Хлорпикрин

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Хлорпикрин
Общие
Систематическое
наименование		 Хлорпикрин, нитрохлороформ, трихлорнитрометан
Хим. формула CCl3NO2
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 164,376 г/моль
Плотность 1,6539 (+20 °C)
Термические свойства
Температура
 • плавления −69 °C
 • кипения 112,3 °C
Классификация
SMILES
 
Безопасность
Предельная концентрация 0,7 мг/м3
ЛД50 29—47 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность высокотоксичен, ирритант, лакриматор
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T+: Крайне токсично» системы ECBПиктограмма «N: Опасно для окружающей среды» системы ECB
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, ртуть, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 3: Способно к детонации или взрывному разложению, но требует начального источника, должно быть нагрето в замкнутом пространстве, реагирует с водой со взрывом или детонирует при сильном ударе (например, нитрат аммония)Специальный код: отсутствует
0
4
3
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорпикри́н (трихлорнитрометан, нитрохлороформ) CCl3NO2 — жидкость с резким раздражающим запахом; технический продукт может иметь различные оттенки запаха в зависимости от чистоты и способа получения. В высоких концентрациях ядовит. Относится ко II классу опасности. Используется как компонент фумигантных смесей в сельском хозяйстве[1], в камерах газоокуривания для проверки герметичности изолирующих и фильтрующих противогазов.

Методы синтеза

Хлорпикрин впервые получил шотландский химик Джон Стенхауз ещё в 1848 году при взаимодействии 2,4,6-тринитрофенола (пикриновой кислоты) с хлорной известью. Позднее этот старинный процесс был использован в промышленных процессах, при помощи которых в Первую мировую войну хлорпикрин получали для военных целей. Действие гипохлоритов кальция (то есть дешёвой хлорной извести) приводит к расщеплению цикла 2,4,6-тринитрофенола и одновременно к хлорированию продуктов расщепления.

Вместо труднорастворимой пикриновой кислоты применяли легкорастворимый пикрат кальция, который получали смешением пикриновой кислоты с окисью кальция, и к смеси добавляли кашицу хлорной извести. Теплоты этой реакции достаточно для испарения образующегося хлорпикрина, пары которого затем конденсируют. Затем хлорпикрин легко перегоняется с водяным паром для очистки.

В реакции можно использовать не только хлорную известь, но другие гипохлориты — в том числе и образующиеся in situ при пропускании хлора в щелочной раствор пикриновой кислоты либо других нитрофенолов.

В настоящее время основным промышленным способом синтеза хлорпикрина является хлорирование нитрометана в щелочной среде:

[math]\ce{ CH3NO2 + 3 NaOCl -> Cl3CNO2 + 3 NaOH }[/math]

Хлорпикрин может также быть синтезирован нитрованием хлороформа ацетилнитратом:

[math]\ce{ CHCl3 + CH3COONO2 -> Cl3CNO2 + CH3COOH }[/math]

Физико-химические свойства

Хлорпикрин — бесцветная, маслянистая, сильно преломляющая свет жидкость с резким специфическим запахом. На свету он становится зеленовато-желтоватым, что можно объяснить частичным его разложением с образованием хлора и окислов азота. Температура кипения 112—113 °C (760 мм рт. ст.) и +49 °C (40 мм рт. ст.), температура плавления — +62,2 (+64) °С.

Зависимость давления насыщенного пара и максимальной концентрации от давления.
Температура,
°C		 Давление пара,
мм рт. ст.		 Максимальная
концентрация, мг/л
00 05,91 057
10 10,87 104
20 16,91 184
30 30,50 295

Широкий температурный интервал, в котором хлорпикрин существует в жидком состоянии, и его высокая летучесть даже при низких температурах позволяет применять его в любое время года. В зимние месяцы достигается концентрация, меньшая абсолютно токсичной, но достаточная для подавления противника.

Стойкость на местности, лишённой растительности, составляет при обычной температуре около 6 часов. В этот период выход на заражённую местность или её преодоление без противогаза невозможны. Растворимость в воде при +25 °C, составляет 0,16 %. Хлорпикрин хорошо растворим в органических растворителях.

Из неорганических растворителей он хорошо растворяется в четырёххлористом кремнии и олове. Следует отметить, что хорошая смешиваемость с ОВ, например с ипритом, азотистым ипритом, дифосгеном, фосгеном, фосфорорганическими ОВ, делает хлорпикрин важным компонентом для тактических смесей, особенно в случае сравнительно низкоплавких ОВ, в результате чего становится возможным их применение в зимнее время.

