Перечислим образующиеся в результате промышленной деятельности токсичные газы, примеры и классификацию по их природе:
1. Неорганические токсичные газы — состоят из неорганических соединений, опасны для живых организмов при вдыхании, попадании на кожу или при контакте с глазами.
Примеры:
- Аммиак (NH₃). Основное использование — в производстве азотных удобрений, таких как аммиачная селитра (NH₄NO₃) и мочевина [(NH₂)₂CO]. Применяется для синтеза удобрений, которые обеспечивают растения необходимыми азотными соединениями для роста. Благодаря своей сильной термодинамической эффективности и низкой цене, NH3 используется в промышленных холодильных системах в качестве хладагента.
- Хлор (Cl₂) — это элемент и одно из наиболее важных и широко используемых соединений в промышленности. Является высоко реакционноспособным веществом, что делает его полезным в химической промышленности, но также и опасным для здоровья и окружающей среды при неправильном обращении. Используется для производства полиэтилена и поливинилхлорида, для синтеза метиленхлорида и хлороформа, которые употребляются в качестве растворителей, реагентов и в изготовлении лекарств. Необходим в металлургии для очистительных процессов металлов и удаления примесей, а также для получения хлоридов, которые необходимы для обработки металлов.
2. У органических токсичных газов основным элементом в составе является углерод, часто в сочетании с водородом, кислородом, азотом. Склонны к взаимодействию с живыми организмами на молекулярном уровне, поскольку многие из них легко проникают через клеточные мембраны.
Примеры:
- Формальдегид (CH₂O) — представляет собой высокореакционное вещество, способное образовывать полимеры и соединения с другими элементами. Является ключевым компонентом в производстве фенолформальдегидных смол, которые используются в изготовлении теплоизоляционных материалов, клеев, лаков, герметиков, пластмасс, ламинатов и древесных плит. Формальдегид выделяется как побочный продукт в процессе синтеза полимеров и смол.
- Цианистый водород (HCN) — чрезвычайно токсичный газ. Можно даже считать, что это самый токсичный газ. Из-за своей токсичности HCN требует строгого контроля при производстве и использовании. Требуется в создании акрилонитрила — ключевого сырья для создания пластмасс, синтетических волокон и резин. В горнодобывающей промышленности HCN необходим для извлечения золота и серебра из руд с помощью цианидного выщелачивания. В процессе руда растворяется в водном растворе цианида, что позволяет извлечь ценные металлы. В гальванике, где используются цианидные растворы для покрытия металлов, HCN выделяется в результате реакций.
3. Ядовитые токсичные газы — это вещества, которые способны причинить серьезный вред здоровью даже при низких объемах. Ниже приведены некоторые из наиболее опасных соединений:
Примеры:
- Фосген (COCl₂) – вещество высокотоксичное, газ, который широко используется в промышленности. Он является одним из наиболее опасных элементов, использовавшихся как химическое оружие в прошлом. В настоящее время фосген продолжает использоваться в различных промышленных процессах, требующих строгого контроля из-за его опасности.
- Гидросульфид водорода (H₂S) — обладает запахом тухлых яиц, но при больших объемах парализует обонятельные нервы, делая его неощутимым, что увеличивает риск отравления. H₂S учавствует в процессах извлечения серы, в синтезе тиокарбамидов и тиокарбоновых кислот, в производстве определённых красителей и пигментов.
4. Токсичные горючие газы — одновременно обладают свойствами токсичности и горючести, способны воспламеняться при наличии источника тепла и достаточного количества кислорода. Они представляют двойную опасность, так как кроме причины отравления они становятся причиной пожара или взрыва.
Примеры:
- Пропилен (C₃H₆) – используется в производстве полимеров, таких как полипропилен, а также в качестве сырья в промышленности для производства полипропилена, акрилонитрила, антифризов.
- Ацетилен (C₂H₂) – ацетилен применяется для газокислородной сварки и резки металлов благодаря своей большой температуре горения.
5. Взрывоопасные и токсичные газы – способны образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
Примеры:
- Сероводород (H₂S) — крайне токсичен, пахнет свойственно ему тухлыми яйцами. Вдыхание его паров вызывает серьёзные отравления и даже смерть при больших уровнях.
- Этилен (C₂H₄) – легко воспламеняется и создает взрывоопасные смеси с воздухом. Его высокая воспламеняемость и низкая температура воспламенения делают его опасным при утечках.
Инертные газы, токсичные только при высоких концентрациях и прямом вдыхании, когда замещают кислород. Но как правило, безопасны, так как в нормальных условиях неактивны в химическом отношении. Например, аргон, неон, криптон и ксенон, не являются опасными и не участвуют в химических реакциях.
Какой самый токсичный парниковый газ? Таковым является диоксид азота (NO₂), красновато-бурый, с характерным резким запахом. NO₂ - сильный раздражитель дыхательных путей. Длительное воздействие даже низких концентраций приводит к развитию респираторных заболеваний, снижению функции легких и повышенному риску развития астмы.