Здравей, %username%.
Както обещах — ето е статия-істория за жълтия фосфор и за това как той прекрасно горял под Львов в Украйна относително наскоро.
Да, знам — Google предоставя много информация за тази авария. За съжаление, повечето от нея е несъстоятелна или, както казват свидетелите, лъжа.
Нека да разберем!
Първо — непопулярната част, която е много важна!
Както казва скучната Уикипедия, фосфорът е един от разпространените елементи в земната кора: съдържанието му е 0,08—0,09 % от масата й. В свободно състояние не се среща поради високата химическа активност. Образува около 190 минерала, най-важните от които са апатит Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH), фосфорит Ca3(PO4)2 и други. Фосфорът е част от важни биологични съединения — фосфолипиди. Съдържа се в животинските тъкани, влиза в състава на белтъци и други важни органични съединения (АТФ, ДНК), е елемент на живота. Запомни това, %username%, а сега продължаваме напред.
Фосфорът в чист вид е бял, червен, черен и метален. Това се нарича алотропни модификации — в тях разбират добре нежния пол, тъй като на допир може да различи диаманта от графита — а това също са алотропни модификации, само че при въглерода. В общи линии, фосфорът е същият.
Героят на нашата история — жълтият фосфор — всъщност представлява неочистен бял. Много често „неочистен“ означава примес от червен фосфор, а не някакви ужасни чужди елементи.
Жълтият фосфор (както и белият) е наистина ад: силно токсично (ПДК в атмосферния въздух 0,0005 мг/м³), запалимо кристално вещество от светло-жълт до тъмнокафяв цвят. Плътност 1,83 г/см³, топи се при +43,1 °C, кипи при +280 °C. Не се разтваря във вода, на въздуха лесно се окислява и самозапалва. Горел като ослепително ярко-зелено пламъче, освобождаващо плътен бял дим — малки частици декаоксид на тетрафосфора P4O10. Това е отново скучната Уикипедия, но те моля, %username% — запомни и тази информация.
Сега ще се запознаем.
Първо, въпреки токсичността на фосфора, е много трудно да се отровиш с него по една проста причина: той се самовъзпламенява във въздуха. Много бързо. И гори, както вече беше споменато, с яркосиньо-зелено пламъче. На практика това изглежда така: поставяш парче на масата — и то постепенно започва да пуши. След това по-бързо. После още. А после избухва и гори. Времето на взрива зависи от размера на парчето: колкото по-малко е — толкова по-бързо. И затова ми е трудно да си представя фина прах от жълт фосфор във въздуха — той просто ще се запали.
Въпреки това, можеш да възразиш, че пишат: смъртоносната доза жълт фосфор за човек е 0,05-0,15 грама, той се разтваря добре в течности на организма и при попадане вътре бързо се усвоява (между другото, червеният фосфор е неразтворим и затова сравнително слабо токсичен). Остро отравяне настъпва при вдишване на изпарения от жълт фосфор и/или при попадане в стомашно-чревния тракт. Отравянето се характеризира с болки в стомаха, повръщане, красиви светещи в тъмното повръщени маси, излъчващи миризма на чесън, и диария. Друг симптом на острото отравяне с жълт фосфор е сърдечна недостатъчност.
Четейки това, по някаква причина си спомних за отравяне с фосфин (поради много сходни симптоми) и дълбоко се замислих — но вече не за съществуването на изпарения от жълт фосфор, а за адекватността на индивидите, които видели пушещо, светещо в тъмното парче нещо — и незабавно го изяли. Но това е друга тема.
Между другото, за да получиш разтвор на фосфор във вода от 3 мг/л — а това е наситен разтвор, той не се разтваря повече — трябва да разтърсиш парче фосфор във вода в продължение на седмица. Ами, не съм го измислил аз, така казва ГОСТ 32459-2013 — а това не е просто разни интернет източници!
В общи линии, според мен, токсичността на фосфора е силно преувеличена. Но той има и други нюанси. За тях — по-долу.
