Основные свойства контролируемых веществ

КИСЛОРОД – газ без цвета, запаха и вкуса. Атмосферный кислород

состоит из трех изотопов ¹⁶₈О; ¹²₈О; ¹⁸₈О. Атомная масса атмосферного кислорода 15,9994 а.е.м. Кислород соединяется с большинством элементов с образованием окислов, проявляя при этом валентность равную –2, кроме соединений со фтором). Сжижается в бледносинюю жидкость, с температурой кипения –182,98 С. Твердый кислород – также бледносинего цвета – притягивается магнитом.

Кислород в воздухе может существовать в атомарном и молекулярном виде. В молекулярном виде кислород может существовать в виде собственно кислорода О₂ и озона О_3. Озон – газ голубого цвета в тонком слое и синего в толстом слое. В сжиженом состоянии представляет собой синефиолетовую жидкость, а в твердом состоянии имеет почти черный цвет. Обладает своеобразным едким запахом, напоминающем запах хлора при высоких концентрациях. В небольших концентрациях имеет «запах свежести».

Кислород слабо растворим в воде и других растворителях. В одном объеме воды при 20^ОС растворяется 3 объема кислорода.

Кислород обладает высокой магнитной восприимчивостью по сравнению с другими газами (магнитная восприимчивость окиси азота в два раза меньше, а остальные газы имеют значительно меньшие значения магнитной восприимчивости). Его удельная магнитная восприимчивость значительно зависит от температуры и с повышением температуры резко снижается. Именно это свойство кислорода используется в основе большинства применяемых в ГА.

Повышение в воздушной среде концентрации кислорода приводит повышению пожароопасности. С повышением температуры смеси большинства веществ с кислородом самовоспламеняются и взрываются. При снижении концентрации кислорода до 12-15 % горение прекращается. При понижении концентрации кислорода до 8-9% прекращается тление.

ВОДОРОД – газ без цвета, запаха, вкуса. Обладает наибольшей среди газов скоростью диффузии. Диффундирует через пористые перегородки (резина, фарфор), нагретые до 1000⁰С тонкие металлические перегородки. Хорошо абсорбируется многими металлами, особенно платиновой группы. (Один объем палладия поглощает 850 объемов водорода.) Очень легко воспламеняется и взрывается в смеси с любыми окислителями. В смеси с воздухом имеет нижний предел самовоспламенения около 4%. Водород имеет высокую теплопроводность, соизмеримую лишь с гелием. Но поскольку гелий в атмосфере содержится лишь в небольших количествах, то именно это свойство используется в основе принципа действия большинства ГА на водород.

ОКИСЬ УГЛЕРОДА – газ без цвета и запаха. Чрезвычайно ядовит. В процессе пожаров образуется в воздушной среде отсеков в больших количествах (Достаточно одного вдоха для смертельного отравления). Является продуктом неполного сгорания углерода, поэтому поддерживает горение. В смеси с воздухом горит синеватым пламенем и взрывается. Сгущается в бесцветную прозрачную жидкость при –192^оС. Имеет характерную полосу поглощения в ИК спектре и именно на этом свойстве основана работа автоматических ГА на окись углерода. Средством защиты от окиси углерода в процессе пожара являются только изолирующие средства защиты.

На катализаторах платиновой группы легко окисляется в углекислый газ при комнатной температуре.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ – бесцветный газ с кисловатым вкусом и запахом. В воздухе присутствуют следующие изотопы углекислого газа:

q С12 О16 О16 - 98,42%;

q С13О16 О16 – 1,1%;

q С12 О16О18 – 0,4%.

Сгущается в бесцветную жидкость при –56,6С. Имеет характерные полосы поглощения в ИК спектре: 618 – 667 см^-1; 1932 см^-1; 2037 – 2129 см^-1; 3613 – 3714 см^-1. На этом его свойстве основаны газоанализаторы непрерывного типа. В гермообъектах накапливается в значительных количествах в процессе жизнедеятельности людей и работы механизмов. Поэтому может быть определен по изменению оптической плотности воздушной среды.

ОКИСЛЫ АЗОТА: ОКИСЬ АЗОТА, ДВУОКИСЬ АЗОТА, АЗОТНЫЙ ТЕТРАОКСИД.

