Белый фосфор ядовит и дает труднозаживающие ожоги

Фосфор (лат. Phosphorus) – химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 15, атомная масса 30,973.

Открыт фосфор в 1669 г. алхимиком из Гамбурга X. Брандом. При перегонке сухого остатка от выпаривания мочи Бранд заметил зеленоватое свечение вещества, осевшего в колбе. Он решил, что открыл наконец философский камень. По представлениям алхимиков, философский камень должен был светиться. Фосфор, естественно, не превращал неблагородных металлов в золото, не дарил бессмертия, но оказался веществом чрезвычайно важным.

В живых организмах фосфор присутствует в костях, мышцах, в мозговой ткани и нервах. В организме взрослого человека содержится около 4,5 кг фосфора. Почти все важнейшие физиологические процессы связаны с превращением фосфорсодержащих веществ.

Фосфор – элемент достаточно распространенный в природе: 9,3 • 10^-2% от общей массы земной коры. Главнейшие минералы фосфора – фосфорит Са3(РО4)2 и апатиты: фторапатит ЗСа3(РО4)2 • CaF2 и гидроксоапатит ЗСа3(РО4)2 • Са(ОН)2. Минерал апатит назван так (от греческого «апате» – «обман») потому, что его цвет не всегда одинаков и в прошлом его часто принимали за другие минералы. Богатейшие месторождения апатита на Кольском полуострове (Хибины) открыты в 20-х гг. XX в. под руководством выдающегося советского геохимика академика А. Е. Ферсмана.

Природный фосфор состоит лишь из одного стабильного изотопа – фосфор-31. Однако еще в 1934 г. Фредерик и Ирен Жолио-Кюри получили фосфор-30. Это был вообще самый первый радиоактивный изотоп, полученный искусственным путем. В наши дни известно шесть радиоактивных изотопов фосфора. Некоторые из них применяются в качестве «меченых атомов» при биологических исследованиях.

Фосфор дает многочисленные аллотропические модификации – белый, красный, коричневый, черный, фиолетовый фосфор. Белый фосфор получается при быстром охлаждении паров фосфора. В чистом виде он похож на воск, но из-за примесей бывает желтоватым.

Белый фосфор – химически активное вещество. Оно очень ядовито и дает труднозаживающие ожоги. При нагревании до 250-300°С без доступа воздуха белый фосфор превращается в красный порошок – другую известнейшую аллотропическую модификацию. Белый фосфор непосредственно соединяется со многими металлами, кислородом, галогенами, серой. Красный фосфор химически менее активен, черный фосфор с трудом вступает в реакции.

Фосфор – неметалл. В соединениях он обычно проявляет степени окисления +5, +3 и -3; намного реже +1, + 2, +4. Отсюда многообразие его соединений. Применение фосфора весьма разнообразно. Довольно много красного фосфора тратится на изготовление спичек. Соединения фосфора входят в состав минеральных удобрений. Фосфорные удобрения нужны злакам, техническим культурам, плодовым деревьям. Мировая добыча фосфоритной руды уже превысила 100 млн. т. в год, причем в большинстве стран ощущается нехватка этого элемента плодородия.

Первое фосфорное минеральное удобрение – простой суперфосфат, смесь дигидрофосфата и сульфата кальция Са(Н2РО4)2 • 2CaSO4, – впервые получено английским химиком Лаузом в 1839 г. Содержание фосфора в удобрениях исчисляют в процентах оксида фосфора (V) Р2О5. В обычном суперфосфате его сравнительно немного – 14-20%. Двойной суперфосфат, получаемый при действии на фосфат кальция ортофосфорной кислотой – Са3(РО4)2+4Н3РО4 = ЗСа(Н2РО4)2, значительно более концентрированное фосфорное удобрение. В нем 40-50% Р2О5.

Для промышленности минеральных удобрений важны минералы фосфора – гидроксоапатит и фосфорит, представляющие собой тот же ортофосфат кальция Са3(РО4)2 с многочисленными, иногда трудноудаляемыми примесями. В состав фосфорсодержащих минералов нередко входят уран, литий, редкоземельные и многие другие ценные металлы, поэтому комплексная переработка фосфорного сырья стала насущной проблемой для промышленности развитых стран.

Из искусственно полученных соединений фосфора особо важное значение приобрели тиофос, хлорофос и другие фосфорорганические инсектициды, действие которых чаще всего заключается в блокировании жизненно важных ферментов.

Фосфорорганические соединения разных классов широко используют в сельском хозяйстве и технике. Их применяют для экстракции ценных металлов, для стабилизации пластмасс и придания им негорючести, для получения некоторых лекарств. Они служат также пластификаторами, поверхностно-активными веществами, катализаторами некоторых химических реакций.

