Hólyaghúzó harcgáz | |||
Lewisite-képlet ( 2-klór-etil- diklór -arin ) | |||
Azonosítás | |||
---|---|---|---|
IUPAC név | 2-klór-etil-diklór-arzin | ||
Szinonimák |
"Új G-34" vagy "MI" (elavult) |
||
N o CAS | |||
PubChem | |||
Mosolyok |
C (= C [As] (Cl) Cl) Cl , |
||
InChI |
InChI: InChI = 1 / C2H2AsCl3 / c4-2-1-3 (5) 6 / h1-2H / b2-1 + |
||
Megjelenés | folyékony (színtelentől sötétig, a szennyeződések szintjétől és jellegüktől függően) | ||
Kémiai tulajdonságok | |||
Brute formula |
C 2 H 2, mint Cl 3 [izomerek] |
||
Moláris tömeg | 207,318 ± 0,008 g / mol C 11,59%, H 0,97%, As 36,14%, Cl 51,3%, |
||
Fizikai tulajdonságok | |||
T ° fúzió | −13 és –18 ° C között (a szerzők szerint | ||
T ° forráspontú | 190 ° C (forráspont) | ||
Oldékonyság | 0,5 g · l -1 ; magasabb, mint a mustárgázé (0,48 gl −1 ( 20 ° C-on )) | ||
Térfogat | 1,89 g · cm -3 | ||
Telített gőznyomás | 527 Pa ( 20 ° C ) | ||
Óvintézkedések | |||
67/548 / EGK irányelv | |||
T NEM Besorolás : 1. rákkeltő kategória Szimbólumok : T : Mérgező N : Környezetre veszélyes |
|||
Szállítás | |||
1556 : ARZÉN-VEGYÜLET, FOLYADÉK, NOS, szervetlen, beleértve: arzenátokat, nosokat, arzeniteket, nosokat és arzén-szulfidokat, nos |
|||
Belélegzés | súlyos égési sérülések, ödéma, amely halálhoz vezethet | ||
Bőr | súlyos égési sérülések | ||
Szemek | súlyos égési sérülések | ||
Lenyelés | súlyos égési sérülések és szisztémás hatások, ha átjutnak a véren, ami halálhoz vezethet | ||
Ökotoxikológia | |||
DL 50 | 35 mg · kg -1 (azaz 2,5 g 70 kg-os felnőttnél) | ||
Egység SI és STP hiányában. | |||
A lewisite (2-klór-vinil-diklór- arzin ) az arzén szerves vegyülete ( halogénezett arzin ), amely olajos folyadékként mérgező háborús szerként használják az első világháború és a kínai-japán háború (1937-1945) során .
Tartozik - mint yperite - kategóriájába hólyaghúzó szerek ; irritálja, majd megtámadja és elpusztítja a hámréteget vagy a légzőszervi vagy emésztőrendszer nyálkahártyáját, amely égeti és erodálja a szaruhártyát és a szemhéjak belső arcát. A Lewisite a mustárhoz hasonló tüneteket okoz, de súlyosabbak, kevésbé gyógyulnak meg, és amelyek mindenekelőtt az expozíció után nagyon gyorsan (néhány perc alatt, utána több tíz órán át fejlődnek) jelentkeznek, gyorsabban letiltva őket.
Ez egy nem gyúlékony termék, amely aeroszol vagy gáz formájában diszpergálva könnyen behatol a ruházaton, és amely még természetes gumin is átmegy (latex, az első gázálarcok alkotóeleme).
Vegyi fegyverként tömegesen kezdték gyártani az első világháború végén, 1918-ban, így az akkor felhalmozott készletek nagy részét nem használták vagy keveset használták fel. Nagyrészt a tengerbe dobták, ahol megmaradnak a kellemetlenségek.
Még mindig gyógyszeresen használják ( egyes kemoterápiás gyógyszerek rákos sejtjeinek elpusztítására ). Tilos őrizetbe vétele engedély és ellenőrzés nélkül.
