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全身中毒性毒剂概述
来源:医学全在线 更新:2007/12/3 字体:

  全身中毒性毒剂(systemic agents)主要包括氢氰酸(hydrogen cyanide,HCN)和氯化氰(cyanogen chloride,CICN)。化合物分子中含CN-,故属氰类毒剂(cyanide agents)。施放后呈蒸气态,经呼吸道吸入,作用于细胞呼吸链末端细胞色素氧化酶,使细胞能量代谢受阻,供能失调,迅速导致机体功能障碍,是一类速杀性毒剂。

  氢氰酸及其盐类,平时广泛用于化纤,电镀,合成橡胶,有机玻璃、制药、肥料、冶金、灭鼠及杀虫等。在生产和使用时违反操作规程或不注意安全防护,常有中毒发生。自然界以苦扁仁甙(Amygdalin)形式存在于杏仁樱桃、李、杏以及木薯块和根等。食后在体内酶催化作用下分解,放出氢氰酸。如100g苦杏仁分解释放氢氰酸100~250mg。氢氰酸致死剂量为60mg,故口服十几颗苦杏仁即可引起儿童中毒。

  1916年7月1日,法军在Somme河战役中,首先对德军使用了氢氰酸,但因炮弹爆炸引起燃烧、蒸气比重较空气轻、挥发度大,有效战斗浓度维持时间短等原因,未能造成人员伤亡。目前,由于弹药和施放技术的改进,在短时间内可造成2~3mg/L的染毒浓度,在此浓度下,暴露15~30秒,中毒人员可迅速死亡。

  全身中毒性剂施放时呈蒸气态,有效浓度维持时间短,已居次要地位。但作为化学战剂,氢氰酸具有较强隐蔽的性和速杀作用、易透过防毒面具、平时作为化工原料有大量生产和贮存、来源丰富、战时可直接转化为化学战剂,外军仍较重视。

  一、主要理化性质

  (一)主要物理性质(表14-1)

表14-1 氢氰酸和氯化氰的主要物理性质

毒剂

分子量

状态

气味

冰点(℃)

沸点(℃)

比重

蒸气压(20℃)(kPa)

挥发度(20℃,
mg/L)

溶解度

液体

蒸气

有机溶液

氢氰酸

27.02

无色液体

苦杏仁味

-14.0

26.0

0.69

0.94

81.7

904.1

任意混溶

能溶

氯化氰

61.48

无色液体

胡椒味刺激

-7.0

13.0

1.18(0℃)

2.1

133.6

3362

易溶

易溶

  (二)主要化学性质

  1.聚合作用:纯氢氰酸性稳定,在有少许水或碱,特别有氨存在时易聚合,形成无毒的三聚体和四聚体,并释放大量热能和气体,致使贮存容器或弹药爆炸。为了确保贮存和运输安全,将氯化氰和氢氰酸混合,即在氢氰酸中加入8%~15%氯化氰或在氯化氰中加入5%~10%氢氰酸,可防止聚合反应。

  2.水解反应:常温下,氢氰酸在水中缓慢水解,生成甲酸及其它产物,最后溶液变黑,有时可极出棕色沉淀。

  加热可加速氢氰酸水解并使之挥发,故在煮沸消毒时,应注意安全防护。

  氯化氰常温下水解慢,加热时反应加快,生成氰酸和氯化氢,最后生成二氧化碳和氯化铵。

  CLCN+H2O—→HOCN+HCL—→CO2+NH4CL

  (氰酸)

  3.与碱反应:氯化氰与强碱作用生成无毒的氯化物和氰酸盐。

  CLCN+2NaOH—→NaOCN+NaCL+H2O

  (氰酸钠)

  与氨作用生成氰化铵和氯化铵。

  CLCN+2NH3—→NH4CN+NH4CL

  (氰化铵)

  所以,可用碱性溶液或氨水消除氯化氰。

  4.氧化反应:与氧化剂反应生成无毒产物。燃烧时,生成二氧化碳和水:

  4HCN+5O2—→4CO2+2H2O+2N2

  所以,氢氰酸爆炸时引起燃烧,使毒剂大量损失。如在TNT炸药中按重量1:1加入消焰剂氯化钾,可防止燃烧。

  5.与硫反应:氢氰酸与供硫化合物硫代硫酸钠(Na2S2O3)在硫氰酸生成酶催化下,生成毒性低的硫氰酸盐。

  HCN+S—→HSCN

  6.与醛、酮反应:氯氰酸与醛、酮化合物发生加成反应,生成无毒的腈醇化合物,故葡萄糖、α-酮戊二酸等有一定的抗毒作用。

  二、毒性

  氢氰酸和氯化氰战斗状态为蒸气态,吸入毒性见表14-2。

表14-2 氢氰酸和氯化氰吸入毒性

暴露时间(min)

LC50(mg/m3)

LC90(mg/m3)

HCN

CLCN

HCN

CLCN

0.25

2400~2700

 

3000~3500

 

0.5

1000~1500

4000~5000

2000~2500

7000~8000

1

700

1700~1900

1500

2100~2500

5

200~300

 

400~500

440

15

150~200

300

300

370

  氯化氰对眼和呼吸道有强烈刺激,浓度1.00mg/m3时,有刺激感;2.5mg/m3时,暴露数分钟即大量流泪。其毒性约为氢氰酸的4/5,光气的1/2,沙林的1/36。医学全.在线提供

  氢氰酸的毒性作用与浓度关系甚为密切,其LCt值随浓度降低、暴露时间延长而增大,或随浓度增高、暴露时间缩短而减少。

  液体氢氰酸经口中毒的半数致死剂量为0.9mg/kg,氰化钠和氰化钾经口中毒的致死剂量分别为100mg和144mg。

  氢氰酸液滴落入眼内,除有局部刺激作用外,吸收后可危及生命,其半数致死剂量为1~2mg/kg。

  液态氢氰酸经皮肤吸收的半数致死剂量约为100mg/kg。野战情况下氢氰酸蒸气通过皮肤吸收中毒的可能性极小,高温和出汗能促进皮肤对氢氰酸蒸气的吸收。

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