Применение боевых отравляющих веществ по праву считается одним из самых жестоких способов уничтожения, с которым человечество познакомилось в Первую мировую войну. Несмотря на то что в настоящие дни, действует международный запрет на применение химического оружия массового поражения, страшные эпизоды всё же случаются. Одним из представителей газов, используемых в боевых целях, является зоман.
Что это за вещество и какие имеет физико-химические свойства? Как применяется зоман и есть ли от него способы защиты? Что делать при отравлении этим газом и какие возможны последствия?
Что такое зоман
Зоман — это боевое отравляющее вещество нервно-паралитического действия, относящееся к группе фосфорорганических соединений.
История открытия зомана связана с периодом Второй мировой войны. В 1936 году немецкий химик Герхард Шрадер (Gerhard Schrader, 1903–1990) случайно изобрёл токсичное вещество под названием — табун, когда вместе с группой других учёных исследовал органофосфаты, чтобы впоследствии вывести новый пестицид. Но полученное средство, как выяснилось, высокоэффективно боролось не только с насекомыми, но и оказывало губительное воздействие на человека. Этот факт заинтересовал немецких военных и последующие разработки проводились уже под их контролем.
Успех табуна заставил заняться созданием ещё более сильных газов. Так в 1938 году появился зарин, превосходивший предшественника по токсичности в 5–10 раз, а в 1944-м немецкий химик Рихард Кун (Richard Johann Kuhn, 1900–1967) изобрёл зоман — очень похожее на зарин вещество, но в 2–3 раза более сильное.
Читайте также: Отравляющие вещества: обзор самых опасных из них
Ужасные последствия воздействия на человека нервно-паралитических боевых отравляющих веществ, подобных зоману, наконец, привели человечество к осознанию необходимости наложения общего запрета на их применение и в 1993 году большинство стран мира подписали Конвенцию о химическом оружии, где обязались прекратить его производство и уничтожить все запасы. Однако до сих пор в мире совершаются террористические атаки с применением запрещённых боевых отравляющих веществ.
Физико-химические свойства
Зоман относится к сложным эфирам — такие вещества образуются при реакции кислот и спиртов. Этот процесс называют этерификацией. Получение зомана происходит в результате реакции пинаколилового спирта и производных метилфторфосфоновой кислоты — дихлорангидридов и дифторангидридов.
Химическая формула зомана — C7H16FO2P. Он плохо растворяется в воде, но зато легко в спиртах и кетонах. Гидролизуется медленно. Начинает разлагаться, когда окружающая его температура становится более 190 °C.
Несмотря на то что зоман и подобные ему вещества называют газами, изначально они находятся в жидком состоянии и не имеют цвета. Запах зомана, по разным сведениям, может быть яблочным, камфорным или свежескошенного сена.
Все газы, находясь в жидком виде, кипят при высоких температурах. Чем выше этот показатель, тем вещество считается более стойким и дольше держится на местности. Температура кипения зомана — 190 °C. Для сравнения, у газов — зарин она равна 151,5 °C, а у VX — 300 °C.
Плотность жидкого зомана при температуре 20 °C составляет 1,0131 г/см3. Замерзает вещество при минус 80 °C, превращаясь в массу, напоминающую стекло.
Зоман тяжелее или легче воздуха? — его молекулярная масса больше чем у кислорода почти в 6 раз.
Применение
Зоман по своим характеристикам относится к боевым химическим веществам и обладает нервно-паралитическим действием. Применение зомана в бою производится с помощью осколочных снарядов. Когда такой боеприпас взрывается, яд разбивается на мелкие капли, образуя облако, как от аэрозоля.
В тёплое время года зоман быстро испаряется, превращаясь в газ. В холодный же период он конденсируются и длительно хранится на заражённой территории. На месте разрыва снаряда образуется яма, насыщенная зоманом, где грунт долго остаётся ядовитым.
Зоман легко отравляет человека через дыхательные пути, но его способность проникать сквозь кожу низка. Чтобы повысить этот показатель, нервно-паралитические газы стали сгущать — так при разрыве боеприпаса образовываются более крупные капли, что увеличивает шанс тяжёлого отравления и смерти. Загущённый (вязкий) зоман получил название — рецептура ВР-55. Это универсальное химическое оружие, от которого трудно найти спасение.
