Загрязняющие вещества и их влияние на здоровье человека. Характеристика взрывоопасных и вредных газов, наиболее часто встречающихся в резервуарах и подземных сооружениях Бесцветный газ не имеющий запаха
Этилен (этен) – бесцветный газ с очень слабым сладковатым запахом, немного легче воздуха, малорастворим в воде.
С 2 – С 4 (газы)
С 5 – С 17 (жидкости)
С 18 – (твёрдые)
Алкены не растворяются в воде, растворимы в органических растворителях (бензин, бензол и др.)
Легче воды
С увеличением Mr температуры плавления и кипения увеличиваются
Простейшим алкеном является этилен - C 2 H 4
Структурная и электронная формулы этилена имеют вид:
В молекуле этилена подвергаются гибридизации одна s - и две p -орбитали атомов C (sp 2 -гибридизация).
Таким образом, каждый атом C имеет по три гибридных орбитали и по одной негибридной p -орбитали. Две из гибридных орбиталей атомов C взаимно перекрываются и образуют между атомами C
σ - связь. Остальные четыре гибридных орбитали атомов C перекрываются в той же плоскости с четырьмя s -орбиталями атомов H и также образуют четыре σ - связь. Две негибридные p -орбитали атомов C взаимно перекрываются в плоскости, которая расположена перпендикулярно плоскости σ - связь, т.е. образуется одна П - связь.
По своей природе П - связь резко отличается от σ - связь; П - связь менее прочная вследствие перекрывания электронных облаков вне плоскости молекулы. Под действием реагентов П - связь легко разрывается.
Молекула этилена симметрична; ядра всех атомов расположены в одной плоскости и валентные углы близки к 120°; расстояние между центрами атомов C равно 0,134 нм.
SP 2 –гибридизация:
1) Плоское тригональное строение
2) Угол – HCH - 120°
3) Длина (-С=С-) связи – 0,134 нм
4) Связи - σ, П
5) Невозможно вращение относительно (-С=С-) связи
Если атомы соединены двойной связью, то их вращение невозможно без того, чтобы электронные облака П - связь не разомкнулись.
1. Бесцветный газ, без запаха. 2. Тяжелее воздуха, 3.Ядовитый, 4. Хорошо растворим в воде, 5. Плохо растворим в воде, 6. Немного легче воздуха, 7. Проявляет кислотные свойства. 8. Несолеобразующий оксид. 9. Соединяется с гемоглобином крови, 10. Получается при разложении карбонатов. 11. При высоком давлении сжижается, образуется «сухой лед», 12. Применяют для получения соды, 13. Используют как газовое топливо, 14. Используют в производстве фруктовых вод, 15. Используют в органическом синтезе. 1. Бесцветный газ, без запаха. 2. Тяжелее воздуха, 3.Ядовитый, 4. Хорошо растворим в воде, 5. Плохо растворим в воде, 6. Немного легче воздуха, 7. Проявляет кислотные свойства. 8. Несолеобразующий оксид. 9. Соединяется с гемоглобином крови, 10. Получается при разложении карбонатов. 11. При высоком давлении сжижается, образуется «сухой лед», 12. Применяют для получения соды, 13. Используют как газовое топливо, 14. Используют в производстве фруктовых вод, 15. Используют в органическом синтезе.