ОКИСЬ АЗОТА – бесцветный газ, сгущающийся при атмосферном давлении при-151,4С в бесцветную жидкость. В помещениях без вентиляции образуется в достаточно больших количествах при эксплуатации электрического оборудования. На поверхности электрического разряда, сопровождающего любое переключение в электрических цепях азот воздуха окисляется до окиси азота. Окись азота очень быстро окисляется кислородом воздуха до двуокиси азота. С повышением температуры реакция окисления замедляется.

ДВУОКИСЬ АЗОТА – красно-бурый газ, обладающий в малых концентрациях «свежим» запахом, в больших концентрациях запахом напоминающим запах хлора. Легко сгущается в бурую жидкость кипящую при +21С. Двуокись азота является чрезвычайно сильным окислителем. При взаимодействии с водой образует смесь азотистой и азотной кислот. С увеличением концентрации двуокись азота превращается в азотный тетраоксид и находится с ним с состоянии равновесия. При нормальном давлении и температуре 40С доля двуокиси азота составляет 31%, при 100С – 88% при 140С – 100%. В больших концентрациях вызывает поражение кожных покровов человека (пожелтение и омертвение кожи) и отек легких.

АЗОТНЫЙ ТЕТРАОКСИД (АТ или «Амил» – компонент ракетного топлива баллистических ракет (окислитель горючего – несимметричного диметилгидразина). Агрессивная темнобурая жидкость хранящаяся на пла в ампулизированном виде. Для исключения разъедания АТ сплава бака, где хранится АТ его поверхности пассивируют йодом. Но даже в этом случае возможна разгерметизация бака окислителя с течением времени. Разгерметизация бака с окислителем является крайне тяжелой аварией. Азотный тетраоксид попадая в воздушную среду диссоциирует с образованием двуокиси азота. Для защиты от азотного тетраоксида используются изолирующие противогазы ПРВ, ИП-6Р и специальная одежда. Облив азотным тетраоксидом приводит к разгерметизации переговорной мембраны изолирующего противогаза, разрушением маски и спецодежды в течение нескольких минут. Поэтому в случае облива работающий персонал должен немедленно покинуть, если это возможно, загазованное помещение. Человеческая кожа при кратковременном контакте с парами АТ приобретает ярко желтый цвет.

Определяется по реакции вытеснения йода из некоторых соединений с реакцией последнего с крахмалом. Окись азота предварительно окисляется до двуокиси азота на стекловолокне, смоченном марганцовокислым калием.

АММИАК – бесцветный газ с характерным резким запахом. Температура кипения –33,4С, температура плавления –77,7С.Легко растворяется в воде. Водный раствор аммиака обладает сильными основными свойствами. При 0С предел растворимости – 42,8%, при20С – 33,1%, при 40С – 23,4% при 60С – 14%. Воздух, содержащий 16,5 -26,8 % аммиака, взрывоопасен. Аммиак используется для создания щелочного режима в 1 контуре водо-водяных реакторов. Имелись случаи тяжелого отравления аммиаком при взрывах на хранилищах аммиака в различных городах. Средство защиты – фильтрующий противогаз, любое изолирующее СИЗОД. Наиболее частое средство определения аммиака – реактив Несслера.

СЕРОВОДОРОД – бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Температура кипения –61,8С Горит в кислороде. Смеси с воздухом взрывоопасны..

СЕРНИСТЫЙ АНГИДРИД – бесцветный газ с характерным резким запахом. Температура кипения –10С. Легко сжижается. Растворим в воде, спиртах.

МЫШЬЯКОВИСТЫЙ ВОДОРОД – образуется в процессе работы аккумуляторных батарей в которых мышьяк является антикоррозионным модификатором, улучшает механические свойства пластин, повышает срок службы батареи. Бесцветный тяжелый газ без запаха с температурой кипения – 55С. (Чесночный запах обусловлен присутствием продуктов неполного окисления). Растворим в воде. С повышением температуры разлагается с осаждением мышьяка на горячей поверхности в виде зеркала. Легко воспламеняется. Разлагается кислородом воздуха на воду и окись мышьяка. Ядовит. В воздушной среде аккумуляторных ям сжигается печами дожига совместно с водородом. Образующаяся при этом пыль окиси мышьяка улавливается противоаэрозольными или совмещенными фильтрами очистки воздушной среды.