Белый фосфор и его соединения высотоксичны, поэтому его обычно хранят под водой или в герметически закрытой металлической таре. При работе с фосфором следует строго соблюдать правила техники безопасности.

Фосфор – распространенный химический элемент, неметалл. Свободный фосфор в природе не встречается ввиду высокой химической активности. Насчитывается около 180 минералов, в состав которых в связанном виде входит фосфор, важнейшими являются апатиты и фосфаты.

Источник: depositphotos.com

В основной массе добываемый фосфор трансформируется до оксида (Р2О5) и соответствующей кислоты (Н3РО4), которые активно используются в промышленности для производства различной продукции:

• фосфорные удобрения;
• минеральные прикормы для скота;
• пестициды;
• технические соли (фосфаты);
• зажигательные и дымовые снаряды, фейерверки;
• спичечное производство;
• сплавы различных металлов;
• лампы накаливания (в качестве газопоглотителя);
• боевые отравляющие вещества (зарин, зоман, V-газы).

Фосфор – важнейший биогенный элемент, необходимый для адекватного функционирования организма. Присутствует в живых клетках в виде ортофосфорной и пирофосфорной кислот и их производных, входит в состав ряда органических соединений: нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфолипидов, коферментов и др.

Ценность элемента, во-первых, обусловлена его способностью образовывать специфические связи в аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ) и креатинфосфате, которые являются аккумуляторами энергии в организме.

Во-вторых, наличие у органического соединения фосфорильного остатка (процесс фосфорилирования) позволяет данному веществу включиться в обменные процессы, отщепление фосфорильного остатка (дефосфорилирование) исключает соединение из активного обмена.

В-третьих, фосфор необходим для построения костной (гидроксилапатит) и зубной (фторапатит) ткани.

Суточная потребность в фосфоре 1–1,2 г, для детей и подростков – 1,5–2,5 г. При интенсивных нагрузках потребность в микроэлементе возрастает.

Элементарный фосфор представлен несколькими модификациями: белый (в неочищенном виде называется желтым фосфором), красный и черный.

Красный и черный фосфор – достаточно стабильные формы вещества, обладают слабой летучестью, плохой растворимостью в воде и, как следствие, низкой токсичностью. Черный практически безопасен, а пыль красного фосфора может спровоцировать хроническую интоксикацию.

Белый фосфор крайне ядовит, имеет специфический чесночный запах, тлеет на воздухе. Способен вызвать отравление не только при попадании внутрь, но и при контакте с кожными покровами. Характерной особенностью является способность к самовозгоранию при контакте с кожей (из-за высокой растворимости в жирах), что влечет образование тяжелых повреждений. Летальная доза белого фосфора – 50–150 мг.

Способность к самовоспламенению обусловливает специфику хранения вещества: под слоем воды или незамерзающего раствора в отсутствие света.

Как происходит отравление фосфором?

Отравление фосфором носит, как правило, промышленный характер и возможно в следующих случаях:

• аварийная ситуация;
• незащищенный производственный контакт с парами и пылью;
• получение фосфора способом электротермической возгонки;
• переработка белого фосфора в красный;
• нарушение техники безопасности на рабочем месте в производстве, где используются соединения фосфора.

Помимо профессионального, возможно бытовое отравление при изготовлении или применении фосфорсодержащих пестицидов для борьбы с грызунами, случайном приеме внутрь (в том числе детьми) или при намеренном приеме фосфора и его соединений с суицидальной целью.

Симптомы отравления

Отравление может протекать как в острой, так и хронической форме. Симптомы острой интоксикации появляются через несколько минут, реже – несколько часов после контакта с фосфором.

Смертность при отравлении составляет 20–50%, как правило, поражаются паренхиматозные органы (печень, почки), нервная и сердечно-сосудистая система, прогноз неблагоприятен при дозе выше 1 мг/кг массы тела.

Интоксикация фосфором имеет три стадии, проявления разнятся в зависимости от степени тяжести: от легкой до очень тяжелой.

На начальной стадии отравления пострадавший предъявляет жалобы со стороны органов ЖКТ, вторая стадия длится несколько суток и характеризуется стиханием симптомов и периодом мнимого благополучия, на заключительной стадии отравления появляются признаки печеночной, почечной и сердечной недостаточности.

Симптомы легкого отравления:

• жжение и резкая боль по ходу пищевода и в области желудка;
• тошнота, рвота, отрыжка;
• рвотные массы светятся в темноте, имеют резкий запах чеснока;
• головная боль;
• чувство общего недомогания, слабость;
• сухость слизистой оболочки полости рта, жажда;
• схваткообразные боли в околопупочной области;
• расстройства стула (диарея, чаще запор).

