Вопрос 3. Физико-химические свойства опасных химических веществ

 

Физико-химические свойства ОХВ во многом определяют их способность переходить в основное поражающее состояние и создавать поражающие концентрации. Наибольшее значение имеют агрегатное состояние вещества, растворимость в воде и органических растворителях, плотность, гидролиз, летучесть, теплоемкость и теплота испарения, критическая температура и температура кипения (замерзания), вязкость и т.д. Все эти характеристики необходимы при оценке химической опасности производства, использовании, хранении и перевозке ОХВ, при прогнозировании и оценке последствий химически опасных аварий.

Агрегатное состояние. При обычных условиях ОХВ могут быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. Газообразные ОХВ в большинстве случаев хранятся, перевозятся и используются в сжиженном состоянии. Агрегатное состояние оказывает существенное влияние на количество ОХВ, выбрасываемого при аварии в атмосферу и на фазово-дисперсный состав образующегося облака.

Опасные химические вещества в атмосфере могут быть в состоянии: пара или газа (не оседающая примесь с частицами менее 0,091 мкм); не оседающего аэрозоля (0,001 до 30 мкм); грубодисперсного аэрозоля (оседающая примесь с частицами от 30 до 500 мкм); оседающей аэровзвеси (более 500 мкм).

Растворимость - способность ОХВ распределяться в среде других веществ, образуя раствор. Хорошая растворимость в воде может привести к сильному заражению водоемов, но, в то же время, это свойство может быть использовано для дегазации (нейтрализации) ОХВ.

Плотность - массовое содержание данного вещества в единице объема. Она влияет на распространение ОХВ. Если плотность ОХВ больше воды, то они будут проникать в глубину водоема, заражая его. Если плотность газовой фазы ОХВ больше воздуха, то на начальном этапе образования зараженного облака они будут скапливаться в пониженных местах рельефа местности, создавая непереносимые концентрации.

Гидролиз - разложение вещества водой. Он определяет условия хранения, состояние в воздухе и на местности, стойкость ОХВ при аварийных выбросах. Чем меньше ОХВ подвержено гидролитическому разложению, тем продолжительнее его поражающее действие.

Летучесть - способность вещества переходить в парообразное состояние. Количественной характеристикой летучести является максимальная концентрация паров ОХВ при данной температуре, т.е. количество вещества, содержащееся в единице объема его насыщенного пара при данной температуре в замкнутой системе, когда жидкая и газообразная фазы ОХВ находятся в равновесии.

Давление насыщенного пара - определяет летучесть и соответственно продолжительность поражающего действия ОХВ.

Теплоёмкость - определяет характер выброса и испарение ОХВ с поверхности при аварии. Она представляет собой отношение количества теплоты, сообщаемой системе в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры.

Теплота испарения - количество теплоты, поглощаемое веществом при термическом испарении жидкости, равновесной со своим паром. Так же, как теплоёмкость, данная величина является одной из основных характеристик, определяющих характер выброса и последующего испарения ОХВ.

Температура кипения - позволяет косвенно судить о летучести ОХВ и характеризует продолжительность поражающего действия; чем выше она, тем медленнее испаряется ОХВ.

Критическая температура - температура, при которой исчезают различия в физических свойствах между жидкостью и паром, находящимися в равновесии; плотность насыщенного пара и жидкости становятся одинаковыми, граница между ними исчезает, и теплота парообразования обращается в ноль. Эта величина постоянна для каждого ОХВ.

Температура замерзания - температура, при которой жидкость теряет подвижность и загустевает. Имеет большое значение, при транспортировке и определяет характер поведения ОХВ при низких температурах.

Вязкость - свойство жидких газообразных сред оказывать сопротивление их растеканию под действием внешних сил. Она оказывает на характер поведения ОХВ в аварийной ситуации (характер дробления, впитывания и др.).

Коррозионная активность - свойство разрушать оболочки, в которых хранится (перевозится) ОХВ. Она является причиной многих аварий (разрушений) на промышленных и транспортных объектах.

Другие физико-химические свойства ОХВ показаны в приложениях.

LС₅₀- средняя смертельная концентрация, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных;

LС₅₀ - средняя смертельная токсодоза при энтеральном (через кожу) пути поступления, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных.