Toxic, dezgustător, arzător Cele 10 substanțe chimice cele mai periculoase - Spectrul științei
Toxic, grosolan, aprins: cele mai periculoase 10 substanțe chimice
Majoritatea compușilor cu care lucrați în laboratoarele chimice sau în companiile industriale sunt - atâta timp cât luați măsurile de siguranță necesare - destul de inofensive, în ciuda etichetării pericolelor adesea terifiante. Cu toate acestea, unele substanțe chimice sunt atât de toxice, volatile sau explozive, încât chiar și specialiștii întăriți în laborator le evită și doar câțiva specialiști calificați au voie să lucreze cu ei. Dacă există.
Nici deosebit de toxice, nici explozive, nici altfel periculoase - și totuși una dintre acele substanțe care ar trebui evitate cu orice preț. Tiocetona are reputația de a fi substanța cu cel mai puternic miros din toată chimia. Substanța a intrat în istoria lumii în 1889, când a dus la reclamații frecvente la Freiburg cu privire la „duhoarea bestială” de la institutul științific; Mass-media locală a raportat greață, vărsături și locuitori furioși.
Un raport din 1890 din Marea Britanie descria mirosul ca fiind „terifiant”. Chimiștii de la Esso explică acest lucru mai detaliat într-un raport mai lung și raportează că chiar și o picătură de solvent cu tioacetonă în el, picurată pe o placă de sticlă într-o zonă de lucru închisă cu propriul său aer de evacuare, ar putea fi mirosită la câteva sute de metri distanță. Potrivit grupului de lucru, diluarea nu ajută deloc împotriva mirosului și chiar urmele de tioacetonă pe îmbrăcăminte fac imposibil orice contact social.
Aceasta - și producția sa relativ simplă - este, de asemenea, motivul pentru care a fost produsă ca armă biologică militară în diferite țări din întreaga lume încă din anii 1930. Cu toate acestea, este dificil de aplicat eficient și se dezintegrează relativ rapid în aer. Experții în securitate văd, de asemenea, un anumit risc ca asasinii să poată folosi substanța ca armă. Dar un astfel de atac este considerat din punct de vedere tehnic și logistic prea complex pentru a fi realist.
Acidul clorhidric, acidul azotic și chiar acidul sulfuric sunt complet inofensive pentru ei: acidul fluor-antimonic. Este cel mai puternic acid cunoscut, de zece patrilioane de ori mai puternic decât acidul sulfuric pur. Acest așa-numit superacid este creat atunci când combinați două tipuri diferite de acizi puternici - prin dizolvarea fluorurii puternice de antimoniu acid Lewis (V) în fluorură de hidrogen lichid, care este un acid puternic Brønstedt. În acest caz extrem, însă, funcționează chiar ca bază: fluorura de antimoniu (V) formează hexafluoroantimonat (V) cu fluorura fluorurii de hidrogen și eliberează un proton (H +).
Hexafluoroantimonatul (V), pe de altă parte, este autosuficient și interacționează cu greu cu orice altă substanță - o proprietate care este, de asemenea, apreciată în tehnologie. În acest caz, totuși, asta înseamnă: Un proton nu are unde să meargă, cu excepția fluorurii de hidrogen, care în circumstanțe normale ar da H + ca acid în sine. În consecință, ionul fluoroniu rezultat H2F + este un acid extrem de puternic care reacționează chiar și cu hidrocarburi care în mod normal nu sunt atacate de acizi.
Aflatoxinele sunt un grup de substanțe pe care le produc mucegaiurile din genul Aspergillus. Există cel puțin 20 dintre ele, dintre care aflatoxina B1 este probabil cea mai toxică pentru oameni. Este una dintre cele mai puternice substanțe cancerigene care există. Aflatoxina B1 este responsabilă în primul rând de carcinomul cu celule hepatice, unul dintre cele mai letale tipuri de cancer la nivel mondial. În plus, pentru cei infectați cu hepatită, riscul de cancer cauzat de aflatoxine este crescut de aproximativ 30 de ori. Ficatul, totuși, nu este singurul organ care este amenințat: cancerul pulmonar poate fi cauzat și de aflatoxine, mai precis din sporii de mucegai care sunt inhalați cu praf și care conțin și otravă.
Aflatoxina însăși nu este atât de periculoasă - este vina organismului care permite substanței să reacționeze într-un produs metabolic foarte toxic. Aflatoxina B1 are o legătură dublă din care se formează așa-numitul epoxid în ficat, un inel cu trei membri, format din carbon și oxigen. Cu toate acestea, această configurație este sub tensiune și este foarte instabilă: De îndată ce epoxidul întâlnește ADN-ul, formează o legătură chimică cu acesta, astfel încât mutațiile periculoase să apară data viitoare când celula se divide.
