Научная статья на тему 'Материалы для гигиенической стандартизации алкилацетатов, полученных через кетен'

Материалы для гигиенической стандартизации алкилацетатов, полученных через кетен Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
21
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Материалы для гигиенической стандартизации алкилацетатов, полученных через кетен»

тонитов, суббентонитов, цеолитов, бентонизированных суглинков и глин возможно лишь при общей жесткости очищаемой воды выше 7°. Коагуляция бентонитом снижает мутность воды, а цветность уменьшается только за счет взвешенных веществ. При коагуляции бентонитами получается осадок от 1 до 5% по объему. Наилучшим бентонитом является бентонит из Азербайджанской ССР (Наримановское месторождение), а из бентонизированных пород — естественный пермутит.

Автор указывает на целесообразность проведения дальнейших исследований в Средней Азии, где речные воды обладают высокой жесткостью и значительной мутностью и где имеются месторождения бентонитов.

Рудаков Б. И. Физико-химический и бактериологический анализ сточных вод дезинфекционно-промывочной станции.

Сточные воды дезинфекционно-промывочных станций получаются в результате промывки и дезинфекции вагонов после перевозки животных и сырья животного происхождения.

Сточные воды дезинфекционной промывочной станции Ленинградского железнодорожного узла весьма изменчивы по своему составу и в течение суток отражают различный характер и степень загрязненности промываемых вагонов.

Количество сточных вод определяется из расчета среднего расхода 450 л воды на один вагон.

Автор на основании 30 исследований, проведенных в различное время года, дает характеристику изучаемых сточных воД и приходит к выводу, что сточные воды дезинфекционно-промывных станций могут создавать угрозу разноса инфекционных заболеваний и должны обязательно подвергаться обеззараживанию.

Н. Трахтман

Ъ * "¿г

С. Л. Данишевский

Материалы для гигиенической стандартизации алкилацетатов, полученных через кетен

Из токсикологической лаборатории Ленинградского научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний

Сложные эфиры уксусной кислоты имеют большое народнохозяйственное значение в качестве основных растворителей различных лаков на основе нитроцеллюлозы, ацегилцеллюлозы и других пластических масс и смол.

Благодаря тому что алкилацетаты обладают различными физико-химическими свойствами, их можно применять в различных сочетаниях с другими растворителями и разбавителями для получения разнохарактерного ассортимента рецептур лаков и красок.

Из большого количества органических жидкостей, применяемых в настоящее время в промышленности в качестве растворителей, алкилаце-таты являются, с точки зрения гигиены труда, наиболее приемлемыми, так как не обладают отчетливым специфическим действием. За исключением разве метилацетата (Н. Д. Розенбаум и С. И. Мурованная) они оказывают лишь неспецифическое, неэлектролитное действие (некоторое значение может иметь их частичное омыление в организме).

Сложные эфиры уксусной кислоты, согласно системе неэлектролитов Н. В. Лазарева, могут быть отнесены к веществам «типа эфира», характеризующимся относительно хорошей растворимостью в воде, зна-

, масло ,,

чениями коэфициента распределения врда немного больше единицы,

значениями коэфициента растворимости паров растворителей в воде порядка сотен и десятков и умеренной скоростью насыщения организма; сорбционная емкость организма для алкилацетатов невелика.

Учитывая физико-химические свойства сложных эфиров уксусной кислоты, надо полагать, что потенциальная опасность острых отравлений ими незначительна. Поэтому создание многотоннажного производства сложных эфиров уксусной кислоты отвечает не только технологическим, но и гигиеническим интересам.

Благодаря успехам химии основного органического синтеза, в частности, получению кетена путем пиролиза ацетона, химическая промышленность обеспечена весьма активным ацетилирующим агентом, который может быть использован для этерификации соответствующих спиртов.

Однако получение алкилацетатов через кетен может оказаться причиной загрязнения сложных эфиров уксусной кислоты продуктом полимеризации кетена — дикетеном. Как нами было установлено ранее, дикетен является весьма токсичным веществом: он поражает дыхательные пути и обладает способностью вызывать раздражение рецепторов в слизистых глаз и верхних дыхательных путях человека уже при концентрации 0,002—0,003 мг/л. Последнее обстоятельство в случае недостаточной очистки от дикетена алкилацетатов, полученных через кетен, могло бы явиться серьезным препятствием для использования их в производственных условиях в качестве растворителей.

Были проведены опыты по изучению раздражающего действия алкилацетатов, полученных через кетен1 и другими методами.

В газовой камере емкостью 895 л создавалась необходимая концентрация алкилацетатов. Испарение растворителей активировалось работой пропеллера, служившего одновременно для размешивания воздуха в камере.

Испытуемый вдыхал пары вещества через шлем и шланг противогаза, присоединенные к камере. Экспозиция составляла одну минуту. Учитывалось раздражение слизистой глаз, носа и горла.

Сила раздражающего действия исследуемых веществ обозначалась по четырехбалльной шкале: 0 — никакого раздражения, 1 — слабое раздражение, 2 — умеренное раздражение, 3 — сильное раздражение, 4 — невыносимое раздражение.

