Дегазирующие вещества и растворы Классификация дегазирующих веществ по способности их вступать в реакции с ов

Дегазирующими веществами называются такие химические соединения или смеси, которые, вступая в химическую реакцию с отравляющими веществами, обезвреживают их, превращая в нетоксичные или малотоксичные соединения.

Исходя из химической природы дегазирующих веществ и способности их взаимодействовать с теми или иными отравляющими веществами, все дегазирующие вещества классифицируются на две группы:

• окислительного и хлорирующего действия;

• основного характера (гидролитического действия).

Так, для дегазации ОВ типа иприт широко используются реакции окисления и хлорирования, для дегазации ОВ типа зоман — реакция щелочного гидролиза, а для дегазации V-газов — реакция окисления.

Следует иметь в виду, что указанное деление дегазирующих веществ условно, так как ряд веществ, отнесенных, например, к группе окислительного и хлорирующего действия, проявляет и основные свойства.

Дегазирующие вещества окислительного и хлорирующего действия

К ним относятся: из неорганических соединений — кальциевые соли хлорноватистой кислоты (соль гипохлорита кальция — ГК); из органических соединений — хлорамины (монохлорамины и дихлорамины).

Понятие об активном хлоре. Окислительная способность дегазирующих веществ рассматриваемой группы выражается содержанием в них так называемого активного хлора.

Активный хлор — это условное понятие, с помощью которого выражается окислительная способность дегазирующих веществ путем сравнения с эквивалентной (равноценной) окислительной способностью газообразного хлора в присутствии воды.

Дело в том, что все дегазирующие вещества этой группы, как и газообразный хлор, гидролизуясь, образуют неустойчивую хлорноватистую кислоту, легко распадающуюся с выделением атомарного кислорода, чем и объясняются окислительное действие их на ОВ, отбеливание окрашенных материалов, бактерицидное действие. Например, гипохлорит кальция при взаимодействии с водой образует хлорноватистую кислоту:

Са(ОСl)₂ + 2Н₂О → Са(ОН)₂ + 2НОСl;

2НОСl → 2НСl + 2О.

Известно также, что газообразный (элементарный) хлор в зависимости от условий реакции может производить два существенно различных действия: в безводной среде (в среде органического растворителя) он обладает хлорирующим действием, а в водной среде или в присутствии влаги действует преимущественно как окислитель. Взаимодействуя с водой, хлор также образует хлорноватистую кислоту:

Сl₂ + Н₂О → НСl + НОСl;

НОСl → НСl + О.

Из последних уравнений видно, что одна молекула (т. е. два атома) газообразного хлора в присутствии воды по своей окислительной способности эквивалентна одному атому кислорода: Сl₂ = О. Таким образом, содержание активного хлора в дегазирующем веществе, по существу, выражается не по хлору, а по кислороду, причем одному атому активного хлора (кислорода) соответствует окислительная способность одной молекулы элементарного хлора Сl₂. Окислительная способность хлора принята за 100 %.

В связи с условностью понятие «активный хлор» служит лишь мерой дегазирующей активности. Это позволяет сравнивать дегазирующие вещества по их окислительной способности, и поэтому в дегазирующих веществах, более активных, чем газообразный хлор, например гексахлормеламин, процент активного хлора выражается цифрой, превосходящей 100 %. Исходя из этих соображений, можно рассчитать теоретическое содержание активного хлора в любом дегазирующем веществе окислительно-хлорирующего действия, зная его химическую формулу. Практическое содержание активного хлора определяется аналитическим путем.

Для теоретического расчета процента активного хлора необходимо установить, сколько активных атомов хлора содержится в дегазирующем веществе. С этой целью важно знать, сколько молекул хлорноватистой кислоты образуется при гидролизе дегазирующего вещества. Например, при гидролизе дихлорамина Б образуются две молекулы НОСl:

С₆Н₅ SО₂NСl₂ + 2Н₂О → С₆Н₅SО₂NН₂ + 2НОСl.

Это значит, что одна молекула дихлорамина Б способна в присутствии воды выделить два атома атомарного кислорода, что по окислительной способности соответствует четырем атомам газообразного хлора.

Практически содержание активного хлора в дегазирующих веществах всегда несколько меньше теоретического, так как технические продукты содержат некоторые количества примесей.

Знание содержания активного хлора в дегазирующих веществах позволяет сравнивать их различные виды по активности, категорировать при хранении и судить о пригодности для целей дегазации, производить расчеты на приготовление дегазирующих растворов и суспензий.

