Боевые отравляющие вещества (зарин). Зарин, зоман, V-газы

22 апреля 1915 года со стороны немецких позиций на окопы, в которых находились французско-британские войска, двинулось странное желтовато-зеленое облако. Через считаные минуты оно достигло окопов, заполняя каждую ямку, любое углубление, затопляя воронки и траншеи. Непонятный зеленоватый туман сначала вызвал у солдат удивление, потом страх, но когда первые облака дыма окутали местность и заставили людей задыхаться, то войска обуял настоящий ужас. Те, кто еще мог двигаться, бежали, тщетно пытаясь спастись от удушающей смерти, которая неумолимо их преследовала.

Это было первое массированное применение химического оружия в истории человечества. В тот день немцы направили на позиции союзников 168 тонн хлора из 150 газобаллонных батарей. После этого германские солдаты без потерь заняли позиции, в панике оставленные войсками союзников.

Применение химического оружия вызвало настоящую бурю негодования в обществе. И хотя, уже к тому времени война превратилась в кровавую и бессмысленную бойню, но в травле людей газом – подобно крысам или тараканам – было что-то запредельно жестокое.

Отравляющие вещества, которые были использованы в ходе этого конфликта, сегодня относят к химическому оружию первого поколения. Вот основные их группы:

• ОВ общетоксического действия (синильная кислота);
• ОВ кожно-нарывного действия (иприт, люизит);
• ОВ удушающего действия (фосген, дифосген);
• ОВ раздражающего действия (например, хлорпикрин).

Во время ПМВ от действия химического оружия пострадало около 1 млн человек, сотни тысяч людей погибли.

После окончания ПМВ работы в области совершенствования химического оружия продолжились, а смертоносные арсеналы продолжали пополняться. Военные практически не сомневались, что следующая война будет также химической.

В 30-х годах сразу в нескольких странах начались работы над созданием химического оружия на основе фосфорорганических веществ. В Германии группа ученых работала над созданием новых видов пестицидов, ею руководил доктор Шрадер. В 1936 году ему удалось синтезировать новый фосфорорганический инсектицид, который имел высочайшую эффективность. Вещество получило название табун. Однако вскоре выяснилось, что он прекрасно подходит не только для уничтожения насекомых-вредителей, но и для массовой травли людей. Последующие разработки уже шли под патронатом военных.

В 1938 году было получено еще более токсичное вещество – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты. Оно получило название по первым буквам фамилий ученых, которые синтезировали его – зарин. Этот газ оказался в десять раз смертоносней табуна. Еще более токсичным и стойким стал зоман – пинаколиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты, он был получен несколькими годами позже. Последнее вещество из этого ряда – циклозарин – был синтезирован в 1944 году и считается самым опасным из них. Зарин, зоман, V-газы принято считать химическим оружием второго поколения.

После окончания войны работы над совершенствованием нервно-паралитических газов были продолжены. В 50-е годы были впервые синтезированы V-газы, которые в несколько раз токсичнее зарина, зомана и табуна. Впервые V-газы (их также называют VX-газы) были синтезированы в Швеции, но очень скоро их удалось получить и советским химикам.

В 60-70-е годы начались разработки химического оружия третьего поколения. К этой группе относятся отравляющие вещества с непредвиденным механизмом поражения и токсичностью, еще более превышающую нервно-паралитические газы. Кроме этого, в послевоенные годы большое внимание уделялось совершенствованию средств доставки ОВ. В этот период в Советском Союзе и США началась разработка бинарного химического оружия. Это разновидность отравляющих веществ, применение которых возможно только после смешивания двух относительно безвредных компонентов (прекурсоров). Разработка бинарных газов значительно упрощает производство химического оружия и делает практически невозможным международный контроль за его распространением.

С момента первого применения боевых газов постоянно шла работа над совершенствованием средств защиты против химического оружия. И в этой области были достигнуты значительные результаты. Поэтому в настоящее время применение отравляющих веществ против регулярных войск не будет настолько эффективным, как во время Первой мировой войны. Совсем другое дело, если применить химическое оружие против гражданского населения, в этом случае результаты действительно устрашают. Подобные атаки любили проводить большевики во время Гражданской войны, в середине тридцатых годов итальянцы использовали боевые газы в Эфиопии, в конце 80-х иракский диктатор Саддам Хусейн травил нервно-паралитическими газами восставших курдов, фанатики из секты Аум Сенрикё распылили зарин в токийском метро.

Последние случаи применения химического оружия связаны с гражданским конфликтом в Сирии. Начиная с 2011 года, правительственные войска и оппозиция постоянно обвиняют друг друга в использовании отравляющих веществ. 4 апреля 2018 года в результате химической атаки населенного пункта Хан-Шейхун, что на северо-западе Сирии, погибло около сотни человек, почти шестьсот получили отравления. Эксперты заявили, что для атаки был использован нервно-паралитический газ зарин и обвинили в ней правительственные силы. Фото сирийских детей, отравленных газом, облетели все мировые СМИ.

Описание

Несмотря на то что зарин, зоман, табун и отравляющие вещества серии VX, называют газами, но в своем нормальном агрегатном состоянии это жидкости. Они тяжелее воды, хорошо растворяются в липидах и органических растворителях. Температура кипения зарина – 150°, а у VX-газов она составляет примерно 300°. Чем больше температура кипения, тем выше стойкость отравляющего вещества.

Все нервно-паралитические газы – это соединения фосфорной и алкилфосфоновой кислоты. Физиологическое действие данного вида ОВ основано на блокировании передачи нервного импульса между нейронами. Происходит нарушение работы фермента холинэстераза, который играет важнейшую роль в функционировании нашей нервной системы.

Особенностью этой группы ОВ является крайняя токсичность, стойкость, трудность определения наличия отравляющего вещества в воздухе и установления точного его типа. Кроме того, для защиты от нервно-паралитических газов необходим целый комплекс мер коллективной и индивидуальной защиты.