Substanțele chimice care conțin azot produc explozivi buni, acest lucru fiind cunoscut încă de la nitroglicerină. Dar devine cu adevărat interesant atunci când azotul este legat de azot într-o moleculă - și mai ales când acesta este cazul de trei ori la rând. Astfel de substanțe se numesc azide și sunt foarte reactive. Azida de argint cu formula AgN3, de exemplu, este cunoscută drept Knallsilber.
Dar devine foarte interesant când vine vorba de substanțe organice. Puteți strânge mult mai mult azot în ele decât în săruri anorganice. Deținătorul record anterior este substanța C2N14, care apare în două variante, izocianogenul tetraazidic cu lanț deschis și un izomer în care s-a format un inel la un punct al moleculei. Această din urmă variantă este probabil cel mai exploziv compus cunoscut: acesta explodează în esență în toate, chiar și atunci când încercăm să-i determinăm proprietățile - motiv pentru care nu știm prea multe despre substanță până în prezent.
Motivul reactivității sale se află în aer: azotul apare în mod normal ca gaz diatomic și este extrem de stabil sub această formă. O moleculă în care sunt legați 14 atomi de azot este practic doar o mică provocare departe de a se rearanja în astfel de perechi de azot și de a elibera cantități gigantice de energie în acest proces. Ce face C2N14 cu fiecare ocazie.
Când căutați cele mai neplăcute substanțe care conțin metal, se întâlnește foarte repede compuși metilici. Dimetil mercurul a devenit cunoscut ca o toxină de mediu, plumbul tetrametil a făcut multe daune ca agent anti-lovire (și este încă conținut în combustibili speciali astăzi), dar probabil cel mai neplăcut compus metilic este dimetil cadmiul. Pe de o parte, acest lucru se datorează faptului că cadmiul în sine este extrem de toxic. Metalul este cancerigen și dăunează ficatului, precum și practic tuturor celorlalte părți ale corpului cu care intră în contact - dar mai presus de toate oasele, care sunt făcute moi și instabile de cadmiu. Intoxicația cu cadmiu este extrem de fatală, de obicei din cauza insuficienței renale.
Dimetilcadmiul este, de asemenea, volatil, astfel încât poate fi ușor inhalat sau altfel absorbit și, nu în ultimul rând, extrem de reactiv cu oxigenul, ceea ce înseamnă că vaporii se pot aprinde spontan și pot elibera o ceață foarte toxică de oxid de cadmiu foarte toxic. Alternativ, substanța reacționează lent cu oxigenul, dar asta nu o face mai bună. Acest lucru se datorează faptului că se creează produse de reacție despre care se știe cu greu, cu excepția faptului că explodează violent la contact sau frecare și degajă praf foarte toxic. Acesta este și motivul pentru care se știe puțin despre ele.
Selenofenolul este, de asemenea, o substanță foarte neplăcută. Funcționează într-un mod similar gazului muștar și provoacă vezicule dificil de vindecat la contactul cu pielea, care lasă un rest de seleniu sub piele după vindecare. Chiar și așa, selenofenolul este un reactiv destul de comun care poate fi cumpărat chiar și în magazine. Cu toate acestea, cei care au avut plăcerea îl sfătuiesc cu tărie. Seleniul se află în aceeași grupă chimică cu sulful, ai cărui compuși sunt renumiți pentru mirosurile neplăcute. Analogul de sulf al selenofenolului, tiofenolul, are deja un miros foarte intens și neplăcut de cauciuc ars. În mirosul de selenofenol, guma arsă este una dintre cele mai tolerabile note - nu există nicio descriere care să respecte cu adevărat mirosul, dar există multe încercări elocvente. Selenofenolul miroase, a scris un om de știință, „ca două sconfete care au fost învelite în cauciuc și apoi incendiate”.
Majoritatea substanțelor chimice toxice sunt la fel de toxice ca un efect secundar, dar unele substanțe sunt concepute special pentru potențialul lor mortal. Cel mai toxic dintre acești agenți de război chimic este „gazul nervos” (de fapt lichid) [2- (diizopropilamino) etil] -O-etilmetilfosfonotioat, cunoscut sub abrevierea VX. Se presupune că o picătură pe piele care este doar vizibilă cu ochiul liber este fatală. VX este de aproximativ zece ori mai toxic decât cel mai cunoscut sarin, dar este chimic similar cu acesta.
