(1)???????????????????????? H2S物理化學(xué)特性
常溫常壓下為無(wú)色氣體,分子量:34.09,具有強(qiáng)烈的臭蛋樣氣味,易溶于水生成氫硫酸,也可溶于醇類(lèi)、甘油、石油制品中,氣體比空氣略重,相對(duì)密度為1.189,絕熱指數(shù):1.30,沸點(diǎn):-60.2℃,熔點(diǎn):-82.9℃,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)粘度:0.01166cP,臨界壓力:8.73Mpa(A),臨界溫度:100.4℃,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)粘度:0.01166cP,爆炸極限:4.3%~45.5%;自燃點(diǎn):290℃;化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中容易燃燒及爆炸;對(duì)金屬具有很強(qiáng)的腐蝕性,也易吸附于各種織物;屬于神經(jīng)性毒物,對(duì)呼吸道和眼有明顯刺激作用,低嘗試時(shí)刺激作用明顯,高濃度時(shí),表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,嚴(yán)重時(shí)可引起死亡,危害程度Ⅱ級(jí),車(chē)間最高允許濃度10mg.m-3
(2)???????????????????????? 毒理
H2S為窒息性氣體,進(jìn)入人體后,使血液運(yùn)氧能力或組織利用氧的能力發(fā)生障礙,造成人體組織缺氧的有害氣體。
H2S主要經(jīng)呼吸道進(jìn)入,皮膚吸收很少,進(jìn)入體內(nèi)后迅速氧化成硫化物、硫代硫酸鹽或硫酸鹽,經(jīng)過(guò)腎臟由尿排出,小部分則以原來(lái)的形態(tài)由肺臟排出。
H2S是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物,對(duì)粘膜有刺激作用。H2S對(duì)眼和呼吸道粘膜有很強(qiáng)的刺激作用,與粘膜表面的鈉作用生成硫化鈉,在眼部可引起結(jié)膜炎和角膜潰瘍;在呼吸道可引走支氣管炎,甚至造成中毒性肺炎和肺水腫。
H2S的危害作用主要是它與細(xì)胞呼吸酶中的三價(jià)鐵結(jié)合,抑制了酶的活性,使組織細(xì)胞內(nèi)氧化還原過(guò)程發(fā)生障礙,造成組織缺氧。同時(shí)對(duì)其他一些酶的活性也有影響,例如與谷胱甘肽結(jié)合,使有關(guān)的酶失去活性,并能使腦、肝中的三磷酸腺苷酶的活性降低,H2S并不與正常血紅蛋白起作用,但可以與高鐵血紅蛋白結(jié)合成硫高鐵血紅蛋白。
(3)?????????? 臨床表現(xiàn)
由于H2S常濃度>900mg.m-3,嗅神經(jīng)麻痹而嗅不出硫化氫的存在,故不能依靠其氣味強(qiáng)烈與否來(lái)判斷硫化氫的危險(xiǎn)程度,高濃度時(shí),可直接抑制呼吸中樞,迅速窒息死亡。
見(jiàn)表19-14輕度中毒多因較長(zhǎng)時(shí)間接觸低深度H2S所致,主要表現(xiàn)為明顯的眼及上呼吸道刺激癥狀,如眼痛、流淚、羞明,眼瞼痙攣、視力模糊或有彩環(huán)出現(xiàn),流涕嗆咳、胸痛、胸悶、惡心等;沿有逐漸加重的全身癥狀,如頭痛、頭暈、乏力、心悸、呼吸困難、冷汗淋漓、甚至可發(fā)生暈厥或意識(shí)模糊。
表4不同濃度H2S對(duì)人體的危害
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H2S濃度/μg.g-1 | 人的表現(xiàn) |
