(1) H2S物理化学特性
常温常压下为无色气体,分子量:34.09,具有强烈的臭蛋样气味,易溶于水生成氢硫酸,也可溶于醇类、甘油、石油制品中,气体比空气略重,相对密度为1.189,绝热指数:1.30,沸点:-60.2℃,熔点:-82.9℃,标准状态粘度:0.01166cP,临界压力:8.73Mpa(A),临界温度:100.4℃,标准状态粘度:0.01166cP,爆炸极限:4.3%~45.5%;自燃点:290℃;化学性质不稳定,在空气中容易燃烧及爆炸;对金属具有很强的腐蚀性,也易吸附于各种织物;属于神经性毒物,对呼吸道和眼有明显刺激作用,低尝试时刺激作用明显,高浓度时,表现为中枢神经系统症状,严重时可引起死亡,危害程度Ⅱ级,车间最高允许浓度10mg.m-3
(2) 毒理
H2S为窒息性气体,进入人体后,使血液运氧能力或组织利用氧的能力发生障碍,造成人体组织缺氧的有害气体。
H2S主要经呼吸道进入,皮肤吸收很少,进入体内后迅速氧化成硫化物、硫代硫酸盐或硫酸盐,经过肾脏由尿排出,小部分则以原来的形态由肺脏排出。
H2S是强烈的神经毒物,对粘膜有刺激作用。H2S对眼和呼吸道粘膜有很强的刺激作用,与粘膜表面的钠作用生成硫化钠,在眼部可引起结膜炎和角膜溃疡;在呼吸道可引走支气管炎,甚至造成中毒性肺炎和肺水肿。
H2S的危害作用主要是它与细胞呼吸酶中的三价铁结合,抑制了酶的活性,使组织细胞内氧化还原过程发生障碍,造成组织缺氧。同时对其他一些酶的活性也有影响,例如与谷胱甘肽结合,使有关的酶失去活性,并能使脑、肝中的三磷酸腺苷酶的活性降低,H2S并不与正常血红蛋白起作用,但可以与高铁血红蛋白结合成硫高铁血红蛋白。
(3) 临床表现
由于H2S常浓度>900mg.m-3,嗅神经麻痹而嗅不出硫化氢的存在,故不能依靠其气味强烈与否来判断硫化氢的危险程度,高浓度时,可直接抑制呼吸中枢,迅速窒息死亡。
见表19-14轻度中毒多因较长时间接触低深度H2S所致,主要表现为明显的眼及上呼吸道刺激症状,如眼痛、流泪、羞明,眼睑痉挛、视力模糊或有彩环出现,流涕呛咳、胸痛、胸闷、恶心等;沿有逐渐加重的全身症状,如头痛、头晕、乏力、心悸、呼吸困难、冷汗淋漓、甚至可发生晕厥或意识模糊。
表4不同浓度H2S对人体的危害
H2S浓度/μg.g-1 | 人的表现 |
50~70 100 200 500 700 1000 | 眼睛发炎、刺激呼吸道粘膜 3~15min后,引起咳喘、刺激眼睛、失去嗅觉 迅速破坏嗅觉,灼烧眼睛和喉咙 数分钟内引起眩晕,失去知觉,判断能力和平衡,呼吸困难 很快造成昏迷,不省人事 抑制呼吸中枢,迅速窒息而死亡 |
中度中毒多因轻度中毒后继续吸入H2S气体或吸入较高浓度硫化氢(300~600 mg.m-3)而直接引出,出现化学性肺炎及化学性肺水肿,患者呼吸困难、胸闷、气短、心悸、头痛、头晕、恶心等明显加,很快由意识模糊陷入昏迷状态。查体可见患者面色灰白或发绀、皮肤湿冷、意识丧失、呼吸浅快、脉搏频弱、心音低钝、肺内可闻干性可湿性罗音;血压初可正常或偏高,继则下降;瞳孔常散大。各种生理反射减弱或消失;体温升高。
重度中毒多因吸入高浓度H2S引起,重者可在数秒钟内昏迷倒地,似电击样,甚至造成呼吸中枢麻痹、死亡,病人常表现为深度昏迷,全身痉挛或强直,大小便失禁,皮肤湿冷发绀,瞳孔散大或缩小或不等大,生理反射全部消失;呼吸浅快而不规则,肺内可闻及散在的湿罗音;心音低钝,心律快而不齐,心电图可显示ST-T波及各种心律失常表现;病人常陷入休克状态;肌张力多增高,但严重者肌张力反见低下。此期人往往有多种合并症存在,如肺炎、肺水肿、脑水肿,酸中毒、休克、心肌损害,肝肾损害等。
(4) 预防
眼睛防护:戴化学品眼睛和面罩避免眼睛接触;
皮肤防护:穿防护服、避免长期或经常重复接触该物质;
呼吸防护:穿空气呼吸器;
