«Лисий хвост»: 6 этапов убийства человека

Исторические сведения

Методика получения разбавленной азотной кислоты путём сухой перегонки селитры с квасцами и медным купоросом была, по видимому, впервые описана в трактатах Джабира (Гебера в латинизированных переводах) в VIII веке. Этот метод с теми или иными модификациями, наиболее существенной из которых была замена медного купороса железным, применялся в европейской и арабской алхимии вплоть до XVII века.

В XVII веке Глаубер предложил метод получения летучих кислот реакцией их солей с концентрированной серной кислотой, в том числе и азотной кислоты из калийной селитры, что позволило ввести в химическую практику концентрированную азотную кислоту и изучить её свойства. Метод Глаубера применялся до начала XX века, причём единственной существенной модификацией его оказалась замена калийной селитры на более дешёвую натриевую (чилийскую) селитру.

Во времена М. В. Ломоносова азотную кислоту называли крепкой водкой.

История возникновения

Вполне возможно, что арабские алхимики производили азотную кислоту еще до средневековья. Производство царской водки из азотной кислоты и хлорида аммония предположительно практиковалось арабскими алхимиками в 7 или 8 веке.

В 9-м веке арабский алхимик Гебер добывал азотную кислоту путем сухого нагрева селитры.

Читайте также:  Опасность для человека от формальдегида

В 13 веке Альбертус Магнус использовал азотную кислоту в качестве «разделительной воды» для производства золота.

Производство серной кислоты и нитрата калия, которое до сих пор широко используется в лабораторных условиях, восходит к Иоганну Рудольфу Глауберу (1604-1670). Он произвел чистый нитрит, перегоняя селитру с серной кислотой.

Глаубер был также первым, кто разработал процесс приготовления царской водки.

Промышленное производство, применение и действие на организм

Перевозка азотной кислоты железнодорожным транспортом осуществляется в специализированных вагонах-цистернах

Азотная кислота является одним из самых крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

Производство азотной кислоты

Современный способ её производства основан на каталитическом окислении синтетического аммиака на платино-родиевых катализаторах (процесс Оствальда) до смеси оксидов азота (нитрозных газов), с дальнейшим поглощением их водой

4NH3 + 5O2 →Pt 4NO + 6H2O 2NO + O2 → 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Все три реакции — экзотермические, первая — необратимая, остальные — обратимые. Концентрация полученной таким методом азотной кислоты колеблется в зависимости от технологического оформления процесса от 45 до 58 %. Для получения концентрированной азотной кислоты либо смещают равновесие в третьей реакции путём повышения давления до 50 атмосфер, либо в разбавленную азотную кислоту добавляют серную кислоту и нагревают, при этом азотная кислота, в отличие от воды и серной кислоты, испаряется.

Впервые азотную кислоту получили алхимики, нагревая смесь селитры и железного купороса:

4KNO3 + 2FeSO4 ⋅ 7H2O →ot Fe2O3 + 2K2SO4 + 2HNO3↑ + 2NO2↑ + 6H2O

Чистую азотную кислоту получил впервые Иоганн Рудольф Глаубер, действуя на селитру концентрированной серной кислотой:

KNO3 + H2SO4 →ot KHSO4 + HNO3↑

Дальнейшей дистилляцией может быть получена т. н. «дымящая азотная кислота», практически не содержащая воды.

Применение

• в производстве минеральных удобрений;
• в военной промышленности (дымящая — в производстве взрывчатых веществ, как окислитель ракетного топлива, разбавленная — в синтезе различных веществ, в том числе отравляющих);
• крайне редко в фотографии — разбавленная — подкисление некоторых тонирующих растворов;
• в станковой графике — для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише);
• в производстве красителей и лекарств (нитроглицерин);
• в ювелирном деле — основной способ определения золота в золотом сплаве;
• в основном органическом синтезе (нитроалканы, анилин, нитроцеллюлоза, тротил)

Действие на организм

Азотная кислота ядовита. По степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности. Её пары очень вредны: пары вызывают раздражение дыхательных путей, а сама кислота оставляет на коже долгозаживающие язвы. При действии на кожу возникает характерное жёлтое окрашивание кожи, обусловленное ксантопротеиновой реакцией. При нагреве или под действием света кислота разлагается с образованием высокотоксичного диоксида азота NO2 (газа бурого цвета). ПДК для азотной кислоты в воздухе рабочей зоны по NO2 2 мг/м3. Рейтинг NFPA 704 для концентрированной азотной кислоты: опасность для здоровья: 4, огнеопасность: 0, нестабильность: 0, специальное: Ox

Производство

Азотная кислота производится в промышленных масштабах, начиная с 1908 года.