Первые признаки отравления нервно-паралитическими газами – это сужение зрачка (миоз), затруднение дыхания, эмоциональная лабильность: у человека возникает чувство страха, раздражительность, появляются нарушения нормального восприятия окружающей обстановки.

Существует три степени поражения нервно-паралитическими газами, они сходны для всех представителей этой группы ОВ:

• Легкая степень. При легкой степени отравления у пострадавших наблюдается одышка, боль в груди, нарушение восприятия и поведения. Возможны расстройства зрения. Типичным симптомом поражения нервно-паралитическими ОВ является резкое сужение зрачков.
• Средняя степень. Отмечаются те же симптомы, что и на легкой стадии, но они гораздо более выражены. Пострадавшие начинают задыхаться (внешне очень напоминает приступ бронхиальной астмы), у человека болят и слезятся глаза, наблюдается повышенное слюноотделение, нарушается работа сердца, поднимается артериальное давление. Смертность при отравлении средней тяжести достигает 50%.
• Тяжелая степень. При тяжелых отравлениях патологические процессы развиваются стремительно. У пострадавших начинается нарушения дыхания, судороги, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация, из носа и рта начинает выделяться жидкость. Смерть наступает в результате паралича дыхательной мускулатуры или поражения центра дыхания в стволе головного мозга.

Следует отметить, что первая помощь и последующее лечение эффективно только при легкой и средней степени поражения газом. При тяжелом поражении пострадавшему уже ничем нельзя помочь.

Зарин . Это бесцветная жидкость, которая легко испаряется при нормальной температуре и практически не имеет запаха. Данное свойство характерно для всех ОВ этой группы и делает нервно-паралитические газы чрезвычайно опасными: обнаружить их присутствие можно только с помощью специальных приборов или после возникновения характерных симптомов отравления. Однако зачастую в этом случае оказывать помощь пострадавшим уже поздно.

В своей основной (боевой) форме зарин – это мелкодисперсный аэрозоль, который вызывает отравление при любом способе попадания в организм: через кожу, органы дыхания или пищеварительную систему. Поражение газом через органы дыхания происходит быстрее и в более тяжелой форме.

Первые признаки отравления обнаруживаются уже при концентрации ОВ в воздухе равной 0,0005 мг/л. Зарин – это нестойкое отравляющее вещество. Летом его стойкость составляет несколько часов. Зарин довольно плохо реагирует с водой, зато хорошо реагирует с растворами щелочей или аммиака. Обычно их и используют для дегазации местности.

Табун. Бесцветная жидкость, не имеющая запаха, практически не растворимая в воде, но хорошо растворяющаяся в спиртах, эфирах и других органических растворителях. Применяется в виде мелкодисперсного аэрозоля. Табун кипит при температуре 240°, замерзает – -50° С.

Летальная концентрация в воздухе – 0,4 мг/л, при попадании на кожу – 50-70 мг/кг. У этого ОВ токсичными являются и продукты дегазации, так как они содержат соединения синильной кислоты.

Зоман. Это отравляющее вещество представляет собой бесцветную жидкость со слабым запахом скошенного сена. По своим физическим характеристикам очень напоминает зарин, но при этом гораздо токсичнее его. Легкая степень отравления наблюдается уже при концентрации 0,0005 мг/л вещества в воздухе, содержание 0,03 мг/л может убить человека в течение одной минуты. Воздействует на организм через кожу, органы дыхания и пищеварительную систему. Для дегазации загрязненных объектов и территории используются щелочно-аммиачные растворы.

VX (VX-газ, VX-агент). Эта группа химических веществ является одной из самых токсичных на планете. Газ VX в 300 раз токсичнее фосгена. Он был разработан в начале 50-х годов шведскими учеными, которые работали над созданием новых пестицидов. Затем патент был выкуплен американцами.

Это янтарная маслянистая жидкость, которая не имеет запаха. Кипит при температуре 300° С, практически не растворяется в воде, но хорошо реагирует с органическими растворителями. Боевое состояние этого ОВ – мелкодисперсный аэрозоль. Поражает человека через органы дыхания, кожу и пищеварительную систему. Концентрация 0,001 мг/л газа в воздухе убивает человека за 10 минут, при содержании 0,01 мг/л смерть наступает через минуту.

Газ VX отличается значительной стойкостью: летом – до 15 суток, зимой – несколько месяцев, практически до наступления тепла. Это вещество заражает водоемы на длительный период – до шести месяцев. Военная техника, попавшая под воздействие газа VX, еще несколько суток (летом до трех) сохраняет опасность для человека. Симптомы отравления аналогичны другим веществам этой группы ОВ.

Изначально разрабатывалась для стрельбы боеприпасами с боевыми газами.

Еще более эффективным средством доставки нервно-паралитических ОВ является авиация. Ее использование позволяет накрыть отравляющим веществом гораздо большую площадь. Для непосредственной доставки могут быть использованы авиационные боеприпасы (обычно авиабомбы) или же специальные выливные контейнеры. По подсчетам американцев эскадрилья бомбардировщиков В-52 может заразить территорию площадью 17 кв. км.

В качестве средства доставки ОВ могут быть использованы различные ракетные комплексы, обычно это тактические ракеты малой и средней дальности. В СССР химические боевые части могли быть установлены на ОТРК «Луна», «Эльбрус», «Темп».

Следует отметить, что степень поражения живой силы противника очень зависит от обученности и защищенности военнослужащих. По этой причине оно может колебаться от 5 до 70% летальных случаев.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия

Группа отравляющих веществ нервно-паралитического действия объединяет соединения, специфически нарушающие нормальное функционирование нервной системы с появлением судорог, переходящих в параличи. Действие на нервную систему характерно для многих сильнодействующих ядов, но исторически в данной группе рассматриваются только производные фосфорной и алкилфосфоновых кислот общей формулы:

где R-алкил или алкоксигруппа; R"-алкокси-, алкил-меркапто-, замещенная при атоме азота аминогруппа; X - заместитель, связь которого с атомом фосфора менее устойчива по сравнению с R и R". Это могут быть F, CN, ацилокси-, диалкиламиноэтилмеркапто-, нитрофеноксигруппа, остаток замещенных фосфорной или алкилфосфоновых кислот.

