Heptyylirakettipolttoaine: ominaisuudet, ominaisuudet, vaara ihmisille, käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Sellaisen ihmisen toiminnan suunnan, kuten raketti- ja avaruustutkimuksen, tultua esiin nousi kysymys sen ympäristöturvallisuuden varmistamisesta. Ja tärkein ongelmallinen linkki tällä alueella oli rakettipolttoaineen (heptyyli) turvallisuus rakettien ja avaruusteknologian suorassa laukaisuprosessissa kiertoradalle. Toisessa kysymyksessä planeetan biosfäärin ekologisen turvallisuuden ongelmat ovat epämääräisiä ja kaukaisia. Mutta mitä tulee heptyylirakettipolttoaineen myrkyllisyyteen, ei ole enää kysymyksiä. Sen epäsuorat ja suorat myrkylliset vaikutukset on todistettu. Tästä tässä artikkelissa on kyse.

Epäsymmetrinen dimetyylihydratsiini

Tämä on heptyylirakettipolttoaineen nimi, jonka kaava on C₂H₈N₂ . Tämä on komponenttikorkealla kiehuva polttoaine raketteihin. Dimetyylihydratsiinin hypergoli (itsesyttyvä sekoitettuna) on typpihappo tai typpitetroksidi (N₂O_{4, amyyli).}

Heptyylirakettipolttoaine on lähes väritön, hieman kellertävä neste, jolla on pistävä haju ja joka on tyypillistä amiineille (ammoniakin orgaaniset johdannaiset). Heptyyli haisee mädälle kalalle, mutta sitä ei pidä haistaa - höyryt ovat myrkyllisiä.

Heptyylirakettipolttoaine sekoittuu hyvin veteen, alkoholeihin, öljytuotteisiin ja muihin orgaanisiin aineisiin. Samaan aikaan heptyylin vesiliuos on monta kertaa myrkyllisempää kuin sen höyryt.

Heptyylirakettipolttoaine: ominaisuudet

Sen kiehumispiste on plus 63°C ja jäätymis- tai kiteytymispiste miinus 57°C.

Heptyylitiheys – 790 kg/m³. Amyyli/heptyylihypergolikan seos on rakettipotenneaine, joka tarjoaa helpon raketin laukaisun ja uudelleenkäytettävän tehon.

Dimetyylihydratsiinilla on hygroskooppisuusominaisuudet (kosteuden imeytyminen ilmakehästä), mikä vähentää moottorin ominaistyöntöä ja vastaavasti sen tehokkuutta.

Heptyylirakettipolttoaine (vety, hiili ja typpi) yhdessä sen hypergolisen amyylin (typpi ja happi) kanssa saa aikaan raju reaktion ja syttyy.

Lisäksi tämä polttoaine on ympäristön kann alta stabiili ja sitä voidaan säilyttää maaperässä useita vuosia.

Kauhea myrkky

Heptyylirakettipolttoaine on luokiteltu vaaraluokkaan 1 Maailman terveysjärjestössä. Aine on 6 kertaa myrkyllisempää kuinsyaanivetyhappoa, ja sillä on monia ihmiskehoon vaikuttavia tekijöitä: mutageeni, karsinogeeni, teratogeeni (vaikutus sikiön kehitykseen).

Ympäristössä sillä on ominaisuus kumulatiivisuus (kertyy) eläviin ja elottomiin esineisiin. Heptyylin hapettuessa muodostuu ainetta, joka on 10 kertaa myrkyllisempää kuin alkuperäinen nitrosodimetyylihydratsiini.

Heptyylin suurimmat sallitut pitoisuudet vedessä - 0,02 mg/l, maaperässä - 0,1 mg/l. Höyryt ovat vaarallisia erittäin pieninä pitoisuuksina.

Mikä on vaarallista biosfäärille

Heptyylin testaus mannertenvälisten avaruusrakettien polttoaineena Neuvostoliitossa aloitettiin vuonna 1949. Sitä käytetään edelleen Proton-perheen kantoraketeissa.

Kun tällaiset kantoalukset käynnistetään, käytetyt vaiheet (ensimmäinen ja toinen), joissa polttoainevarastot sijaitsevat, kaadetaan laskualueille (erityiset harvaan asutut alueet). Ja tämä on noin 500 kiloa polttoainetta. Vuodesta 2003 lähtien tämä purkaminen on tapahtunut korkealla, ja polttoaine hapettuu hapella ja hajoaa täydellisesti yksinkertaisiksi aineiksi.

Mutta kun nämä esineet lasketaan ja tuhotaan edelleen, maaperä saastuttaa paikallisesti heptyylillä. Ja myrkyllistä nitrosodimetyyliamiinia on jo muodostunut maaperään. Ja sitten se voi joutua pohjaveteen.

