Тетраэтилсвине́ц (ТЭС) Pb ( C H ₃ CH ₂ ) ₄ — ядовитое и канцерогенное металлоорганическое соединение . Применялось в основном как антидетонирующая присадка к моторному топливу , повышающая его октановое число . Бензин с присадкой тетраэтилсвинца называется этилированным бензином .

История

Впервые антидетонационный эффект ТЭС был открыт в 1921 году в США фирмой « General Motors ». В 1923 году три крупнейшие американские корпорации «Дженерал моторс», « DuPont » и « Standard Oil » создали совместное предприятие, названное «Ethyl Gasoline Corporation». Название «этил» было выбрано специально, чтобы не пугать людей словом «свинец». Автор этого изобретения Томас Миджли прекрасно знал об опасности отравления свинцом и предупреждал начальство, но деньги были важнее. Почти сразу у рабочих на производстве стали появляться неустойчивая походка и нарушения психики. Так в 1924 году на одной плохо вентилируемой установке за несколько дней погибли пять рабочих и еще тридцать пять стали инвалидами. «Ethyl Corporation» всегда следовала практике твердого отрицания ядовитости своей продукции . В последующие несколько десятилетий основная масса бензина в США содержала ТЭС.

Вредные эффекты, вызываемые тетраэтилсвинцом, стали известны общественности начиная с конца 1940-х — начала 1950-х годов. В 1965 году упорную борьбу за запрещение тетраэтилсвинца начал американский геофизик Клер Кэмерон Паттерсон . Собирая данные о катастрофическом увеличении содержания свинца в атмосфере и о накапливании его в организмах людей, Паттерсон доказывал необходимость запрещения использования этого вещества. Однако длительное время никаких мер не предпринималось из-за сильного лобби производителей топлива.

Тем не менее, в 1972 году американское Агентство по предотвращению загрязнения окружающей среды (EPA) ввело запрет на использование ТЭС и производство двигателей, рассчитанных на этилированный бензин; в ответ последовал иск от производителей. EPA выиграла процесс, и с 1976 года началось постепенное вытеснение ТЭС-содержащего топлива, которое было завершено к 1986 году. По результатам исследований, к 1994 году содержание свинца в крови американцев снизилось по сравнению с 1978 годом на 78 %.

Тетраэтилсвинец широко использовался в том числе и в СССР . В содержащий его автомобильный бензин с целью маркировки добавлялся краситель: до 1979 года содержащие тетраэтилсвинец бензины АИ93, А-76 и А-66 окрашивались в синий, зелёный, оранжевый цвета соответственно, неэтилированный А-72 не окрашивался . С 1979 года этилированные бензины стали окрашивать в оранжево-красный (АИ-93), жёлтый (А-76), синий (АИ-98) ^:93 , зелёный (А-66) или розовый (А-72) цвета . В инструкции вносились требования по соблюдению мер техники безопасности при работе с топливом и топливной аппаратурой автомобилей. С конца 1970-х годов ( ГОСТ 2084—77) начался процесс отказа от использования ТЭС, завершившийся в 2000-е годы.

В Евросоюзе этилированный бензин был запрещён с 1 января 2000 года, хотя большинство стран-членов ввело подобный запрет значительно раньше. Китай также отказался от использования ТЭС в 2000 году . В России этилированный бензин был запрещён с 15 ноября 2002 года . Однако этилированный бензин продолжал применяться в слаборазвитых странах из-за относительных дешевизны и простоты в производстве. Окончательно использование этилированного автомобильного бензина в мире прекратилось в 2021 году, последней страной, где его использование было прекращено, стал Алжир .

Таким образом, в связи с высокой канцерогенной активностью тетраэтилсвинца и загрязнением окружающей среды свинцом при его использовании, от добавления тетраэтилсвинца в автомобильное топливо отказались. Ещё одна причина отказа от использования тетраэтилсвинца — в использовании в современных автомобилях каталитических нейтрализаторов , так как тетраэтилсвинец является причиной выхода нейтрализатора из строя . Тетраэтилсвинец, однако, продолжают добавлять в авиационный бензин и топливо для некоторых гоночных двигателей.

В настоящее время вместо ТЭС используются менее вредные высокооктановые добавки, такие, как ферроцен или метил-трет-бутиловый эфир . В некоторых странах используют в качестве добавки этанол , также обладающий довольно высоким октановым числом .

Физические свойства

Тетраэтилсвинец — бесцветная маслянистая летучая жидкость с плотностью 1,65 г/см³, температурой кипения 80 °C с разложением.

Получение

Тетраэтилсвинец получают при взаимодействии хлористого этила C ₂ H ₅ Cl и сплава свинца с натрием PbNa (около 10 % Na).

Отравление тетраэтилсвинцом

Тетраэтилсвинец — летучая жидкость с температурой кипения при атмосферном давлении 80 °С, и даже при температуре 0 °С имеет заметное давление насыщенного пара и при вдыхании воздуха проникает в организм через органы дыхания . Тетраэтилсвинец также может проникать в организм через неповрежденную кожу . Это вещество является сильным ядом , который избирательно поражает нервную систему , вызывая острые, подострые и хронические отравления. Хронические отравления обусловлены кумулятивным физиологическим эффектом, свойственным этому токсическому веществу.