Попадая в организм, ОВ нервно-паралитического действия поражают нервную систему. Характерной особенностью поражения является сужение зрачков глаз (миоз).

В армии США основными представителями этой группы ОВ являются зарин (GВ) и Ви-икс (VХ).

Зарин (GB)

Зарин (GB) является одним из основных отравляющих веществ смертельного действия, состоящих на вооружении армии США. Согласно американским служебным документам, он предназначен для уничтожения живой силы противника путем заражения паром приземного слоя атмосферы. Веществом GB снаряжают табельные химические боеприпасы группы А, в том числе артиллерийские снаряды ствольной и реактивной артиллерии, включая корабельную, авиационные бомбы и кассеты, боевые части оперативно-тактических ракет. Боеприпасы, предназначенные для применения GB, кодируют тремя зелеными кольцами и маркируют надписью «GB GAS».

Химическое название зарина – изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты (шифр в армии США - GB). Химическая формула (Рис.1):

Рис.1 Химическая формула зарина

Вещество GB представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с плотностью 1,0943 г/см3 (20° С), не имеющую запаха; плотность пара по воздуху 4,86. Зарин гигроскопичен и смешивается с водой во всех отношениях, хорошо растворяется в органических растворителях (бензин, дихлорэтан, дизельное топливо, спирт, эфир и др.). Кипит при температуре 151,5° С с частичным разложением) поэтому перегоняют его в вакууме. Давление насыщенного пара 1,48 мм рт. ст. (20° С). Максимальная концентрация паров зарина при температуре 20 °С - 11,3 г/м3. Вследствие значительной летучести максимальная концентрация его паров даже при температуре минус 10°С может быть более чем в 10 раз выше смертельной при экспозиции 1 мин.

Вещество GB затвердевает при температуре минус 57° С, вследствие чего его применение возможно в любое время года. Температура плавления минус 54° С.

В воде зарин гидролизуется медленно (за 6 ч на 50 %), гидролиз значительно ускоряется в присутствии щелочей. Зарин может окисляться до фосфорной кислоты перекисью водорода или соединениями содержащими активный хлор.

Парообразный и жидкий GB легко сорбируется пористыми материалами (тканями, шерстью, древесиной, кирпичом, бетоном), впитывается в окрашенные поверхности и резинотехнические изделия. Это создает опасность отравлений у личного состава, вышедшего из зараженной атмосферы и снявшего средства защиты органов дыхания, за счет десорбции отравляющего вещества с пористых поверхностей. При благоприятных метеорологических условиях зарин сохраняется летом на местности в жидком виде до 4 — 5 ч, а его пары могут оставаться эффективными до 20 ч. В зимних условиях зарин устойчив на местности до 2 сут.

Характерной физиологической особенностью GB, как и других фосфорорганических ОВ, является его способность химически связывать и инактивировать биологические катализаторы различных реакций в организме ферменты), среди которых важную роль играет холинэстераза — белок, встречающийся во многих органах и тканях организма, но основную функцию выполняющий в нервной системе, регулируя процесс передачи нервных импульсов.

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка (нейрон), тело которой имеет несколько коротких отростков (дендритов) и один длинный (аксон), состоящий из нервного волокна с фибриллами и с разветвлением на конце. Дендриты воспринимают внешние и внутренние раздражения (свет, звук, механическое воздействие, изменение состава или состояния среды и т.д.) и передают их телу клетки, аксон же несет нервный импульс от тела клетки к рецепторам иннервируемых органов или к дендритам других нейронов.

Элементарное звено нервной системы состоит из нескольких последовательно расположенных друг за другом нервных клеток таким образом, что аксон одного нейрона находится около дендрита или тела другого нейрона. Однако между ними нет прямого контакта, они разделены пространством (щелью) шириной 20—50 нм, заполненным плохо проводящей ток жидкостью. Эту область межнейронного контакта называют синапсом. Существуют также нервно-мышечные синапсы, когда аксон нервной клетки оканчивается в двигательной концевой пластинке, расположенной в мышце, и нервно-рецепторные синапсы, через которые возбуждение проходит от аксона к рецепторам органов чувств или выделительных желез.

Нервный импульс (возбуждение) передается по этой цепи комплексно — электрическим и химическим способами. Передача по аксону имеет электрическую природу, то есть в первом приближении аналогична передаче электрического тока по проводнику. В межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах связь между разобщенными звеньями цепи нервной системы осуществляется при помощи химических веществ — передатчиков нервных импульсов или медиаторов. Медиаторы находятся в специальных пузырьках в области окончаний нервных волокон. Под влиянием поступающего по аксону импульса они выделяются в синаптическую щель через предсинаптическую мембрану (мембрану перед синаптической щелью), возбуждают мембрану дендрита следующей нервной клетки или рецептора и обеспечивают таким образом прохождение нервного импульса дальше. Нервные импульсы в организме человека распространяются со скоростью около 120 м/с.

В различных тканях и органах функционируют более 10 химических передатчиков нервных импульсов. В двигательной нервной системе и в некоторых других отделах нервной системы таким передатчиком является ацетилхолин — сложный эфир, образующийся из уксусной кислоты и холина в присутствии биологического катализатора (холинацеталтрансферазы):

До тех пор, пока медиатор, в частности ацетилхолин, будет сохраняться в синапсе, через последний с частотой 1000 имп/с будут проходить нервные возбуждения. Для того чтобы работа нервной системы нормализовалась, необходимо сразу же после прохождения импульса разложить медиатор. Обычно так и происходит: как только ацетилхолин окажет свое действие в синапсе, с ним немедленно вступает в химическую реакцию фермент ацетилхолинэстераза.

Скорость процесса колоссальная,: каждая молекула холинэстеразы успевает разложить за 1 с 25 тыс. молекул ацетилхолина, в то время как гидролиз ацетилхолина без фермента длится часами.