La fel ca toate gazele nervoase, VX inhibă o enzimă numită acetilcolinesterază, care controlează activitatea musculară prin descompunerea neurotransmițătorului acetilcolină. Dacă acest lucru nu se întâmplă, mușchii nu se mai pot relaxa și sunt paralizați. „Bunicul” VX a fost pesticidul Amiton, care a intrat pe piață în 1954 ca agent anti-acarian, dar a fost retras la scurt timp din cauza toxicității sale.
VX nu este doar cel mai toxic, dar și cel mai puțin volatil gaz nervos. Suprafețele care intră în contact cu substanța chimică sunt periculoase câteva zile, iar substanța poate rămâne în mediu săptămâni sau luni. Aburii sunt mai grei decât aerul, deci se pot aduna în depresiuni din sol. De asemenea, substanța este defectă în corp și se acumulează, astfel încât chiar și cantități mici de VX sunt dăunătoare pe termen lung. Datorită acestei durabilități, agentul de război are încă o importanță militară potențială ca așa-numită armă de negare a zonei: zonele contaminate cu VX sunt un obstacol serios pentru o armată în avans, deoarece protecția și curățarea sunt foarte costisitoare.
Azbest, cărămizi, sticlă - unele materiale sunt considerate complet neinflamabile. Dar acest lucru nu este adesea complet corect, deoarece există o substanță care chiar dă foc cărămizilor: trifluorura de clor (ClF3). Într-un accident din anii 1950, aproximativ o tonă de țesătură s-a vărsat pe podeaua de beton și a ars 30 de centimetri de beton și încă un metru de nisip și moloz în fundație înainte ca substanța chimică să fie epuizată. Trifluorura de clor reacționează hiperglic cu aproape orice. Aceasta înseamnă că se aprinde imediat în flăcări la simplul contact, fără a fi nevoie de energie pentru a începe reacția.
Motivul agresivității remarcabile este că trifluorura de clor este un agent oxidant mai puternic decât oxigenul însuși.De aceea, atacă și oxizii normal incombustibili, cum ar fi silicații din pietre sau sticlă. Doar unele metale rezistă substanței - deoarece pe suprafața lor se formează un strat subțire de fluorură metalică, care protejează restul metalului. Datorită acestei așa-numite pasivări, ClF3 poate fi stocat și transportat.
În mod surprinzător, există o aplicație industrială pentru trifluorură de clor: în fabricarea cipurilor, gazul este utilizat pentru curățarea aparatului pentru depunerea în gaz a straturilor de semiconductori. Trifluorura de clor a fost odată testată ca combustibil pentru rachete și muniție pentru aruncători de flăcări, dar a fost curând abandonată din cauza manipulării sale notoriu dificile. ClF3 este un gaz la temperatura camerei, dar se lichefiază sub aproximativ unsprezece grade Celsius și, prin urmare, este transportat răcit, de preferință în cantități foarte mici. Faptul că trifluorura de clor intră imediat în flăcări ori de câte ori apare ocazia este doar începutul problemei: Când este arsă, sunt create produse care sunt ele însele atât de toxice și agresive încât merită un loc pe această listă.
Nichelul este un metal toxic și suspectat de cancerigen; intoxicația cu monoxid de carbon poate deveni rapid fatală. Combinate, cele două formează compusul complex nichel tetracarbonil, care este chiar mai incomod decât componentele individuale combinate. Substanța este un lichid care fierbe la aproximativ 40 de grade Celsius și, prin urmare, se evaporă încet la temperatura camerei normale. Acest lucru este incomod deoarece gazul greu nu este doar unul dintre cele mai puternice otrăvuri de inhalare cunoscute, dar este, de asemenea, ușor absorbit prin piele.
O altă proprietate a nichelului tetracarbonil devine vizibilă în organism: instabilitatea sa. Moleculele de monoxid de carbon sunt foarte slab atașate de nichel și le schimbă de bunăvoie cu alte metale - în majoritatea cazurilor fierul din hemoglobină. În acest sens, otrăvirea cu tetracarbonil de nichel este echivalentă cu otrăvirea cu monoxid de carbon, cu diferența că fiecare moleculă conține de patru ori mai mult monoxid de carbon. Cei care supraviețuiesc vor trebui să se ocupe de efectele nichelului suplimentar, care circulă parțial în sânge și parțial pe măsură ce un strat de metal acoperă interiorul alveolelor. De asemenea, vă puteți exploda cu nichel tetracarbonil: astfel de gaze care conțin metal sunt destul de grele și se adună la sol. Dacă s-a întâmplat acest lucru, nichelul tetracarbonil nu ar trebui să se încălzească mai mult de 60 de grade Celsius sau să intre în contact cu agenți de oxidare. Pentru că atunci explodează și răspândește praf fin de nichel cancerigen în toată camera.