Mitä tehdä

Maaperän saastumisen lisäksi paikoissa, joissa kantoa altojen vaiheet putoavat, on myös ongelma polttoaineen roiskumisesta paikoissa, joissa raketteja tankataan. Sen lisäksi, että se joutuu maaperään, se pääsee aerosolin muodossatunnelma.

Ja on myös paikkoja, joissa heptyylirakettipolttoainetta tuotetaan (Gazprom-yhtiö, Salavat) ja hävitetään kuljetuksen aikana.

Ja jos kaikki on vaikeaa aerosoliheptyylin kanssa, voit kerätä läikkyneen. Ja tällaiset tekniikat ovat kemistien kehittämiä.

Yksi tapa on poistaa pintakerros maasta ja pestä se ylikriittisillä hiilidioksidipitoisuuksilla. Mutta käytännössä käytetään yksinkertaisempaa menetelmää - saastuneen alueen täyttäminen bensiinillä ja polttaminen. Samalla maaperä tuhoutuu ja palamistuotteet leviävät ilmakehään.

Mutta siinä ei vielä kaikki. Heptyylin hävittämiseen on myös ympäristöystävällisempiä tapoja, mutta ne ovat kalliita ja työvoimav altaisia. Ja juuri tämän ongelman kanssa ympäristönsuojelijat taistelevat tänään.

Jaroslavlin tapaus

Kaikista heptyylin vaaroista koskevista kysymyksistä ei keskustella suuren yleisön keskuudessa. Ja vahvistus tälle on Jaroslavlin tapaus, joka tapahtui helmikuun 1. päivän yönä 1988. Sitten melkein Volgan ylittävällä sillalla rautatien säiliövaunu kaatui ja satojen kilojen heptyyliä valui maahan. Onneksi polttoaine ei päässyt jokeen ja syttynyt tuleen.

Kordonivyöhyke oli 500 metriä, siihen kuului päiväkoti ja koulu. Läheisten talojen asukkaat evakuoitiin. Samaan aikaan väestölle kerrottiin, että myrkyllistä ainetta oli roiskunut, mutta kukaan ei tiennyt, että se oli heptyyli.

Saastunut maa-aines leikattiin sitten pois ja vietiin hautausmaille. Kaikki 12 onnettomuuden selvittäjää joutuivat sairaalaan.

Myrky on myrkkyä

Venäjän alueella on 20 ohjusten vaikutusaluetta, joiden kokonaispinta-ala on 60 neliökilometriä. Samaan aikaan, vasta viime vuosikymmenellä, alettiin tutkia heptyylirakettipolttoaineen vaikutuksia ihmisiin. Nykyään on kuitenkin näyttöä siitä, että paikoissa, joissa rakettiasteet putoavat, synnynnäisiä vammoja esiintyy lapsilla monta kertaa enemmän kuin maassa keskimäärin.

Tämä myrkky voi päästä ihmiskehoon veden ja ilman, ruoan ja kosketusreittien kautta. Samalla iholle joutuessaan se on jo 30 sekunnin kuluttua verenkierrossa.

Tälle myrkkylle ei ole vastalääkettä eikä erityisiä lääkkeitä.

Lisävahinko

Itse heptyylin lisäksi ihmisille vaarallisia myrkkyjä ovat heptyylin ja amyylin hapettumistuotteet, nimittäin:

• Nitrosodimetyyliamiini. 10 kertaa myrkyllisempää kuin heptyyli.
• Tetrametyylitetratseeni. Vaararyhmän 3 aine, vaikuttaa hengitysteihin ja ihoon.
• Typpidioksidi (NO_{2). Erittäin myrkyllinen, voi aiheuttaa hengitysteiden limakalvojen rappeutumista, maksan, munuaisten ja aivojen nekroosia.}
• Typpioksidi (NO). Kaasun vaaraluokka on kolmas. Vaikuttaa hengitys- ja verenkiertoelimiin.
• Hiilimonoksidi (CO). Yhdiste, joka sitoo erytrosyyttien hemoglobiinia sen karboksihemoglobiinin muuntamisella – vakaa muoto, joka johtaa kaikkien elinten ja kudosten hapenpuuttoon.
• Vysyanidi tai syaanivetyhappo. 1. vaaraluokan aine. Erittäin myrkyllinen myrkky, joka tunkeutuu ihon läpi. Päihtymysmukana tukehtuminen kuolemaan asti. Pienillä pitoisuuksilla on naarmuuntumisen tunne kurkussa, katkera maku suussa, puhe- ja koordinaatiovaikeudet, akuutti päänsärky, maha-suolikanavan häiriöitä, kiihtynyt syke.
• Formaldehydi. Pistävä hajuinen aine aiheuttaa jopa pieninä pitoisuuksina limakalvovaurioita ja yleisiä myrkyllisiä vaurioita hermostolle, munuaisille ja maksalle sekä näköelimelle.