Причиной высокой токсичности вещества GB и других ФОВ является химическое связывание ими холинэстеразы, следствием чего является потеря ферментом каталитической активности. Ацетилхолин, сохраняющийся в неизменном виде в межнейронных, нервно-мышечных и нервно-рецепторных синапсах, перевозбуждает двигательную, непроизвольную мускулатуру и выделительные железы. В результате перевозбуждения двигательных мышц возникают мышечные судороги, переходящие в параличи. Сокращение мышц, работающих без участия сознания (сердечных, дыхательных мышц, мышц пищеварительного тракта, мочевого пузыря, зрачков глаз и т. д.), вызывает нарушение работы соответствующих органов, также сопровождающееся спазмами, подергиваниями, параличами. Непрекращающееся функционирование выделительных желез типа потовых или слюнных вызывает потливость пораженного и обильное слюноотделение. Тяжесть поражений веществом GB и другими ФОВ определяется степенью связывания ими холинэстеразы.

Отравление веществом GB происходит при любом способе проникновения его в организм: при вдыхании пара, в результате всасывания парообразного или жидкого вещества через неповрежденную или поврежденную кожу и слизистые оболочки глаз, при приеме зараженной воды или пищи, при контакте с зараженными поверхностями.

Относительная токсичность GB при ингаляции LCt50 0,075 мг*мин/л. Первыми признаками поражения являются сужение зрачков глаз (миоз) и затруднение дыхания", они проявляются при концентрации GB в воздухе 0,0005 мг/л через 2 мин. Кожно-резорбтивная токсодоза GB составляет LD50 24 мг/кг, пероральная — 0,14 мг/кг. При действии через обнаженную кожу парообразного вещества LCt50 12 мг ·мин/л.

При воздействии 0,1 LCt50 или 0,1 LD50 обычно наблюдаются поражения легкой степени, признаками которых являются миоз, слюноотделение, потливость. Почти одновременно развиваются признаки отравления, связанные с явлениями спазма кровеносных сосудов, бронхов, легких и сердечной мышцы. Возникают одышка, затруднение дыхания, болевые ощущения в груди и в области лба, общая слабость и ослабление сознания. Поражения легкой степени приводят к потере работоспособности на 1-5 сут.

Отравления средней степени наступают при 0,2 LCt50 или 0,2 LD50. Признаки поражения наступают быстрее и более ярко выражены. Возникают стойкий миоз, боль в. глазах при напряжении зрения, слезотечение. Усиливается головная боль, наблюдается выделение износа водянистой жидкости. При нарастании чувства страха появляется повышенное отделение холодного пота. Развивающийся периодический спазм гортани и бронхов приводит к затруднению дыхания, астматическим приступам, тошноте и рвоте. На фоне увеличения частоты сердечных сокращений наблюдаются мелкие мышечные подергивания, потеря координации движений, кратковременные судороги. Появляется непроизвольное мочеиспускание и отделение кала. Пораженный выходит из строя на 1—2 нед, а при несвоевременном оказании медицинской помощи возможен смертельный исход. Полное восстановление активности холинэстеразы и выздоровление растягиваются на 4—6 нед.

Отравления тяжелой степени вызываются 0,3-0,5 LCt50 или 0,3-0,5 LD50. При этом период скрытого действия практически отсутствует. Признаки поражения те же, что при отравлениях средней степени, но развиваются очень быстро. Пораженный жалуется на потерю зрачками рефлекса, мучительное давление в глазах и сильные головные боли. Возникают рвота, моче- и калоотделение, удушье. Примерно через 1 мин наступает потеря сознания и наблюдаются сильные судороги, переходящие в параличи. Смерть наступает через 5—15 мин от паралича дыхательного центра и сердечной мышцы.

При одинаковых токсодозах ОВ признаки поражения быстрее всего (через 1 мин и даже раньше) появляются при ингаляции, несколько медленнее (через несколько минут) при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт и наиболее медленно (через 15—20 мин и позже) — через кожу. На месте попадания на кожу жидкого ОВ отмечаются мелкие мышечные подергивания.

Вещество GВ обладает кумулятивными свойствами, то есть действие нескольких небольших доз его, поступающих с интервалом до суток, суммируется и может вызвать тяжелые или смертельные отравления.

Промышленное производство

Действие фосгена на диизопропиловый эфир метилфосфоновой кислоты с последующим замещением хлора на фтор с помощью фтористого водорода или фторидов металлов.

В последнее время в США налажено производство бинарного зарина (GB-2), который образуется из двух основных компонент в процессе доставки, химического боеприпаса к цели: метилфторфосфоната и смеси изопропилового спирта с изопропиламином, в качестве катализатора используется g-окись алюминия. По своим физико-химическим и токсическим свойствам бинарный зарин не значительно отличается от унитарного.

Средства применения

Зарин предназначается главным образом для заражения воздуха. При этом способе применения происходит и некоторое заражение местности, вооружения и снаряжения. Средствами боевого применения зарина являются: авиационные бомбы и кассеты, боевые части ракет, снаряды ствольной и реактивной артиллерии.

Для боевого применения бинарного зарина предназначены артиллерийские снаряды 155-мм калибра.

Признаки поражения

При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз (Рис.2), удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.

Рис.2. Миоз (сужение зрачков)

Первая помощь

Защита

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки. При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Индикация

Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов.

Ви-икс (VX)

Вещество VX — одно из основных отравляющих веществ смертельного действия, предназначенное для уничтожения живой силы противника. Считается, что в виде тонкодисперсного аэрозоля VX эффективно действует через органы дыхания. В виде грубодисперсного аэрозоля и капель VX действует через кожные покровы и одежду. В связи с этим VX в США рассматривается как отравляющее вещество, способное нанести поражение живой силе, защищенной противогазами. Вещество VX на длительное время заражает местность, вооружение, военную технику и открытые источники воды.