Угольная кислота Н 2 СО 3 Мr(Н 2 СО 3) = =62 Угольная кислота Н 2 СО 3 Мr(Н 2 СО 3) = =62
Так как угольная кислота двухосновная то она образует два вида солей: карбонаты и гидрокарбонаты (Na 2 CO 3, NaHCO 3) Карбонаты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, карбонаты щелочноземельных металлов и некоторых других в воде практически нерастворимы. Карбонаты алюминия, железа, хрома не могут существовать в водных растворах, так как подвергаются полному гидролизу. Почти все гидрокарбонаты растворимы в воде Так как угольная кислота двухосновная то она образует два вида солей: карбонаты и гидрокарбонаты (Na 2 CO 3, NaHCO 3) Карбонаты щелочных металлов и аммония хорошо растворимы в воде, карбонаты щелочноземельных металлов и некоторых других в воде практически нерастворимы. Карбонаты алюминия, железа, хрома не могут существовать в водных растворах, так как подвергаются полному гидролизу. Почти все гидрокарбонаты растворимы в воде
Na 2 CO 3 – Кальцинированная сода – применяется для получения щелочей, в производстве стекла, в быту в качестве моющего средства. NaHCO 3 – пищевая или питьевая сода – используется в пищевой промышленности, для зарядки огнетушителей, в медицине при изжоге. (CuOH) 2 CO 3 – малахит – в пиротехнике, для изготовления минеральных красок, в природе в виде минерала малахита (поделочный камень) CaCO 3 – мел, известняк, мрамор – для изготовления извести, мрамор как отделочный камень, в сельском хозяйстве для известкования почв. K 2 CO 3 – поташ – для изготовления мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии. Na 2 CO 3 *10H 2 O - карбонат натрия кристаллический – потребляется мыловаренной, стекольной, текстильной, бумажной, нефтяной промышленностью. Na 2 CO 3 – Кальцинированная сода – применяется для получения щелочей, в производстве стекла, в быту в качестве моющего средства. NaHCO 3 – пищевая или питьевая сода – используется в пищевой промышленности, для зарядки огнетушителей, в медицине при изжоге. (CuOH) 2 CO 3 – малахит – в пиротехнике, для изготовления минеральных красок, в природе в виде минерала малахита (поделочный камень) CaCO 3 – мел, известняк, мрамор – для изготовления извести, мрамор как отделочный камень, в сельском хозяйстве для известкования почв. K 2 CO 3 – поташ – для изготовления мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии. Na 2 CO 3 *10H 2 O - карбонат натрия кристаллический – потребляется мыловаренной, стекольной, текстильной, бумажной, нефтяной промышленностью.
Отравляющий газ – это токсическое химическое вещество, которое вызывает интоксикацию организма и поражение внутренних органов и систем . Попадает через дыхательную систему, кожу, желудочно-кишечный тракт.
Список отравляющих газов в зависимости от их токсикологического воздействия:
- Нервно-паралитические – угарный газ, зарин.
- Кожно-нарывные – люизит, иприт.
- Удушающие – фосген, дифосген, хлор.
- Слезоточивые – бромбензилцианид, хлорацетофенон.
- Общего воздействия – синильная кислота, хлорциан.
- Раздражающие – адамсит, CR, CS.
- Психотомиметические – BZ, LSD-25.
Рассмотрим наиболее опасные газы, механизм их поражения, признаки отравления у человека.
Зарин
Зарин – ядовитое жидкое вещество, которое при температуре 20 °C быстро испаряется и оказывает нервно-паралитическое действие на организм человека . В состоянии газа он бесцветен и без запаха, наиболее опасен при вдыхании.
Симптомы проявляются сразу при попадании в дыхательные пути. Первые признаки отравления – затрудненное дыхание, сужение зрачка.
Клинические проявления:
- раздражение слизистой носа, жидкие выделения;
- слюнотечение, рвота;
- сдавливание в груди;
- одышка, посинение кожи;
- спазм бронхов и усиленное образование в них слизи;
- отек легких;
- сильные спазмы и боли в животе.
При попадании в организм паров зарина высокой концентрации происходит сильное поражение головного мозга через 1-2 минуты . Человек не может контролировать физиологические функции организма – непроизвольные дефекация и мочеиспускание. Появляются конвульсии, судороги. Развивается кома с последующей остановкой сердца.
Иприт
Иприт – горчичный газ. Это химическое соединение кожно-нарывного действия. В жидком виде вещество имеет запах горчицы. В организм попадает двумя путями – воздушно-капельным и при контакте жидкости с кожей. Имеет свойство накапливаться. Признаки отравления ядом проявляются через 2-8 часов .
Симптомы интоксикации газом при вдыхании:
- поражение слизистой глаз;
- слезотечение, светобоязнь, ощущение песка в глазах;
- сухость и жжение в носу, затем отек носоглотки с гнойным выделением;
- ларингит, трахеит;
- бронхит.
Если жидкость попадет в глаза, это вызовет слепоту. При тяжелой степени отравления ипритом развивается пневмония, смерть наступает на 3-4-й день от удушья.
Симптомы отравления газом при попадании на кожу – покраснение с последующим образованием пузырьков, содержащих серозную жидкость, кожные поражения, язвы, некрозы. Газ разрушает клеточные оболочки, нарушает углеводный обмен, частично разрушает ДНК и РНК .