Kehon myrkytys voi tapahtua akuutissa ja kroonisessa muodossa.

Haavoittuvimmat elimet

Heptyyli vaikuttaa haitallisesti kaikkiin ihmiskehon elimiin ja järjestelmiin. Tässä tapauksessa sen seuraava vaikutus ilmenee:

• Neurotrooppinen (keskus- ja ääreishermoston vaurio).
• Hepatotrooppinen (maksasairaus).
• Hemolyyttinen (veren määrällisen ja laadullisen koostumuksen rikkomukset).
• Ihon kautta imeytyvä (vaurioittaa ihoa ja limakalvoja).

Geptyylillä on herkistävä vaikutus, heikon allergeenin ominaisuuksia ja immuunivastetta heikentävä vaikutus ihmiskehoon.

Erityisen huomionarvoinen on heptyylin teratogeeninen (embiotrooppinen) vaikutus, joka ilmenee sikiön painon laskuna, anemian ilmaantumisena ja sikiön aivojen kammioiden laajentumisena.

Geptyylillä on syöpää aiheuttava ja mutageeninen vaikutus ihmiskehoon.

Akuutti myrkytys

Akuutilla myrkytyksellä on kolme astetta:

• Helppoa. Ilmenee ylempien hengitysteiden ja limakalvojen katarraalista tulehduksesta, dyspepsiasta, heikkoudesta, päänsärystä. Muutoksia maksan toiminnassa, leukosytoosia ja muita verisairauksia voidaan havaita.
• Keskiarvo. Tällä kurssilla ilmenee laryngotrakeiitin, keuhkoputkentulehduksen ja emfyseeman oireita. Konjunktiviitti, gastriitti, polynefriitti kehittyy. Sydän- ja verisuonijärjestelmä kärsii - takykardia ja aortan hypertensio kehittyvät.
• Raskaa. Oireet lisääntyvät, ilmaantuu keuhkokuume ja keuhkopöhö, sisäinen verenvuoto. Ruoansulatuskanavan puolelta kanavien eroosio lisääntyy. Hypotensio, sydänlihasdystrofia, dienkefaalinen enkefalopatia ilmaantuu. Romahdus ja shokki ovat mahdollisia. Ilmenee munuaisten (toksiseen hepatiittiin asti) ja maksan vajaatoiminta. Mahdollinen kuolema. Tämän myrkytyksen aikana, jopa hoidon jälkeen, jäännösvaikutukset voivat säilyä autonomisen dystonian, keskushermoston orgaanisten vaurioiden, hepatiitin, maha-suolikanavan haavaumien ja nefropaattisten ilmiöiden muodossa.

Krooninen heptyylimyrkytys

Tämä tila kehittyy pitkäaikaisessa altistumisessa pienille annoksille myrkkyä. Oireita ovat heikkous, väsymys, päänsärky, ärtyneisyys ja unihäiriöt. Maksassa ja munuaisissa, sydämen alueella voi olla kipua, sen rytmihäiriöitä.

Vegetatiiv-vaskulaarinen dystonia, keskushermoston mikroorgaaniset vauriot havaitaan. Maksan toimintahäiriö ilmenee bilirubiinitason nousunaverta.

Hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihdunta maksakudoksissa on häiriintynyt, ilmaantuu B6-vitamiinin puutetta, merkittäviä muutoksia hormonijärjestelmän toiminnassa.

Heptyylimyrkytyksen pitkäaikaiset seuraukset voivat olla hermoston toiminnan häiriöt, mahalaukun ja suoliston haavaumat, syvät maksavauriot (antitoksiset, eritys- ja proteiinia muodostavat toiminnot), erilaiset enkefalopatiat.

Yhteenveto

Viime vuosisadan 50-luvulla Ray Bradbury kirjoitti tarinansa "Golden Apples of the Sun", jonka pääajatuksena on, että ihmisen avaruustutkimus tuo ennennäkemättömiä etuja. Niin se tulee olemaan, mutta siinä tapauksessa, että näiden etujen kampanja ei tuhoa maallista kotiamme. Puhumattakaan sen asukkaiden kuolemasta. Haluaisin uskoa, että avaruus "omenat" ovat maukkaita ja terveellisiä, eikä niiden massa maistu myrkylliselle heptyylirakettipolttoaineelle.