22 Олеум

(18,5-62 % розчин сульфатного ангідриду (SO₃) в 100 % Н₂SO₄ (моногідраті) - олеум (О.). О. містить піросульфатну кислоту Н₂S₂О₇ (Н₂SО₄ ^. SО₃); О. для нітрози містить 20 % вільного SO₃; О. для іншої мети містить 18,5 % SO₃; Н₂SO₄ - безводна сульфатна кислота (моногідрат); 60 % розчин Н₂SO₄ у воді - камерна кислота; 75 % розчин Н₂SO₄ у воді - баштова кислота; 90,5 % розчин Н₂SO₄ у воді - купоросне масло баштових систем; 92-94 % розчин Н₂SO₄ у воді - акумуляторна кислота (сорти А і Б); 93,5-95,6 % розчин Н₂SO₄ у воді - реактивна кислота; 92,5 % розчин Н₂SO₄ у воді - контактна кислота)

Молекулярна формула. Н₂SO₄^.SO₃ (H₂S₂O₇)-піросульфатна кислота, О., дисульфатна кислота. М= 356.

Агрегатний стан за н. у.: рідина.

Зберігання і транспортування. О., купоросне масло, баштову кислоту зберігають і перевозять у сталевих нефутерованих цистернах, неконцентровану кислоту - у сталевих цистернах, які футеровані свинцем, вініпластом або поліізобутиленом. Використовуються скляні бутлі, склянки з притертими пробками, залізні ємкості. При зберіганні О. і сульфатної кислоти треба ізолювати їх від металевих порошків, карбідів, солей нітратної, хлорнуватистої (гіпохлоритної), пікринової кислот і горючих матеріалів. О. і сульфатна кислота перевозяться залізничним транспортом.

Фізичні і хімічні властивості. Сульфатна кислота (С.к.) - масляниста, в чистому вигляді прозора без кольору рідина. Т. плавл. 10,4 ⁰С; т. кип. 296 ⁰С. Густина 1830,5 кг/м³ (20 ⁰С). З водою змішується в будь - яких відношеннях, при цьому виділяється велика кількість тепла. Починаючи з 200 ⁰С і вище виділяє пари SO₃, які з водяною парою утворюють білий туман. Товарна С.к. часто забруднена арсеном, тому при дії її на метали можливе утворення сильної отрути AsH₃, домішки арсену часто містяться і в металах. Концентрована С.к. - досить сильний окисник, особливо при нагріванні. Вона окиснює HI і HВr до галогенів, вугілля до CO₂, S до SO₂, а також багато металів. 93 % С.к. не діє на залізо. Утворює два типи солей: сульфати (середні солі) і гідросульфати (кислі солі). При охолодженні О. піросульфатна кислота Н₂S₂O₇ виділяється у вигляді безбарвних кристалів. Солі піросульфатної кислоти - піросульфати (дисульфати) утворюються при нагріванні гідросульфатів. При нагріванні вище температури плавлення піросульфати розкладаються з виділенням сірчаного ангідриду (SO₃), і переходять у сульфати.

Вибухо- і пожежонебезпечність. Не горить, зневоднює деревину, підвищує її здатність до горіння. Спричинює займання органічних розчинників і мастил, в умовах пожежі може утворювати вибухонебезпечні суміші.

Основна небезпека. Спричинює займання органічних розчинників і мастила. Викликає сильні болючі опіки шкіри; призводить до сильних уражень очей і повної втрати зору.

Поріг сприйняття запаху: 0,6-0,85 мг/м³.

Поріг подразнювальної дії на очі: 0,85 мг/м³.

Дія на шкіру. При потраплянні на шкіру кислоти концентрованої на слизових оболонках виникає сильна печія. Кислота швидко потрапляє у глибину тканини, при цьому швидко утворюється струп, який набуває темно-червоного забарвлення. Після відпадання струпу відкриваються виразки світло-червоного кольору. Загоювання частіше закінчується утворенням колоїдних рубців буро-фіолетового кольору. Тривалість загоювання опіків шкіри становить у середньому 1,5 місяця. У випадку великої площі опеченої поверхні, можлива смерть. При потраплянні краплин сірчаної кислоти в очі виникають тяжкі ураження і повна втрата зору.

ГДК р.з.: 1 мг/м³.

ГДК м.р.: 0,3мг/м³.

ГДК с.д.: 0,1 мг/м³.

За ступенем дії на організм людини: 2 клас небезпеки - “високонебезпечні”.

За ступенем токсичності: 2 група небезпеки - “високотоксичні”.

За характером токсичності: групи “припікаючі”, “кров’яні”.

Л.Д. _{50 шл.}: доза 5-10 мл смертельна для людини.

Л.Д. _{50 шк.}: смертельні випадки – за умов опіку 70 % шкіри людини.