A régi vegyi lőszerek birtoklása szintén tilos. A bolygó szinte minden állama elkötelezte magát minden állományának megsemmisítése mellett 2007 előtt (mivel a vegyi fegyverek tilalmáról szóló egyezmény (CWC) aláírói, amelyek 1997 óta megkövetelik tőlük, hogy 2007 előtt minden vegyi fegyverüket felsorolják és megsemmisítsék, de ott sok késés volt, Franciaországban is).
A "Lewisite" név feltalálója, vegyész és katona, Winford Lee Lewis ( 1878 - 1943 ) nevéből származik .
A NATO vegyi fegyvereinek kódnevében a lewisite-t "L" betű jelöli .
Általában 3 típusú lewisite létezik:
Julius Arthur Nieuwland (en) fiatal vegyészének, a Maloney Hall , az Amerikai Katolikus Egyetem ( Washington, DC ) kémiai laboratóriumának egyetemi dolgozatában találta Winford Lee Lewis , az amerikai hadsereg vegyésze (1918 elején?) a toxikus termék szintéziséhez szükséges képlet (sósav és higany jelenlétét igényli ). Az amerikai hadsereg titkos fegyverként fejlesztette ki a Nilo Parkban (központja Clevelandben , Ohio ) azzal, hogy először "az új G-34-nek" nevezte, hogy összekeverje fejlődését a yperit (vagy mustárgáz) fejlődésével . Titokban James Bryant Conant kapitányt megparancsolták, hogy készüljön fel a nagyüzemi ipari termelésre. A Harvard Egyetem korábbi vegyészprofesszorát nevezték ki az " 1. számú szerves kutatóegység " kutatási egység igazgatójának .
Hólyaghúzó harcgáz tűnik, hogy nem használtak során a „nagy háború” az Amerikai Egyesült Államokban, de azt legalább tesztelték az 1920-as években , mint a harmat of Death ( „ harmat a halál ”) . Az amerikaiakat különösen érdekelte volna, mert nem gyúlékony és hideg körülmények között aktív. Ezután által kijelölt betűszó M1 alatt második világháború előtt nevezték az „L” a NATO.
Katonai felhasználás: Lewisite-eket 1918-tól kezdve alkalmaztak, önmagukban vagy kénmustárral keverve (néha "HD" -nek nevezett keverék) az olvadáspont csökkentésére a termék "környezeti hőmérsékleten" jobb elpárologtatása érdekében. Ez egy olyan termék, amelyet nagy ipari országokban gyártottak nagy mennyiségben, legalábbis 1943- ig . Az Egyesült Államok állítólag legalább körülbelül 20 000 tonnát termelt belőle, amelyet megtartottak, mivel annak lehetősége volt, hogy mustárgázhoz fagyállóként használják, vagy bizonyos speciális helyzetekben a védőruházat révén jobban behatol a mustárgázba. A mustárgáz úgynevezett „HT” variánsa váltotta fel ; az 1950-es években elavultnak nyilvánított 60/40-es kénes mustárgáz és O-mustár (T) keveréke . Néhány lewisite-készletet fehérítővel semlegesítettek és a Mexikói-öbölbe dobtak, más részvényeket pedig a második világháború után a Krím-félszigetről a Szovjetunió dömpingelt. .
A gyáraktól, országtól és gyártási időponttól, illetve a tárolási módoktól függően különféle szennyeződéseket és adalékanyagokat tartalmaz, amelyek stabilizálódnak, illetve fokozzák toxicitását vagy káros hatását.
Pszichológiai hatások : a gázok hatása erősen lenyűgözte az őket elszenvedő harcosokat és azokat, akik hallottak róluk, olyan mértékben, hogy akkor már alig használták őket, amikor hatalmas készletek halmozódtak fel. A nagy háború után sok újság még a Lewisite hatásait is eltúlzó cikkeket publikált. Így a Clevelandi Plain Dealer1919. június 15Lewisite-t hatvankétszer erőteljesebbnek nevezte, mint a mustár, és csak egy csepp kézzel képes megölni egy felnőttet. A1923. február 26, a Journal de San-Francisco egyik cikke úgy becsülte, hogy az lewisite sterilizálhat egy olyan földterületet, hogy legalább két évig és talán tovább sem nőhet ott semmi, ami a háború következményeinek egyes helyein utólag igazoltnak tűnik , de ahol a a dózisok rendkívüli mértékűek voltak (vegyi héjak bontása), például a verduni benzinkútnál .