Веществом VX снаряжают табельные боеприпасы группы А. На вооружении армии США состоят 155-мм и 203,2-мм химические снаряды с неконтактными взрывателями, предназначенные для применения ствольной артиллерией, а также 155-мм химические снаряды для реактивных пусковых установок. Для заражения местности каплями и грубодисперсным аэрозолем предназначены химические фугасы, обеспечивающие разброс ОВ в радиусе около 10 м. На вооружении ВВС США состоят выливные авиационные приборы в снаряжении VX.

Боеприпасы кодируются тремя зелеными кольцами и маркируются надписью «VX GAS».

Химическое название VX – О-этиловый S-2-(N, N-диизопропил-амино) этиловый эфир метилфосфоновой кислоты. Химическая формула:

Краткие физические характеристики

Химически чистое вещество VX представляет собой бесцветную жидкость, напоминающую по своей подвижности глицерин. Технические продукты имеют окраску от желтой до темно-коричневой и по консистенции походят на моторные масла. Плотность VX 1,0083 г/см3 при температуре 25° С, плотность пара по воздуху 9,2. Вещество гигроскопично, ограниченно растворимо в воде (около 5% при температуре 20° С), но смешивается с органическими растворителями. Растворимость его в жирах выше, чем веществ GB и GD.

Вещество VX — высококипящее соединение, не перегоняющееся при атмосферном давлении. Расчетная точка кипения 298° С. Давление насыщенного пара при температуре 25° С 0,0007 мм рт. ст., благодаря чему при этой температуре создается максимальная концентрация пара 0,0105 мг/л. В связи с такой низкой летучестью наиболее вероятно применение VX в виде капель и аэрозоля, так как создать опасную концентрацию пара практически невозможно или возможно только в районах с очень жарким климатом. Высокая токсичность VХ и склонность к легкому образованию аэрозолей делают возможным заражение объектов на много дней и даже недель. Низкая температура замерзания VX (tпл минус 39° С) позволяет применять его в холодное время года.

Вещество VX легко проникает в пористые материалы, в ткани, растения, что затрудняет его дегазацию. В последующем возможна его обратная диффузия из пор и опасное вторичное заражение поверхностей. Даже в сильнощелочной среде гидролиз VX идет очень медленно (в 80—600 раз медленнее, чем зарина). Для дегазации VX используются сильные окислители (хлорирующие и окисляющие агенты).

Токсикологические характеристики

Токсикологическое действие аналогично действию зарина. Хотя летучесть VX невелика, есть большая вероятность попадания его вместе с пылью в приземный слой атмосферы. Пропитанная VX пыль способна вызывать поражения при попадании на конъюнктиву глаз, в органы дыхания и на открытые участки кожи. Наиболее вероятными путями проникновения VX в организм человека являются органы дыхания, кожные покровы и желудочно-кишечный тракт. По токсичности VX превосходит зарин при действии через органы дыхания в 3—10 раз (токсичность при ингаляции LCt50=0,01 мг×мин/л), а при попадании через кожу в 200—250 раз (кожно-резорбтивная токсодоза LD50= 0,1 мг/кг).

Промышленное производство

Фосфорилирование диалкиламиноэтилмеркаптанов хлорангидридами эфиров метилфосфоновой кислоты в присутствии акцепторов хлористого водорода.

Средства применения

Основным боевым состоянием для ОВ типа VХ являются капли или крупнодисперсные аэрозоли. Средствами боевого применения ОВ типа VX являются авиационные бомбы, выливные авиационные приборы, мины, фугасы, боевые части бакового типа тактических и оперативно-тактических ракет, снаряды ствольной артиллерии.

В последнее время в США налажено производство бинарного ОВ типа VX (VХ-2). Для боевого применения бинарного ОВ типа VX предназначены авиационные бомбы «Бигай» и артиллерийские снаряды калибра 203,2 мм.

Признаки поражения

Нервно-паралитические ОВ способны поражать человека при любом способе поступления в организм.

При ингаляционном поражении в легкой степени наблюдаются ухудшение зрения, сужение зрачков глаз (миоз), затруднение дыхания, чувство тяжести в груди (загрудинный эффект), усиливается выделение слюны и слизи из носа. Эти явления сопровождаются сильными головными болями и могут сохраняться от 2 до 3 суток. При воздействии на организм смертельных концентраций ОВ возникают сильный миоз, удушье, обильное слюноотделение и потоотделение, появляются чувство страха, рвота и понос, судороги, которые могут продолжаться несколько часов, потеря сознания. Смерть наступает от паралича дыхания и сердца.

При действии через кожу картина поражения в основном аналогична ингаляционной. Отличие в том, что симптомы проявляются через некоторое время (от нескольких минут до нескольких часов). При этом появляется мышечное подергивание в месте попадания ОВ, затем судороги, мышечная слабость и паралич.

Первая помощь

Пораженному необходимо надеть противогаз (при попадании аэрозоля или капельножидкого ОВ на кожу лица противогаз надевается только после обработки лица жидкостью из ИПП). Ввести антидот с помощью шприц-тюбика с красным колпачком из индивидуальной аптечки и удалить пораженного из зараженной атмосферы. Если в течение 10 мин судороги не сняты, антидот ввести повторно. В случае остановки дыхания произвести искусственное дыхание. При попадании ОВ на тело, немедленно обработать зараженные места с помощью ИПП. При попадании ОВ в желудок необходимо вызвать рвоту, по возможности промыть желудок 1 % раствором питьевой соды или чистой водой, пораженные глаза промыть 2% раствором питьевой соды или чистой водой. Пораженный личный состав доставляется на медицинский пункт.

Защита

Для защиты от VХ используются противогаз и защитный комплект, а также вооружение и военная техника, убежища, оборудованные фильтровентиляционными установками.

Индикация

Наличие нервно-паралитических ОВ в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.

— органическое соединение, изопропиловый эфир метилфлуорофосфоновои кислоты CH 3 P (O) (F) OCH (CH 3) 2. При обычных условиях представляет собой бесцветную жидкость без вкуса и запаха, чрезвычайно токсичным. В военных целях применяется как боевое отравляющее вещество нервно-паралитического действия.