Люизит
Люизит – сильнейшее ядовитое вещество, пары которого способны проникать через костюм химической защиты и противогаз. Представляет собой жидкость коричневого цвета, имеет резкий запах. Газ относится к кожно-нарывным отравляющим средствам. Действует на организм мгновенно и не имеет латентного периода .
Симптомы отравления газом при поражении кожных покровов развиваются в течение 5 минут:
- боль и жжение в месте контакта;
- воспалительные изменения;
- болезненное покраснение;
- образование пузырей, они быстро вскрываются;
- появление эрозий, заживают несколько недель;
- в тяжелых случаях при попадании больших концентраций люизита образуются глубокие язвы.
Симптомы при вдыхании газа:
- поражение слизистой носоглотка, трахеи, бронхов;
- жидкость из носа;
- чихание, кашель;
- головная боль;
- тошнота, рвота;
- потеря голоса;
- чувство давления в груди, одышка.
Сильно чувствительна к ядовитому газу слизистая глаз . Она становится красной, отекают веки, усиливается слезотечение. Человек испытывает чувство жжения в глазах. При попадании жидкого люизита в ЖКТ у пострадавшего начинается обильное слюнотечение и рвота. Присоединяются резкие боли в брюшной полости. Поражаются внутренние органы, резко падает артериальное давление.
Сероводород
Сероводород – это бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. В больших концентрациях вещество очень токсично. Попадая в организм при вдыхании, развиваются симптомы общей интоксикации – головная боль, головокружение, слабость . Сероводород быстро всасывается в кровь и воздействует на центральную нервную систему.
Признаки отравления газом:
- во рту металлический вкус;
- паралич нерва, отвечающего за обоняние, поэтому пострадавший сразу же перестает ощущать любые запахи;
- поражение дыхательных путей, отек легких;
- сильные судороги;
- кома.
Угарный газ
Угарный газ – бесцветное отравляющее вещество, легче воздуха. Попадая в организм через дыхательные пути, быстро всасывается в кровь и связывается с гемоглобином. Так блокируется транспортировка кислорода во все клетки, наступает кислородное голодание, останавливается клеточное дыхание
.
Симптомы отравления угарным газом:
- головокружение и головная боль;
- учащенное дыхание и сердцебиение, одышка;
- шум в ушах;
- нарушение остроты зрения, мерцание в глазах;
- покраснение кожи;
- тошнота, рвота.
При тяжелом отравлении наблюдаются судороги. Нарастают симптомы, предшествующие коме – падение АД, резкая слабость, потеря сознания. При отсутствии медицинской помощи смерть наступает через 1 час .
Фосген
Фосген – бесцветный газ, отличается запахом прелого сена. Вещество опасно при вдыхании, первые признаки интоксикации проявляются через 4-8 часов . При высоких концентрациях смерть наступает через 3 секунды. Газ, попадая в легкие, разрушает их, вызывая моментальный отек.
Симптомы на разных стадиях отравления:
- Отек легких начинает развиваться в латентном периоде, когда пострадавший не подозревает об отравлении. Первые сигналы со стороны организма – сладкий, приторный привкус во рту, тошнота. Иногда бывает рвота. Человек чувствует першение в горле, зуд и жжение в носоглотке. Возникает кашлевой рефлекс, нарушаются дыхание и пульс.
- После скрытого периода состояние пострадавшего резко ухудшается. Появляется сильный кашель, человек начинает задыхаться. Синеют кожные покровы и губы.
- Стадия прогрессирующего ухудшения – сильное давление в грудной клетке, приводящее к удушью, частота дыхания увеличивается 70 в минуту (норма 18). В легких образуется много жидкости и слизи из-за разложения альвеол. Человек отхаркивает мокроту с кровью. Дыхание становится невозможным. 50% ОЦК (объем циркулирующей крови) переходит в легкие, и увеличивает их. Масса одного легкого может составлять 2,5 кг (норма 500-600 г).
В тяжелых случаях смерть через 10-15 минут . При отравлении газом средней тяжести летальный исход наступает через 2-3 суток. Выздоровление может произойти через 2-3 недели после отравления, но такое бывает редко из-за присоединения инфекции.
