Hořčičný plyn: název, vzorec, vlastnosti a zajímavé skutečnosti o látce

První chemický útok v historii byl proveden 22. dubna 1915 německými vojsky poblíž belgického města Ypres. V kvalitě jedovatá látka V té době byl používán chlor, který se stal prvním typem chemické zbraně. První útok byl následován druhým, 31. května téhož roku, na východní frontě s použitím fosgenu. A dne 12. května 1917, po několika dalších epizodách úspěšného použití jiných toxických látek (agens), se opět u Ypres uskutečnil chemický útok - používající hořčičný plyn, později nazývaný "hořčicí" na bojišti.

Dějiny

Vnitřní hořčičný plyn lze považovat za Belgii. Její rodný fyzik Cesar Depre poprvé v roce 1822 syntetizoval tuto látku. Při exponování ethylenchloridu sírového (chlorid síry) dostal hořčičný plyn. Hořčičný plyn získal také Rich v roce 1854 a Frederick Guthrie v roce 1860 za použití stejných činidel. Ten ve svém výzkumu již hovořil o škodlivých účincích plynu.

Poprvé čistý hořčičný plyn získal německý vědec Viktor Meyer. Namísto přímé syntézy použil thiodiglykol a chlorid fosforitý. Meyer podrobně popsal fyzikální a chemické vlastnosti této sloučeniny.

Během 1. světové války a po ní Lommel a Steinkopf studovali plyn (objevil se původní název této látky, Lost). Díky svému výzkumu bylo Německo schopno uplatnit Lost již v roce 1917. Použitý způsob přípravy byl stejný jako u Meyer, namísto chloridu uhličitého byl použit pouze thionylchlorid.

Po plynových útocích si země dohody dosáhly účinnosti hořčičného plynu a po nějaké době také začaly s výrobou.

V Guillerově Německu byla výroba hořčičného plynu velmi důležitá: objem vyrobeného OM byl měřen ve stovkách tisíc tun. Jeho zničení po válce trvalo asi deset let.

Hodnota a přínosy

Před hořčičným plynem používali Němci jedovatý chlór a dusivý fosgen / difosgen (stejně jako jejich směsi v různých poměrech) - plynný OM. Pro svou efektivitu měly také nevýhody: závislost na meteorologických podmínkách, potíže s dodávkou a instalací plynových lahví, špatně kontrolovaný poloměr poškození. S vynálezem střeliva pro dělostřelectvo s činidly bylo možné použít jedovaté látky v jakémkoli agregativním stavu: kapalné, pevné, plynné. Zde jsou nalezeny pevné sloučeniny s arzenem. Země dohody však rychle vylepšily plynové masky a tyto agenti se stávají neúčinnými.

S příchodem hořčice začala nová fáze vývoje organické hmoty. Hlavním rysem ztraceného plynu byla kožní puchýřka - s výjimkou dýchacích orgánů, ovlivnila také oblast očí a těla, pronikající pod oblečení a boty, přičemž nepoužívala plynové masky. Navíc, hořčičný plyn měl nízkou volatilitu - dovolil "infikovat" ne živou sílu, ale celou část terénu.

Vzhledem k tomuto počtu výhod oproti ostatním chemikám první generace, hořčičný plyn zůstal "v provozu" po dlouhou dobu, jeho výroba ve velkých objemech probíhala až do poloviny 20. století.

Struktura

Systematickým názvem hořčice je 2,2'-dichlorodiethylsulfid. V Anglii a Spojených státech se nazývá "hořčičný plyn" pro charakteristický kaustický česnekový zápach. V Německu plyn obdržel kódové názvy H (pro technické), HS a později HD - pro destilovanou látku.

Vzorec hořčeného plynu je relativně nekomplikovaný.

Fyzikální vlastnosti

Za normálních podmínek (atmosférický tlak, teplota 20 ^o C) hořčičný plyn je těkavá olejovitá kapalina. Charakteristický zápach a nažloutlá barva poskytují nečistoty. Neuvolává se ve vodě, ale hydrolyzuje (rozkládá se) za vzniku thiodiglykolu. Je omezený na alkohol a v organických rozpouštědlech - éteru, benzenu, chloroformu, živočišných a rostlinných olejích - velmi dobře. Je také vysoce rozpustný v jiných chemických látkách, což umožňuje vytvářet směsi několika látek.

