Ракетное топливо «Гептил»: свойства, характеристики, опасность для человека, применение

С появлением такого направления деятельности человека, как ракетно-космические исследования, встал вопрос об обеспечении его экологической безопасности. И главным проблемным звеном в этой области была безопасность ракетного топлива (гептила) непосредственного процесса вывода ракет и космической техники на орбиту. По второму вопросу. Проблемы экологической безопасности биосферы планеты расплывчаты и отдалены. Но когда дело доходит до токсичности гептила ракетного топлива, вопросов нет. Было продемонстрировано его косвенное и прямое токсическое действие. Об этом и пойдет речь в этой статье.

Несимметричный диметилгидразин

Так называется гептил ракетного топлива, формула которого — C2H8N2. Это компонент ракетного топлива с высокой температурой кипения. Гиперголическое вещество (самовоспламеняющееся при смешивании) для диметилгидразина представляет собой азотную кислоту или тетраоксид азота (N2O4, амил).

Ракетное топливо Гептил — это почти бесцветная слегка желтоватая жидкость с резким запахом, характерным для аминов (органических производных аммиака). Heptile пахнет тухлой рыбой, но не стоит его нюхать — пары ядовиты.

Гептильное ракетное топливо хорошо смешивается с водой, спиртами, нефтепродуктами и другими органическими веществами. Кроме того, водный раствор гептила в несколько раз токсичнее его паров.

Ракетное топливо гептил: характеристика

Его температура кипения составляет плюс 63 ° C, а температура замерзания или кристаллизации составляет минус 57 ° C.

Плотность гептила 790 кг / м³. Смесь гипергольных амил / гептиловых веществ является пропеллентом, который обеспечивает легкий запуск ракетного двигателя и возможность многократных запусков.

Диметилгидразин обладает гигроскопическими свойствами (поглощение влаги из атмосферы), что снижает удельную тягу двигателя и, как следствие, его КПД.

Гептил ракетного топлива (водород, углерод и азот) в сочетании с гиперголическим амилом (азотом и кислородом) дает бурную реакцию и воспламеняется.

К тому же это топливо экологически устойчиво и может долгие годы храниться в земле.

Жуткий яд

Гептильное ракетное топливо классифицируется Всемирной организацией здравоохранения как класс опасности 1. Вещество в 6 раз токсичнее цианистого водорода и имеет множество факторов воздействия на организм человека: мутагенное, канцерогенное, тератогенное (действие на развитие плода).

В окружающей среде он имеет свойство накапливаться (накапливаться) в живых и неживых предметах. При окислении гептила образуется вещество, в 10 раз более токсичное, чем исходное: нитрозодиметилгидразин.

ПДК гептила в воде — 0,02 мг / л, в почве — 0,1 мг / л. Пары опасны при самых малых концентрациях.

Чем опасен для биосферы

Испытания гептила в качестве топлива для межконтинентальных космических ракет в Советском Союзе начались в 1949 году. Он до сих пор используется в ракетах-носителях семейства «Протон».

При запуске таких носителей истощенные очереди (первая и вторая), в которых находятся запасы топлива, сбрасываются в осенние районы (малонаселенные особые районы). А это около 500 килограммов топлива. С 2003 года этот разряд происходит на больших высотах, и топливо окисляется кислородом с полным разложением на простые вещества.

Но при приземлении и дальнейшем разрушении этих объектов происходит локальное заражение почвы гептилом. А в почве уже образовался ядовитый нитрозодиметиламин. И тогда он может попасть в грунтовые воды.

Что делать

Помимо загрязнения почвы в местах падения ступеней авианосца, существует проблема разлива топлива в местах заправки ракет. Помимо попадания в почву, он попадает в атмосферу в виде аэрозоля.

А еще есть места производства гептилового ракетного топлива (предприятие компании «Газпром», Салават) и его потери при транспортировке.

А если с гептиловым аэрозолем все сложно, то пролитый можно собирать. И такие технологии разработали химики.

Один из способов — удалить верхний слой почвы и промыть его углекислым газом сверхкритических концентраций. Но на практике применяется более простой метод — заправка загрязненного участка бензином и его сжигание. При этом почва разрушалась, а продукты горения уносились в атмосферу.

Но это еще не все. Существуют также более экологически безопасные способы утилизации гептила, но они дороги и трудозатратны. И именно с этой проблемой сегодня борются экологи.

Ярославский инцидент

Любые вопросы о вреде гептила не вызывают у широкой публики. И подтверждением тому случай Ярославля, произошедший в ночь на 1 февраля 1988 года. Тогда почти на мосту через Волгу перевернулась железнодорожная цистерна с сотнями килограммов гептила, и она перевернулась земля. К счастью, топливо не попало в реку и оно загорелось.

Площадь кордона составляла 500 метров, в него входили детский сад и школа. Жители соседних домов были эвакуированы. В то же время население было уведомлено о разливе ядовитого вещества, но никто не знал, что это было опасно для здоровья.

Затем загрязненную почву срезали и увезли на кладбище. Все 12 ликвидаторов аварии госпитализированы.