Синильная кислота
Синильная кислота бесцветная, легкая и подвижная жидкость с выраженным запахом. Она блокирует цепь продвижения кислорода по тканям, вызывая тканевую гипоксию. Газ влияет на нервную систему, нарушая иннервацию органов .
Симптомы отравления со стороны дыхания:
- одышка;
- в начале развития клинической картины частое дыхание;
- при сильной интоксикации – угнетение дыхания и его остановка.
Признаки со стороны сердца:
- замедление ударов сердца;
- повышение АД;
- спазм сосудов;
- по мере нарастания симптомов – падение давления, учащение пульса, острая сердечно-сосудистая недостаточность, остановка сердца.
Отравляющие газы – это сильные быстродействующие вещества. Чтобы спасти человека, необходимы экстренные реанимационные мероприятия . При благоприятном исходе пострадавший нуждается в длительном реабилитационном лечении.
Природный газ — это полезное ископаемое, которое залегает в недрах Земли в газообразном состоянии. Он может представлять либо отдельные скопления (газовые залежи), либо газовую шапку нефтегазовых месторождений. Природный газ и его компоненты широко используются в народном хозяйстве.
Состав природного газа
Природный газ на 98% состоит из метана СН4, свойства которого почти полностью определяют свойства и характеристики природного газа. Также в его составе присутствуют гомологи метана – пропан С3Н8, этан C2H6 и бутан С4Н10. Иногда природный газ может содержать сероводород, гелий и углекислый газ.
Метан (CH4) – газ без цвета и запаха, легче воздуха. Метан горюч, но достаточно легко хранится. Чаще всего используется как горючее в промышленности и быту.
Этан (C2H6) – газ, не обладающий цветом и запахом, слегка тяжелее воздуха. Горюч не менее, чем метан, но как топливо не применяется. Используется в основном для получения этилена, который является самым востребованным органическим веществом во всём мире. Это сырьё для производства полиэтилена.
Пропан (C3H8) – тоже газ, не имеющий запаха и цвета, ядовит. Обладает полезным свойством: при небольшом давлении пропан сжижается, что значительно облегчает процесс отделения от примесей и его транспортировку. Сжиженным пропаном заправляются зажигалки.
Бутан (C4H10) – очень схож по своим свойствам с пропаном, но обладает более высокой плотностью. Тяжелее воздуха в два раза. Пропан и бутан сегодня широко используются в качестве альтернативного топлива для автомобилей.
Углекислый газ (CO2) – малотоксичный бесцветный газ, не имеющий запаха, но обладающий кислым привкусом. В отличие от других компонентов состава природного газа (кроме гелия), углекислый газ не горюч.
Гелий (He) – инертный бесцветный газ, второй по лёгкости (после водорода), не имеет запаха. При нормальных условиях не вступает в реакцию ни с одним из веществ. Не горюч и не токсичен, но может вызывать наркоз при повышенном давлении. Лёгкость и не токсичность (в отличие от водорода) гелия нашли своё применение. Гелием заполняют дирижабли, аэростаты и воздушные шары.
Сероводород (H2S) – иногда может входить в состав природного газа. Это тяжелый бесцветный газ с резким запахом тухлых яиц. Крайне ядовит, даже небольшая концентрации может вызывать паралич обонятельного нерва. Несмотря на свою токсичность, сероводород используется в малых дозах для сероводородных ванн, так как обладает хорошими антисептическими свойствами.
Природный газ — лучший тип топлива
Природный газ – это важный источник энергии, позволяющий уменьшить загрязнения и способствующий поддержанию нормальной экологической обстановки. По сравнению с остальными источниками энергии, обладает рядом преимуществ:
- сгорая, выделяет только углекислый газ и водный пар, это смесь, которой мы обычно дышим на улице;
- при сгорании не выделяет копоти и дыма;
- быстро разжигается и процесс его горения легко контролировать;
- почти не содержит твёрдых примесей и других вредных компонентов;
- относительная дешевизна, благодаря более лёгкому способу добычи и транспортировки.
По своим энергетическим свойствам природный газ уступает лишь нефти, которая выделяет при сгорании больше энергии. Но в отличии от нефти, которую сначала нужно переработать, природный газ практически не требует предварительной обработки.