Хімічна речовина CS (інші назви – хлорбензальмалонодинитрил, Про – хлорбензилиден малононитрил) є одним з видів ирритантов – з’єднань сльозоточивої дії. Його застосовували (а в деяких країнах використовують і досі) у військових цілях, для боротьби з громадськими заворушеннями, розгону демонстрантів, а також у засобах самооборони – газові балончики, патрони до газових пістолетів. Викликане ним відчуття сильного печіння в очах створює таке роздратування, що людина втрачає орієнтацію в просторі і здатність до опору.
Історія створення
Речовина CS вперше було отримано в 1928 році в Миддлбери-коледжі в Вермонті (Англія). Його синтезували двоє американських учених-хіміків Б. Корсон і Р. Стоун. Вони займалися систематичним вивченням реакцій альдегідів і кетонів з динитрилом малонової кислоти. В результаті було отримано кілька нових сполук, серед яких було і хлорбензальмалонодинитрил. Назва речовини CS походить від перших літер прізвищ його першовідкривачів (Corson і Stoughton). Вже тоді були помічені його психофізіологічні властивості. У своєму звіті на 13 сторінках вчені зафіксували, що воно викликає сильне сльозотеча та чхання.
У той час це з’єднання не привернула до себе великої уваги. Проте в кінці 50-х роках XX ст. ним зацікавилися фахівці Міністерства оборони Великобританії, які в той час активно займалися пошуком ефективного хімічної зброї. Незабаром воно було випробувано на практиці спочатку на тваринах, потім на добровольцях англійської армії, а після цього – під час проведення бойових дій в деяких країнах. На хімічному заводі в Нэнскъюке був налагоджений його промисловий синтез, а в 1954 р. отруйна речовина CS було прийнято на озброєння поліцією і національною гвардією США.
Хімічні властивості
Хлорбензальмалонодинитрил – хімічно стійке з’єднання. Для нього характерні наступні особливості:
у більшості реакцій задіяна этиленовая зв’язок, яка здатна приєднувати нуклеофилы з розривом зв’язку С=С;
погана розчинність у воді і водно-спиртових розчинах;
гідроліз прискорюється в присутності лугів і сповільнюється кислотами;
при нагріванні розчинність стає вище і досягає 99% при температурі 40 °С протягом 4 годин;
- в реакціях з окисниками відбувається втрата подразнюючих властивостей;
- при сольвеолизе водою спостерігається розкладання на Про-хлорбензальдегид і малонодинитрил.
Структурна формула речовини CS показана на малюнку нижче. У хімічній промисловості його отримують в результаті реакції Кневенагеля (при конденсації альдегідів та кетонів в присутності підстав) – процесу, зворотного гідролізу.
Фізичні властивості
Хлорбензальмалонодинитрил володіє наступними фізичними властивостями:
- щільність – 1040 кг/м3;
- відносна щільність пари по повітрю – 6,5;
- термічна стійкість – до 300 °С;
- температура початку кипіння – 315°С;
- температура плавлення – 95° С;
Зовні з’єднання виглядає як тверда, безбарвна речовина з перцевим запахом. Його дезактивація проводиться за допомогою кип’ятіння у водно-спиртових лужних розчинах.
Вплив на організм людини
Хлорбензальмалонодинитрил у вигляді аерозолю може викликати такі негативні явища:
- сильне сльозотеча;
- відчуття печіння в носоглотці;
- біль за грудиною;
- кон’юнктивіт;
- сухість, подразнення шкіри;
- носова кровотеча.
Хоча речовина CS не відноситься до смертельно небезпечним, воно може викликати пошкодження легенів, печінки і серця при концентрації від 0,27 мг/л і вище, особливо в замкнутих просторах і при тривалому впливі. Досліди на тваринах показали також, що воно володіє тератогенним ефектом. Небезпечною концентрацією в повітрі є 0,002 мг/л. Токсична дія виявляється протягом декількох секунд, а проходить через 15-30 хвилин. Почервоніння шкіри може зберігатися протягом декількох годин.
Застосування
У 1962 р. зі США почалася поставка подразнюючої речовини CS в Південний В’єтнам. Через 2 роки дане з’єднання, було застосовано у боротьбі з партизанським рухом під час громадянської війни. З цього моменту воно почало широко використовуватися американськими військами. За деякими даними, загальна кількість витраченого хлорбензальмалонодинитрила за роки в’єтнамської війни становить більш 6 000 тонн.
Після успішного застосування у військових цілях його почали використовувати в поліції при наведенні громадського порядку. Однак, коли були виявлені його тератогенні властивості, воно було знято з озброєння у європейських країнах. Згідно Конвенції 1993 р. про хімічну зброю це з’єднання заборонено застосовувати у військових цілях, але в ряді країн (Бахрейн, Непал, Південна Корея, Єгипет) воно все ще в ходу.
Існують більш безпечні ирританты, за своєю дією схожі з речовиною CS. Морфолид пеларгоновой кислоти у вигляді аерозолю також дратує органи зору та дихання, але ці симптоми проходять швидше (за 10-15 хвилин на свіжому повітрі) і не вимагають лікування. Даний хімікат володіє набагато меншою токсичністю.
Форми
Для отримання аерозолю хлорбензальмалонодинитрила застосовується кілька способів:
- розчинення в органічних розчинниках;
- розплавлення і розпорошення в рідкій формі;
- використання силіконізоване порошку (для запобігання грудкування активної речовини);
- введення в склад боєприпасів вибухової дії (артилерійські снаряди, хімічні бомби, авіаційні касети, ручні гранати), піротехнічних сумішей;
- застосування в механічних генератори аерозолів і диспергатори.
Вплив на навколишнє середовище
Використання речовини CS в якості токсичного агента може призвести до викиду в атмосферу, де воно може перебувати в пароподібному стані, так і у вигляді суспензії. Розпад з’єднання в повітрі відбувається в результаті фотохімічної реакції з гідроксильними радикалами. Період напіврозпаду становить близько 110 годин.
У ґрунті дане з’єднання володіє низькою рухливістю. У воді і землі основним процесом, що призводить до розпаду CS, служить гідроліз, а не випаровування. На тварин дана речовина має більш слабкий вплив, ніж на людину.
Протиотруту
Специфічного антидоту не існує. При ураженні хлорбензальмалонодинитрилом рекомендуються наступні заходи:
- вийти на свіже повітря (при наявності вітру необхідно знаходитися з навітряного боку);
- широко відкрити очі;
- зняти одяг;
- промити очі чистою прохолодною водою, 1% водним розчином бікарбонату натрію або фізіологічним розчином (його можна приготувати самостійно, додавши 1 ч. л. кухонної солі на 1 л води);
- прийняти душ (починаючи з миття голови).
При контакті з з’єднанням, а також з постраждалою людиною, необхідно використовувати засоби індивідуального захисту – окуляри, протигаз, гумові рукавички. Перед пранням брудної одягу рекомендується провітрити її на відкритому повітрі протягом доби.