Имеет военные обозначения: GB (США), трилон 46, T46, трилон 144, T144 (Германия). На боеприпасах кодируется тремя зелеными кольцами.

История

Впервые вещество GB синтезировали в 1939 году в лаборатории немецкого химика Герхарда Шрадера под шифром «зарин». Это название связывают с комбинацией первых букв в фамилиях сотрудников IG Farbenindustrie Г. Шрадера, А. Амброса и управления вооружений Сухопутных войск Ф. Риттера (нем. S chrader, A mbros, R itter).

В 1993 году, в результате подписания Конвенции о химическом оружии, использование зарина в качестве химического оружия было запрещено. Его включили в список 1, который регламентирует производство и оборот опасных веществ.

Физические свойства

Зарин представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость без запаха и вкуса. Он смешивается с водой и органическими растворителями во всех соотношениях. При нагревании до температуры кипения частично разлагается, поэтому его перегоняют в вакууме. Есть более устойчивым к кратковременному повышению температур, чем табун.

Газообразный и жидкий зарин легко сорбируется пористыми материалами (древесиной, бетоном, кирпичом, тканью), не превышает окрашенными поверхностями и резиной.

Летучесть зарина составляет 4100 мг / м³ (0 ° C), 16091 мг / м³ (20 ° C), 22000 мг / м³ (25 ° C), 29800 мг / м³ (30 ° C).

Получение

Методы синтеза зарина отличаются в зависимости от используемой фосфорсодержащих сырья. Так, используется дихлороангидрид, дифлуороангидрид метилфосфоновои кислоты и их смесь, а также диизопропиловый эфир метилфосфоновои кислоты. Все приведенные соединения можно получить из хлорида фосфора (III).

Для синтеза дихлороангидриду метилфосфоновои кислоты в качестве промежуточных веществ получают фосфиты (фосфонаты). Так, для получения диметилфосфиту достаточно смешать хлорид фосфора (III) с безводным метанолом при температуре 0-20 ° C:

Полученный диметилфосфит под действием агентов хлорирования (SOCl 2, COCl 2, PCl 5) переводят в дихлороангидрид метилфосфоновои кислоты, а затем, после обработки безводным фтороводорода, — в дифлуороангидрид (образуется эквимолярных смесь хлороформ и флуоропохиднои):

Известен также синтез дихлороангидриду без стадии образования фосфонатов — взаимодействие трихлорида фосфора с хлорометан и хлоридом алюминия в органическом растворителе. Образовавшуюся комплексное соединение разлагают при воздействии охлажденной воды, а лучше концентрированной соляной кислоты при -30 ° C и выделяют из раствора дихлороангидрид:

Данный способ лег в основу реакции Киннер — Перрена и стал основой для синтеза многих фосфорорганических соединений.

Для получения зарина проводят вземодию дифлуорангидриду с изопропанолом. Имеющийся в реакционной смеси дихлороангидрид так же реагирует с образованием зарина. Выход конечного продукта составляет около 85%:

Химические свойства

Зарин гидролизуется с образованием изопропилового эфира метилфосфоновои кислоты и фтороводорода:

Скорость гидролиза зависит от pH среды. Так, по pH 1,8 период напивгидролизу составляет 7,5 часов, 5:00 по pH 9. При концентрации раствора менее 14 мг / л период пивгидролизу составляет 54 часа. При температурах, превышающих 25 ° C, гидролиз способен самопришвидшуеться через каталитическую действие его продуктов. Это объясняется диссоциацией изопропилового эфира, полученного в ходе гидролиза, с образованием ионов H +, которые могут образовывать водородные связи с атомами фтора, ослабляя их взаимодействие с атомом фосфора и способствуя разрыва связи FP с последующим гидролизом. Добавление раствора зарина любых кислот ведет к увеличению скорости гидролиза.

Растворы щелочей влияют на ход гидролиза еще больше, чем кислоты, поскольку гидроксид-ион имеет большую нуклеофильность сравнению с недиссоциированных молекулой воды:

Таким образом растворы кислот и щелочей можно применять для нейтрализации зарина.

Водные растворы аммиака и аминов действуют на зарин почти аналогично щелочей. Феноляты и алкоголяты дегазируют зарин очень легко (даже в сухом состоянии).

При нагревании зарина выше 100 ° C он начинает разлагаться и вблизи точки кипения разлагается почти полностью. Основными продуктами, образующимися в результате пиролиза, является пропен и флуороангдрид метилфосфоновои кислоты. В зависимости от условий проведения пиролиза могут также образовываться 2-флуоропропан, олигомер метилфосфонового ангидрида CH 3 PO (O) и некоторые продукты дальнейшего распада.

Токсичность

Зарин у 4-5 раз ядовитее табун. Отравлением может быть вызвано вдыханием паров, проникновением сквозь кожу (особенно из-за ранения). Зарин легко проникает в организм через слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Также он легко поглощается предметами окружающей среды, кирпичом, тканью и в дальнейшем может вызвать отравление. Это увеличивает риск отравления людей, покинули зону поражения, но не избавились загрязненного зарином одежды, личных вещей и тому подобное. При благоприятных погодных условиях зарин может находиться в местности в виде жидкости до 5 суток, его пара является эффективной в течение 20 часов. В зимнее время устойчивость зарин уменьшается до двух суток.

По концентраций 0,0002-0,002 мг / л и при его действия в течение 2 минут наступает легкое отравление, которое, тем не менее, ведет к потере трудоспособности на 4-5 суток и сопровождается сужением зрачков, потливость, затрудненным дыханием, увеличением слюноотделение. Действия зарина такой же концентрации в течение 15 минут может стать летальной. Тяжелые отравления случаются по концентраций 0,005-0,01 мг / л и действия в течение 5 минут, они вызывают миоз, судороги, головокружение, повышенное слюноотделение, а также могут привести к смерти. При воздействии в течение 2-5 минут зарина с концентрацией 0,02-0,05 мг / л человек умирает от остановки сердца уже за 15-20 минут.