A természetes környezetben végzett tesztek után ezt a fegyvert az Egyesült Államok elhagyta, valószínűleg nedves körülmények között (eső, köd ...) túl gyorsan lebomló, túl észrevehető szag miatt, de talán - túl nagy fegyverek miatt is. a termék száraz állapotban történő megmaradása (például épített környezetben) és az a tény, hogy sok vegyi fegyverhez hasonlóan fordulhat az ellen, aki használja, valamint a jelentős környezeti toxicitás és az etikailag elfogadhatatlan következmények azt jelentették, hogy a nagy készlet kevés volt 1918 után használták.
Szobahőmérsékleten a tiszta lewisite színtelen, de ritkán tiszta. Borostyánsárgától barnaig vagy sötétzöldig terjed.
Hideg vízben folyékony állapotban marad nagyon alacsony olvadási hőmérséklete ( –18 ° C ) miatt, ami télen hideg országokban „hatékonyabb” mérgező anyaggá teszi, mint a mustár (inaktív 6 ° C alatt ). A forró országokban (ahol jobban elpárolog a levegőben) toxikológiailag "hatékonyabb" is. Mustárral keverve felveszi a méz állagát.
A tiszta, lewisite szinte szagtalan, de a szennyeződések, amelyeket általában tartalmaznak, gyártási vagy felhasználási módszereik miatt muskátli- esszenciát (a valóságban: pelargóniumot, gyakran összetévesztve muskátlival) illatoznak, amelyet a háború alatt riasztaniuk kellett a katonáknak ( gázálarc és védőruházat viselése).
Hólyaghúzó harcgáz mint olyan nem bioakkumulatív és ezért nem koncentrálódik a táplálékláncban, de az arzén benne, és közben felszabaduló annak felbontása nem lebomló és könnyen lehet újra besűrítjük a hálózat trofikus szétszóródás után a környezetbe . A gombák , az élőszervek szűrőjei vannak a középpontban.
Az emberi testben:
A metabolitok közül az első a klorovinil-arzénsav, az úgynevezett 2-klorovinil-arzénsav (CAAC; kevésbé mérgező, mint az alapmolekula, de még mindig mérgező), és antidotum bevétele után a klorovinil-arzénszármazékok Bal ( nem túl mérgező, mert biológiailag inertebb, de ennek a vegyületnek a lebomlása arzénforrást jelenthet). Az arzént kontroll elemként lehet mérni a testben vagy a környezetben, több hónappal azután, hogy maga a lewisite romlott, vagy akár több évtizeddel később is vegyi fegyverekkel szennyezett helyeken, amelyek még mindig elérhetők az ember számára.
A mustárhoz hasonlóan három fő expozíciót különböztethetünk meg:
Mindhárom esetben a termék gyorsan behatol a bőrön, és még gyorsabban a nedves nyálkahártyába (a tüdő , a szem vagy az emésztőrendszerbe). Míg a legsúlyosabb tünetek néha csak tíz óra múlva jelentkeznek mustárral, a lewisite sokkal gyorsabb hatással bír, de sokkal mérgezőbb is, mint a mustár: 35 mg elegendő a betegek 50% -ának megöléséhez. Érintett emberek, ahol mustárra 100 kell.
A CTL 50 (belélegzett dózis, amely megöli az e levegőt lélegző emberek 50% -át, percenként milligrammban és köbméter levegőben mérve) 1500 mg / perc / m 3 , ami annyi, mint a mustárgáz. De a lewisite ebből a szempontból kétszer olyan halálos, mint a foszgén (3200 mg / perc / m 3 ). Ugyancsak több mint hétszer több illékony, mint a mustárgáz (4500 mg / m 2 a 25 ° C-on ) ellen 625 mustárgáz. Ez még igazabbá válik, ha a hőmérséklet csökken. Az alábbiakban 6 ° C , mustár már nem aktív, kivéve közvetlenül érintkezik a bőrrel, ami meleg is.