Источник: depositphotos.com

При отравлении средней степени тяжести присоединяются признаки токсического поражения ЦНС:

• интенсивное двигательное и эмоциональное возбуждение;
• по мере прогрессирования интоксикации возбуждение сменяется спутанностью и угнетением сознания;
• стойкое сужение зрачков, возможна анизокория (разный размер зрачков правого и левого глаза);
• делириозный синдром;
• мышечные тики, клонико-тонические судороги.

Тяжелое и крайне тяжелое отравление, помимо перечисленных симптомов, проявляется диффузным дистрофическим поражением печени и почек. Симптомы печеночной и почечной недостаточности (желтушность кожных покровов, слизистых оболочек и склер, асцит, рвота с примесью желчи, уменьшение диуреза) сочетаются с признаками острой сердечной недостаточности (общая слабость, падение артериального давления, нарушение сердечного ритма, резкое урежение пульса, одышка в покое, влажные хрипы, кашель с розовой пенистой мокротой). Смерть в этом случае наступает в промежутке времени от первых суток (более 50% пострадавших) до конца первой недели. При благоприятном исходе пострадавший выздоравливает через несколько недель.

В промышленных условиях чаще отмечаются хронические интоксикации фосфором и его соединениями. Проявляются они обычно патологическими изменениями костей челюстей (чаще нижней), начинаясь с типичной зубной боли. После удаления или лечения зуба болевой синдром не купируется, а становится со временем более разлитым и интенсивным, приобретает постоянный характер. При рентгенографическом исследовании определяются очаги разрежения костной ткани и костной деструкции. В дальнейшем развивается некроз пострадавшей челюсти, сопровождающийся симптомами общей интоксикации, возможно присоединение вторичной инфекции.

Помимо поражения челюсти, хронический фосфоризм может проявляться такими неспецифическими симптомами, как общая слабость, пониженный аппетит, уменьшение массы тела, систематическая головная боль, хронический ларингит, трахеит, бронхит, анемия.

При попадании белого фосфора на кожу образуются обширные, болезненные, плохо заживающие ожоги. Фосфорные ожоги характеризуются упорным течением, стойким к проводимой терапии, с некротизацией и последующим образованием грубых рубцовых изменений кожи. Часто отмечается последующая сенсибилизация к фосфору и его соединениям.

Первая помощь при отравлении фосфором

1. При остром отравлении парами фосфора необходимо эвакуировать пострадавшего из зоны поражения, прервав контакт с токсином.
2. Обильно промыть открытые участки кожи 5% раствором сернокислой меди или 3% раствором перекиси водорода.
3. Обеспечить щелочное питье [щелочная минеральная вода без газа, 2% раствор пищевой соды (1 ч. л. соды на 200 мл воды)].
4. Промывание желудка (выпить 1-1,5 л теплой воды или слабого раствора перманганата калия и вызвать рвотный позыв, надавив на корень языка), рекомендуется проводить многократно, до чистых промывных вод и исчезновения в рвотных массах характерного запаха.
5. Принять солевое слабительное средство (Магния сульфат).
6. Принять энтеросорбент (Энеросгель, Полифепан, Лактофильтрум, Полисорб или любой другой).
7. При попадании фосфора на кожу про­вести мероприятия по его тушению, удалить остатки вещества, наложить влажную повязку, пропитанную слабо-розовым раствором марганцевокислого калия.

Когда требуется медицинская помощь?

Ввиду высокой смертности при отравлении фосфором и отсутствия эффективных антидотов медицинская помощь обязательна в 100% случаев.

Лечение состоит в проведении реанимационных мероприятий, детоксикации, восстановлении водно-солевого баланса, облегчении тягостной симптоматики.

Возможные последствия

Последствиями фосфорной интоксикации являются:

• печеночная недостаточность;
• почечная недостаточность;
• сердечная недостаточность
• токсическое поражение ЦНС;
• кома;
• летальный исход.

Профилактика

1. Полная герметизация производственных процедур, организация адекватной вентиляции.
2. Неукоснительное соблюдение требований к технологическим процессам.
3. Соблюдение техники безопасности на рабочем месте.
4. Обязательные регулярные профилактические медосмотры работников предприятий, контактирующих с фосфором и его соединениями.
5. Отказ от приема пищи и курения в производственных помещениях.
6. Использование индивидуальных средств защиты (респиратор, перчатки, защитная одежда) при работе с фосфорсодержащими пестицидами.
7. Хранение фосфорсодержащих соединений в домашних условиях в недоступных для детей местах.