Фосфор гори, както обичат да казват специалистите, работещи с него, по правилото на бургията: тоест горящото парче се впитва в повърхността, на която гори. В масата. В метала. В обувката. В ръката. Причината е проста: продуктът на горенето — оксид на фосфора — всъщност е киселинен оксид, който веднага привлича вода, образувайки фосфорна киселина. Фосфорната киселина, макар и не толкова сладка като сулфурната или флуоридната, не е по-малко опасна — и затова всичко разяжда. Между другото, тя понякога се добавя в течности за почистване на тоалетни. Чудесното съчетание на високотемпературно горене (до 1300 °C) и гореща киселина придава допълнителни дупки на вашата маса, а ако нямате късмет — и на организма. И да, %username% — това е много болезнено.
Вече много пъти съм твърдял и ще продължа да твърдя, че няма по-голям враг на човека от самия него: разбира се, свойствата на жълтия фосфор не са останали незабелязани — и добри хора са придумали да го добавят в запалителни боеприпаси, тъй като е много удобно, когато нещо изведнъж избухва във въздуха!
Изглежда много красиво — можеш да се насладиш.
А ето, че хората след такива атаки изглеждат не много красиво — така че по-добре не гледай.
Тъй като всичко това е много приятно, разработката, изпитанията, транспортирането, търговията, употребата и обезвреждането на фосфорни боеприпаси се извършват с оглед на редица международни споразумения и договори, сред които:
- Декларация от Санкт Петербург "За забрана на употребата на взривни и запалителни куршуми" от 1868 година.
- Допълнителни протоколи от 1977 година към Женевската конвенция за защита на жертвите на война от 1949 година, които забраняват употребата на боеприпаси с бял фосфор, ако граждански лица попадат в опасност. Между другото, САЩ и Израел не ги подписаха.
- В съответствие с Третия протокол към Конвенцията на ООН за конкретни видове оръжия от 1980 година, запалително оръжие не трябва да се използва срещу граждански лица, а освен това не може да се използва срещу военни обекти, които са в зоната на струпване на гражданското население.
Общо взето, много хартия, но те имат статут, близък до този на тоалетната, защото тези боеприпаси се използват навсякъде — Палестина и Донбас могат да потвърдят.
Тъй като фосфорът реагира с вода само при температури над 500 градуса по Целзий, за гасене на фосфор се използва голямо количество вода (за понижаване на температурата на огнището и преобразуване на фосфора в твърдо състояние) или разтвор на меден сулфат (медния купорос), а след гасене фосфорът се покрива с влажен пясък. За да се предотврати самозапалването, жълтият фосфор се съхранява и транспортира под слой вода (или разтвор на калциев хлорид, ако искаш да бъдеш по-точен, но водата също върши работа). Това е важно!
Кой произвежда фосфор? А тук, %username%, някой ще се гордее: основният доставчик на фосфор, хранителна фосфорна киселина, хексафосфат и триполифосфат на натрия е гордият Казахстан!
Всъщност, още от времето на СССР в славния град Джамбул (да, същият именит Джамбул Джабаев) беше построено предприятие Казфосфат. След това Джамбул беше преименуван на Тараз — но да не обсъждаме целесъобразността, казахите знаят най-добре — но предприятието остана. Наличието на суровинна база и капацитет, както и изключително ниските разходи за труд (а в Тараза/Джамбул всъщност няма много работа) обясняват, че жълтият фосфор се произвежда точно тук.
Когато бях в това предприятие — там е прекрасно! Южна Казахстан, 300 км до Узбекистан — топло! Птичките пеят! Всичко е зелено! На хоризонта — планини! Красота!
Между другото, заводът на Казфосфат не нарушава тази идилия: всичко е в зеленина, цветя, на склон на малка планина.
Наистина е хубаво.
Причината за красотата е проста — суровината, продуктът и остатъците от производството са фосфорсъдържащи вещества, които всъщност са торове. Всичко расте и цъфти.
Между другото, най-висшият ръководен състав на завода не обича глухарчета. Никой не знае защо. И затова, преди посещението на най-висшия ръководител, работниците организират субота за плевене на глухарчета. Какво е да водиш война с глухарчета — всички знаят от градината, в контекста на фосфорната анархия, това е напълно безсмислено: стига за един ден, максимум — два. Но ръководството е такова.