Л.К. ₅₀: (аерозолю) 320 мг/м³ (миші); 510 мг/ м³ (щури).

Токсична дія. Аерозолі О. та С.к. подразнюють і припікають слизові оболонки верхніх дихальних шляхів, уражають легені, при потраплянні на шкіру викликають сильні опіки. Аерозоль сульфатної кислоти має більш виразну токсичну дію, ніж SO₂; подразнювальна дія туману С.к. виявляється вже за концентрації 1 мг/м³. Крім подразнення верхніх дихальних шляхів, утруднюється дихання, відчуваються спазми голосової щілини, печія в очах, за більш високих концентрацій виникають криваве харкання, блювота з кров’ю, пізніше тяжкі запальні захворювання бронхів і легенів. Частіше сульфатна кислота знаходиться в повітрі разом з сульфатним ангідридом, майже всі отруєння пов’язані зі спільною дією цих речовин.

Порогова концентрація аерозолю кислоти по зміні зорової хронаксії становить 0,73 мг/м³, концентрація 0,3 мг/м³ - не діюча. Короткочасна інгаляція аерозолю кислоти за концентрації 0,1 мг/м³ не викликала у людини змін ні під час експозиції, ні протягом доби після її закінчення. За умов годинній інгаляції аерозолю кислоти з субмікронними частинками в концентрації біля 1 мг/м³, за якої відсутній вплив на показники дихальної системи, відбувається інгібірування бронхіального мукоциліарного кліринсу з легенів; показник трахеального кліринсу при цьому не змінюється. У добровольців 5-15 хвилинна інгаляційна дія туману кислоти з розмірами часток до 1 мкм викликала прискорення частоти дихання, зниження дихального об’єму легенів і погіршення самопочуття (подразнення) при концентрації 3 мг/м³; - від дії туману кислоти в концентрації 0,5 мг/м³ неприємні відчуття були незначними, за концентрації 2 мг/м³ відзначалося подразнення слизової оболонки носа і гортані, за концентрації 3-4 мг/м³ – виразний дискомфорт, за концентрації 6 мг/м³ - різко виражене неприємне самопочуття. При 10-60 хвилинному вдиханні аерозолю в концентрації 39,4 мг/м³ (температура повітря 18 ⁰С, відносна вологість 62 %, розмір частинок 0,09 мкм) відзначали подразнення, а опір легенів підвищився на 36-100 %. При повторній дії (концентрація 20,8 мг/м³, 30 хв., температура повітря 24,5 ⁰С, відносна вологість 91 %, розмір частинок 1,54 мкм) через сильний кашель і подразнення гортані люди з утрудненням переносили експозицію. Опік легенів після 10-хв. дії підвищився на 43-150 %. У двох з 12 чоловік симптоми збереглися протягом кількох днів.

Гострі інгаляційні отруєння сульфатною кислотою супроводжуються погіршенням дихання, кашлем, хрипотою, нерідко розвиваються ларингіт, трахеїт, бронхіт. При вдиханні аерозолю кислоти у високій концентрації виникає набряк гортані, спазми голосової щілини, набряк легенів і їх опік, блювота; часто настає явище асфіксії або шок і смерть. При цьому мають значення концентрації, тривалість контакту, розмір частинок аерозолю і параметри повітряного середовища.

Потрапляння кислоти в шлунок частіше є результатом нещасного випадку або суїцидного акту; дані такого роду дії базуються на матеріалах судово-медичної експертизи. Пероральне приймання сульфатної кислоти викликає тяжкі місцеві і загальні явища. Після отруєння виникають різкі болі у порожнині рота і по ходу стравоходу, сильна блювота з домішкою червоної крові, а потім з темними масами, які містять продукти руйнування внутрішніх органів. Разом з блювотою виникає сильний кашель від потрапляння краплинок отрути в дихальні шляхи. Може розвинутися гострий набряк гортані. Пульс спочатку підвищений, потім зменшується; з’являються холодний піт; ціаноз обличчя, мідріаз, сечопускання затримується. У перші 2-3 години настає смерть на фоні порушення серцевої діяльності. У затяжних випадках розвивається кривавий пронос, судоми, настає кома. Смертельна доза сульфатної кислоти в разі приймання всередину становить для людини 5-10 мл. У випадках з тривалою хворобливістю протягом кількох тижнів виникає відторгнення ураженого місця слизової оболонки і формування в місцях опіків стенозуючих рубців, у стінках стравоходу і шлунку утворюється кіста, настає непрохідність стравоходу. Руйнується печінка, нирки, можливе поширення інфекції, смерть може настати від пневмонії.

Ознаки отруєння. Подразнення верхніх дихальних шляхів, утруднене дихання, спазми голосової щілини, печія в очах, при високих концентраціях виникають криваве харкання, блювота з кров’ю.