Читайте также:  Экзотичный замиокулькас: ядовитый цветок или нет? Признаки отравления, первая помощь, меры предосторожности

Подробнее о техническом производстве азотной кислоты

В лабораторном масштабе дымящая азотная кислота может быть приготовлена ​​путем взаимодействия концентрированной серной кислоты с нитратами щелочных металлов. До 1908 года азотная кислота была извлечена этим способом с использованием нитрата натрия (чилийская селитра или азотнокислый натрий).

Свойства

68% раствор HNO 3 имеет температуру кипения 120,5 °C при давлении 1 атм. С другой стороны, чистая HNO 3 кипит при 83 °C. При комнатной температуре эта концентрированная форма выглядит как бесцветная жидкость.

Поскольку азотная кислота имеет свойство разлагаться на открытом воздухе, ее хранят в стеклянных бутылках.

4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2

Оксиды азота, образующиеся в результате реакции разложения, полностью или частично растворяются в кислоте, вызывая незначительные изменения давления пара над жидкостью. Когда он остается растворенным, он дает кислотно-желтый цвет или красный при более высоких температурах.

Концентрированная азотная кислота выделяет белые пары при контакте с воздухом, в то время как кислота, растворенная в диоксиде азота, образует красновато-коричневые пары.

По концентрации сильную HNO 3 можно разделить на две группы: красная и белая дымящаяся азотная кислота. Первый содержит 84% азотной кислоты, 13% тетроксида диазота и 1-2% воды. Напротив, белая дымящаяся азотная кислота содержит не более 2% воды и очень небольшое количество растворенного диоксида азота (0,5%).

HNO3 с растворенным оксидом азота

Среди нескольких важных реакций HNO3 можно выделить следующие –

• Нейтрализация аммиаком с образованием нитрата аммония.
• Нитрование толуола и глицерина с образованием взрывчатого тринитротолуола (TNT) и нитроглицерина соответственно.
• Окисление металлов до соответствующих нитратов или оксидов.
• Приготовление нитроцеллюлозы.

А так как это сильный окислитель, то он бурно реагирует с различными неметаллическими веществами. Продукты таких взрывных реакций зависят от температуры, концентрации кислоты и используемого восстановителя.

Неотложные меры

Первая помощь при отравлениях азотной кислотой, т.к. в ситуации, когда азотная кислота попала на поверхность кожи, заключается в том, чтобы в течение 15 минут промывать поврежденный участок под интенсивным напором воды. После этого необходимо использовать содовый раствор для дальнейшего промывания кожи. В случае же интоксикации парами, глаза следует промыть раствором соды и закапать их новокаином. Если насыщение произошло через дыхательные пути, то первая помощь будет в том, чтобы обеспечить доступ воздуха к человеку. С целью облегчить дыхание, рекомендуется снять с человека одежду. Первая помощь, направленная на нормализацию работы сердечной мышцы и органов дыхания, заключается в использовании следующей смеси для вдыхания: хлороформ в объеме сорока капель, спирт этиловый – сорок капель, нашатырь – пять капель и эфир – двадцать капель. Положительный эффект будет оказывать и использование в последующем ингаляций, главный компонент которых — сода. Спазмы в бронхах приводят к наступлению удушья, в таком случае спасательным средством будет атропин. При угрозе полной остановки дыхательной активности следует быть осторожным с искусственным дыханием, так как при наличии отека легких, подобная первая медицинская помощь, способна нанести еще больший вред.

