Хлорпикрин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Хлорпикрин
Chloropicrin.png
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
Т. плав. -69 °C
Т. кип. 112,3 °C
Классификация
Рег. номер CAS 76-06-2
PubChem 6423
SMILES
ChemSpider 13861343
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Хлорпикри́н (трихлорнитрометан) CCl3NO2 — жидкость с резким раздражающим запахом; технический продукт может иметь различные оттенки запаха в зависимости от чистоты и способа получения. Используется как компонент фумигантных смесей в сельском хозяйстве[1].

Методы синтеза[править | править вики-текст]

Хлорпикрин впервые получил Стенхауз еще 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 трудно растворимой 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:

\mathsf{CH_3NO_2 + 3NaOCl \rightarrow Cl_3CNO_2 + 3NaOH}

Хлорпикрин может также быть синтезирован нитрованием хлороформа ацетилнитратом:

\mathsf{CHCl_3 + CH_3COONO_2 \rightarrow Cl_3CNO_2 + CH_3COOH}

Физико-химические свойства[править | править вики-текст]

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. Т. кип. 112—113 °C (760 мм рт. ст.) и 49 °C (40 мм рт. ст.), т. пл. — 62,2 (64) °С.

Зависимость давления пара, максимальной концентрации от давления.

Температура, °C Давление пара, мм рт. ст. Максимальная концентрация, мг/л
0 5,91 57
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, лишенной растительности, составляет при обычной температуре около 6 ч. В этот период выход на зараженную местность или ее 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 четыреххлористом 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[править | править вики-текст]

Хлорпикрин раздражает кожу и слизистые оболочки. Он вызывает слезотечение, смыкание век, бронхит и отёк лёгких. У пораженного 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 сиптомы 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[править | править вики-текст]

Пары хлорпикрина обладают сильным слезоточивым, а в высоких концентрациях — удушающим и общеядовитым действием. В этой связи 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).

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 используется в качестве учебного (имитация газовой атаки) и проверочного тестирование средств химзащиты ОВ. Для этого в армейской палатке умеренное количество хлопикрина, порядка 50 мл, подогревается на водяной бане. Однако из-за того, что при нагревании хлорпикрин разлагается с образованием фосгена, применение его в качестве учебного ОВ требует соблюдения мер предосторожности. В связи с этим в настоящее время хлорпикрин как учебное ОВ постепенно заменяется другими ОВ раздражающего действия.

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Whitacre David M. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology /. — Springer. — ISBN 1441900276, 9781441900272