Количество положительных реакций на раздражение возрастало в опытах с алкилацетатами, полученными через кетен, и в особенности с увеличением процентного содержания в этих образцах дикетена. Это отчетливо выявляется при сопоставлении раздражающего действия бу-тилацетата СК2 и бутилацетата, полученного через кетен. Бутилацетат СК (содержащий 5% непредельных соединений в переводе на кротони-ловый спирт) в количестве 0,01 и 0,05 мг/л оказался еще неактивным; те же концентрации бутилацетата, полученного через кетен, вызывали уже положительные реакции, причем частота их возрастала у бутилацетата, содержащего 2,17% дикетена, по сравнению с бутилацетатом, содержащим 0,13% дикетена (рис. 1).

Роль дикетена как фактора, обусловливающего усиление раздражающих свойств алкилацетатов, видна также при сопоставлении образцов изопропилацетата, содержащего 0,33% и 1,15% дикетена (рис. 2). При концентрации 2 мг/л изопропилацетат с меньшим содержанием ди-

1 Алкилацетаты, полученные через кетен, представляли собой нетоварные лабораторные образцы, любезно предоставленные нам старшим научным сотрудником Государственного института прикладной химии А. Ю. Шагаловым.

2 Получен этерификацией уксусной кислотой бутилового спирта — отхода при синтезе каучука по методу акад. Лебедева.

кетена давал положительные реакции примерно только в 17% случаев, и то лишь в отношении раздражения слизистой глаз. При той же концентрации, но большем содержании дикетена, изопропилацетат вызывал уже положительные реакции в отношении слизистых глаз, носа и горла соответственно в 82, 91 и 36% .

глаза

г. о мг/л о. 5 "Г/л

ШШШ Содержание дикетена &33 °/о ЖШ Содержание динетена 0. 2/ °/о

У/////Л Содержание динетена 1/5 % КШМ Содержание дине/пена Я 73 %

Рис. 2. Раздражающее действие паров:

А — изопропилацетата: Б — вторичного бутилацетата

Увеличение процентного содержания дикетена в алкилацетатах усиливает их свойство раздражать слизистые глаз. Это видно как на примере с изопропилацетатом, так и в опытах с образцами вторичного бутил-ацетата с содержанием дикетена 0,21 и 0,73%. Вторичный бутилацетат, содержащий 0,21 % дикетена (рис. 2) при концентрации 0,5 мг/л, давал положительные реакции со стороны слизистой глаз, горла и носа в 43%

юо 90 f 80 \ 70

\ so so

40 ■

so ■ 20 w о

КЯ бутилацетат „ С/г " юо

Содержание динетена 0,13% Е23 Содержание динетена 2.17°/о

МГ/j7 00! 0.05 О. Г

Рис. 1. Раздражающее действие паров бутилацетата

5 Гигиена и санитария, № 7.

23

случаев; при воздействии же паров второго образца вторичного бутил-ацетата с большим содержанием дикетена (0,73%) число положительных реакций возросло до 80% в отношении раздражения горла и до 100% в отношении раздражения глаз.

Для суждения о свойствах веществ, кроме раздражающего действия, еще большее значение имеет действие общетоксическое. Для сложных эфиров уксусной кислоты •— неэлектролитов, не обладающих специфическим влиянием, критерием токсичности может служить их наркотическое действие. Поэтому мы сделали попытку установить сравнительную токсичность алкилацетатов, полученных различными способами, путем определения концентраций, вызывающих наркотическое состояние и смерть животных.

о/о 100

90

ВО

70

ВО

50

40

30

го ю о

мг/л w го зо 40 50 so 70 so ----- кетеновый--- Пищевой

/

f j

/7;

1 / / / /

1 // /

• л

/1 /1» J: 1

/1/1 1:1 В \ Средняя vtfomvecHi /ентраиия 7Я —

4 / / Л ' /: I конь

/ / Iii

wo so so

70 ВО SO 40 30

го 10 о

/

/ / /

/ /

/ /

I I / /

l и 4 . i

l / 1 i

/1 П 'j Ml II r III IM

l j "ß

/ ¿L-. i r 1 i

W 20 30 40 SO SO 70 80

-лесохимический

.......Химически чист/й

Рис. 3. Этилацетат (белые мыши), наркотические концентрации; Б — смертельные концентрации

Отравление сложными эфирами уксусной кислоты вызывалось по методу Кравкова в герметически закупоренных бутылях при экспозиции в 2 или 6 часов. Опыты были проведены на 1 060 белых мышах. Данные опытов обрабатывались по Беренсу. Возможность определять при этом не только абсолютную наркотическую и абсолютную летальную, но и среднюю наркотическую и минимальную смертельную концентрацию, несомненно, способствует большей точности результатов, так как при выведении средних данных сглаживаются индивидуальные особенности организма подопытных животных. Наркотичёская и летальная концентрация устанавливалась, в частности, для этилацетата химически чистого, «пищевого», лесохимического (содержащего 0,09% непредельных соединений в пересчете на аллиловый спирт) и полученного через кетен (содержащего 0,15% дикетена).

