Mérgező, undorító, tüzes a 10 legveszélyesebb vegyi anyag - a tudomány spektruma
Mérgező, durva, tüzes: a 10 legveszélyesebb vegyszer
A vegyületek többsége, amelyekkel vegyi laboratóriumokban vagy ipari vállalatoknál dolgozik, mindaddig, amíg megteszi a szükséges biztonsági intézkedéseket, meglehetősen ártalmatlanok, annak ellenére, hogy gyakran rémisztő veszélyt jeleznek. Egyes vegyi anyagok azonban annyira mérgezőek, illékonyak vagy robbanékonyak, hogy még a laboratóriumban edzett szakemberek is elkerülik őket, és csak néhány szakképzett szakember dolgozhat velük. Ha van ilyen.
Sem különösebben mérgező, sem robbanásveszélyes, sem egyéb módon veszélyes - és mégis egyike azoknak az anyagoknak, amelyeket mindenáron el kell kerülni. A tioaceton arról híres, hogy a legszúróbb illatú anyag az egész kémia területén. Az anyag 1889-ben lépett be a világtörténelembe, amikor Freiburgban gyakori panaszokhoz vezetett a tudományos intézet "bestialis bűzével" kapcsolatban; A helyi média hányingerről, hányásról és dühös lakosokról számolt be.
Egy 1890-es brit jelentés a szagot "félelmetesnek" nevezte. Az Esso vegyészei ezt részletesebben magyarázzák egy hosszú jelentésben, és arról számolnak be, hogy akár egy csepp oldószert, amelyben tioaceton van, egy zárt munkaterületen lévő üveglemezre csepegtetve, saját elszívott levegővel több száz méterre is szagolható. A munkacsoport szerint a hígítás egyáltalán nem segít a szag ellen, sőt a ruhán a tioaceton nyomai is ellehetetlenítik a társadalmi érintkezést.
Ez - és viszonylag egyszerű gyártása - az oka annak is, hogy az 1930-as évek óta katonai biofegyverként gyártják a világ különböző országaiban. Nehéz azonban hatékonyan alkalmazni, és viszonylag gyorsan szétesik a levegőben. A biztonsági szakértők bizonyos kockázatot is látnak abban, hogy a merénylők fegyverként használhatják az anyagot. De egy ilyen támadást technikailag és logisztikailag túl komplexnek tartanak ahhoz, hogy reális legyen.
A sósav, a salétromsav és még a kénsav is teljesen ártalmatlan számukra: fluor-antimon-sav. Ez a legerősebb ismert sav, tíz kvadrilliószor erősebb, mint a tiszta kénsav. Ez az úgynevezett szuper sav akkor jön létre, amikor kétféle erős savat kombinál - az erős Lewis-sav-antimon (V) -fluoridot folyékony hidrogén-fluoridban oldva, amely egy erős Brønstedt-sav. Ebben a szélsőséges esetben azonban még bázisként is funkcionál: Az antimon (V) -fluorid a hidrogén-fluorid fluoridjával hexafluor-antimonátot (V) képez és protont (H +) szabadít fel.
A hexafluor-antimonát (V) viszont önellátó, és alig lép kölcsönhatásba más anyagokkal - ez a tulajdonság a technológiában is nagyra értékelődik. Ebben az esetben ez azt jelenti: Az egyik protonnak nincs hova mennie, kivéve a hidrogén-fluoridot, amely normális körülmények között maga a H + adná ki savként. Ennek megfelelően a kapott fluor-ionium-H2F + rendkívül erős sav, amely még olyan szénhidrogénekkel is reagál, amelyeket általában nem támadnak meg savak.
Az aflatoxinok az Aspergillus nemzetség penészei által termelt anyagok csoportja. Legalább 20 ilyen van, amelyek közül az aflatoxin B1 vitathatatlanul a legmérgezőbb az emberre. Ez az egyik legerősebb rákkeltő anyag. Az aflatoxin B1 felelős elsősorban a májsejtes karcinómáért, amely az egyik leghalálosabb ráktípus világszerte. Ezenkívül a hepatitisben fertőzött embereknél az aflatoxinokból származó rák kockázata körülbelül 30-szorosára nő. A máj azonban nem az egyetlen szerv, amely veszélyben van: A tüdőrákot az aflatoxinok is előidézhetik, pontosabban a porral belélegzett és a mérget is tartalmazó penészspórákból.
Egyáltalán nem maga az aflatoxin olyan veszélyes - a test hibája teszi lehetővé az anyag reakcióját erősen mérgező anyagcsere termékké. Az Aflatoxin B1 kettős kötéssel rendelkezik, amelyből a májban úgynevezett epoxid képződik, amely háromtagú gyűrű szénből és oxigénből áll. Ez a konfiguráció azonban feszültség alatt áll és nagyon instabil: Amint az epoxid találkozik a DNS-sel, kémiai kötést képez vele, így veszélyes mutációk következnek be a sejt legközelebbi osztódásakor.