Если вся первая помощь будет выполнена в начальные секунды ожога, то тяжелых последствий реально избежать.

Производство сильной азотной кислоты

Высокопрочная HNO 3 получается путем концентрирования слабой HNO 3 экстрактивной дистилляцией. Дистилляция проводится в присутствии дегидратирующего агента, например 60% серной кислоты.

Блок — схема высокопрочного HNO 3 производств

Читайте также:  Попкорн детям: с какого возраста можно давать ребенку попкорн? Польза и вред покупного и домашнего попкорна для организма детей: мнение врачей. Попкорн: польза и вред, приготовление домашней воздушной

Процесс протекает следующим образом: сильная серная кислота и слабая азотная кислота попадают в насадочную дегидратирующую колонну при атмосферном давлении. Концентрированная HNO 3 выходит из верхней части колонны в виде 99% пара. Он также состоит из небольшого количества кислорода и оксида азота от диссоциации азотной кислоты.

Кислота проходит через отбеливатель и попадает в систему конденсатора, который отделяет ее от оксида азота и кислорода. Абсорбционная колонна забирает эти побочные продукты и объединяет оксид азота со вспомогательным воздухом для получения диоксида азота. Этот газообразный диоксид азота затем рекуперируется в виде слабой HNO 3, а небольшие непрореагировавшие и инертные газы выбрасываются в атмосферу.

Физические и физико-химические свойства

Плотность азотной кислоты в зависимости от концентрации. Фазовая диаграмма водного раствора азотной кислоты.
Азот в азотной кислоте четырёхвалентен[2], степень окисления +5. Азотная кислота — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C с частичным разложением. Растворимость азотной кислоты в воде не ограничена. Водные растворы HNO3 с массовой долей 0,95-0,98 называют «дымящей азотной кислотой», с массовой долей 0,6-0,7 — концентрированной азотной кислотой. С водой образует азеотропную смесь (массовая доля 68,4 %, d20 = 1,41 г/см, Tкип = 120,7 °C)

При кристаллизации из водных растворов азотная кислота образует кристаллогидраты:

• моногидрат HNO3·H2O, Tпл = −37,62 °C
• тригидрат HNO3·3H2O, Tпл = −18,47 °C

Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации:

• моноклинная, пространственная группа P 21/a, a = 1,623 нм, b = 0,857 нм, c = 0,631, β = 90°, Z = 16;
• ромбическая

Моногидрат образует кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P na2, a = 0,631 нм, b = 0,869 нм, c = 0,544, Z = 4;

Плотность водных растворов азотной кислоты как функция её концентрации описывается уравнением

где d — плотность в г/см³, с — массовая доля кислоты. Данная формула плохо описывает поведение плотности при концентрации более 97 %.

Использование

Азотная кислота является важным промежуточным продуктом для производства удобрений и других химических соединений. Например, фосфорной кислоты, щавелевой кислоты, красителей и лекарств.

Азотная кислота является одним из важнейших сырьевых материалов в химической промышленности.

Она служит:

• в качестве разделительной воды для разделения золота и серебра (серебро растворяется);
• в смеси с соляной кислотой (царская водка) для растворения золота;
• для травления и обжига металлов (графические и гальванические технологии);
• для нитрования органических веществ при производстве красителей, лекарств, взрывчатых и дезинфицирующих средств;
• в форме сложных эфиров для производства взрывчатых веществ;
• для полировки металлов;
• в медицине для лечения бородавок (входит в состав препаратов).

Поскольку азотная кислота может преобразовывать аминогруппы в основаниях (аденин, тимин, гуанин, цитозин) ДНК в гидроксильные группы, она используется для генерации мутаций в ДНК. Из-за этого свойства азотной кислоты она считается опасным канцерогенным веществом.

Ювелиры используют азотную кислоту в различных концентрациях и в сочетании с соляной кислотой в качестве тестовой кислоты для определения содержания золота в ювелирных изделиях.

