Heptyl-raketbrandstof: eigenschappen, kenmerken, gevaar voor mensen, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-31 12:45

Met de komst van een dergelijke richting van menselijke activiteit als raket- en ruimteonderzoek, rees de vraag om de veiligheid van het milieu te waarborgen. En de belangrijkste problematische schakel op dit gebied was de veiligheid van raketbrandstof (heptyl) van het directe proces van het lanceren van raketten en ruimtetechnologie in een baan om de aarde. Wat de tweede vraag betreft, zijn de problemen van ecologische veiligheid voor de biosfeer van de planeet vaag en ver weg. Maar wat betreft de toxiciteit van heptyl-raketbrandstof, er zijn geen vragen meer. De indirecte en directe toxische effecten zijn bewezen. Dit is waar dit artikel over gaat.

Asymmetrisch dimethylhydrazine

Dit is de naam van heptyl-raketbrandstof, waarvan de formule C₂H₈N_{2 is. Dit is een onderdeelhoogkokende brandstof voor raketten. De hypergolische (zelfontbranding indien gemengd) voor dimethylhydrazine is salpeterzuur of stikstoftetroxide (N}2_O4, _amyl).

Heptyl-raketbrandstof is een bijna kleurloze, enigszins gelige vloeistof met een penetrante geur, die kenmerkend is voor aminen (organische derivaten van ammoniak). Heptyl ruikt naar rotte vis, maar je moet het niet ruiken - de dampen zijn giftig.

Heptyl raketbrandstof mengt goed in water, alcoholen, olieproducten en andere organische stoffen. Tegelijkertijd is een waterige oplossing van heptyl vele malen giftiger dan zijn dampen.

Heptyl-raketbrandstof: kenmerken

Het kookpunt is plus 63°C en bevriezen of kristalliseren min 57°C.

Heptyl dichtheid – 790 kg/m³. Een mengsel van amyl/heptyl-hypergolen is een raketstuwstof die zorgt voor een gemakkelijke raketlancering en herbruikbare kracht.

Dimethylhydrazine heeft de eigenschappen van hygroscopiciteit (absorptie van vocht uit de atmosfeer), wat de specifieke stuwkracht van de motor vermindert, en daarmee ook de efficiëntie.

Heptyl raketbrandstof (waterstof, koolstof en stikstof) in combinatie met zijn hypergolische amyl (stikstof en zuurstof) geeft een heftige reactie en ontbrandt.

Bovendien is deze brandstof milieustabiel en kan hij jarenlang in de bodem worden opgeslagen.

Verschrikkelijk gif

Heptyl-raketbrandstof is door de Wereldgezondheidsorganisatie geclassificeerd als gevarenklasse 1. De stof is 6 keer giftiger danblauwzuur, en heeft vele factoren die van invloed zijn op het menselijk lichaam: mutageen, kankerverwekkend, teratogeen (effect op de ontwikkeling van de foetus).

In de omgeving heeft het de eigenschap cumulatief te zijn (accumuleert) in levende en niet-levende objecten. Wanneer heptyl wordt geoxideerd, wordt een stof gevormd die 10 keer giftiger is dan het origineel - nitrosodimethylhydrazine.

Maximaal toelaatbare concentraties van heptyl in water - 0,02 mg/l, in bodem - 0,1 mg/l. Dampen zijn gevaarlijk bij zeer lage concentraties.

Wat is gevaarlijk voor de biosfeer

Het testen van heptyl als brandstof voor intercontinentale ruimteraketten in de Sovjet-Unie begon in 1949. Het wordt nog steeds gebruikt voor draagraketten van de Proton-familie.

Wanneer dergelijke dragers worden gelanceerd, worden de verbruikte fasen (eerste en tweede), waar zich brandstofreserves bevinden, gedumpt in herfstgebieden (speciale dunbevolkte gebieden). En dit is ongeveer 500 kilogram brandstof. Sinds 2003 vindt deze lozing plaats op grote hoogte en wordt de brandstof geoxideerd met zuurstof met volledige ontbinding tot eenvoudige stoffen.