通风:严格遵守安全操作制度,在进入硫化氢环境作业区,应进行充分通风,确认安全后方可进入作业区,工经常检查安全操作制度的执行情况,并加强安全宣传教育。
(5) 治疗
眼睛接触:睁开眼睛时,立即用新鲜水冲洗眼睛至少15min;
皮肤接触:脱掉受污染的防护服,用肥皂和水彻底清洗皮肤,并立即去医院;
呼吸接触:立即移送到新鲜空气处,紧急去医院;
急性中毒患者应立即脱离中毒现场,移到新鲜空气处进行抢救;
硫化氢中毒易引起患者昏迷及呼吸心跳停止,应随时进行复苏治疗;
现场急救时可采用高浓度氧治疗,高压氧能明显提高血液溶解氧的含量,有助于氧在组织中的弥散和水肿组织的供氧;
轻度中毒患者移至空气新鲜处,自行缓解,但嗜睡,头痛、头晕乏力、恶心等症状可能延续数日方渐消失,一般无合并症及后遗症发生;中度中毒患者若移离中毒现场积极抢救,昏迷可较快复苏,但嗜睡、烦躁、头痛、头晕、乏力、恶心、食欲不振等症状可持续相当时日,重度治疗难度大,愈后可能留一些后遗症如神经衰弱、植物神经功能紊乱、性功能障碍等。
2)羰基倾倒物[3~5,10]
羰基化合物是催化剂缷出过程中,元素Ni、Fe、Co、Mo与CO低温反应的产物。
典型的反应:
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,而羰基镍[Ni(CO)4]的毒性最大。温度越低越易生成[Ni(CO)4],在相同温度及CO浓度下,压力越高越易生成。
Ni、Fe、Co、Mo的来源:催化剂含有的Ni、Co、Mo;原料油中Ni、Fe、Co、Mo沉积在催化剂上。
CO的来源:制氢装置产生的氢气中携带的CO;当停工使用N2保护,氮气中氧含量高、反应器订层温度高时,催化剂上的积炭也可形成CO。
控制措施:严格控制制氢装置CO<10μg.g-1(即:0.007mg.m-3),否则不允许打开反应器或缷催化剂。
(1) 羰基化合物物理化学特性(见表19-5)
表5 几种羰基化合物物理化学特性
项目 | Ni(CO)4 | Co2(CO)8 | Fe(CO)5 | Fe(CO)9 | Fe3(CO)12 | Mo(CO)6 |
颜色 状态 沸点/℃ 相对密度 蒸气压/mmHg 形成条件 分解温度/℃ | 清澈 液体 43 1.31 238(15℃) 30~50℃ 50℃(1MPa) | 橙色 结晶体 1.73 0.72(15℃) 220℃(15MPa) 60℃(1MPa) | 清澈 液体 104.6 1.453 26(16℃) 173℃(20MPa) 130℃(1MPa) | 黄色 片状 2.085 <Fe(CO)5 | 绿色 小块 1.996 150℃ | 无色 结晶体 1.96 43(100℃) 200℃(20MPa) 150℃ |
Ni(CO)4 其他物理化学特性:
分子量:170.73;0.5~3μg.g-1间可嗅到煤烟气味:不溶于水(水中溶解200μg.g-1)、稀酸及碱液,溶于有机溶剂和硝酸中;火灾危险性;液体与空气接触在65℃下可自燃;爆炸下限:20℃时2%;闪点:<-20℃;熔点:-25℃;致癌剂;化学性质不稳定,可分解,加热到>95.6℃可爆炸;与空气强烈反应,可与氯酸盐、硝酸盐、过氧化物等强氧化剂反应。
(2) Ni(CO)4 危害
Ni(CO)4为高毒性化学品,60℃时分解成一氧化碳和镍的化合物损害肺行细管壁而发生肺水肿、出血,中枢神经系统、肝脏、肾上腺和肾脏发生出血性和变性改变。
气体浓度>TLV(临界极限值)后,初始症状:头疼、眩晕、四肢无力、皮肤冷湿、出汗多、恶心、呕吐、胸闷、咳嗽、呼吸困难,移送到新鲜空气处可比症状中解放出来;12~36h内,会出现剧烈胸痛伴随呼吸急促、体温升高、眩晕、失眠和焦虑不安;严重时,中风痉挛、中枢神经系统紊乱、化学性肺炎、肺水肿直至死亡。
眼睛接触:该物质为严重的眼睛刺激剂,可造成眼睛永久损坏和失明,症状:疼痛、流眼泪、肿胀、发红、视物模糊和眼睛发炎,伤害程度取决于进入眼睛的量和急救治疗的速度和彻底性;