Особено ме впечатли работата на лабораторията на предприятието. Там наистина работят големи умници. А за да разбереш, %username%, ето няколко факта.
Важно е да се контролира замърсяванията в жълтия фосфор — особено арсен, антимон, селен, никел, мед, цинк, алуминий, кадмий, хром, живак, олово, желязо. За да се контролира всичко това — фосфорът трябва да се разтвори, а всичко, което се контролира — не трябва да се изпарява.
Задача номер едно: как да се претегли това, което се запалва на въздуха? Правят го така: чукат парче фосфор под слой вода, вземат по-големи парчета — малките горят твърде бързо — и пренасят в чаша с вода. После претеглят друга чаша с вода, вземат фосфора от първата, почистват с алкохол, изчакват да изсъхне — и го хвърлят в претеглената чаша с вода. По разликата в теглото определят масата на фосфора.
Тъй като може да се запали — до него стои разтвор на меден сулфат — ако се запали, хвърлят го в него.
След това фосфорът се разтваря. Разтваря се в азотна киселина, наситена с бромови пари — много мила и ароматна вещ. Препоръчвам за домакинството. Необходимо е да се хвърли фосфор в тази смес, след това да се загрее леко, а когато започне реакцията — да се пренесе в корито със студена вода, тъй като загряването е колосално. И да се разбърква постоянно — ако не се разбърква, парчетата просто ще изскочат от бълбукащата смес — резултатите ще бъдат неточни! Разбъркват се с ръка, на която има две ръкавици: гумена за киселината — и войлочна за температурата (просто гумената се залепва, а просто войлочната — не спасява от капки киселина. Истината е, че ако попадне фосфор — и двете няма да помогнат.
Завладяваща гледка на разтворен жълт фосфор
При това летят окиси на азота и бром — за сведение. Момичетата трябва да се страхуват именно от тези рижи опашки и парчета фосфор, които могат да попаднат на дрехите или ръкавицата. Не се споменава за отравяне от 'пари' или 'разтвори' на фосфор.
Да, между другото, заплатата на момичетата, които го правят — не е по-висока от $200 (а разгадаването е просто: в Тараза няма къде другаде да работят, вече го казах). Така че следващия път, %username%, когато се оплакваш за ниската заплата и вредността на работата — помни Казфосфат!
Сега, когато основните знания са натрупани — преминаваме към самата авария във Львов.
Тъй като фосфорът е търсен в Европа, Казфосфат активно изнася продукцията си чрез чешки партньори. Тя пътува в цистерни, пълни с вода, и е ясно, че ще бъде транспортирана със железопътен транспорт.
В понеделник, 16 юли 2007 година, в 16:55 в Буското район на Лвовска област в Украйна на участъка Красное-Ожидив излязоха от релсите и се преобърнаха 15 цистерни с жълт фосфор от товарен влак №2005. В състава на влака имаше общо 58 вагона. Цистерните пътуваха от казахската станция Аса (Тараз, Казахстан) до станцията Оклеса (Република Полша). Изтичането на фосфор от една цистерна предизвика самовозгорание на шест други цистерни.
Изглеждаше епично
А след това — смес от паника, раздута от медиите, отсъствие на опит с жълт фосфор и напълно невежество по химия.
По време на гасенето на пожара се образува облак от горивни продукти с площ на поражение около 90 квадратни километра. В тази зона се намираха 14 населени места в Буското район, където живеят 11 хиляди души, а също и отделни територии в Радехивския и Бродивския район. МНС на Украйна предложи на жителите на близките села да се евакуират и изпрати около десет автобуса, но много хора отказваха да напуснат домовете си. Лвовските власти увериха, че никого няма да евакуират принудително, въпреки че предупредиха за непредсказуемостта на последствията от инцидента. Общo за нощта от 6 населени места в Буското район временно бяха изселени около 800 жители.
Към вторник броят на пострадалите беше 20 души (6 специалисти от МНС, 2 представители на МВР, 2 железничари и 10 местни жители), от които 13 в тежко и средно тежко състояние бяха хоспитализирани във военния медицински клиничен център на Западното оперативно командване в Лвов. Седем от хоспитализираните са служители на МНС, двама – служители на Пътната полиция, четирима – местни жители.
