Heptüülraketikütus: omadused, omadused, oht inimestele, rakendus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 13:53

Sellise inimtegevuse suuna nagu raketi- ja kosmoseuuringud tulekuga kerkis üles küsimus selle keskkonnaohutuse tagamisest. Ja selle valdkonna peamine probleemne lüli oli raketikütuse (heptüüli) ohutus rakettide ja kosmosetehnoloogia otsese orbiidile saatmise protsessis. Teise küsimuse puhul on planeedi biosfääri ökoloogilise ohutuse probleemid ebamäärased ja kauged. Kuid heptüülraketikütuse mürgisuse osas pole enam küsimusi. Selle kaudne ja otsene toksiline toime on tõestatud. Sellest see artikkel räägibki.

Ebasümmeetriline dimetüülhüdrasiin

See on heptüülraketikütuse nimi, mille valem on C₂H₈N₂ . See on komponentkõrge keemistemperatuuriga kütus rakettidele. Dimetüülhüdrasiini hüpergoolne (segamisel isesüttiv) on lämmastikhape või lämmastiktetroksiid (N₂O_{4, amüül).}

Heptüülraketikütus on peaaegu värvitu, kergelt kollakas terava lõhnaga vedelik, mis on iseloomulik amiinidele (ammooniumi orgaanilised derivaadid). Heptüül lõhnab nagu mäda kala, kuid te ei tohiks seda nuusutada – aurud on mürgised.

Heptüülraketikütus seguneb hästi vee, alkoholide, naftatoodete ja muude orgaaniliste ainetega. Samal ajal on heptüüli vesilahus mitu korda mürgisem kui selle aurud.

Heptüülraketikütus: omadused

Selle keemistemperatuur on pluss 63°C ja külmumise või kristalliseerumise temperatuur on miinus 57°C.

Heptüüli tihedus – 790 kg/m³. Amüül-/heptüülhüpergoolikute segu on raketikütus, mis tagab raketi lihtsa käivitamise ja korduvkasutatava võimsuse.

Dimetüülhüdrasiinil on hügroskoopsuse (atmosfäärist niiskuse neeldumise) omadused, mis vähendab mootori eritõukejõudu ja vastav alt ka selle efektiivsust.

Heptüülraketikütus (vesinik, süsinik ja lämmastik) koos selle hüpergoolse amüüliga (lämmastik ja hapnik) annab ägeda reaktsiooni ja süttib.

Lisaks on see kütus keskkonnasäästlik ja seda võib mullas aastaid säilitada.

Kohutav mürk

Heptüülraketikütus on Maailma Terviseorganisatsiooni poolt klassifitseeritud 1. ohuklassiks. Aine on 6 korda mürgisem kuivesiniktsüaniidhape ja sellel on palju inimkehale mõjutavaid tegureid: mutageen, kantserogeen, teratogeen (mõju loote arengule).

Keskkonnas on tal kumulatiivsuse omadus (akumuleerub) elus- ja elututes objektides. Heptüüli oksüdeerumisel moodustub aine, mis on 10 korda toksilisem kui originaal – nitrosodimetüülhüdrasiin.

Heptüüli maksimaalne lubatud kontsentratsioon vees - 0,02 mg/l, pinnases - 0,1 mg/l. Aurud on ohtlikud väga madalatel kontsentratsioonidel.

Mis on biosfäärile ohtlik

Heptüüli katsetamine mandritevaheliste kosmoserakettide kütusena Nõukogude Liidus algas 1949. aastal. Seda kasutatakse tänapäevalgi Protoni perekonna kanderakettide jaoks.

Selliste kandjate käivitamisel visatakse kasutatud etapid (esimene ja teine), kus asuvad kütusevarud, langemisaladele (spetsiaalsed hajaasustusega territooriumid). Ja see on umbes 500 kilogrammi kütust. Alates 2003. aastast on see heide toimunud kõrgel ja kütus oksüdeeritakse hapnikuga, lagunedes täielikult lihtsateks aineteks.

Kuid nende objektide maandumisel ja edasisel hävitamisel toimub pinnase kohalik saastumine heptüüliga. Ja mürgine nitrosodimetüülamiin tekib juba pinnasesse. Ja siis võib see sattuda põhjavette.

