О жёлтом фосфоре и панической природе человека
Привет, %username%.
Как и обещал — вот тебе статья-рассказ о жёлтом фосфоре и о том, как он славно горел подо Львовом на Украине относительно недавно.
Да, я знаю — гугл даёт массу информации об этой аварии. К сожалению, большинство того, что он выдаёт — неправда, или, как говорят очевидцы, брехня.
Давай разберёмся!
Ну вначале — никем не любимая матчасть, а она между прочим очень важна!
Как рассказывает скучная Википедия, фосфор — один из распространённых элементов земной коры: его содержание составляет 0,08—0,09% её массы. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca5(PO4)3 (F, Cl, OH), фосфорит Сa3(PO4)2 и другие. Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений — фосфолипидов. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК), является элементом жизни. Запомни это, %username%, а мы пойдём дальше.
Фосфор в чистом виде бывает белый, красный, чёрный и металлический. Это называется аллотропные модификации — в них очень хорошо разбирается слабый пол, потому что на ощупь может отличить бриллиант от графита —, а это тоже аллотропные модификации, только у углерода. В общем, фосфор такой же.
Герой нашего рассказа — жёлтый фосфор — на самом деле представляет собой неочищенный белый. Очень часто «неочищенный» — это означает примесь красного фосфора, а не каких-то там жутких посторонних элементов.
Жёлтый фосфор (впрочем, как и белый) — это самый настоящий адЪ: сильно ядовитое (ПДК в атмосферном воздухе 0,0005 мг/м³), огнеопасное кристаллическое вещество от светло-жёлтого до тёмно-бурого цвета. Удельный вес 1,83 г/см³, плавится при +43,1 °C, кипит при +280 °C. В воде не растворяется, на воздухе легко окисляется и самовоспламеняется. Горит ослепительным ярко-зеленым пламенем с выделением густого белого дыма — мелких частичек декаоксида тетрафосфора P4O10. Это опять скучная Википедия, но прошу, %username% — запомни и эту информацию.
Теперь будем разбираться.
Ну во-первых, несмотря на токсичность фосфора, отравиться им крайне сложно по очень простой причине: он самовоспламеняется на воздухе. Очень быстро. И горит он, как уже было сказано, синим ярко-зеленым пламенем. На практике это выглядит так: кладёшь кусочек на стол — и он потихоньку так начинает дымиться. Потом быстрее. Потом ещё. А потом вспыхивает и горит. Время вспышки зависит от размера кусочка: чем меньше — тем быстрее. А потому мне трудно представить мелкую пыль жёлтого фосфора в воздухе — она просто загорится.
Хотя, возразишь может быть ты, вот пишут: смертельная доза жёлтого фосфора для человека составляет 0,05–0,15 грамм, он хорошо растворяется в жидкостях организма и при попадании внутрь быстро всасывается (кстати, красный фосфор нерастворим и потому сравнительно малоядовит). Острое отравление наступает при вдыхании паров жёлтого фосфора и/или при попадании их в желудочно-кишечный тракт. Отравление характеризуется болями в животе, рвотой, красивыми светящимися в темноте рвотными массами, издающими запах чеснока, поносом. Ещё одним симптомом острого отравления жёлтым фосфором является сердечная недостаточность.
Прочитав это я почему-то вспомнил про отравление фосфином (уж очень походи симптомы) и крепко задумался —, но уже не о существовании паров жёлтого фосфора, а об адекватности индивидуума, который увидел дымящийся, светящийся в темноте кусок неведомого чего-то — и немедленно его съел. Ну то такое.
Кстати, чтобы получить раствор фосфора в воде 3 мг/л —, а это насыщенный раствор, больше он не растворяется — трясти кусочек фосфора в воде надо неделю. Ну это не я придумал, так говорит ГОСТ 32459–2013 —, а это тебе не интернеты всякие!
В общем на мой взгляд — токсичность фосфора очень сильно преувеличена. Но у него есть другие нюансы. О них — ниже.
Горит фосфор, как любят говорить специалисты, с ним работающие, по правилу буравчика: то есть горящий кусок въедается в поверхность, на которой горит. В стол. В металл. В ботинок. В руку. Причина проста: продукт горения — оксид фосфора — это по сути кислотный оксид, который тут же тянет воду, образуя фосфорную кислоту. Фосфорная кислота хоть и не такая няшная, как серная или плавиковая, но кушать любить не меньше —, а потому всё и разъедает. Кстати, её иногда добавляют в жидкость для чистки унитазов. Милое сочетание высокотемпературного горения (до 1300 °C) и горячей кислоты и придаёт дополнительные отверстия твоему столу, а если не повезёт — и организму. И да, %username% — это Очень Больно.
Я уже много раз утверждал и буду утверждать, что нет большего врага человеку, чем он сам: конечно, свойства жёлтого фосфора не остались не замеченными — и добрые люди придумали добавлять его в зажигательные боеприпасы, ведь очень удобно, когда что-то внезапно загорается на воздухе!
Так как всё это очень прелестно, то разработка, испытания, транспортировка, торговля, применение и утилизация фосфорных боеприпасов производятся с учётом ряда международных соглашений и договоров, среди которых:
- Санкт-Петербургская декларация «Об отмене употребления взрывчатых и зажигательных пуль» 1868 года.
- Дополнительные протоколы 1977 года к Женевской конвенции о защите жертв войны 1949 года, запрещающие применение боеприпасов с белым фосфором, если гражданские лица попадают вследствие этого в опасность. США и Израиль их не подписали, кстати.
- В соответствии с Третьим протоколом к Конвенции ООН по конкретным видам оружия 1980 года, зажигательное оружие не должно использоваться против гражданских лиц, и, кроме того, нельзя применять его против военных объектов, которые находятся в зоне сосредоточения гражданского населения.
В общем бумаг много, но они имеют статус близкий к туалетной, потому что используются эти боеприпасы сплошь и рядом — Палестина и Донбасс подтвердят.
Так как фосфор реагирует с водой лишь при температуре свыше 500 градусов по Цельсию, то для тушения фосфора используют воду в больших количествах (для снижения температуры очага возгорания и перевода фосфора в твердое состояние) или раствор сульфата меди (медного купороса), после гашения фосфор засыпают влажным песком. Для предохранения от самовозгорания жёлтый фосфор хранится и перевозится под слоем воды (раствора хлорида кальция, если уж быть точным, но вода тоже сойдёт). Это — тоже важно!
Кто же производит фосфор? А вот тут, %username%, кое-кто проникнется гордостью: основной поставщик фосфора, пищевой фосфорной кислоты, гексафосфата и триполифосфата натрия — гордый Казахстан!
На самом деле ещё со времён СССР в славном городе Джамбул (да, имени того самого Джамбула Джабаева) было построено предприятие Казфосфат. Потом Джамбул переименовали в Тараз — ну не будем обсуждать целесообразность, казахам виднее —, но предприятие осталось. Наличие сырьевой базы и мощность, а также чрезвычайно низкая стоимость рабочей силы (а больше в Таразе/Джамбуле по сути и работать негде) обусловили то, что жёлтый фосфор делают именно тут.
Когда я был на этом предприятии — там хорошо! Южный Казахстан, 300 км до Узбекистана — тепло! Птички поют! Всё зелёное! На горизонте — горы! Красота!
Кстати, завод Казфосфата никак не нарушает эту идиллию: весь в зелени, цветах, на склоне небольшой горы.
Причина красоты проста — сырьём, продуктом и отходами производства являются фосфорсодержащие вещества, которые вообще-то удобрения. Вот всё и растёт-цветёт.
Кстати, самое высокое начальство завода очень не любит одуванчики. Никто не знает, почему. А потому перед визитом самого высокого начальства работникам устраивают субботник по выпалыванию одуванчиков. Ну как оно — воевать с одуванчиками — знают все по даче/огородам, в рамках фосфорного беспредела это — совершенно бессмысленно: хватает на день, максимум — два. Но руководство — оно такое.
