Речовина cs: історія створення, хімічні властивості та застосування

Хімічна речовина CS (інші назви-хлорбензальмалонодинітрил, О-хлорбензіліден малононітрил) є одним з видів іррітантов-сполук сльозоточивої дії. Його застосовували (а в деяких країнах використовують і досі) у військових цілях, для боротьби з громадськими заворушеннями, розгону демонстрантів, а також в засобах самооборони-в газових балончиках, патронах до газових пістолетів. Викликається їм почуття сильного печіння в очах створює таке роздратування, що людина втрачає орієнтацію в просторі і здатність до опору.

Історія створення

Речовина CS вперше було отримано в 1928 році в Міддлбері-коледжі у Вермонті (Англія). Його синтезували двоє американських вчених-хіміків Б. Корсон і Р. Стоун. Вони займалися систематичним вивченням реакцій альдегідів і кетонів з динітрилом малонової кислоти. В результаті були отримані кілька нових сполук, серед яких було і хлорбензальмалонодинітрил. Назва речовини CS походить від перших букв прізвищ його першовідкривачів (Corson і Stoughton). Вже тоді були помічені його психофізіологічні властивості. У своєму звіті на 13 сторінках вчені зафіксували, що воно викликає сильне сльозотеча і чхання.

У той час дане з`єднання не привернуло до себе великої уваги. Однак наприкінці 50-х рр. XX в. ним зацікавилися фахівці Міністерства оборони Великобританії, які в той час активно займалися пошуком ефективної хімічної зброї. Незабаром воно було випробувано на практиці спочатку на тваринах, потім на добровольцях англійської армії, а після цього - під час проведення бойових дій в деяких країнах. На хімічному заводі в Ненск`юке був налагоджений його промисловий синтез, а в 1954 р. отруйна речовина CS було прийнято на озброєння поліцією і Національною гвардією США.

Хімічна властивість

Хлорбензальмалонодинітрил-хімічно стійка сполука. Для нього характерні наступні особливості:

• у більшості реакцій задіяна етиленовий зв`язок, яка здатна приєднувати нуклеофіли з розривом зв`язку з=з;

• погана розчинність у воді і водно-спиртових розчинах;

• гідроліз прискорюється в присутності лугів і сповільнюється кислотами;

• при нагріванні розчинність стає вищою і досягає 99% при температурі 40 ° C протягом 4 годин;

• у реакціях з окислювачами відбувається втрата дратівливих властивостей;
• при сольвеолізі водою спостерігається розкладання на О-хлорбензальдегід і малонодинітрил.

Структурна формула речовини CS показана на малюнку нижче. У хімічній промисловості його отримують в результаті реакції Кневенагеля (при конденсації альдегідів і кетонів в присутності підстав) - процесу, зворотного гідролізу.

Фізична властивість

Хлорбензальмалонодинітрил має такі фізичні властивості:

• щільність-1040 кг / м³;
• відносна щільність парів по повітрю-6,5;
• термічна стійкість-до 300 °з;
• температура початку кипіння-315 ° C;
• температура плавлення-95 ° з;

Зовні з`єднання виглядає як тверде, безбарвне речовина з перцевим запахом. Його дезактивація проводиться за допомогою кип`ятіння в водно-спиртових лужних розчинах.

Вплив на організм людини

Хлорбензальмалонодинітрил у вигляді аерозолю може викликати такі негативні явища:

• сильне сльозотеча;
• відчуття печіння в носоглотці;
• біль за грудиною;
• кон`юнктивіт;
• сухість, подразнення шкіри;
• носова кровотеча.

Хоча речовина CS не відноситься до смертельно небезпечних, воно може викликати пошкодження легенів, печінки і серця при концентрації від 0,27 мг / л і вище, особливо в замкнутих просторах і при тривалому впливі. Досліди на тваринах показали також, що воно має тератогенний ефект. Небезпечною концентрацією в повітрі є 0,002 мг / л. Токсична дія виявляється протягом декількох секунд, а проходить за 15-30 хвилин. Почервоніння шкіри може зберігатися протягом декількох годин.

Застосування

У 1962 році. з США почалася поставка дратівної речовини CS в Південний В`єтнам. Через 2 роки дане з`єднання було застосовано в боротьбі з партизанським рухом під час громадянської війни. З цього моменту воно почало широко використовуватися американськими військами. За деякими даними, загальна кількість витраченого хлорбензальмалонодинітрилу за роки в`єтнамської війни становить понад 6 000 тонн.

Після успішного застосування у військових цілях його почали використовувати в поліції при наведенні громадського порядку. Однак, коли були виявлені його тератогенні властивості, воно було знято з озброєння в європейських країнах. Відповідно до Конвенції 1993 року. про хімічну зброю це з`єднання заборонено застосовувати у військових цілях, але в ряді країн (Бахрейн, Непал, Південна Корея, Єгипет) воно все ще в ходу.

Існувавши більш безпечні ирританты, за своєю дією подібні з речовиною CS. Морфолід пеларгонової кислоти у вигляді аерозолю також дратує органи зору і дихання, але ці симптоми проходять швидше (за 10-15 хвилин на свіжому повітрі) і не потребують лікування. Даний хімікат володіє набагато меншою токсичністю.

Форма

Для отримання аерозолю хлорбензальмалонодинітрилу застосовується кілька способів:

• розчинення в органічних розчинниках;
• розплавлення і розпилення в рідкій формі;
• використання силіконізованого порошку (для запобігання грудкування активної речовини);
• введення до складу боєприпасів вибухової дії (артилерійські снаряди, хімічні бомби, авіаційні касети, ручні гранати), піротехнічних сумішей;
• застосування в механічних генераторах аерозолів і диспергаторах.

Вплив на навколишнє середовище

Використання речовини CS в якості токсичного агента може привести до його викиду в атмосферу, де воно може перебувати як в пароподібному стані, так і у вигляді суспензії. Розпад сполуки в повітрі відбувається в результаті фотохімічної реакції з гідроксильними радикалами. Період напіврозпаду становить близько 110 годин.

У грунті дане з`єднання має низьку рухливістю. У воді і землі основний процес, що призводить до розпаду CS, служить гідроліз, а не випаровування. На тварин дана речовина надає більш слабкий вплив, ніж на людину.

Протиотрута

Специфічного антидоту не існує. При ураженні хлорбензальмалонодинітрилом рекомендуються наступні заходи:

• вийти на свіже повітря (при наявності вітру необхідно перебувати з навітряного боку);
• широко відкрити очі;
• зняти одяг;
• промити очі чистою прохолодною водою, 1% водним розчином бікарбонату натрію або фізіологічним розчином (його можна приготувати самостійно, додавши 1 ч.л. кухонної солі на 1 л води);
• прийняти душ (починаючи з миття голови).

При контакті з з`єднанням, а також з постраждалою людиною, необхідно використовувати засоби індивідуального захисту-окуляри, протигаз, гумові рукавички. Перед пранням забрудненого одягу рекомендується провітрити його на відкритому повітрі протягом доби.