Chemické vlastnosti a neutralizace

Ačkoli dříve v článku bylo uvedeno, že jedovatý hořčičný plyn prochází hydrolýzou ve vodě, v praxi se často pozorovalo následující: hořčice, skladovaná několik let za nepříznivých podmínek, v mokrých místnostech nebo v poškozených lahvích, ztratila jen málo z její činnosti. To neodpovídá laboratorním údajům: pokud je látka hydrolyzována, přestane existovat ve své původní molekulární formě (pro plyn) a ztratí její vlastnosti. Tento rozpor je vysvětlen skutečností, že voda a hořčičný plyn nejsou míchatelné kapaliny: intenzivní míchání probíhá v laboratoři během hydrolýzy a reakce prochází celým objemem av polních podmínkách voda pokrývá hořčičný plyn vrstvou a reakce probíhá pouze na rozhraní dvou médií, ano a to je velmi pomalé a reverzibilní.

Pro odplynění (neutralizaci) hořčice ve velkých objemech bělícího prostředku má společné "bělení" zvláštní význam. Aplikujte ho ve formě koncentrovaného vodného roztoku, ve kterém jsou infikované předměty nasáklé, důkladně promíchány. Chlortany jsou ekonomicky nejvýhodnější: jsou levné a vyrábějí se ve velkém množství.

V posledních desetiletích jsou chloraminy důležité pro odplynění jedovatého hořčičného plynu. Chloramin T je jedním z nejdůležitějších v praktické aplikaci. V porovnání se složitým účinkem bělícího prostředku na hořčici je reakce se sodnou solí chloraminu T jednoduchá: síra v dichlorethylsulfidu se oxiduje a vzniká produkt přídavku chloraminu. Na bázi chloraminu T v USA byla vytvořena směs, která je vhodná pro odplynění dokonce i nástrojů a automobilů.

Zbývající odplyňovací směsi, i když mohou být efektivnější, mají v praxi jen omezenou použitelnost vzhledem k vysokým cenám surovin a složitosti výroby.

Jedna z kvalitativních reakcí, která umožňuje detekci 10 mg hořčičného plynu v 1000 litrech vzduchu, je reakce s chloridem zlata, který je charakterizován vzplanutím nažloutlé sraženiny v chloridovém roztoku a při vysokých koncentracích hořčičného plynu, červenohnědých olejových kapiček.

Získání

Existují tři hlavní způsoby výroby hořčičného plynu v laboratoři a v průmyslovém měřítku.

První je reakce ethylenu s chloridem sírovým. Tuto metodu vyvinul Guthrie.

Druhá metoda byla objevena společností Meyer a spočívala v působení na thiodiglykol chloračními činidly: chloridy fosforu, hydrochlorid, thionylchlorid.

Třetí metoda byla vyvinuta v roce 1942 Lazierem v USA. Je založen na interakci sírovodíku s vinylchloridem v přítomnosti organických peroxidů jako katalyzátorů. Výtěžek produktu může dosáhnout 75% - to je vysoká hodnota pro organickou syntézu.

Akce na těle

Hořčičný plyn je jedovatý a puchýřující otravný prostředek. To působí na všechny části těla, proto, aby chránil proti tomu vyžaduje speciální oblečení, pokrývající celý povrch těla.

Hořčice musí mít latentní dobu působení, tj. Okamžitě po kontaktu s kůží, nebudou žádné příznaky a až po 2 až 6 hodinách se objeví zarudnutí, zánět - epidermis je odmítnuta. Epidermie zmizí a na svém místě se objevují vylíčení a vředy, které vyžadují dlouhodobou léčbu. Pokud taková léčba neexistuje, dochází k úmrtí od několika hodin do jednoho měsíce (v závislosti na dávce činidel).

Když hořčičný plyn přichází do kontaktu s očima, začíná zánět přední části oka, zejména rohovky (dokonce i ztráta zraku je možná v důsledku zákalu). Dále vzniká hnisavá konjunktivitida a tkáňová nekróza, která vyžaduje dlouhodobou léčbu.

Účinek hořčice na dýchací systém je lokalizován v horních dýchacích cestách. Objeví se vnitřní krvácení, hnisavé a gangrenózní ložiska a ve vysokých koncentracích se může vyvinout plicní edém.

Obecný otravný efekt hořčice je způsoben skutečností, že nejen interaguje s postiženými oblastmi, ale je také vstřebáván do krevního oběhu a šíří se po celém těle, což se projevuje v poruchách oběhu, toxickém renálním, gastrointestinálním a cerebrálním krvácení.

Modifikace z hořčice

Je známo, že před druhou světovou válkou a během ní byly armádní chemické laboratoře v USA a Anglii zapojeny do levinsteinského yperitu, směsi obyčejného hořčičného plynu s polysulfidy, které obsahovaly dlouhé řetězce atomů síry. Je těžké posoudit vojenský význam této látky.

Po první světové válce získal již zmíněný Steinkopf dibrom- a dijodo-diethylsulfidy (tzv. Ztracený brom a ztracený jód). Nedostali rozšířené využití, jelikož odpovídají konvenčnímu hořčičnému plynu z hlediska účinnosti a jsou mnohem dražší ve výrobě.