CC BY
54
УДК 574:669 В.П. Перминов СГГ А, Новосибирск В.А. Неронов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТОКСИЧНОСТИ И ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ НЕКОТОРЫХ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
В последнее время возрос интерес к металлоподобным бескислородным неорганическим соединениям, таким например, как карбиды, бориды, силициды, нитриды, магниды и другие. Сначала эти вещества обнаруживали при создании новых сплавов в виде фаз, существенно влияющих на физикохимические и технологические свойства.
Затем начали систематическое исследование этих интересных веществ, получая их различными методами специально.
Особенно плодотворны были результаты работ в этой области школы выдающегося деятеля науки Григория Валентиновича Самсонова, к которой принадлежат и авторы данной публикации.
Не останавливаясь подробно на областях возможного применения указанных веществ, а они чрезвычайно обширны - от общего машиностроения и приборостроения до космоса, - отметим недостаточность экспериментального материала по свойствам, определяющим безопасность работы с ними, как на стадии получения, так и использования.
Получающиеся в ряде технологических операций мелкодисперсные частицы этих веществ могут быть источниками образования аэрозолей конденсации и дезинтеграции и оказывать вредное влияние на организм работающих.
Если токсичность аэрозолей металлов исследована довольно основательно, то биологическая активность смесей и постоянно появляющихся новых соединений - явно недостаточно.
Проведение токсикологических исследований - дело весьма трудоемкое и вряд ли в ближайшем обозримом бедующем здесь можно ожидать серьезный «научный прорыв».
Гораздо вероятнее использование предварительных прогнозов.
Весьма плодотворной идеей служит здесь сопоставление токсичности веществ с их кристаллическими свойствами, зависящими, в свою очередь, от электронного строения веществ в конденсированном состоянии и стабильности химических связей, возникающих между атомами при образовании неорганических соединений [1 ].
Было отмечено, что у соединений, как и у элементов, биологическая активность коррелирует с температурой плавления, химической стойкостью и другими физико-химическими свойствами, определяемыми, прочностью внутренних связей, зависящих, в свою очередь, от типа кристаллической решетки.
Поэтому для предварительной оценки токсичности химических соединений целесообразно использовать имеющиеся данные о их
физических и химических константах и характере кристаллической структуры [2].
Очевидно, что более высокой токсичности соответствует более низкая температура плавления, теплота плавления и образования, а также низкая симметрия кристаллической структуры.
Авторы на протяжении многих лет занимались преимущественно магнидами, боридами, силицидами, нитридами, поэтому, естественно, была сделана попытка установить выше указанные связи на этих веществах.
Например, для соединения магния с элементами IV в подгруппы, с кислородом и халькогенами, а также с галогенами, в которых особенно четко наблюдается зависимость физико-химических свойств от кристаллического и, следовательно, электронного строения можно предположить увеличение токсичности, оцениваемой интегральной характеристикой ПДК, в направлении роста атомного номера элемента в подгруппе (см. табл. 1).
Сведений о воспламеняемости магнидов в литературе практически нет, а по боридам, карбидам и другим соединениям они весьма фрагментарны и пока не позволяют выявить даже тенденции. (см. табл. 2 и 3)
Совершенно очевидно, что необходимы систематические исследования свойств веществ, полученных из чистых материалов и в сопоставимых условиях.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Самсонов Г.В., Прядко И.Ф., Прядко Л.Ф. Конфигурационная модель вещества. - Киев: Наукова думка, 1971. - 231 с.
2. Брахнова И.Т. Токсичность порошков металлов и их соединений. - Киев: Наукова думка, 1971. - 223 с.
3. Перминов В.П., Неронов В.А. Проблемы экологии и безопасности при металлотермическом получении металлов и сплавов // Вест. СГГА.2001. - Вып. 6. - С. 118-221.
4. Неронов В.А., Перминов В.П. Вопросы безопасности при получении и использовании тугоплавких соединений // Вест. СГГА. - 2001. - Вып. 6. - С. 121-124.
© В.П. Перминов, В.А. Неронов, 2007