Mida teha

Lisaks pinnase reostusele kohtades, kus kandurite astmed langevad, on rakettide tankimiskohtades probleem ka lekkinud kütusega. Lisaks sellele, et see siseneb pinnasesse, siseneb see aerosooli kujulatmosfäär.

Ja on ka kohti, kus heptüülraketikütust toodetakse (firma Gazprom, Salavat) ja kaob transpordi käigus.

Ja kui aerosoolheptüüliga on kõik keeruline, siis võite maha voolanud koguda. Ja selliseid tehnoloogiaid töötavad välja keemikud.

Üks võimalus on eemaldada pealmine mullakiht ja pesta seda ülekriitilise süsinikdioksiidi kontsentratsiooniga. Kuid praktikas kasutatakse lihtsamat meetodit - saastunud ala täitmist bensiiniga ja selle põletamist. Samal ajal hävib pinnas ja põlemisproduktid hajuvad atmosfääri.

Aga see pole veel kõik. Heptüülist vabanemiseks on ka keskkonnasõbralikumaid viise, kuid need on kallid ja töömahukad. Ja just selle probleemiga võitlevad keskkonnakaitsjad täna.

Jaroslavli vahejuhtum

Kõiki küsimusi heptüüli ohtude kohta ei tõstata üldsusele aruteluks. Ja selle kinnituseks on juhtum Jaroslavlis, mis leidis aset ööl vastu 1. veebruari 1988. Siis paiskus peaaegu üle Volga sillal ümber raudtee tsisternvagun koos sadade kilogrammide heptüüliga, mis voolas maapinnale. Õnneks kütus jõkke ei sattunud ja süttinud.

Kordoni tsoon oli 500 meetrit, sinna kuulusid lasteaed ja kool. Lähedal asuvate majade elanikud evakueeriti. Samal ajal teavitati elanikkonda mürgisest ainest, kuid keegi ei teadnud, et see on heptüül.

Saastunud pinnas lõigati ära ja viidi matmispaika. Kõik 12 õnnetuse likvideerijat viidi haiglasse.

Mürk on mürk

Venemaa territooriumil on 20 rakettide mõjuala kogupindalaga 60 ruutkilomeetrit. Samal ajal hakati alles viimasel kümnendil uurima raketi heptüülkütuse mõju inimestele. Tänapäeval on aga tõendeid selle kohta, et kohtades, kus raketiastmed langevad, esineb lastel kaasasündinud puuet kordades rohkem kui riigi keskmine.

See mürk võib sattuda inimkehasse vee ja õhu, toidu ja kokkupuute kaudu. Samal ajal nahale sattudes on see 30 sekundi pärast juba vereringes.

Sellele mürgile pole vastumürke ega ka spetsiifilisi ravimeid.

Kaasne kahju

Lisaks heptüülile endale on inimestele ohtlikud toksiinid heptüüli ja amüüli oksüdatsiooniproduktid, nimelt:

• Nitrosodimetüülamiin. 10 korda mürgisem kui heptüül.
• Tetrametüültetraseen. 3. ohurühma aine, mõjutab hingamisteid ja nahka.
• Lämmastikdioksiid (NO_{2). Väga mürgine, võib põhjustada hingamisteede limaskestade degeneratsiooni, maksa, neerude ja aju nekroosi.}
• Lämmastikoksiid (NO). Gaasi ohuklass on kolmas. Mõjutab hingamis- ja vereringeelundeid.
• Süsinikoksiid (CO). Ühend, mis seob erütrotsüütide hemoglobiini selle karboksühemoglobiini muundumisega – stabiilne vorm, mis põhjustab kõigi elundite ja kudede hapnikunälga.
• Vesiniktsüaniid või vesiniktsüaniidhape. 1. ohuklassi aine. Väga mürgine mürk, mis tungib läbi naha. Joobeseisundmillega kaasneb lämbumine kuni surmani. Madalatel kontsentratsioonidel esineb kriimustustunne kurgus, mõru maitse suus, kõne- ja koordinatsiooniraskused, äge peavalu, seedetrakti häired, südame löögisageduse kiirenemine.
• Formaldehüüd. Terava lõhnaga aine põhjustab isegi väikestes kontsentratsioonides limaskestade kahjustusi ning närvisüsteemi, neerude ja maksa ning nägemisorganite üldist toksilist kahjustust.