50~70 100 200 500 700 1000 | 眼睛發(fā)炎、刺激呼吸道粘膜 3~15min后,引起咳喘、刺激眼睛、失去嗅覺(jué) 迅速破壞嗅覺(jué),灼燒眼睛和喉嚨 數(shù)分鐘內(nèi)引起眩暈,失去知覺(jué),判斷能力和平衡,呼吸困難 很快造成昏迷,不省人事 抑制呼吸中樞,迅速窒息而死亡 |
中度中毒多因輕度中毒后繼續(xù)吸入H2S氣體或吸入較高濃度硫化氫(300~600 mg.m-3)而直接引出,出現(xiàn)化學(xué)性肺炎及化學(xué)性肺水腫,患者呼吸困難、胸悶、氣短、心悸、頭痛、頭暈、惡心等明顯加,很快由意識(shí)模糊陷入昏迷狀態(tài)。查體可見(jiàn)患者面色灰白或發(fā)紺、皮膚濕冷、意識(shí)喪失、呼吸淺快、脈搏頻弱、心音低鈍、肺內(nèi)可聞干性可濕性羅音;血壓初可正常或偏高,繼則下降;瞳孔常散大。各種生理反射減弱或消失;體溫升高。
重度中毒多因吸入高濃度H2S引起,重者可在數(shù)秒鐘內(nèi)昏迷倒地,似電擊樣,甚至造成呼吸中樞麻痹、死亡,病人常表現(xiàn)為深度昏迷,全身痙攣或強(qiáng)直,大小便失禁,皮膚濕冷發(fā)紺,瞳孔散大或縮小或不等大,生理反射全部消失;呼吸淺快而不規(guī)則,肺內(nèi)可聞及散在的濕羅音;心音低鈍,心律快而不齊,心電圖可顯示ST-T波及各種心律失常表現(xiàn);病人常陷入休克狀態(tài);肌張力多增高,但嚴(yán)重者肌張力反見(jiàn)低下。此期人往往有多種合并癥存在,如肺炎、肺水腫、腦水腫,酸中毒、休克、心肌損害,肝腎損害等。
(4)?????????? 預(yù)防
眼睛防護(hù):戴化學(xué)品眼睛和面罩避免眼睛接觸;
皮膚防護(hù):穿防護(hù)服、避免長(zhǎng)期或經(jīng)常重復(fù)接觸該物質(zhì);
呼吸防護(hù):穿空氣呼吸器;
通風(fēng):嚴(yán)格遵守安全操作制度,在進(jìn)入硫化氫環(huán)境作業(yè)區(qū),應(yīng)進(jìn)行充分通風(fēng),確認(rèn)安全后方可進(jìn)入作業(yè)區(qū),工經(jīng)常檢查安全操作制度的執(zhí)行情況,并加強(qiáng)安全宣傳教育。
(5)?????????? 治療
眼睛接觸:睜開(kāi)眼睛時(shí),立即用新鮮水沖洗眼睛至少15min;
皮膚接觸:脫掉受污染的防護(hù)服,用肥皂和水徹底清洗皮膚,并立即去醫(yī)院;
呼吸接觸:立即移送到新鮮空氣處,緊急去醫(yī)院;
急性中毒患者應(yīng)立即脫離中毒現(xiàn)場(chǎng),移到新鮮空氣處進(jìn)行搶救;
硫化氫中毒易引起患者昏迷及呼吸心跳停止,應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行復(fù)蘇治療;
現(xiàn)場(chǎng)急救時(shí)可采用高濃度氧治療,高壓氧能明顯提高血液溶解氧的含量,有助于氧在組織中的彌散和水腫組織的供氧;
輕度中毒患者移至空氣新鮮處,自行緩解,但嗜睡,頭痛、頭暈乏力、惡心等癥狀可能延續(xù)數(shù)日方漸消失,一般無(wú)合并癥及后遺癥發(fā)生;中度中毒患者若移離中毒現(xiàn)場(chǎng)積極搶救,昏迷可較快復(fù)蘇,但嗜睡、煩躁、頭痛、頭暈、乏力、惡心、食欲不振等癥狀可持續(xù)相當(dāng)時(shí)日,重度治療難度大,愈后可能留一些后遺癥如神經(jīng)衰弱、植物神經(jīng)功能紊亂、性功能障礙等。
2)羰基傾倒物[3~5,10]
羰基化合物是催化劑缷出過(guò)程中,元素Ni、Fe、Co、Mo與CO低溫反應(yīng)的產(chǎn)物。
典型的反應(yīng):
Ni + 4CO → Ni(CO)4
Fe + 5CO → Fe(CO)5
Fe + 9CO → Fe(CO)9
3Fe + 12CO → Fe3(CO)12
2Co + 8CO → C02(CO)8
Mo + 6CO → Mo(CO)6