Особенно меня впечатлила работа лаборатории предприятия. Там сидят действительно большие умницы. А чтобы ты понял, %username%, немножко фактов.
В жёлтом фосфоре очень важно контролировать примеси — особенно мышьяк, сурьму, селен, никель, медь, цинк, алюминий, кадмий, хром, ртуть, свинец, железо. Чтобы всё это контролировать — фосфор нужно растворить, а при этом всё, что контролируется — не должно улететь.
Задача номер раз: как взвесить то, что загорается на воздухе? Делают так: долбят слиток фосфора под слоем воды, отбирают кусочки побольше — мелкие вспыхивают слишком быстро — и переносят в стакан с водой. Потом взвешивают другой стакан с водой, берут фосфор из первого, обтирают спиртом, ждут, пока высохнет — и бросают во взвешенный стакан с водой. По разнице веса определяют массу фосфора.
Поскольку может и загореться — рядом стоит раствор медного купороса — если загорелось, то бросают в него.
Потом фосфор растворяют. Растворяется он в азотной кислоте, насыщенной парами брома — очень милая и ароматная вещь. рекомендую в хозяйстве. Необходимо кинуть фосфор в эту смесь, потом чуть-чуть нагреть, а когда пойдёт реакция — перенести в корыто с холодной водой, потому что разогрев идёт колоссальный. И мешать-мешать-мешать — если не мешать, то кусочки просто выпрыгнут из бурлящего супа — результаты будут неточными! Мешают рукой, на ней две рукавицы: резиновая от кислоты — и войлочная от температуры (просто резиновая приплавляется, а просто войлочная — не спасает от капель кислоты. Правда, если попадёт фосфор — не спасут обе.
Летят при этом окислы азота и бром — это к сведению. Бояться девушки именно этих рыжих хвостов и кусочков фосфора, которые могу попасть на одежду или рукавицу. Отравления «парами» или «растворами» фосфора не припоминают.
Да, кстати, зарплата девушек, которые это делают — не выше $200 (а разгадка проста: в Таразе больше негде работать, я это уже говорил). Так что в следующий раз, %username%, когда будешь ныть о низкой зарплате и вредности работы — вспомни Казфосфат!
Ну, а вот теперь, когда основные знания накоплены — переходим собственно к аварии во Львове.
Поскольку в Европе фосфор востребован, то Казфосфат через чешских партнёров активно экспортирует продукцию. Едет она в цистернах, заполненных водой, и понятно, что железнодорожным транспортом.
В понедельник, 16 июля 2007 года, в 16:55 в Буском районе Львовской области Украины на перегоне Красное-Ожидив сошли с рельсов и перевернулись 15 цистерн с желтым фосфором товарного поезда №2005. Всего в составе было 58 вагонов. Цистерны следовали с казахской станции Аса (Тараз, Казахстан) на станцию Оклеса (Республика Польша). Утечка фосфора из одной цистерны спровоцировала самовозгорание шести других цистерн.
А дальше — смесь паники, раздутой СМИ, отсутствия опыта работы с жёлтым фосфором и полное незнание химии.
Во время тушения пожара образовалось облако из продуктов горения с зоной поражения около 90 квадратных километров. В этой зоне оказались 14 населенных пунктов Буского района, где проживает 11 тысяч человек, а также отдельные территории Радехивского и Бродивского районов области. МЧС Украины предложило жителям близлежащих сел эвакуироваться и направило им около десяти автобусов, однако многие люди отказывались покидать свои дома. Львовские власти заверили, что принудительно никого эвакуировать не будут, хотя и предупредили о непредсказуемости последствий аварии. Всего за ночь из 6 населенных пунктов Буского района временно отселены около 800 жителей.
Ко вторнику пострадавших насчитывалось 20 человек (6 специалистов МЧС, 2 представителя МВД, 2 железнодорожника и 10 лиц из числа местного населения), из них 13 в тяжелом и средне-тяжелом состоянии были госпитализированы в военный медицинский клинический центр Западного оперативного командования во Львове. Семеро госпитализированных — работники МЧС, двое — работники Госавтоинспекции, четверо — местные жители.