Синильная кислота
Синильная кислота — бесцветная жидкость со своеобразным запахом, напоминающим запах горького миндаля; в малых концентрациях запах трудно различимый. Синильная кислота легко испаряется и действует только в парообразном состоянии. Относится к ОВ общеядовитого действия.
Признаки поражения: металлический привкус во рту, раздражение горла, головокружение, слабость, тошнота. Затем появляется мучительная одышка, замедляется пульс, отравленный теряет сознание, наступают резкие судороги . Судороги наблюдаются сравнительно недолго; на смену им приходит полное расслабление мышц с потерей чувствительности , падением температуры , угнетением дыхания с последующей его остановкой . Сердечная деятельность после остановки дыхания продолжается еще в течение 3 — 7 минут.
Способы защиты
Как обезопасить себя от действия зомана, находясь в очаге поражения?
Основные меры включают использование противогаза и химкостюма, а также применение средств защиты кожи и антидота при отравлении.
Противогаз не допустит попадание яда в дыхательные пути. Однако, только одного его недостаточно, так как зоман способен проникать в организм и через кожу — тогда интоксикация будет проходить медленнее, но с тем же эффектом. Поэтому, кроме противогаза, необходимо также использовать костюмы химической защиты.
При выходе из зоны поражения зоманом важно дегазировать костюм, так как он принял на себя отравляющее вещество и представляет опасность для окружающих. Для его обеззараживания используют дегазирующий пакет силикагелевый (ДПС-1). Затем необходимо вымыть тело и надеть чистое бельё и одежду.
Читайте также: Классификация и характеристика вредных веществ по характеру и степени воздействия на организм человека
Если пребывание в зоне поражения затягивается, зоман может проникнуть даже через защитный костюм. В этом случае необходимо периодически проводить его дегазацию и по возможности менять.
Для профилактики и нейтрализации отравления нервно-паралитическими газами используют антидоты, препараты антагонисты. Некоторые из них вводятся непосредственно после поражения, другие принимаются заранее.
Против действия зомана используют следующие антидоты:
- атропин;
- афин;
- будаксим;
- пралидоксим;
- «Тарен» (апрофен).
Последний препарат выпускают в форме таблеток. Их принимают за полчаса до того, как попасть на поражённую местность. Зоман возбуждает холинорецепторы нервной системы, а «Тарен», наоборот, блокирует их.
В то же время необходимо помнить, что действие этих препаратов оказывает побочное влияние на организм. «Тарен» вызывает чувство опьянения, зрительные галлюцинации, дезориентацию. Человек может стать пугливым, подавленным или агрессивным. «Тарен» используют в военной медицине и для защиты мирного населения от поражения газами. В свободной продаже его нет, оборот находится под контролем государства.
Отравление зоманом
Действие яда на организм человека происходит после попадания зомана в дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт или на кожу. При этом оперативно распознать интоксикацию трудно, так как зоман почти не имеет периода скрытого действия.
Его влияние на организм человека примерно такое же, как и после применения зарина, но отравление более сильное, которое труднее поддаётся лечению.
Симптомы
Первые симптомы ингаляционного отравления появляются буквально через минуту после заражения при концентрации зомана 0,0005 мг/л. Смерть наступает в течение 10 минут при вдыхании 0,003 мг/л яда. Летальная доза при попадании на кожу около 2 мг/кг.
Первый признак отравления зоманом — это миоз, то есть сужение зрачков, а также у человека затрудняется дыхание, чувствуется тяжесть в груди.
Выделяют три стадии интоксикации зоманом, которые сопровождаются следующими симптомами.
- Лёгкое отравление. Хватит 0,0005 мг/л яда, чтобы поразить организм человека. Эта степень интоксикации сопровождается затруднённым дыханием, миозом, грудинной тяжестью. Пострадавшие говорят, что видят сетку перед глазами, затуманенность, а также одинаково плохую различимость как близких, так и отдалённых предметов. У человека начинается насморк, повышаются слезоточивость глаз и слюноотделение, ускоряется работа сердца, поднимается давление, больные становятся нервными, беспокойными.