Защита

Эффективной защитой от зарина является фильтрующий противогаз. Во избежание сорбции зарина на одежде необходимо использовать защитные костюмы. При попадании зарина на кожу или одежду следует как можно скорее нейтрализовать его, используя индивидуальные противохимические пакеты.

В случае появления симптомов отравления зарином необходимо сразу ввести подкожно или внутримышечно растворы атропина, Афины или будаксиму. Введен не позднее, чем через 10 минут после поражения, средство способен нейтрализовать летальную дозу. При необходимости можно провести искусственное дыхание.

Для обеззараживания предметов, помещений и одежды пригодны водные растворы щелочей, аммиака, перекиси водорода, а также раствор гидроксиламина в слабощелочной среде.

Видео по теме

Зарин

Зарин относится к отравляющим веществам нервно-паралитического действия. Он представляет собой бесцветную жидкость, при нагревании которой образуются пары. В чистом виде зарин практически не имеет запаха, поэтому при высоких его концентрациях, легко создаваемых в полевых условиях, внутри организма может быстро и незаметно накопиться смертельная доза.

Это очень важное свойство зарина, которое увеличивает возможность его внезапного применения, особенно в тех случаях, когда используются средства доставки, способные быстро и относительно незаметно создавать в районе цели весьма высокие концентрации. При таких условиях личный состав, подвергшийся химическому нападению, вовремя не обнаружит опасность и не сумеет своевременно надеть противогазы и использовать средства защиты кожи.

Наличие нервно-паралитических 0В в воздухе, на местности, вооружении и военной технике обнаруживается с помощью приборов химической разведки (индикаторная трубка с красным кольцом и точкой) и газосигнализаторов. Для обнаружения аэрозолей VХ служит индикаторная пленка АП-1.

При вдыхании паров зарина его поражающее действие проявляется очень быстро, поэтому можно создать в полевых условиях настолько высокие концентрации, что их будет достаточно, чтобы за несколько вздохов получить внутрь организма смертельную дозу. В этом случае смерть может наступить в течение нескольких минут.

При малых концентрациях зарина в воздухе, если не применялись противогазы, у пораженных набдюдаются прежде всего сильный насморк, тяжесть в груди, а также сужение зрачков, в результате чего ухудшается зрение. Эти симптомы иногда проявляются слабо. При вдыхании большой дозы зарина симптомы поражения наступают очень быстро, они проявляются в виде тяжелой одышки, тошноты и рвоты, самопроизвольных выделений, сильной головной боли, потери сознания и судорог, приводящих к смерти.

Зарин, будучи в жидком или парообразном состоянии, может проникать внутрь организма и через кожные покровы. В этом случае характер его поражающего действия будет таким же, как и при попадании через органы дыхания. Однако поражение организма при попадании зарина через кожу будет происходить несколько медленнее. Для поражения организма через кожу требуется несколько капель зарина или очень высокие концентрации его паров.

Следует отметить, что при воздействии как через кожу, так и через дыхательные пути зарин обладает кумулятивным действием, т. е. он имеет свойство накапливаться в организме.

Зарин (GВ) - бесцветная или желтоватая летучая жидкость, практически без запаха, зимой не замерзает. Смешивается с водой и органическими растворителями в любых отношениях, хорошо растворяется в жирах. Устойчив к действию воды, что обусловливает заражение непроточных водоемов на длительное время до 2 мес. При попадании на кожу человека, обмундирование, обувь и другие пористые материалы быстро в них впитывается.

Зарин применяется для поражения живой силы путем заражения приземного слоя воздуха нанесением коротких огневых налетов артиллерией, ударами ракет и тактической авиации. Основное боевое состояние - пар. Пары зарина при средних метеорологических условиях могут распространяться по ветру до 20 км от места применения . Стойкость зарина (в воронках): летом - несколько часов, зимой - до 2 суток.

При действиях подразделений на боевой технике в атмосфере, зараженной зарином, для защиты используются противогазы и общевойсковой комплексный защитный комплект. При действиях на зараженной местности в пешем порядке дополнительно надеваются защитные чулки.

При длительном пребывании в районах с высоким содержанием паров зарина необходимо использовать противогаз и общевойсковой защитный комплект в виде комбинезона. Защита от зарина обеспечивается также использованием техники и убежищ герметизированного типа, оснащенных фильтровентиляционными установками. Пары зарина способны поглощаться обмундированием и после выхода из зараженной атмосферы испаряться, заражая воздух. Поэтому противогазы снимаются только после проведения специальной обработки обмундирования, снаряжения и контроля зараженности воздуха.

Первые признаки поражения зарином наблюдаются при концентрациях около 0,0005 мг/л через минуту (сужение зрачков глаз, затруднение дыхания).Смертельная концентрация в воздухе 0.07 мг/л. при экспозиции 1 мин. Смертельная концентрация при резорбции через кожу - 0.12 мг/л.

Сушествуют антидоты, например атропин.

Защита от зарина - противогаз и защитная одежда.

Клиническая картина

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека - выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Кратко- и долгосрочные симптомы, испытываемые жертвой, включают в себя:

Профилактика

Зарин – отравляющее химическое вещество, о котором многие помнят с уроков ОБЖ. Этот эфир был классифицирован как оружие массового поражения в 1991 году, хотя применяться стал намного ранее. Зарин, как и многие другие боевые отравляющие вещества, входит в группу нервно-паралитических смесей, вызывающих тяжкие симптомы вплоть до летального исхода.

История открытия и применения

В 1938 году ученые одной из немецких химических компаний при разработке очередного инсектицида получили необычное вещество, способное нарушать работу ЦНС человека. Смесь получила кодовый номер 146 и была направлена в военную отрасль. Так, стало выпускаться химическое оружие на основе изопропилового метилфторфосфата (это полное название вещества, которое вполне объясняет природу его происхождения).

Это интересно: Свое упрощенное название зарин получил по первым буками четверых разработчиков: Schrader, Ambros, Ritter and Van der Linde. Из последней фамилии были взяты вторая и третья буквы для получения окончания –in.