Keha mürgistus võib toimuda ägedas ja kroonilises vormis.

Kõige haavatavamad elundid

Heptüül mõjutab negatiivselt kõiki inimkeha organeid ja süsteeme. Sel juhul avaldub selle järgmine mõju:

• Neurotroopne (kesk- ja perifeerse närvisüsteemi kahjustus).
• Hepatotroopne (maksahäired).
• Hemolüütiline (vere kvantitatiivse ja kvalitatiivse koostise rikkumised).
• Naha resorptiivne (naha ja limaskestade kahjustus).

Geptüülil on sensibiliseeriv toime, nõrga allergeeni omadused ja immuunsupressiivne toime inimkehale.

Eriti tähelepanuväärne on heptüüli teratogeenne (embiotroopne) toime, mis väljendub loote kaalu vähenemises, aneemia ilmnemises ja loote aju vatsakeste laienemises.

Geptüülil on inimkehale kantserogeenne ja mutageenne toime.

Äge mürgistus

Akuutsel mürgistusel on kolm kraadi:

• Lihtne. Avaldub ülemiste hingamisteede ja limaskestade katarraalses põletikus, düspepsias, nõrkuses, peavaludes. Täheldada võib maksafunktsiooni muutusi, leukotsütoosi ja muid verehaigusi.
• Keskmine. Selle kuuriga ilmnevad larüngotrahheiidi, bronhiidi, emfüseemi sümptomid. Areneb konjunktiviit, gastriit, polünefriit. Kardiovaskulaarsüsteem kannatab – tekib tahhükardia ja aordi hüpertensioon.
• Raske. Sümptomid suurenevad, ilmnevad kopsupõletik ja kopsuturse, sisemine verejooks. Seedetrakti küljelt suureneb käikude erosioon. Ilmub hüpotensioon, müokardi düstroofia, dientsefaalne entsefalopaatia. Võimalik kokkuvarisemine ja šokk. Ilmub neeru- (kuni toksiline hepatiit) ja maksapuudulikkus. Võimalik surm. Sellise joobeseisundi korral võivad isegi pärast ravi jääknähud püsida autonoomse düstoonia, kesknärvisüsteemi orgaaniliste kahjustuste, hepatiidi, seedetrakti haavandiliste nähtuste ja nefropaatiliste nähtustena.

Krooniline heptüülimürgistus

See seisund areneb pikaajalisel kokkupuutel väikeste mürgiannustega. Sümptomiteks on nõrkus, väsimus, peavalud, ärrituvus ja unehäired. Võib esineda valu maksas ja neerudes, südame piirkonnas, selle rütmihäireid.

Avastatakse vegetovaskulaarne düstoonia, kesknärvisüsteemi mikroorgaanilised kahjustused. Maksafunktsiooni häired ilmnevad bilirubiini taseme tõususveri.

Süsivesikute ja rasvade ainevahetus maksakudedes on häiritud, ilmneb B6-vitamiini vaegus, olulised muutused endokriinsüsteemi töös.

Heptüülimürgistuse pikaajalisteks tagajärgedeks võivad olla närvisüsteemi talitlushäired, haavandilised nähtused maos ja sooltes, sügavad maksakahjustused (antitoksilised, eritavad ja valke moodustavad funktsioonid), mitmesugused entsefalopaatiad.

Tee kokkuvõte

Veel eelmise sajandi 50ndatel kirjutas Ray Bradbury oma loo "Päikese kuldsed õunad", mille põhiidee on, et inimeste kosmoseuuringud toovad enneolematut kasu. Nii saabki, aga juhul, kui nende hüvede kampaania meie maist kodu ei hävita. Rääkimata selle elanike surmast. Tahaks uskuda, et kosmoseõunad on maitsvad ja tervislikud ning nende viljaliha ei maitse nagu mürgine heptüülraketikütus.