Для первых двух образцов этилацетата (рис. 3) абсолютная наркотическая концентрация была равна 60 мг/л, для этилацетата лесохимического'— 50 мг/л и полученного через кетен — 40 мг/л. Абсолютная летальная концентрация соответственно равнялась 80, 80, 50 и 50 мг/л.

При сравнении показателей средней наркотической и минимальной летальной концентрации различных образцов этилацетата видно, что наиболее сильным наркотическим действием обладает этилацетат, полученный ацетилированием кетеном этилового спирта.

Возможность получения изопропилового спирта из пропилена газов крекинга нефти обеспечивает внедрение в промышленность еще сравнительно мало распространенного изопропилового эфира уксусной кислоты. Поэтому заслуживают внимания результаты опытов с двумя образцами различной очистки изопропилацетата, полученными через кетен.

Опыты проводились с изопропилацетатом, содержащим 0,33% дике-тена, и с образцом, содержащим 1,15% дикетена (рис. 4).

Средняя наркотическая концентрация для белых мышей образца изопропилацетата с содержанием дикетена 1,15% оказалась равной 38 мг/л (при абсолютной наркотической концентрации 70 мг/л), а образца с содержанием 0,33% дикетена — 44 мг/л (при абсолютной наркотической концентрации 50 мг/л).

Однако отчетливое различие токсических свойств этих двух образцов изопропилацетата выявляется при сопоставлении данных минимальных

о/В л

юо —————. —— юо

90-----'----------90

80------1'------------ВО

70-----4-------10

60----Д--------------60

50------------------50

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

40 ~~1ШГ------------"

30---Нн-------30

t_III Средняя

20 / . наркотическая--20

,0__/ У | концентрация __^

п ЦЮ- \\ п \ 11111 о "г/л 10 20 30 40 50 50 70 80 90 ЮО 110 —— Содержание дикетена 0.33 %

/

/ /

/

7

/ / /

Г 1

/ / 1 * Лш ?ьт 'Я

/ / ; смертелйная 1 концентрация

/ / / Г

10 го 30 40 50 60 70 80 90 100 по _— Содержание дикетена /, 15 %

Рис. 4. Изопропилацетат (белые мыши), наркотические концентрации; Б — смертельные концентрации

и в особенности абсолютных смертельных концентраций. Абсолютная смертельная концентрация для белых мышей образца с содержанием 1,15% дикетена оказалась равной 80 мг/л, а образца лучшей очистки (дикетена 0,33%) — 110 мг/л.

Таким образом, абсолютная смертельная концентрация для белых мышей изопропилацетата с меньшим содержанием дикетена (0,33%) оказалась в 2,2 раза больше ее абсолютной наркотической концентрации. Получение же абсолютной смертельной концентрации от образца изопропилацетата с большим содержанием дикетена (1,15%) потребовало увеличения его абсолютной наркотической концентрации всего лишь на 14%.

Влияние степени очистки на токсичность алкилацетатов может быть продемонстрировано и при сравнении результатов опытов с двумя образцами вторичного бутилацетата, полученными через кетен и содержащими разные количества дикетена — 0,16 и 0,73% (рис. 5).

Абсолютная и средняя наркотическая концентрация для обоих образцов вторичного бутилацетата оказалась одинаковой. Абсолютная же смертельная концентрация для образца с содержанием дикетена 0,73% была равна 80 мг/л, минимальная смертельная концентрация — 55 мг/л. Для образца с меньшим содержанием дикетена (0,16%) показатели летальных исходов были соответственно равны 110 и 73,5 мг/л.

5*

25

Выводы

1. Сложные эфиры уксусной кислоты, полученные ацетилированием спиртов кетеном, могут содержать дикетен — продукт полимеризации кетена.

2. Экспериментальное исследование токсичности сложных эфиров уксусной кислоты, полученных через кетен, показало, что наличие дике-тена в этих органических жидкостях является фактором, усиливающим как раздражающее, так и общетоксическое свойство их.

Содержание динетена О, 73% ---Содержание дине те на О, /6 °/о

Рис. 5. Вторичный бутилацетат (белые мыши),

А — наркотические концентрации; Б — смертельные концентрации

3. Способность дикетена усиливать раздражающее и общетоксическое действие выдвигает вопрос о необходимости гигиенического нормирования содержания его в сложных эфирах уксусной кислоты.

4. Очистка сложных эфиров уксусной кислоты, полученных через кетен, должна обеспечить содержание дикетена в этих жидкостях в количестве не более 0,05%.

5. Сложные эфиры уксусной кислоты, значительно уступающие по токсичности их паров многим другим, применяемым в промышленности органическим жидкостям, должны быть всячески рекомендованы как заменители высокотоксичных растворителей.

тАг -йг ТЙГ

Проф. Б. И. Марцинковский

По поводу статьи проф. Н. А. Вигдорчика „Пневмокониоз

и силикоз"1

В своей статье Н. А. Вигдорчик2 не впервые высказывает взгляд, что «некварцевых пневмокониозов» не существует, а всякий пневмоко-

1 Печатается в порядке обсуждения. Ред.

2 Гигиена и санитария, № 1, 1951.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.