Несмотря на близость даты изобретения зарина ко Второй мировой войне, Германия не использовала его в боевых действиях. Причиной тому стал приказ Адольфа Гитлера, который негативно относился к разного рода отравляющим газам (известно, что немецкий фюрер серьезно повредил из-за них зрение во время участия в Первой мировой войне).

К тому времени, как окончилась Вторая мировая, боевые отравляющие вещества на основе зарина уже распространились по миру. Великобритания, СССР и США тоже взяли его на вооружение, но случаев применения вещества зафиксировано не было.

Первые пострадавшие от зарина

В 1953 г. факт испытания зарина на человеке приобрел общественный резонанс, потому что испытуемый умер во время эксперимента. Дело было сфабриковано и в суде представлено как несчастный случай, но в узких кругах знали, что причиной смертельного отравления стало именно воздействие зарина.

В широких масштабах зарин начал применяться Ираком во время войны с Ираном. Массовая газовая атака весной 1988 года унесла жизни около 7000 человек, среди которых почти 90% были мирными жителями.

При атаке использовались самые разные боевые отравляющие вещества, в числе которых был и зарин. Люди не успевали почувствовать на себе никаких симптомов и умирали почти моментально, потому что газы стелились по земле, и их концентрация была очень высокой.

Воздействие зарина на человека

При нормальных условиях зарин – жидкое вещество, которое легко испаряется и не имеет запаха. Из-за последнего свойства зарин невозможно учуять в воздухе, поэтому отравление можно определить только с появлением симптомов. Минимальная концентрация, которая вызывает признаки отравления, составляет всего 0,0005 мг на кубический дециметр воздуха. Если зарина в 150 раз больше (0,075 мг), то смерть наступает при нахождении человека в зоне заражения в течение одной минуты.

Зарин может оказывать отравляющее действие и в жидком виде. Критичная доза составляет 24 мг на 1 кг веса человека при попадании вещества на кожу. Если же зарин попал в ротовую полость, то достаточно 0,14 мг на 1 кг веса, чтобы человек испытал симптомы, трудно совместимые с жизнью.

Это интересно: Температура затвердевания зарина равняется -57 °С. Это свойство позволяет использовать вещество в целях массового поражения даже зимой и в зонах с холодным климатом.

Почти все боевые отравляющие вещества направлены на то, чтобы поражать нервную систему человека. Характерной физиологической особенностью зарина является его способность связывать многие ферменты. В частности, страдает особый белок холинэстераза, который под воздействием зарина изменяет свою модификацию и больше не может выполнять основную функцию – поддержку работы нервных волокон.

Симптомы отравления

От отравления зарином не застрахован никто. Потому что неизвестно кто, когда и с какой целью решит массово применить СДЯВ (сильнодействующие ядовитые вещества). Отравление происходит и при вдыхании пара, и в результате всасывания через кожу, и через употребление внутрь зараженной воды или пищи.

Легкая степень

Симптомы при отравлении небольшим количеством зарина или при низкой концентрации вещества в воздухе сложно отличить от признаков интоксикации другими отравляющими газами. Это одышка, боль в груди, общая слабость, затуманенность сознания.

Средняя степень

Признаки поражения зарином при более высоких его концентрациях выражены более ярко. Наиболее явный симптом – сужение зрачка. Он превращается в черную точку; глаза при этом очень болят, текут слезы. Присутствует и головная боль.

Постепенно у отравившегося нарастает чувство страха, появляется холодный пот, а гортань схватывает спазм. Это ведет к сильной одышке, приступам астмы, а также к тошноте и рвоте. Сердце тоже реагирует на все эти изменения: частота его сокращений увеличивается, начинаются мышечные подергивания, переходящие в тремор. Не исключено и недержание мочи и кала.

Внимание! Вероятность летального исхода при отравлении зарином средней степени тяжести составляет 50%. Но при несвоевременном оказании помощи риск увеличивается почти до 100%.

Тяжелая степень

Наступает при попадании в организм большого количества зарина в критической концентрации. Симптомы те же, что и при отравлении средней степени, но проявляются они очень быстро и тяжело. Боль в глазах и в голове становится мучительно невыносимой. Открывается рвота, отделение мочи и кала. Через 1-2 минуты пострадавший теряет сознание. При этом его тело сотрясают судороги, переходящие в параличи. Через 5-10 минут парализуется дыхательный центр, и человек умирает.

Как помочь отравившемуся зарином

Первая помощь и дальнейшее лечение будет эффективно только при легком и среднем отравлении. Тяжелая степень – это стопроцентный летальный исход, потому что все происходит очень стремительно.

При выявлении признаков отравления зарином, следует произвести действия в определенном алгоритме.

1. Вывести пострадавшего из очага поражения либо снабдить его индивидуальными средствами защиты (противогаз, специальный костюм). Перед тем, как надеть все это, следует избавиться от зараженной одежды и умыть лицо жидкостью из индивидуального противохимического пакета либо раствором чайной соды.
2. Сделать отравившемуся укол антидота в мышцу. Антидотом при отравлении зарином служат холинолитические средства, например, атропин. Вводят раствор 0,1%: 2 кубика при легкой степени отравления и 4 кубика при средней. Атропин следует вводить каждые 10 минут, пока не наступит улучшение (зрачки должны расшириться, судороги пропасть, боль уменьшиться).
3. Далее проводится лечение дополнительными препаратами, среди которых пралдоксим, дипироксим, токсогонин, диазепам и др. Они остановят судорожные припадки и восстановят активность холинэстеразы.

Возможные последствия

Даже если помощь оказана своевременно, и лечение проведено качественно, последствия воздействия отравления зарином все равно сказываются на организме. Если это легкая степень, то человек теряет работоспособность минимум на 5 суток. Затем следует недельный период восстановления, когда организм начинает избавляться от болей и восстанавливаться. При отравлении зарином средней степени тяжести пострадавший не может работать и адекватно воспринимать окружающий мир 2 недели. Плюс 4 недели на реабилитацию.