Экстренная медицина

К числу крепких кислот относятся: азотная, серная, соляная, «царская водка» (смесь азотной и соляной кислот), паяльная (рас­твор хлорида цинка в соляной кислоте), уксусная, щавелевая, фто­ристоводородная (плавиковая) и др. Кислоты применяются в синтезе многих органических веществ в производстве удобрений, красителей, для травления металлов в гальванотехнике, металлообрабатывающей промышленности. Отравление кислотами происходит при вдыхании паров и туманов, а так же при попадании внутрь.

Патогенез и симптомы отравления крепкими кислотами. Кислоты взаимодействуют с тканевыми белками, вызывая некротизирующее и прижигающее действие. Оказывают токсическое влияние на организм при вдыха­нии паров и туманов, а также при ошибочном приеме внутрь. Вы­зывают тяжелые ожоги, коагуляционные некрозы, поражают ткани легких. Очень опасно попадание в глаза.

Всасывание кислот, а также продуктов тканевого распада об­условливает резорбтивное действие, которое выражено в большей степени при отравлении органическими кислотами (уксусная и ща­велевая). Если произошло отравление неорганическими кислотами, преобладают симптомы местного действия — прижигание тканей.

Гемоглобин под влиянием кислот превращается в кислый гема-тин и осаждается. При поступлении кислоты в кровь развивается ацидоз, что приводит к гемолизу.

При действии паров и туманов кислот наблюдаются сильное раздражение слизистой оболочки носа, насморк, иногда носовые кро­вотечения, а также резкая боль в горле, чиханье и кашель, чувство удушья, затрудненное дыхание, спазм голосовой щели, чувство стес­нения и боль в груди. Могут появиться кровавая мокрота и рвота.

В дальнейшем в зависимости от концентрации кислот возникают тяжелые воспалительные заболевания бронхов и легких.

При попадании кислоты на кожу появляются эритемы и ожоги II—III степени в зависимости от концентрации кислоты. При обширных ожогах развивается шок.

Попадая через рот, кислоты вызывают ожоги губ, углов рта, языка и кожи лица. Эти ожоги в зависимости от кислоты несколько отличаются по своей окраске: при ожоге азотной кислотой — желтые; серной — черноватые; соляной — серо-желтые; уксусной — беловатые. Особенно тяжелые ожоги слизистой оболочки полости рта, глотки, пищевода и желудка. Пострадавшие жалуются на резкую боль в полости рта, за грудиной и в надчревной области. Боль сопровож­дается мучительной рвотой с кровью, охриплостью голоса, иногда спазмом и отеком гортани, а затем развитием пневмонии и токсиче­ским отеком легких. Поражение почек проявляется гематурией, аль­буминурией, анурией и может привести к острой уремии. При пора­жении печени появляются симптомы токсического гепатита.

При отравлении азотной, серной и соляной кислотами случается даже прободение желудка. Если отравление произошло уксусной кислотой, кроме анурии, отмечается азотемия; уксусной эссенцией — резкий ацидоз, гемолиз и гемоглобинурия наступают уже в первые минуты интоксикации. Прогноз при отравлении кислотами серьезен. Интенсивное раздражение и болевой синдром, вызываемые дей­ствием кислот, ведут к развитию тяжелого ожогового шока.

Первая помощь и лечение при отравлении крепкими кислотами: вывести пострадавшего на свежий воздух.

При попадании кислоты в глаза — немедленное, длительное (15—20 мин) и обильное (струей) промывание их водой из-под крана, затем за­капывание 1—2 капель 2% раствора новокаина или 0,5% раствора дикаина, а также 0,25% раствора левомицетина либо другого анти­биотика с последующим введением в конъюнктивальный мешок сте­рильного вазелинового или персикового масла. Темные очки. Для активации обменных процессов—инсталляция 5% раствора цистеина. Раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей может быть устранено полосканием носа и горла водой, ингаляцией 2% раствором гидрокарбоната натрия, а также 10% раствора мен­тола в хлороформе. Рекомендуется теплое питье (молоко с содой или боржомом), при кашле — этилморфина гидрохлорид или кодеин (0,01 г) внутрь, а также горчичники.

При ожоге кислотой слизистой оболочки полости рта и глотки смазывать 2% раствором дикаина.