A mérgező hatás : erőszakos és típusú allergiás ( ödéma , hólyagok ( bulla ), bőrpír, könnyezés, viszketés ), de rosszul magyarázott (a nyilvánosan hozzáférhető adatok szerint gyakran bizalmasnak minősített vagy néha ellentmondásos). Valószínűleg szinergikusan ötvözi az arzin halogénezett ( klórozott ) származékának hólyagosító hatásait az arzén toxikus hatásával, amely sok szervet érinthet, és amelyeket valószínűleg jelentősen súlyosbít a nyálkahártya pusztulása és az anafilaxiás sokk . A rendkívül mérgező háromértékű As 3+ arzén úgy tűnik, hogy megmagyarázza azt a tényt, hogy a lewisite hatása nehezebb és gyorsabb, mint a mustáré. Az arzén ezen formája számos enzimet gátol a tiolcsoportokkal (-SH), beleértve a hexokinázt és a piruvát-dehidrogenázt (amelyek részt vesznek az energia-anyagcserében). A piruvát liponsavat tartalmaz, amely a lewisite molekula egyik kémiai célpontja.
Ha a lewisite a véráramba kerül, a csontvelőben károsodást és az erekből történő folyadékvesztést okoz , ami vérnyomáseséshez és ennek következtében az összes szerv károsodásához, sőt halálhoz vezethet, különösen azért, mert ez a károsodás immunhiányos állapotot idéz elő. opportunista kórokozók.
Rákkeltő hatás: Ez a termék nem szerepel az ismert rákkeltők listáján, és karcinogenitási vizsgálatoknak sem vetették alá. Az Egyesült Államok Egészségügyi és Humán Szolgáltatási Minisztériuma (DHHS), a Nemzetközi Rákkutató Ügynökség (IARC) és az EPA önmagában a mustárgyulladást emberi karcinogénnek minősítette, de nem ismert, hogy a Lewisite vagy a Mustard-Lewisite gázkeverék rákkeltő az emberre vagy nem. Az sem világos, hogy a gyermekek érzékenyebbek-e rá, mint a felnőttek, vannak-e egyéni vagy genetikai érzékenységek, és hogy ez egy fejlődés szempontjából problémás termék-e, a rendelkezésre álló vizsgálatok és adatok hiánya miatt. Valószínűleg rákkeltő, legalábbis az általa elismert rákkeltő arzén miatt.
Reprotoxicitás : úgy tűnik, hogy nem készültek olyan tanulmányok, amelyek tanulmányoznák a mustárgáz vagy lewisite, vagy e két toxikus anyag keverékének az emberek reprodukciójára gyakorolt lehetséges hatásait.
A mérgezés általában az orr irritációjával és a szem, a bőr és a légzőrendszer égető érzésével kezdődik. Az áldozatot olyan szemfájdalom is éri, amely szinte azonnali blepharospasmust előz meg és kíséri, amelyet súlyos kötőhártya-gyulladás és szemhéjödéma követ .
A következő tünetek összehasonlíthatók a mustáréval, de gyorsabbak: légzési nehézségek és a tüdő duzzanata gyorsan megjelenik:
A klórral kombinált arzén szisztémás mérgezés forrása:
... mindez hozzájárul a halálos sokk állapotához .
A kezelés megegyezik a mustáréval, a következő különbségekkel összefüggésben, hogy a lewisite még a mustnál is gyorsabban hatol be a testbe:
Mellékhatások : a kezelés a mérgezés hatásaival kombinálva (az első óráktól kezdve) számos, reverzibilis hatást okozhat ( tachycardia ,akut artériás magas vérnyomás , szorongás , hányinger, hányás, égő érzés a kézben, az arcban stb.) , hypersialorrhea , rhinorrhoea , túlzott izzadás , könny hiperszekréció ,…).
A jövőben az őssejtek bőrtranszplantációja és az ellenőrzött dermabrázió javíthatja a lewisite és más hólyagok bőrelváltozásainak helyreállítását.