Надходження в організм, розподілення, перетворення і виведення з організму. Звичайний шлях потрапляння сульфатної кислоти інгаляційний. При одноразових інгаляційних отруєннях продукти метаболізму кислоти можуть протягом декількох днів визначатися у внутрішніх органах, сечі, калі. В умовах промисловості частіше відбувається комбінований вплив на організм аерозолів сульфатної кислоти і газів, що містять сірку. Частинки аерозолю відкладаються в дихальних шляхах в залежності від своїх розмірів. Невеликі потрапляють в дистальні відділи респіраторного тракту, де в значною мірою фагоцитуються альвеолярними макрофагами або можуть транспортуватися мукоциліарним апаратом в інтерстиціальну тканину, лімфатичну систему або в систему кровообігу. Виведення відбувається частково з повітрям, яке видихається, але в основному через нирки і кишечник.

Наслідки дії у майбутньому. Можлива смерть як через кілька годин після отруєння від набряку легенів, так і значно пізніше (через 20 днів - 10 місяців) - від захворювання органів дихання. Відбуваються руйнування зубів, зміни у складі крові, порушення функцій печінки, нирок, органів зору, серцево-судинної системи. При потраплянні в очі настає сліпота, при ураженні великих ділянок тіла - смерть. При опіках з’являються струпи, глибокі виразки, м’ясисті розростання, які виступають за межі виразки. Тяжкі наслідки може викликати стягнення рубців. Опіки виліковуються протягом 6 тижнів.

Перша домедична допомога і невідкладна терапія. Ділянки шкірних уражень слід негайно промити великою кількістю води протягом 10-15 хвилин накласти на 1-2 дні пов’язки з 2-3% розчином соди. При ранньому інфікуванні уражень або попередженні інфекції рекомендуються зволожені пов’язки з ривалоном (1:1000) або фурациліном (1:5000). Потім застосовують коагулюючі методи лікування: 1-2 % спиртові розчини генціанового фіолетового або метиленового синього. При опіках 2-3 ступеня на початкових стадіях з успіхом використовуються стрептоцидна і синтоміцинова емульсії, потім мазьові пов’язки (мазі з антибіотиками, мазь Вишневського тощо); за показаннями - боротьба з шоком (введення морфіну, промедолу, зігрівання, вживання великої кількості рідини, введення глюкози з аскорбіновою кислотою). При потраплянні О. або С.к. в очі після тривалого промивання треба пустити в очі по 1 краплі 0,5 % розчину дикаїну з адреналіном (1:1000), а потім ввести в кон’юнктивальний мішок стерильного вазелінового масла. У випадку подразнення слизової оболонки дихальних шляхів потрібні свіже повітря, інгаляція содового розчину, обережне вдихання парів етилового спирту, ефіру. Рекомендується пити тепле молоко з содою і боржомом. При кашлі застосовують кодеїн, діонін, гірчичники. Слід уникати приймання лужних розчинів, які реагують з кислотою з виділенням тепла, і внаслідок чого можуть збільшитись ураження. Після приймання кислоти всередину необхідно негайно випити велику кількість рідини (вода, молоко зі збитими яйцями), викликати блювоту без використання будь-яких механічних засобів. Протишокова терапія в разі набряку гортані, що починається, полягає у введенні адреналіну - 1,0 мл 0,1 % розчину. Потрібні негайна госпіталізація, подавання кисню під час транспортування.

Засоби індивідуального захисту. Використовують в залежності від конкретних випадків, протигази, захисні окуляри, маски і щитки з оргскла, спецодяг з кислотостійкого матеріалу тощо. Рекомендуються фільтруючі промислові протигази марок В (з фільтром), БКФ, М, шлангові протигази ПШ-1, ПШ-2, спецодяг з кислотостійких тканин (ШХВ-30, ШЛ, нітрон, лавсан, кислотостійкий матеріал ШЛ-40, СВХ-1, змішані тканини з лавсану і хлоропрену тощо), ізолюючий костюм КІ-АР “Іній”, КІ-К “Юпітер”, КІ-К-3 “Юпітер-3”, КІ-ТГЗХ “Меркурій”. Гумові чоботи. Тривалість захисної дії від газоподібних SО₂ і SО₃ протигазу марки В при концентрації 0,0086 мг/л - 90 хв., а протигаза з фільтром - 45 хв. Протигаз марки БКФ характеризується меншою тривалістю захисної дії.

Дія на засоби захисту, прилади, техніку. О. та С.к. спричинюють корозію майже всіх металів. Є сильними окисниками, з водою реагують з виділенням великої кількості тепла і утворенням бризок.

Нейтралізація (дегазація). Нейтралізація кислоти, яка розлилася, проводиться порошком МЛ (кальцинована сода 60 %, рідке скло 30 %, сульфазол 10 %), водою, суспензією з вапна, каустичною содою, содовим порошком, лужними сумішами.