Maar bij de landing en verdere vernietiging van deze objecten treedt lokale verontreiniging van de bodem met heptyl op. En giftige nitrosodimethylamine wordt al in de bodem gevormd. En dan kan het in het grondwater komen.

Wat te doen

Naast bodemverontreiniging op plaatsen waar de dragers vallen, is er ook het probleem van gemorste brandstof op plaatsen waar raketten worden bijgetankt. Naast het feit dat het in de bodem terechtkomt, komt het in de vorm van een aerosol insfeer.

En er zijn ook plaatsen waar heptyl-raketbrandstof wordt geproduceerd (Gazprom-bedrijf, Salavat) en verloren gaat tijdens transport.

En als alles moeilijk is met aërosol heptyl, dan kun je de gemorste ophalen. En dergelijke technologieën zijn ontwikkeld door chemici.

Een manier is om de bovenste laag aarde te verwijderen en deze te wassen met superkritische concentraties kooldioxide. Maar in de praktijk wordt een eenvoudigere methode gebruikt: het vervuilde gebied vullen met benzine en verbranden. Tegelijkertijd wordt de grond vernietigd en worden de verbrandingsproducten in de atmosfeer verspreid.

Maar dat is niet alles. Er zijn ook milieuvriendelijkere manieren om heptyl af te voeren, maar deze zijn duur en arbeidsintensief. En het is met dit probleem dat milieuactivisten vandaag vechten.

Jaroslavl-incident

Alle vragen over de gevaren van heptyl worden niet door het grote publiek ter discussie gesteld. En een bevestiging hiervan is het geval in Yaroslavl, dat plaatsvond in de nacht van 1 februari 1988. Toen, bijna op de brug over de Wolga, kantelde een spoorwegketelwagen met honderden kilo's heptyl, die op de grond terechtkwamen. Gelukkig is de brandstof niet in de rivier terechtgekomen en ontbrandde.

De cordonzone was 500 meter lang en omvatte een kleuterschool en een school. Bewoners van nabijgelegen huizen werden geëvacueerd. Tegelijkertijd kreeg de bevolking te horen dat er een giftige stof was gemorst, maar niemand wist dat het heptyl was.

De verontreinigde grond werd vervolgens afgesneden en naar de begraafplaatsen gebracht. Alle 12 vereffenaars van het ongeval werden in het ziekenhuis opgenomen.

Op het grondgebied van Rusland zijn er 20 raketinslaggebieden met een totale oppervlakte van 60 vierkante kilometer. Tegelijkertijd begon pas in het laatste decennium het onderzoek naar de effecten van heptylraketbrandstof op mensen. Tegenwoordig zijn er echter aanwijzingen dat op plaatsen waar rakettrappen vallen, aangeboren handicaps bij kinderen vele malen vaker voorkomen dan het nationale gemiddelde.

Dit-g.webp

Er zijn geen antidota voor dit gif, evenals specifieke medicijnen.

Nevenschade

Naast heptyl zelf zijn gevaarlijke gifstoffen voor de mens de oxidatieproducten van heptyl en amyl, namelijk:

• Nitrosodimethylamine. 10 keer giftiger dan heptyl.
• Tetramethyltetrazeen. Stof van gevarengroep 3, tast de luchtwegen en de huid aan.
• Stikstofdioxide (NO_{2). Zeer giftig, kan degeneratie van de slijmvliezen van de luchtwegen, necrose van de lever, nieren en hersenen veroorzaken.}
• Stikstofmonoxide (NO). De gasgevarenklasse is de derde. Beïnvloedt de ademhalings- en bloedsomlooporganen.
• Koolmonoxide (CO). Een verbinding die hemoglobine van erytrocyten bindt met de transformatie van zijn carboxyhemoglobine - een stabiele vorm die leidt tot zuurstofgebrek van alle organen en weefsels.
• Waterstofcyanide of blauwzuur. Stof van de 1e gevarenklasse. Een zeer giftig-g.webp" />
• Formaldehyde. Een stof met een penetrante geur, zelfs in kleine concentraties, leidt tot schade aan de slijmvliezen en algemene toxische schade aan het zenuwstelsel, de nieren en de lever, en het gezichtsorgaan.