Анализ дегазирующих веществ на содержание активного хлора на складах и базах производится в процессе хранения их путем выборочного контроля: хлорной извести — два, остальных дегазирующих веществ — один раз в год.

В основе лабораторного анализа дегазирующих веществ на содержание активного хлора лежит метод йодометрии.

Соль гипохлорита кальция (3Са(ОСl)₂ · 2Са(ОН)₂). Гипохлорит кальция (ГК), состоит из нейтрального гипохлорита кальция Са(ОСl)₂, основного хлористого кальция СаСl₂ · Са(ОН)₂, хлористого кальция СаСl₂ и гидрата окиси кальция Са(ОН)₂.

В этих дегазирующих веществах некоторые из компонентов являются важнейшими, за счет их обеспечивается дегазирующая способность, другие компоненты являются нейтральными или даже вредными примесями. В частности, гипохлорит кальция является главной частью, обеспечивающей окислительное и хлорирующее действие на отравляющие вещества типа иприт и V-газы; гидрат окиси кальция придает ГК щелочные свойства, являясь, таким образом, главной действующей частью, обеспечивающей дегазацию зарина и зомана. Хлористый кальций — вредная примесь, так как, будучи очень гигроскопичным, способствует увлажнению и комкованию технического продукта при хранении, разложению гипохлорита кальция и потере активного хлора; кристаллизационная и гигроскопическая вода также способствует потере активного хлора. Карбонат кальция, окислы и соли магния и алюминия являются нейтральными примесями.

ГК значительно лучше сохраняется, так как имеет меньше вредных примесей.

Физические свойства. ГК — белый мелкокристаллический пылящий порошок с запахом хлора; насыпной вес его 0,8–0,85 кг/л; в воде растворяется несколько лучше, чем хлорная известь; в органических растворителях не растворяется. Насыщенный водный раствор ГК содержит 10–15 % активного хлора и около 0,8 % гидрата окиси кальция.

Жидкие взвеси ГК в воде называются суспензиями, а густые — кашицами. Водные суспензии быстро расслаиваются; верхний слой расслоившейся суспензии называется осветленным раствором.

Химические свойства. Химические свойства ГК определяются свойствами активной основы этих продуктов — гипохлорита кальция и гидрата окиси кальция. Благодаря повышенному содержанию активного хлора и гидрата окиси кальция реакции ГК с ОВ и другими органическими соединениями протекают более энергично.

В водных растворах гипохлорит кальция гидролизуется с образованием гидрата окиси кальция и хлорноватистой кислоты:

Са (ОСl)₂ + 2Н₂О ↔ Са (ОН)₂ + 2НОСl;

2НОСl ↔ 2НСl + 2О.

Выделением атомарного кислорода объясняются окислительная способность водных растворов гипохлорита кальция, отбеливающее действие на ткани (их обесцвечивание), разрушение обуви, коррозия металлов.

Взаимодействие гипохлорита кальция с кислотами или их парами приводит к потере активного хлора, что следует учитывать при хранении дегазирующих веществ, содержащих гипохлорит кальция.

Гипохлорит кальция при хранении постепенно взаимодействует с хлористым кальцием, что приводит к потере активного хлора.

ГК может применяться для дегазации местности, инженерных сооружений и боевой техники, зараженной ОВ типа иприт, зоман, V-газами при температуре не ниже +5 ºС. Эти дегазирующие вещества применяются в виде суспензий и кашиц. Водные суспензии ГК применяется для дегазации боевой техники, оборонительных сооружений, грубых металлических изделий, деревянных и резиновых поверхностей.

Хлорамины. Хлораминами называют органические азотсодержащие соединения, имеющие атомы хлора, непосредственно связанные с атомами азота. Это очень эффективные вещества, широко применяемые не только для дегазации, но и для дезинфекции. При отсутствии влаги хлорамины оказывают хлорирующее, а в присутствии ее — окислительное действие.

Монохлорамины Б, ХБ и Т представляют собой натриевые соли хлораминов ароматических сульфокислот. К ним относятся: монохлорамин Б (ДТ-1), монохлорамин ХБ (ДТХ-1). Шифр ДТ-1 означает: дегазатор твердый, содержащий один атом активного хлора.

Монохлорамины применяются для приготовления водноспиртовых дегазирующих растворов. Отсутствие раздражающего действия на тело человека позволяет использовать их в составах для дегазации кожного покрова. Хорошее бактерицидное действие монохлораминов является основанием для их применения также в целях дезинфекции.