Водой хлорпикрин не гидролизуется. Хлорпикрин легко дегазируется спиртовым раствором сульфида натрия или растворами гидразина.

Хлорпикрин при высоком давлении и нагревании превращается в фосген.

Токсические свойства

Хлорпикрин раздражает кожу и слизистые оболочки. Он вызывает слезотечение, смыкание век, бронхит и отёк лёгких. У поражённого начинаются сильнейшие неконтролируемые конвульсии мышц диафрагмы. Жидкий хлорпикрин вызывает тяжёлые поражения кожи.

У большинства людей концентрация 0,002 мг/л за 3—30 с вызывает слезотечение и смыкание век, концентрация 0,05 мг/л непереносима. Более высокие концентрации ведут к болям в области желудка, рвоте и потере сознания. Концентрация около 0,2 мг/л за несколько секунд или минут приводит к полной утрате боеспособности. Опасность хлорпикрина проявляется в том, что до некоторого предела концентрации он воспринимается на запах просто как умеренно пахнущее горчицей вещество, описанные выше симптомы поражения возникают внезапно.

Поражение органов дыхания появляется при концентрации выше 0,1 мг/л. В качестве смертельной концентрации указывают 2 мг/л при экспозиции 10 мин. При такой концентрации смерть наступает в течение нескольких минут.

Хлорпикрин как боевое отравляющее вещество (ОВ)

Пары хлорпикрина обладают сильным слезоточивым, а в высоких концентрациях — удушающим и общеядовитым действием. В связи с этим хлорпикрин ограниченно применялся в Первой мировой войне как боевое отравляющее вещество (например, против русской армии летом 1915 года), а также в качестве растворителя для боевого применения других БОВ (впервые — в середине 1916 года немецкой армией в смеси с дифосгеном).

Во время подавления антибольшевистского восстания в Тамбовской губернии зафиксировано три случая применения снарядов типа АЖО с хлорпикрином для выкуривания повстанцев из леса, не приведшие к заметным результатам[2].

Применялся Советской армией в Афганистане против моджахедов[3]

Из-за невысокой для современных ОВ токсичности и сильного раздражающего действия хлорпикрин не рассматривается как боевое ОВ. С другими ОВ хлорпикрин также в настоящее время не используется, поскольку его раздражающее действие практически сразу дало бы возможность обнаружить применение ОВ.

Благодаря раздражающему действию и простоте обращения хлорпикрин с 1920-х годов использовался в качестве учебного (имитация газовой атаки) и проверочного (тестирование средств химзащиты) ОВ. Для этого в армейской палатке умеренное количество хлорпикрина, порядка 50 мл, подогревалось на водяной бане. Однако из-за того, что при нагревании хлорпикрин разлагается с образованием фосгена, применение его в качестве учебного ОВ требовало соблюдения мер предосторожности, и вопрос о его замене в РККА ставился по крайней мере с 1937 года[4]. Во время холодной войны подогрев хлорпикрина заменили на учебные рецептуры ИВ-Б и ИВ-2 для имитационных гранат и фугасов (ИГС, ИФ), но проблема токсичности осталась.

Конвенция ОЗХО запретила военное применение хлорпикрина, приравняв его к фосгену, хлорциану и синильной кислоте. Как учебное ОВ он заменён другими ОВ раздражающего действия (в ВС РФ используются, например, рецептуры УБСОВ-2 и УБСОВ-Б с хлорацетофеноном).

Ссылки

Примечания

  1. ↑ Whitacre, David M. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (англ.). — Springer, 2009. — ISBN 1441900276, 9781441900272.
  2. ↑ Глушко А. В., Шило Н. И. «Леса, где прячутся бандиты, очистить ядовитыми, удушливыми газами…»: Мифы и факты о Тамбовском восстании (Окончание) // Военный сборник. — 2013. — № 2. — С. 103—125. — ISSN 2309-6322. — doi:10.13187/issn.2309-6322.
  3. ↑ Генерал Анатолий Шаповалов. Интервью cоветника Министра обороны Афганистана. Как погиб Наджибулла на YouTube.
  4. ↑ Химическое вооружение — война с собственным народом (трагический российский опыт). Сайт Федорова Льва Александровича.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Хлорпикрин&oldid=7157876