A nitrogéntartalmú vegyi anyagok jó robbanóanyagokat alkotnak, ez nitroglicerin óta ismert. De akkor válik igazán érdekessé, ha a nitrogén egy molekulában megkötődik a nitrogénnel - és főleg, ha ez a helyzet háromszor egymás után. Az ilyen anyagokat azidoknak nevezzük, és nagyon reaktívak. Az AgN3 képletű ezüstazid például helyesen Knallsilber néven ismert.
De nagyon izgalmas lesz, ha szerves anyagokról van szó. Sokkal több nitrogént nyomhat bele beléjük, mint szervetlen sókba. Az előző rekordtulajdonos a C2N14 anyag, amely két változatban fordul elő, a nyílt láncú izocianogén-tetraazidban és egy izomerben, amelyben a molekula egy pontján gyűrű alakult ki. Ez utóbbi változat valószínűleg a legrobbanékonyabb ismert vegyület: Lényegében mindenben felrobban, még akkor is, ha megpróbáljuk meghatározni annak tulajdonságait - ezért a mai napig nem tudunk túl sokat az anyagról.
Reakciókészségének oka a levegőben rejlik: a nitrogén általában diatomi gázként fordul elő, és ebben a formában rendkívül stabil. Egy molekula, amelyben 14 nitrogénatom kapcsolódik, alapvetően csak egy apró provokáció, amely távol áll attól, hogy átrendeződjön ilyen nitrogénpárokba, és óriási mennyiségű energiát szabadítson fel a folyamat során. Amit a C2N14 minden lehetőségnél megtesz.
Amikor a legkellemetlenebb fémtartalmú anyagokat keresi, nagyon gyorsan találkozhat a metil-vegyületekkel. A dimetil-higany környezeti toxinként vált ismertté, a tetrametil-ólom kopogásgátló szerként sok kárt okozott (és ma is megtalálható a speciális üzemanyagokban), de valószínűleg a legkellemetlenebb metil-vegyület a dimetil-kadmium. Ez egyrészt annak köszönhető, hogy maga a kadmium rendkívül mérgező. A fém rákkeltő és károsítja a májat, valamint gyakorlatilag a test minden más részét, amellyel érintkezésbe kerül - de mindenekelőtt a csontokat, amelyek a kadmium lágyá és instabillá teszik. A kadmium-mérgezés akut halálos kimenetelű, általában veseelégtelenség miatt.
A dimetil-kadmium szintén illékony, ezért könnyen belélegezhető vagy más módon felszívódik, és nem utolsósorban rendkívül reaktív az oxigénnel, ami azt jelenti, hogy a gőz spontán meggyulladhat és erősen mérgező kadmium-oxid erősen mérgező ködjét szabadíthatja fel. Alternatív megoldásként az anyag lassan reagál az oxigénnel, de ettől nem válik jobbá. Ennek oka az, hogy olyan reakciótermékeket hoznak létre, amelyekről alig tudni, kivéve, hogy érintkezéskor vagy súrlódáskor hevesen felrobbannak, és erősen mérgező port bocsátanak ki. Ez az oka annak is, hogy keveset tudnak róluk.
A szelenofenol szintén nagyon kellemetlen anyag. A mustárgázhoz hasonlóan működik, és bőrrel érintkezve nehezen gyógyuló hólyagokat okoz, amelyek meggyógyulása után szelénmaradványokat hagynak a bőr alatt. Ennek ellenére a szelenofenol meglehetősen gyakori reagens, amelyet akár üzletekben is meg lehet vásárolni. Azok azonban, akiknek örömük volt, határozottan nem tanácsolják. A szelén ugyanabban a kémiai csoportban van, mint a kén, amelynek vegyületei közismerten kellemetlen szagúak. A szelenofenol kénanalógjának, a tiofenolnak már nagyon intenzív és kellemetlen égett gumi szaga van. A szelenofenol illatában az égett gumi az egyik elviselhetőbb jegyzet - nincs olyan leírás, amely valóban igazat adna a szagnak, de sok beszédes kísérlet van. A szelenofenol szagú - írta az egyik tudós -, "mint két gumi csomagolású, majd felgyújtott koponya".
A legtöbb mérgező vegyszer ugyanolyan mérgező, mint egy mellékhatás, de egyes anyagokat kifejezetten halálos potenciáljukra terveztek. Ezen vegyi anyagok közül a legmérgezőbb a (valójában folyékony) "ideggáz" [2- (diizopropilamino) etil] -O-etilmetilfoszfonotioát, amely VX rövidítéssel ismert. Feltételezik, hogy a szabad szemmel éppen látható csepp a bőrön végzetes. A VX körülbelül tízszer mérgezőbb, mint az ismertebb szarin, de kémiailag hasonló hozzá.