Яд и есть яд

На территории России имеется 20 зон поражения ракет общей площадью 60 квадратных километров. В то же время только в последнее десятилетие начались работы по изучению воздействия гептилового ракетного топлива на человека. Однако уже сегодня есть свидетельства того, что там, где падают ступени ракет, врожденных недугов у детей встречается в несколько раз больше, чем в среднем по стране.

Этот яд может попасть в организм человека через воду и воздух, пищу и контакт. При этом, попадая на кожу, через 30 секунд она уже оказывается в кровотоке.

Противоядия от этого яда нет, как и специфических препаратов.

Сопутствующий ущерб

Помимо самого эптила, опасными токсинами для человека являются продукты окисления эптила и амила, а именно:

• Окись углерода (CO). Соединение, связывающее гемоглобин эритроцитов с преобразованием его карбоксигемоглобина, представляет собой стабильную форму, приводящую к кислородному голоданию всех органов и тканей.
• Двуокись азота (NO2). Он очень токсичен, может вызвать перерождение слизистых оболочек дыхательных путей, некроз печени, почек и головного мозга.
• Оксид азота (NO). Класс газовой опасности — третий. Поражает органы дыхания и кровообращения.
• Тетраметилтетразол. Вещество 3 группы опасности, поражает дыхательные пути и кожу.
• Цианистый водород или цианистый водород. Вещество 1 класса опасности. Очень токсичный яд, проникающий через кожу. Отравление сопровождается удушьем, вплоть до смерти. При низких концентрациях возникает ощущение царапания в горле, горечь во рту, трудности с речью и координацией, острая головная боль, расстройства желудочно-кишечного тракта, учащенное сердцебиение.
• Формальдегид. Вещество с резким запахом даже в малых концентрациях приводит к поражению слизистых оболочек и общетоксическим поражениям нервной системы, почек, печени и органа зрения.
• Нитрозодиметиламин. В 10 раз токсичнее гептила.

Интоксикация организма может протекать в острой и хронической форме.

Наиболее уязвимые органы

Гептил губительно действует на все органы и системы человеческого организма. В этом случае проявляется следующий эффект:

• Гемолитический (нарушения количественного и качественного состава крови).
• Гепатотропный (патологии печени).
• Рассасывание кожи (повреждение кожи и слизистых оболочек).
• Нейротропный (поражение центральной и периферической нервной системы).

Гептил обладает сенсибилизирующим действием, слабыми аллергенными свойствами и иммунодепрессивным действием на организм человека.

Особо следует отметить тератогенное (эмбиотропное) действие гептила, которое проявляется уменьшением массы плода, появлением анемии и расширенных желудочков головного мозга плода.

Гептил оказывает на организм человека канцерогенное и мутагенное действие.

Острое отравление

Острое отравление бывает трех степеней:

• В среднем. При таком курсе появляются симптомы ларинготрахеита, бронхита, эмфиземы. Развиваются конъюнктивит, гастрит, полинефрит. Страдает сердечно-сосудистая система — развиваются тахикардия и гипертония аорты.
• Легкий. Проявляется катаральным воспалением верхних дыхательных путей и слизистых оболочек, диспепсией, слабостью, головной болью. Могут возникнуть изменения функции печени, лейкоцитоз и другие заболевания крови.
• Тяжелый. Симптомы усиливаются, появляются пневмония и отек легких, внутреннее кровотечение. Со стороны желудочно-кишечного тракта эрозия проходов увеличивается. Возникает артериальная гипотензия, миокардиодистрофия, диэнцефальная энцефалопатия. Возможны коллапс и шок. Появляется почечная недостаточность (вплоть до токсического гепатита) и печеночная недостаточность. Смерть возможна. При таком течении интоксикации даже после лечения могут сохраняться остаточные явления в виде вегетативной дистонии, органических поражений центральной нервной системы, гепатита, язв желудочно-кишечного тракта и нефропатических явлений.

Хроническое отравление гептилом

Это состояние развивается при длительном воздействии малых доз яда. Симптомы включают слабость, утомляемость, головную боль, раздражительность и нарушения сна. Могут появиться боли в печени и почках, в области сердца и нарушения его ритма.

Выявлена ​​вегето-сосудистая дистония, микробное поражение центральной нервной системы. Нарушения со стороны печени проявляются повышением уровня билирубина в крови.

Нарушение углеводного и жирового обмена в тканях печени, дефицит витамина В6, значительные изменения в эндокринной системе.

Отдаленными последствиями отравления гептилом могут быть нарушения в работе нервной системы, язвы в желудке и кишечнике, глубокое поражение печени (антитоксическая, выделительная и белковая функции) и различные энцефалопатии.

Подведем итог

В 1950-х Рэй Брэдбери написал свой рассказ «Золотые яблоки Солнца», основная идея которого сводится к тому, что освоение космоса человеком приносит беспрецедентную пользу. Так и будет, но в случае, если кампания за этими благами не разрушит наш земной дом. Не говоря уже о гибели его жителей. Хочется верить, что космические «яблоки» будут вкусными и полезными, а их мякоть не будет на вкус токсичным гептиловым ракетным топливом.