Kezelés hipotermia : úgy tűnik, hogy képes csökkenteni a hatások az expozíció, hanem, hogy javítsa a hagyományos kezelések áldozatai lewisitis (tesztek alapján az emberi bőrön kultúrák és tengerimalacokon).
A katonaság, az aknamentesítők , a katonai helyszíneken vagy ilyen vegyületeket tároló polgári személyzet, de a tengeren tartózkodó halászok , az első világháború egykori frontövezetéből származó földművesek vagy esetleg ugyanabból az övezetből származó erdészek (vö. Háborús erdő) vagy A sürgősségi szolgálatok tagjai (tűzoltók stb.), akik lőszerrel vagy lőszerrel szennyezett környezettel érintkeztek, eleve a leginkább veszélyeztetettek. De bárkit, aki az ilyen típusú mérgezés jellegzetes tüneteit észleli, közvetlenül a régi lőszerek kezelése vagy a veszélyeztetett helyen való tartózkodás után, valószínűleg ittasnak kell tekinteni, és gondosan gondozni kell a szakemberek tanácsával (mérgezés központja, toxikológus ...).
Háttérinformációk nélkül az orvos vagy gondozója összekeverheti az első tüneteket a csalánkiütéssel és ödémával járó súlyos allergiával.
A Lewisite egyike a sok mérgező anyagnak, amelyet a terrorista kockázat összefüggésében figyelnek.
Az expozíció kockázata esetén, még ha kétséges is, ajánlott a szakember gyors beavatkozása vagy szakorvosi tanácsadás (mentőautó, mérgező központ, toxikológus stb.). Kockázati környezetben a sürgősségi szolgálatokat maguknak is meg kell védeniük a kockázatoknak megfelelő egyéni védőeszközökkel.
Meg kell vizsgálni és csökkenteni kell a környezet lehetséges szennyeződését. Az 1993. évi egyezmény minden környezeti mintára ajánlott eljárásokat tartalmaz. A megmagyarázhatatlan arzénszennyezés az egyik figyelmeztető jel.
Úgy tűnik, hogy a termék általános ökotoxicitását a múltban kevéssé vizsgálták, de nemrégiben tanulmányozták, különösen a tengeren, a Balti-tengeren az elmerült vegyi lőszerraktárak környékén. Másrészt a 2, 4 vagy 6 percig lewisite gőznek kitett laboratóriumi állatoknál megfigyelt kár hasonló az embernél megfigyeltekhez. Ezért elképzelhető, hogy a környezetben elvesztett lőszerekből való szivárgás komoly problémákat vet fel az élővilág számára. Ezen túlmenően, a mustárral ellentétben, a lewisite (súlyának 1/3-ához) nem lebontható arzént tartalmaz, amely egy bizonyos dózisból szintén gátolja a növények növekedését, és amely a talajban egy bizonyos küszöböt meghaladó életformát (lokálisan elérve vegyi fegyverek által erősen szennyezett területek).
Remanence : a körülményektől függően változik. Kémiai héjrobbanás vagy a környezetbe történő szivárgás után az alapmolekula több órán keresztül kimutatható a levegőben, majd néhány napig lebomlási termékei és metabolitjai ( hidrolízis , SH-n történő kondenzáció és oxidációs funkcióktermékei), majd még néhány hónapig kimutatjáka biológiai célpontok kovalens adduktjain , beleértve a fehérjéket és a DNS-t is néhány hónapig (7-8-9).
A potenciális mátrixok a szövetek, az agresszió kezdeti helyei (bőr, légzőrendszer), a vérrendszer (teljes vér, plazma, szérum), vizelet és nyál, amelyek a legkönnyebben gyűjthetők, vagy néha a tároló szervek. máj, zsír) post mortemben.
A gombákra és a flórára gyakorolt hatásokat még kevéssé vizsgálták, de feltételezhetjük, hogy ez a levegőnél 7-szer nehezebb gáz gyorsan behatolt az odúkba, és valószínűleg hatással volt a flórára. Szőrös emberek vagy német katonák tanúvallomásai és archív képek azt mutatják, hogy a frontvonalon lévő fák mérgező klórgázfelhők vagy a kémhatású vegyület után elvesztették levelüket és elhullott állataikat. Valójában a vegyi fegyverek árkokban való használatának megkezdését követő hónapokban találták ki a lovak és kutyák gázálarcait. Szerencsére és véletlenül a 14-18 frontvonal nagy része mészkő zónában helyezkedik el, és lúgos jellege gyengíti a lewisite, bomlástermékei és általában a nehézfémek hatásait.