В същото време, в медиите се надигна жесток и дивашки вой. Някои от перлите:
- …
Читайки всичко това, ми става тъжно. Защото показва абсолютна невежествo по химия в масата. И как е лесно да се манипулира с необразованата маса (между другото, %username%, знаеше ли, че робовладелците в САЩ постоянно вярвали, че робите трябва да бъдат неграмотни — за да не могат да фалшифицират удостоверения за отпуск, други документи, да водят кореспонденция с други селища, да координират въстания и т.н. — малко се е изменило).
По-обективните събития в хронологията са показани тук (внимание — украински, ако не знаеш как да се срамуваш — Google Translate):
Какво може да се разбере от тази хронология?
- Никой не е знаел нищо.
- Всички искаха да се рекламират.
- Пожарникарите/МЧС бяха уплашени.
- Военните също.
- Сред местните имаше пълен хаос.
- Докато на 18 юли не пристигнаха представители на Казфосфат — никой не разбираше какво да прави.
- Никой не искаше да плаща за нещо.
След разговор с някои от служителите на Казфосфат, които пряко участваха в ликвидирането на последиците от инцидента, мога да кажа следното.
Нямаше експлозия/самозапалване/взривяване на фосфора — той спокойно плуваше под водата. И жълтият фосфор не може сам по себе си да експлодира! Но имаше повреда на железопътната линия, поради което цистерните слезли от релсите. При удара на цистерните се образува пукнатина, през която изтече вода — и фосфорът спокойно се запали. Температурата и особеностите на горенето окончателно унищожиха цистерната.
- Белият дим е напълно обясним — това са пари на фосфорна киселина, а не на фосфор. Ако се вдишват, да, ще започне силна кашлица и въобще не е особено полезно. Въпреки това, не е смъртоносно вредно. Повечето наранявания на местното население са свързани с това, че хората побягнали да събират интересни пушещи парчета в бутилки с вода, а отцепление веднага не е било поставено — всички се страхуваха.
- Страхът на пожарникарите, че това, което наричат 'тази дрян от водата гори!' е свързан с това, че мощната струя вода разбиваше фосфора на по-малки парчета — те се разлетяха и се запалиха. Трябваше да се използва слаб поток или пяна, което впоследствие и направиха.
- Между другото, когато всичко беше изгасено и останаха само парчета вътре в цистерната — я гасиха казахи. Как я гасиха — събираха и хвърляха в кофи с вода предимно. Един от тях — главният технолог на завода, запален пушач. Е, той гасеше и пушеше. Някъде дори се появили снимки на „безумния казах, който в страшен химически пожар пуши!“ Ами какво?
- Никаква екологична катастрофа и „второ Чернобил“ не е имало и не могло да има — по същество природата получи доза фосфорни торове.
- Единственият човек, който се държа адекватно, слушаше казахите и правеше каквото трябваше — Владимир Антонец, първи заместник-министър на МЧС. Вероятно, защото генерал-полковник с куп награди.
След като стана ясно, че сензация не е имало: тероризъм не е имало, заплахи за екологична катастрофа също, никой не е починал и пари не ще дадат — интересът към катастрофата бързо изчезна. Официално причините за аварията бяха обявени:
- Неподходящо състояние на пътищата на този железопътен участък.
- Нарушение на правилата за безопасност от страна на работниците на локомотивния екипаж.
- Небрежност (игнорирани инструкции за температурния режим на превоз на особено опасни товари).
- Неподходящо техническо състояние на цистерните.
Всъщност най-истинското от всичко това е първото. Останалото добавиха, за да не платят на казахите за загубата на товара. Е, като че ли застраховката компенсира.
Така че всички останаха с по своето.
Поучение, %username%: учете химия. Тя е навсякъде. Ще ви помогне и да живеете, и да оцелеете, и да разберете нещо за себе си.
И накрая…
Не всички химически съединения са вредни. Без водород и кислород, например, не беше възможно да се получи вода, основният компонент на бирата.
— Дейв Бари, никога не е химик
Източник: habr.com