羰基化合物均具有毒性,而羰基鎳[Ni(CO)4]的毒性最大。溫度越低越易生成[Ni(CO)4],在相同溫度及CO濃度下,壓力越高越易生成。
Ni、Fe、Co、Mo的來(lái)源:催化劑含有的Ni、Co、Mo;原料油中Ni、Fe、Co、Mo沉積在催化劑上。
CO的來(lái)源:制氫裝置產(chǎn)生的氫氣中攜帶的CO;當(dāng)停工使用N2保護(hù),氮?dú)庵醒鹾扛?、反?yīng)器訂層溫度高時(shí),催化劑上的積炭也可形成CO。
控制措施:嚴(yán)格控制制氫裝置CO<10μg.g-1(即:0.007mg.m-3),否則不允許打開(kāi)反應(yīng)器或缷催化劑。
(1)?????? 羰基化合物物理化學(xué)特性(見(jiàn)表19-5)
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表5 幾種羰基化合物物理化學(xué)特性
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項(xiàng)目 | Ni(CO)4 | Co2(CO)8 | Fe(CO)5 | Fe(CO)9 | Fe3(CO)12 | Mo(CO)6 |
顏色 狀態(tài) 沸點(diǎn)/℃ 相對(duì)密度 蒸氣壓/mmHg 形成條件 分解溫度/℃ | 清澈 液體 43 1.31 238(15℃) 30~50℃ 50℃(1MPa) | 橙色 結(jié)晶體 ? 1.73 0.72(15℃) 220℃(15MPa) 60℃(1MPa) | 清澈 液體 104.6 1.453 26(16℃) 173℃(20MPa) 130℃(1MPa) | 黃色 片狀 ? 2.085 ? <Fe(CO)5 | 綠色 小塊 ? 1.996 ? ? 150℃ | 無(wú)色 結(jié)晶體 ? 1.96 43(100℃) 200℃(20MPa) 150℃ |
Ni(CO)4 其他物理化學(xué)特性:
分子量:170.73;0.5~3μg.g-1間可嗅到煤煙氣味:不溶于水(水中溶解200μg.g-1)、稀酸及堿液,溶于有機(jī)溶劑和硝酸中;火災(zāi)危險(xiǎn)性;液體與空氣接觸在65℃下可自燃;爆炸下限:20℃時(shí)2%;閃點(diǎn):<-20℃;熔點(diǎn):-25℃;致癌劑;化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,可分解,加熱到>95.6℃可爆炸;與空氣強(qiáng)烈反應(yīng),可與氯酸鹽、硝酸鹽、過(guò)氧化物等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。
(2)?????? Ni(CO)4?危害
Ni(CO)4為高毒性化學(xué)品,60℃時(shí)分解成一氧化碳和鎳的化合物損害肺行細(xì)管壁而發(fā)生肺水腫、出血,中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、腎上腺和腎臟發(fā)生出血性和變性改變。
氣體濃度>TLV(臨界極限值)后,初始癥狀:頭疼、眩暈、四肢無(wú)力、皮膚冷濕、出汗多、惡心、嘔吐、胸悶、咳嗽、呼吸困難,移送到新鮮空氣處可比癥狀中解放出來(lái);12~36h內(nèi),會(huì)出現(xiàn)劇烈胸痛伴隨呼吸急促、體溫升高、眩暈、失眠和焦慮不安;嚴(yán)重時(shí),中風(fēng)痙攣、中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、化學(xué)性肺炎、肺水腫直至死亡。
眼睛接觸:該物質(zhì)為嚴(yán)重的眼睛刺激劑,可造成眼睛永久損壞和失明,癥狀:疼痛、流眼淚、腫脹、發(fā)紅、視物模糊和眼睛發(fā)炎,傷害程度取決于進(jìn)入眼睛的量和急救治療的速度和徹底性;