Читайте также:  Особенности медицинского кислорода при лечении

В случае попадания кислоты на кожу необходимо немедленно обильно промыть ее водой. Можно применять мыло или слабый раствор (0,5— 1%) щелочей. Для предупреждения инфицирования — влажные по­вязки с растворами этакридина лактата, риванола (1 : 1000) или фурацилина (1 :5000). При ожоге 1 степени применяют коагулирую­щие методы лечения — 2% спиртовые растворы генцианвиолета или метиленового синего. При ожогах II степени кожу обрабатывают спиртом и снимают пузыри, затем накладывают повязку с анестезиновой мазью, а если без пузырей, то повязку, смоченную 2% раство­ром перманганата калия. В дальнейшем лечение можно вести откры­тым либо закрытым методом по правилам общей хирургии.

При отравлении кислотами через рот — немедленное промывание желудка холодной водой (12—15 л) с помощью толстого зонда, смазанного растительным маслом. В воду можно добавить молоко или яичный белок. Гидрокарбонат натрия и слабительные средства про­тивопоказаны. Перед промыванием желудка вводят подкожно 1 мл 2% раствора промедола или морфина гидрохлорида (1 мл 1% рас­твора) и атропина сульфата (1 мл 0,1% раствора). Рекомендуется форсированный диурез.

Если промывание желудка не удается сделать, дать пострадав­шему выпить 3—5 стакана воды и вызвать рвоту искусственным пу­тем (вводя палец в рот). Эту процедуру повторить 3—4 раза. Рвот­ные средства противопоказаны. Внутрь дают взбитые яичные белки, крахмал, слизистые отвары, молоко, окись магния (20 г на 200 мл воды). Рекомендуется глотать кусочки льда, на живот кладут пузырь со льдом, а внутрь дают (глотками) растительное масло (на прием до 100 г).

Для лечения поврежденной слизистой оболочки рта и глотки дают через каждый час по 20 мл микстуры: 200 мл 10% эмульсии подсолнечного масла, 2 г хлортетрациклина, 2 г анестезина. При усиленной саливации — внутрь 10 капель настойки белладонны или 0,1% раствора атропина сульфата. Применяют сердечные средства.

При отравлении фтористоводородной кислотой — внутрь 2% раст­вор хлорида кальция, смешанный с болтушкой из окиси магния, и промывание желудка этой же смесью.

В случае приема внутрь щавелевой кислоты необходимо срочно перевести ее в осадок путем назначения кальция, который дают внутрь в любой форме (глюконат, хлорид или лактат кальция, можно мел, известковую воду). Рекомендуется хлорид кальция вводить внутривенно (10 мл 10% раствора), а также применять мочегонные средства, гормоны (гидрокортизон), витамины (цианокобаламин, пиридоксина гидрохлорид, тиамина хлорид) внутримышечно.

Если при отравлении кислотами появилось кровотечение, необхо­димо влить внутривенно 50—100 мл плазмы, хлорид кальция (5— 10 мл 10% раствора) и викасол или перелить кровь.

Для устранения боли (предупреждение шока) — инъекции анальгетиков (промедол, морфина гидрохлорид с атропина сульфатом). В период развития коллапса морфина гидрохлорид опасен. Дальней» шее лечение должно быть направлено на борьбу с шоком и ацидо­зом, а также на предотвращение почечной и печеночной недостаточ­ности или их устранение.

Для профилактики инфекции назначают антибиотики.

Лечение острых отравлений, 1982 г.

Еще статьи на эту тему:

— Отравление цианидами (синильной кислотой, цианистым калием, дицианом и т.д.)

— Отравление угарным газом (окисью углерода): симптомы, первая помощь и лечение

— Отравление сероуглеродом

Механизм воздействия на организм

В данном разделе предлагаем рассмотреть более подробно последствия, которые оказывает отравление азотной кислотой на:

• органы зрения;
• кожные покровы;
• органы дыхания.