- Средняя стадия. При таком отравлении зоманом проявляются сходные симптомы, но в более тяжёлой форме. Человек задыхается как при астме, испытывает грудинные боли, начинается обильное слюнотечение. Усиливается секреция пота, кожа становится влажной. Иногда у пострадавших бывает рвота и диарея. Наблюдаются в отдельных случаях и психические нарушения — галлюцинации, бред.
- Тяжёлое отравление. Эта стадия поражения зоманом сопровождается быстрым проявлением симптомов и стремительным их развитием. При тяжёлой форме интоксикации у человека начинаются сначала мышечные подёргивания, так называемые фибрилляции, а затем и судорожные приступы. Пострадавший или впадает в кому, или находится в сопоре — промежуточном состоянии. Судороги завершаются недержанием. Дыхание становится редким, сердце работает слабо. Смерть наступает в течение нескольких минут.
Смертельная доза зомана для человека при ингаляционном поражении — 0,03 мг/л. При такой интоксикации помощь бесполезна. В случаях отравления лёгкой и средней степени тяжести, шансы на спасение пострадавшего есть.
Первая помощь и лечение
Если контакт с газом уже произошёл, нужно действовать без промедления. Как оказать первую помощь пострадавшему при отравлении зоманом?
- При попадании токсического вещества на кожу, военные срочно применяют средства для его нейтрализации, которые содержит индивидуальный противохимический пакет (ИПП-11). Если успеть сделать это в первые 2 минуты, то в 8 из 10 случаев это помогает против отравления. Спустя 5 минут, шансы уже уменьшаются вдвое. По истечении 10 минут средство и вовсе бессильно.
- Что делать, если человек вдохнул пары зомана? Как можно скорее нужно вколоть антидот из шприца-тюбика индивидуальной аптечки. Далее, следует срочная госпитализация и терапия в стационаре.
Лечение начинается с интенсивного ввода атропина в течение первого часа после отравления. Делается до появления побочных проявлений этого препарата — сухости слизистых оболочек и кожи, расширения зрачков. Дозировка может быть от 2 до 35 мг в зависимости от степени тяжести отравления. Достигнутый результат нужно поддерживать, поэтому в течение 2–4 суток пациентам вкалывают уменьшенные дозы антидота. Используются на этом этапе и другие, дополнительные препараты — скополамин, платифиллин, для снятия чувства тревоги, эмоционального напряжения применяют диазепам.
Читайте также: Заведующая поликлиническим и процедурным отделениями Краснодарской бальнеолечебницы, врач-гастроэнтеролог, Александра Чабровских рассказала о том, что такое «детокс» на самом деле и почему с его помощ
Как действуют нервно-паралитические газы на организм человека
Агенты G и V-серий, являющиеся нервно-паралитическими отравляющими веществами, нарушают передачу нервных импульсов в организме человека. Основным механизмом, приводящим к отравлению и смерти при воздействии газов, является ингибирование фермента ацетилхолинэстеразы. Он участвует в гидролизе ацетилхолина, необходимом для прекращения воздействия ацетилхолина на рецепторы, вызывающие возбуждение (холинорецепторы). В результате прекращения гидролиза в организме образуется избыток ацетилхолина.
Он непрерывно действует на рецепторы, приводя в возбуждение нервную систему, гладкие мышцы, дыхательные и другие органы человека. Избыточное возбуждение через некоторое время приводит к параличу органов и систем. Органофосфаты способны и непосредственно воздействовать на холинорецепторы. Принцип действия в том, что влияние ацетилхолина усиливается непосредственным воздействием на рецепторы.
Симптомы отравления в зависимости от степени тяжести:
- Лёгкая: расстройство зрения (сильное сужение зрачка), нарушение дыхания (одышка), иногда – учащение пульса и повышение давления. Если поражён желудочно-кишечный тракт, возникают тошнота и спазм кишечника.
- Средняя: бронхоспазм, проявляющийся приступами удушья, резкое сужение зрачков, чувство тревоги и раздражительность, нарушение восприятия окружающей действительности. Влияние на работу желёз проявляется в обильном слюноотделении, потоотделении, возникает рвота, понос, повышается артериальное давление.
- Тяжёлая: судороги, пена изо рта, непроизвольное выделение мочи и кала. Артериальное давление понижается, в терминальной стадии наблюдается кома. Смерть наступает от удушья при параличе дыхательных мышц или от остановки сердца.