Intoxicatie van het lichaam kan plaatsvinden in acute en chronische vorm.

Meest kwetsbare organen

Heptyl heeft een nadelige invloed op alle organen en systemen van het menselijk lichaam. In dit geval manifesteert het volgende effect zich:

• Neurotroop (schade aan het centrale en perifere zenuwstelsel).
• Hepatotroop (leveraandoeningen).
• Hemolytisch (schendingen in de kwantitatieve en kwalitatieve samenstelling van het bloed).
• Dermaal-resorptief (schade aan de huid en slijmvliezen).

Geptyl heeft een sensibiliserend effect, de eigenschappen van een zwak allergeen en een immunosuppressief effect op het menselijk lichaam.

Bijzonder opmerkelijk is het teratogene (embiotrope) effect van heptyl, dat zich manifesteert in een afname van het foetale gewicht, het optreden van bloedarmoede en verwijde ventrikels van de foetale hersenen.

Geptyl heeft een kankerverwekkend en mutageen effect op het menselijk lichaam.

Acute vergiftiging

Acute vergiftiging heeft drie graden:

• Gemakkelijk. Gemanifesteerd in catarrale ontsteking van de bovenste luchtwegen en slijmvliezen, dyspepsie, zwakte, hoofdpijn. Veranderingen in de leverfunctie, leukocytose en andere bloedaandoeningen kunnen worden waargenomen.
• Gemiddeld. Met deze cursus verschijnen symptomen van laryngotracheïtis, bronchitis, emfyseem. Conjunctivitis, gastritis, polynefritis ontwikkelt zich. Het cardiovasculaire systeem lijdt - tachycardie en aorta-hypertensie ontwikkelen zich.
• Zwaar. Symptomen nemen toe, longontsteking en longoedeem, interne bloedingen verschijnen. Vanaf de zijkant van het maagdarmkanaal neemt de erosie van de doorgangen toe. Hypotensie, myocardiale dystrofie, diencephalische encefalopathie verschijnen. Instorting en shock zijn mogelijk. Nier (tot toxische hepatitis) en leverfalen verschijnen. Mogelijk overlijden. Bij dit verloop van intoxicatie kunnen, zelfs na behandeling, resterende effecten aanhouden in de vorm van autonome dystonie, organische laesies van het centrale zenuwstelsel, hepatitis, ulceratieve verschijnselen in het maagdarmkanaal en nefropathische verschijnselen.

Chronische heptylvergiftiging

Deze aandoening ontwikkelt zich bij langdurige blootstelling aan kleine doses gif. Symptomen zijn onder meer zwakte, vermoeidheid, hoofdpijn, prikkelbaarheid en slaapstoornissen. Er kan pijn zijn in de lever en de nieren, in de regio van het hart, stoornissen in het ritme.

Vegetatieve-vasculaire dystonie, micro-organische laesies van het centrale zenuwstelsel worden gedetecteerd. Leverdisfunctie manifesteert zich door een verhoging van het niveau van bilirubine inbloed.

Het koolhydraat- en vetmetabolisme in de leverweefsels is verstoord, vitamine B6-tekort treedt op, significante veranderingen in het werk van het endocriene systeem.

De langetermijngevolgen van heptylvergiftiging kunnen verstoringen in het functioneren van het zenuwstelsel, ulceratieve verschijnselen in de maag en darmen, diepe leverbeschadiging (antitoxische, uitscheidings- en eiwitvormende functies), verschillende encefalopathieën zijn.

Samenvatten

In de jaren 50 van de vorige eeuw schreef Ray Bradbury zijn verhaal "Golden Apples of the Sun", waarin het belangrijkste idee is dat menselijke verkenning van de ruimte ongekende voordelen met zich meebrengt. Zo zal het zijn, maar in het geval dat de campagne voor deze voordelen ons aardse huis niet vernietigt. Om nog maar te zwijgen van de dood van zijn inwoners. Ik zou graag willen geloven dat ruimte-"appels" lekker en gezond zullen zijn, en dat hun vruchtvlees niet zal smaken als giftige heptyl-raketbrandstof.