СУРЬМЯНИСТЫЙ ВОДОРОД – бесцветный газ с удушливым запахом, напоминающим запах сероводорода. Температура кипения –17С. Растворим в воде, этиловом спирте. Ядовит. Горит зеленоватым пламенем, выделяя пары окиси сурьмы. С повышением температуры разлагается на горячих поверхностях, образуя «зеркало». Образуется при работе АБ. В состав пластин аккумуляторов сурьма добавляется в количестве до 4,5% для понижения потенциала выделения кислорода.

НЕСИММЕТРИЧНЫЙ ДИМЕТИЛГИДРАЗИН – компонент ракетного топлива – горючее. Температура кипения - 63С. Температура плавления –57С. Сильный восстановитель. Крайне ядовитое соединение, обладающее выраженными канцерогенными свойствами. Легко окисляется в воздухе с образованием ряда продуктов превращения: диметилгидразона формальдегида, тетраметилтетразена, диметиламина, диметилнитрозоамина и др.

Легкая бесцветная жидкость с удушливым аммиачным запахом. Разлив НДМГ на поверхности сопровождается его самовозгоранием. При использовании в качестве средств защиты фильтрующих противогазов возможно возгорание шихты противогаза.

Совместное появление в ракетной шахте паров горючего и окислителя сопровождается мгновенным взрывом. Пролив горючего во внешнюю среду является тяжелой экологической аварией. При однокомпонентном проливе интенсивно разлагается, вступает в многочисленные взаимодействия с образованием свыше 20 различных веществ. Основная масса НДМГ (до 70%) при контакте с воздухом за сутки окисления превращается в диметилгидразон формальдегида.

РТУТЬ – блестящий жидкий металл в диапазоне 357 - -38С. Температура кипения - 356,9С. Испаряется при любых даже отрицательных температурах. Замороженная ртуть по своим свойствам напоминает свинец. Природная ртуть состоит из 7 стабильных изотопов с массами 196, 198, 199, 200, 202, 204. С металлами образует амальгамы. Достаточно легко испаряется. С увеличением температуры давление поров ртути сильно возрастает. Пары ртути очень токсичны. Легко распространяются по кораблю при проливе. Легко сорбируются любыми строительными материалами, которые становятся источниками паров ртути. Удаление ртутного загрязнения с поверхностей крайне трудоемкий процесс. Имелись случаи загрязнения пла ртутью, которые сопровождались тяжелыми последствиями и очень длительным процессом ее удаления - демеркуризации. Ртуть обладает огромной адсорбционной емкостью и хорошо адсорбирует газы и пары. Обычная ртуть по этой причине крайне грязная. При работах ртуть очищают от механических загрязнений, органических веществ, растворенных металлов. Определяется методом Полежаева.

УГЛЕВОДОРОДЫ: БЕНЗИНОВОЙ, КЕРОСИНОВОЙ ФРАКЦИЙ, АРОМАТИЧЕСКИЕ.

УГЛЕВОДОРОДЫ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ – преимущественно предельные углеводороды выделяющиеся из различных пластиков, смазочных масел и др в процессе их деструкции, разложения, испарения, пиролиза. Обладают опьяняющим действием. Ядовиты. Крайне пожароопасны. Способны к самовоспламенению. Определяются совместно. Наличие в воздушной среде углеводородов говорит об имеющихся протечках различных топлив, смазок. Из воздушной среды удаляются шихтовыми и совмещенными фильтрами. Определяются совместно различными методами (ИК, ГХ, ХМС, ИТ)

УГЛЕВОДОРОДЫ КЕРОСИНОВОЙ ФРАКЦИИ – представляют собой смесь парафиновых, нафтеновых, ароматических и непредельных углеводородов с температурой кипения 180 - 320С. Свойства их аналогичны углеводородам бензиновой фракции. Определяются совместно различными методами (ИК, ГХ, ХМС, ИТ)

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ –бензол, толуол, ксилолы и др. Преимущественным образом выделяются из окрашенных поверхностей и смазочных масел. Ядовиты, взрывоопасны в смесях с воздухом. Способны вытеснять адсорбированные предельные и непредельные углеводороды из шихты фильтров очистки воздуха. Определяются совместно.