Чаще отравления бывают острые и подострые. Поражается прежде всего кора головного мозга . В области вегетативных центров промежуточного мозга возникает очаг устойчивого возбуждения, что приводит к грубым нарушениям корково-подкорковых взаимосвязей.

Патогенез

В патогенезе отравлений тетраэтилсвинцом определенную роль играет нарушение ферментативных процессов, приводящее к развитию дегенеративных изменений в нервных клетках на фоне выраженных сосудистых расстройств ( гиперемия , отек, кровоизлияния ).

В развитии клинической картины острого отравления (при случайном заглатывании этилированного бензина, при случайном попадании его на большую поверхность кожи) выделяют 3 стадии — начальную, предкульминационную и кульминационную.

В начальной стадии отмечаются выраженные вегетативные расстройства: гипотермия , артериальная гипотензия и брадикардия , гиперсаливация на фоне нарушения сна, страха смерти по ночам, тревожного, подавленного настроения, головной боли, общей слабости (вегетативно-астенический синдром). В этом периоде наблюдаются своеобразные парестезии в виде ощущения клубка волос или нитей на языке.

В предкульминационной стадии проявляются резко выраженные психические нарушения: страх смерти начинает беспокоить больного не только ночью, но и днем; появляются слуховые, зрительные, тактильные галлюцинации устрашающего характера, бред преследования и бред отношения. Под влиянием бреда развивается психомоторное возбуждение ; больные становятся агрессивными; нередки случаи, когда, пытаясь спасти свою жизнь от якобы преследующих их лиц, больные выбрасывались из окон. В клинической картине обнаруживаются признаки органического поражения головного мозга: атаксия , интенционный тремор , нистагм , анизорефлексия, дизартрия , эйфория .

В кульминационной стадии психомоторное возбуждение достигает максимального напряжения. Сознание у больных спутано. Им кажется, что их режут на куски, что тело их обвивают змеи, и другие неприятные ощущения. Могут развиваться эпилептические припадки . На высоте психомоторного возбуждения гипотермия сменяется гипертермией (до 40 °C), артериальная гипотензия — гипертензией, брадикардия — тахикардией . Резко выраженная дистония вегетативных центров может привести к развитию коллапса, заканчивающегося смертью.

В тех случаях, когда делирий затягивается, прогноз благоприятен. На смену психомоторному возбуждению приходит вегетативно-астеническое состояние. Могут оставаться дефекты психики, эмоциональная тупость , снижение интеллекта, потеря интереса к окружающему и др.

Хроническое отравление

Хроническое отравление возможно у лиц, длительно контактирующих с малыми дозами тетраэтилсвинца. Клиническая картина отравления, как и при других интоксикациях, в начальных стадиях характеризуется вегетативно-астеническим состоянием, когда отмечается повышенная утомляемость, снижение памяти и внимания, тревожный, прерывистый сон, эмоциональная неустойчивость, брадикардия, артериальная гипотензия, гипотермия, гиперсаливация, гипергидроз. Начальная стадия хронического отравления тетраэтилсвинцом, как и при отравлениях другими ядами, носит обратимый характер.

Следующая стадия, развивающаяся по мере нарастания хронического отравления, характеризуется появлением органических изменений в головном мозге. Это различные формы энцефалопатий с выраженными расстройствами психики (тревога, страх, галлюцинации) на фоне таких симптомов, как нистагм, дизартрия, атаксия, интенционный тремор, анизорефлексия, снижение интеллекта.

Третья стадия при хроническом отравлении тетраэтилсвинцом встречается редко и протекает как токсический психоз.

Лечение

Для нормализации корково-подкорковых взаимосвязей рекомендуются снотворные ( барбитураты ), гексенал , аминазин , наркотики (кроме морфина , который дает парадоксальный эффект, усиливая возбуждение). Назначаются также внутривенно глюкоза с витаминами группы В и аскорбиновой кислотой , дегидратирующие средства ( глюкоза , сульфат магния ), а также сердечные и сосудистые средства (при коллапсе).

Профилактика интоксикаций тетраэтилсвинцом и его смесями требует дальнейшего совершенствования технологического процесса и повышения культуры труда. При попадании тетраэтилсвинца на кожу необходимо тут же удалить его с помощью керосина или неэтилированного бензина . По окончании работы необходимо принимать душ. Один раз в три месяца необходимо проводить медицинские осмотры лиц, работающих на заводах, производящих тетраэтилсвинец, и один раз в год — лиц, работающих с этилированным бензином. Медосмотры необходимы для своевременного выявления начальных форм интоксикации. В медосмотрах должны обязательно участвовать невропатолог и терапевт , другие специалисты — по мере необходимости.

Влияние на преступность

Согласно влиятельной гипотезе ^{[ какой? ]} , предложенной для объяснения флуктуаций уровня преступности во второй половине XX и начале XXI века, отравление тетраэтилсвинцом в детском возрасте влекло за собой нарушение развития центральной нервной системы , следствием чего было увеличение делинквентного поведения во взрослом возрасте, что повлекло рост преступности с 1960-х по начало 1990-х годов. Падение уровня преступности с 1990-х годов, согласно этой гипотезе, объясняется снижением потребления бензина, изготовленного с использованием тетраэтилсвинца начиная с 1970-х годов .

См. также

• Выхлопные газы
• Канцероген
• Этиловая жидкость
• Клэр Паттерсон

Примечания