Mint minden ideggáz, a VX is gátolja az acetilkolinészteráz nevű enzimet, amely az acetilkolin neurotranszmitter lebontásával szabályozza az izomaktivitást. Ha ez nem történik meg, az izmok már nem tudnak ellazulni és megbénulnak. A VX "nagyapja" az Amiton rovarirtó volt, amely atkák elleni szerként került forgalomba 1954-ben, de toxicitása miatt nem sokkal később visszavonták.
A VX nemcsak a legmérgezőbb, hanem a legkevésbé illékony ideggáz is. A vegyi anyaggal érintkező felületek több napig veszélyesek, az anyag hetekig vagy hónapokig maradhat a környezetben. A gőz nehezebb, mint a levegő, ezért a talaj mélyedéseiben összegyűlhet. Az anyag a szervezetben is rosszul bomlik és felhalmozódik, így még kis mennyiségű VX is hosszú távon káros. Ezen tartóssága miatt a hadviselőnek még mindig potenciális katonai jelentősége van, mint egy úgynevezett területmegtagadó fegyver: A VX-szennyezett területek komoly akadályt jelentenek az előrenyomuló hadsereg számára, mert a védelem és a takarítás nagyon költséges.
Azbeszt, tűzálló tégla, üveg - egyes anyagokat teljesen nem gyúlékonynak tartanak. De ez gyakran nem teljesen helyes, mert van olyan anyag, amely még téglát is felgyújt: a klór-trifluorid (ClF3). Az 1950-es években bekövetkezett balesetben körülbelül egy tonna szövet ömlött a betonpadlóra, és a vegyszer felhasználása előtt az alapozásban 30 centiméter betont, valamint további méter homokot és törmeléket égett át. A klór-trifluorid szinte mindennel hipergolikusan reagál. Ez azt jelenti, hogy pusztán érintkezéskor azonnal lángba borul, anélkül, hogy energiára lenne szükség a reakció elindításához.
A figyelemre méltó agresszivitás oka az, hogy a klór-trifluorid erősebb oxidálószer, mint maga az oxigén, ezért támadja meg a normálisan fel nem éghető oxidokat is, például a kövekben vagy üvegben lévő szilikátokat. Csak néhány fém ellenáll az anyagnak - mivel felületükön vékony fémfluorid-réteg képződik, amely megvédi a fém többi részét. Csak ennek az úgynevezett passziválásnak köszönhetően a ClF3 egyáltalán tárolható és szállítható.
Meglepő módon van ipari alkalmazás a klór-trifluorid számára: A forgácsgyártás során a gázt a félvezető rétegek gázbetétes berendezésének tisztítására használják. A klór-trifluoridot egyszer rakéta üzemanyagként és lőszerként tesztelték a lángszórók számára, de a közismerten nehéz kezelés miatt hamar felhagytak vele. A ClF3 szobahőmérsékleten gáz, de körülbelül tizenegy Celsius fok alatt cseppfolyósodik, ezért lehűtve szállítják, előnyösen nagyon kis mennyiségben. Az a tény, hogy a klór-trifluorid azonnal felgyullad, amikor erre lehetőség adódik, csak a problémák kezdete: Égéskor olyan termékek jönnek létre, amelyek maguk annyira mérgezőek és agresszívek, hogy megérdemlik a helyet a listán.
A nikkel mérgező és feltételezhetően rákkeltő fém; a szén-monoxid-mérgezés gyorsan halálossá válhat. Kombinálva a kettő a nikkel-tetrakarbonil komplex vegyületet alkotja, ami még kellemetlenebb, mint az egyes összetevők együttvéve. Az anyag olyan folyadék, amely 40 Celsius fok körül forral, és ezért normál szobahőmérsékleten lassan elpárolog. Ez kényelmetlen, mert a nehéz gáz nemcsak az egyik legismertebb inhalációs méreg, hanem a bőrön keresztül is könnyen felszívódik.
A nikkel-tetrakarbonil másik tulajdonsága észrevehetővé válik a testben: instabilitása. A szén-monoxid-molekulák nagyon gyengén kapcsolódnak a nikkelhez, és szívesen cserélik le más fémekre - a legtöbb esetben a hemoglobinban lévő vasra. Ebből a szempontból a nikkel-tetrakarbonil-mérgezés egyenértékű a szén-monoxid-mérgezéssel, azzal a különbséggel, hogy minden molekula négyszer annyi szén-monoxidot tartalmaz. A túlélőknek meg kell küzdeniük az extra nikkel hatásával, amely részben a vérben kering, részben pedig egy fémréteg borítja az alveolusok belsejét. Felrobbanthatja magát nikkel-tetracarbonil-nal is: Az ilyen fémtartalmú gázok meglehetősen nehézek és a földön gyűlnek össze. Ha ez megtörtént, akkor a nikkel-tetrakarbonil nem melegszik 60 Celsius-foknál, és nem is érintkezhet oxidálószerekkel. Mert akkor felrobban és szétszórja a finom, rákkeltő nikkelport az egész helyiségben.