Одновременно, в СМИ поднялся жесточайший и дичайший вой. Некоторые из перлов:
Читая всё это — мне грустно. Потому что это показывает абсолютное незнание химии в массе. А также — как легко манипулировать необразованной массой (кстати, %username%, а ты знал, что рабовладельцы в США устойчиво считали что рабы должны быть неграмотными — чтобы не могли подделать отпускные удостоверения, прочие бумаги, вести переписку с другими поселениями, координировать восстания и т.д. — мало что изменилось).
Более или менее объективные события в хронологии показаны здесь (осторожно — украинский, если позор и не знаешь — Google Translate):
- Раз
- Два
- Три
Что можно понять из этой хронологии?
- Никто ничего не знал.
- Все хотели попиариться.
- Пожарники/МЧС были напуганы.
- Военные — тоже.
- Среди местных был полный бардак.
- Пока 18 июля не приехали представители Казфосфата — никто не понимал, что делать.
- Никто не хотел платить за что-либо.
После беседы с некоторыми сотрудниками Казфосфата, непосредственно принимающими участие в ликвидации последствий аварии, я могу сказать следующее.
Никакого взрыва/самовозгорания/подрыва фосфора не было — он спокойно ехал себе под водичкой. Да и не умеет сам по себе жёлтый фосфор взрываться! Но имело место повреждение железнодорожного полотна, из-за чего цистерны сошли с рельс. При ударе цистерн произошло образование трещины, через неё вытекла вода — ну и фосфор благополучно загорелся. Температура и особенности горения окончательно разрушили цистерну.
- Белый дым вполне объясним — это пары фосфорной кислоты, но никак не фосфора. Если ими дышать — да, начнётся сильный кашель и вообще это не особенно полезно. Впрочем, и не смертельно вредно. Большинство травм местного населения связано с тем, что люди побежали собирать интересные дымящиеся кусочки в бутылки с водой, а оцепление сразу не поставили — все боялись.
- Страх пожарных, что якобы «эта дрянь от воды горит!» связан с тем, что мощная струя воды разбивала фосфор на более мелкие кусочки — ну те разлетались и загорались. Нужно было или слабым потоком, или пеной, что впоследствии и сделали.
- Кстати, когда всё потушили и остались только куски внутри цистерны — тушили её казахи. Ну как тушили — собирали и кидали в вёдра с водой по большей степени. Один из них — главный технолог завода, заядлый курильщик. Так вот — он тушил и курил. Кое-где разошлись даже снимки «безумного казаха, который в страшном химическом пожаре ещё и курит!» Ну, а что?
- Никакой экологической катастрофы и «второго Чернобыля» не было и быть не могло — по сути природа получила дозу фосфорных удобрений.
- Единственный человек, который вёл себя адекватно, слушал казахов и делал, как надо — Владимир Антонец, первый заместитель министра МЧС. Наверное, потому что генерал-полковник с кучей наград.
После того, как стало ясно, что сенсации не получилось: теракта не было, угрозы экологической катастрофы — тоже, никто не умер и денег не дадут — к катастрофе интерес быстро утратили. Официально причинами аварии назвали:
- Ненадлежащее состояние путей на данном железнодорожном перегоне.
- Нарушение правил безопасности со стороны работников локомотивной бригады.
- Халатность (проигнорированы инструкции по температурному режиму перевоза особо опасных грузов).
- Ненадлежащее техническое состояние цистерн.
По факту самое правдивое из этого — первое. Остальное добавили, чтобы не платить казахам за потерю груза. Ну вроде как страховка компенсировала.
Так что все остались при своих.
Мораль, %username%: учи химию. Она везде. Она поможет тебе и прожить, и выжить, и что-то для себя понять.
И напоследок…
Не все химические соединения вредны. Без водорода и кислорода, например, нельзя было бы получить воду, основной компонент пива.
— Дэйв Барри, ни разу не химик