Tengeri környezetben: mindaddig, amíg légmentesen lezárt tartályban vagy kémiai héjban van, a lewisite csak keveset veszít mérgező erejéből. A tengerbe merülve, mint gyakran előfordult, a lewisite folyékony marad (míg a mustár pépes). Amikor a kannák vagy héjak szivárognak, a lewisite tehát eleve könnyebben diffundál a környezetben. A rendelkezésre álló források szerint ez egy olyan termék, amely meglehetősen gyorsan hidrolizál a vízben, ahol a klór miatt elveszíti toxikus tulajdonságait. Mindazonáltal, hólyaghúzó harcgáz tartalmaz nagy mennyiségű arzén (mintegy 1/3 súlyánál), de ez az arzén nem biológiailag lebontható, és jelen van egy nagyon mérgező formában (eltérően például a arzén keményítőágenst, amely a vezető golyó hagyományos lőszerek); ez az arzén nagyon biohasznosítható formában és hosszú ideig a vízi környezetben marad. Különösen a szűrőadagolók, valamint a tengeri táplálékháló képes gyorsan újrafókuszálni.
A HELCOM szakbizottságban dolgozó tudósok már mérik a víz, az üledék vagy a tengeri élőlények arzénszintjének növekedését a Balti-tengeren az alámerült lőszerraktárak körül , például Bornholm szigete közelében .
A szárazföldön: több a „világrekordot” a talajszennyezés arzén került rögzítésre a gyártás vagy szétszerelése oldalak (égetéséből arzin), beleértve Ypres és Franciaországban (például a helyszínen az úgynevezett „helye gáz” a Verdun erdőben ahol az arzén aránya ( a talajtömeg 17 % -a) akár tízezerszer magasabb, mint a front által leginkább érintett ágazatok „ vörös zónáinak ” átlaga . az első világháborúban.
A lewisitet tartalmazó fegyvereknek általában három kategóriája van:
A legtöbb ország készleteinek nagy részét a tengerre dobta
, néhányuk gyárakat épített ezeknek a kagylóknak a lebontására és megsemmisítésére, amelyek gyakran alig képesek kezelni a mezőkön, földmunkákban vagy közművesítési alapítványokban talált vegyi kagylókat.
Oroszországban Putyin elnök felavatta az új vegyifegyver-lebontó központot, ahol körülbelül 6000 tonna lewisitet kell megsemmisíteni az Orosz Föderáció azon ígéretének részeként, hogy megsemmisítik a bejelentett 40 000 tonna vegyifegyver-készletet.
A vegyületet triklórozott arzénból és acetilénből állítják elő :
AsCl 3+ C 2 H 2→ ClCHCHAsCl 2Valójában egy katalizált reakció, amely higany jelenlétét igényli:
A lewisite, mint más klórozott arzéntermékek, vízben hidrolizálva mérgező, de nem túl illékony savat képez.
ClCHCHAsCl 2+ 2 H20→ "ClCHCHAs (OH) 2"+ 2 HClEzt a reakciót lúgos közegben gyorsítják (ez helyben az első világháború árkaiban volt, amikor krétával és nedvesen ásták őket). Ebben az esetben a bomlástermék nátrium-arsenit; még mindig méreg, de nem illékony és kevésbé biológiailag hozzáférhető.
2006 közepén Kína és Japán végül tárgyalásokat folytatott a második világháború után Észak-Kínában maradt nagy mennyiségű lewisite kezeléséről Japán segítségével. A kínai lakosok véletlenül 30 évig haltak meg, miután véletlenül kapcsolatba kerültek a területükön elhagyott Lewisite-szal.
1989, vol. 110. o. 75-115 [41 oldal (cikk)] Ed: Springer, Heidelberg, Németország (1987)