Итак, при взаимодействии кислоты с дермой вызывается её дегидратация. При попадании в глаза, наиболее опасно повреждение глазной роговицы. Отек легких человека происходит с задержкой жидкости во всем организме. Всё это обусловлено тем, что растет уровень давления в капиллярах, и происходит сбой в нормальном оттоке лимфы. Наступление токсического отека объясняется прижигающим действием токсических паров на легкие человека. В результате токсического влияния на весь организм, происходят сбои в работе сердца и всех сосудов, проявляются первые симптомы «новых проблем» со здоровьем. Причин для этого масса:

• увеличивается вязкость крови, которая накаляет давление на сердечную мышцу;
• расширяются сосуды под влиянием ядов;
• наступает отек легких и дефицит кислорода, которые вместе усложняет работу сердца;
• сбои в сердечном ритме и резкие скачки артериального давления;
• негативное воздействие на сердечно-сосудистую систему.

Азотная кислота. Класс опасности — 2 основной, 8 — дополнительный

Данный реактив принадлежит к числу опасных химических веществ. Его непосредственное соприкосновение с кожными покровами человеческого тела оставляет на коже сильный химический ожог, незаживающий на протяжении длительного времени. Опасны также и испарения азотной кислоты. При вдыхании они поражают слизистые оболочки органов дыхательной системы. Концентрированная кислота крайне нестабильна по причине повышенной химической активности и в результате распада образовывает отравляющее вещество – диоксид азота, газ бурого цвета, крайне опасный для здоровья человека. Поэтому азотная кислота должна храниться в плотно закупоренных сосудах, при работе с ней необходимо использовать индивидуальные средства защиты. Обязательным является наличие в рабочих помещениях эффективной вентиляционной системы, и соблюдение правил техники безопасности при работе с химикатом.

Стоит отметить, что оперируют двумя ГОСТами при определении класса опасности. Согласно ГОСТу 12.1.007-76 СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, азотная кислота относится ко 2-му классу опасности. Данный ГОСТ распространяется на вредные вещества, содержащиеся в сырье, продуктах, полупродуктах и отходах производства, и устанавливает общие требования безопасности при их производстве, применении и хранении. Стандарт не распространяется на вредные вещества, содержащие радиоактивные и биологические вещества (сложные биологические комплексы, бактерии, микроорганизмы и т.п.). По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности: 1-й — вещества чрезвычайно опасные; 2-й — вещества высокоопасные; 3-й — вещества умеренно опасные; 4-й — вещества малоопасные.

А по ГОСТу 19433-88 азотная кислота относится к 8 классу опасности, стандарт определяет классификацию перевозки опасных грузов (ADR), и распространяется на опасные грузы и устанавливает: классификацию; номенклатуру показателей и критерии для отнесения грузов к опасным и их классификации; методы определения показателей для классификации опасных грузов; маркировку и правила ее нанесения на грузовые единицы с опасными грузами, в том числе поставляемыми на экспорт. Классификация опасных грузов (отнесение к классу, подклассу, категории и группе) производится в зависимости от вида и степени опасности груза. 1.1.2. Установлены следующие классы опасных грузов: класс 1 — взрывчатые материалы (ВМ); класс 2 — газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением; класс 3 — легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); класс 4 — легковоспламеняющиеся твердые вещества (ЛВТ); самовозгорающиеся вещества (СВ); вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой; класс 5 — окисляющие вещества (ОК) и органические пероксиды (ОП); класс 6 — ядовитые вещества (ЯВ) и инфекционные вещества (ИВ); класс 7 — радиоактивные материалы (РМ); класс 8 — едкие и (или) коррозионные вещества (ЕК); класс 9 — прочие опасные вещества.

Азотная кислота HNO3 свойства

Молярная масса: 63,012 г / моль Внешний вид: Бесцветная или дымящаяся жидкость желто-красного цвета Запах: неприятно горький или острый, удушающий

Основание конъюгата: Нитратная Показатель кислотности (pKa): -1,4

Температура плавления: 231 K или -42 °C. Температура кипения: 356 K или 83 °C (чистой кислоты). Плотность: 1,51 г/см3 (чистая кислота); 1,41 г/см3 (68% водный раствор)