпикрин разлагается при нагревании (температура 400–500°С) с образованием фосгена.

В образовании фосгена при термическом разложении хлорпикрина необходимо помнить в случаях его использования для технической проверки правильности подгонки противогазов.

В настоящее время хлорпикрин используется во многих армиях мира (в том числе и Вооруженных Силах Республики Беларусь) для обучения войск действиям в условиях химического заражения атмосферы, а также для проверки исправности и правильности подгонки противогазов (газоокуривание).

В мирных целях хлорпикрин применяют для фумигации почвы и зернохранилищ (уничтожение жуков амбарного долгоносика, малого мучного хрущака, постельного клопа и др.) и при неправильном обращении могут быть отравления персонала.

Токсичность.

Фосген и дифосген вызывают токсический отек легких только при вдыхании пара, жидкое ОВ не всасывается через кожу. Признаки раздражения, возникающие при попадании ОВ на кожу, несущественны и не приобретают характера ожога.

Минимальная действующая концентрация фосгена (дифосгена) 0,005 мг/л. Смертельная токсическая концентрация LCt₁₀₀ – 5,0 мг мин/л для фосгена (дифосгена). При концентрации 40–50 мг/л фосген и дифосген вызывают мгновенную смерть.

Хлорпикрин вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей в концентрации 0,01 мг/л (у некоторых людей – 0,002 мг/л). Концентрация 0,05 мг/л является непереносимой и вызывает жжение, рези и боли в глазах, смыкание век, слезотечение и мучительный кашель. Смертельная токсическая концентрация при ингаляции LCt₁₀₀ – 20,0 мг мин/л.

Удушающие ОВ могут применяться с помощью разнообразных военно‑технических средств: артиллерийских снарядов, мин, авиабомб и ракет.