Опасность нафталина: признаки отравления

Нафталин представляет собой органическое соединение. Это углеводород ароматического ряда, он твердый, кристаллический и бесцветный, данный продукт имеется в составе каменноугольной смолы. Его используют при производстве взрывчатых веществ, красителей, а также в качестве инсектицида.

Нафталин имеет чрезвычайно резкий запах, его получают из каменноугольной смолы методом перегонки, в ней его содержание может варьироваться в пределах от 8 до 10%, нафталин можно выделить и из продуктов пиролиза нефти, который в значительной степени чище, чем каменноугольный.

Нафталин был открыт миру в 1820 году Гарденом в каменноугольной смоле. В том же году изучением его физических характеристик занялся Дж. Кидд, который и предложил ныне известное название. В 1826 году Фарадей установил эмпирическую формулу вещества C5H4, а в 1866 году Эрленмейер предложил структуру из пары бензольных конденсированных колец.

Применение нафталина

Так как нафталин характеризуется отличными антисептическими свойствами, его используют в хирургии. Помогает он и при болезнях кишечника, воспалении мочевого пузыря, при борьбе с глистами и брюшным тифом, зарекомендовал он себя еще и в роли жаропонижающего. Сегодня нафталин уступил место в борьбе с молью наиболее эффективным инсектицидам.

Нафталин способен предохранять от укусов насекомых, среди которых: мухи, оводы, слепни и др. Его часто используют в качестве предохранительного средства при ухаживании за скотом, страдающим сибирской язвой.

Химические и физические свойства

По своим химическим характеристикам нафталин схож с бензолом: он столь же легко сульфируется и нитруется, а также взаимодействует с галогенами. В качестве отличия от бензола можно выделить то, что нафталин легче способен вступать в реакции.

Его плотность равна 1,14 г/см?, вещество начинает плавиться при отметке в 80,26°C, температура его кипения равна 217,7°C, в воде его растворимость равняется 30 мг/л, самовоспламеняется он при 525°C, а температура его вспышки равна диапазону от 79 до 87°C, молярная масса составляет 128,17052 г/моль.

Влияние нафталина на здоровье человека

Длительное воздействие вещества способствует повреждению или разрушению красных кровяных телец, которые называются эритроцитами. Сотрудники IARC определеяют вещество в качестве возможного канцерогена, который способен привести к раковым заболеваниям у людей и животных.

В человеческом организме нафталин, как правило, скапливается в жировой ткани, где концентрируется до того момента, пока она не начнет сжигаться, а яд не станет проникать в кровь, что станет способствовать отравлению организма, которое может проявиться в виде кровотечений, образования опухолей и пр.

Основные направления применения нафталина представлены на схеме (рис. 16).

Одной из важнейших областей промышленного использова­ния нафталина является окисление до фталевого ангидрида. Окисление нафталина проводится парофазным способом на вана - дий-калийсульфатном катализаторе в стационарном или псевдо - ожиженном слое :

4-502 - а: > +2С02 + 2Н20

Выход фталевого ангидрида на этом катализаторе составляет

86- 89 %, производительность по продукту 40 кг/ч на 1 м3 ката­лизатора. Побочными продуктами процесса являются 1,4-наф - тохинон, малеиновый ангидрид, С02.

Модифицирование катализатора позволило повысить его производительность до 50-55 кг/(ч м3) и выход фталевого ан­гидрида до 90-94 %. Процесс окисления происходит при массо­вом соотношении нафталин: воздух = 1: 35 и температуре 360-370°С. Расход нафталина составляет 1.05-1.1 т на 1 т фта­левого ангидрида.

Фирма «Badger» разработала процесс окисления нафталина при более высокой его концентрации (массовом соотношении нафталин: воздух - 1: 12) в псевдоожиженном слое катализато­ра.

Парофазным окислением нафталина воздухом при 250-450°С в присутствии катализаторов V205, V205-A1203, Zr02, Si02-W03, B203, фосфатов щелочных металлов получают также 1,4-наф - тохинон . В качестве катализатора возможно использование V205-K2S04, модифицированного оксидами Fe, Sn, Si, Ti, Al.

ЦЦ) °°н

С6Н^П(С2Н5)„

ГеС1з СОСНз На28х тиоиндигоидные

С1СН2СН2С1

СН2=С(11)-С(Н)=СН2

Рис. 16 (продолжение)

При температуре 430-480 °С окисление нафталина происходит с высокой конверсией, что позволяет исключить стадии отделения и рециркуляции сырья .

Возможно получение 1,4-нафтохинона окислением 1-нафто­ла кислородом с выходом 90 % в присутствии каталитического комплекса Со-салкомин в диметилформамиде .

1,4- Нафтохинон используется для синтеза антрахинона и его производных, красителей, антибактериальных препаратов и фунгицидов.

Алкилированием нафталина высшими линейными а-олефи - нами, содержащими 12-20 углеродных атомов, получают выс­шие алкилнафталины. В качестве катализаторов используются макропористые цеолиты типа Y с Н+ и NH4 обменными центрами , те же цеолиты, модифицированные рением , твердокис­лотные катализаторы на основе Zr02, модифицированного (NH4)6H4W1205. Полученные моноалкилнафталины используют­ся в качестве смазочных масел и высокотемпературных теплоно­сителей с высокой теплопроводностью.

В качестве алкилирующего агента вместо оолефинов могут применяться спирты, алкилгалогениды. Фирма «Mobil Oil Corp.» запатентовала для алкилирования нафталина катализатор МСМ-49 состава Х203 пУ02, где п < 35, X - трехвалентный элемент (А1, В, Fe, Ga или их смесь), Y - четырехвалентный элемент (Si, Ti, Ge или их смесь) .

В 1975 г. разработан высокотемпературный теплоноситель Термолан на основе высших алкилнафталинов, выпускаемый ПО «Оргсинтез» (г. Новомосковск). Это жидкий продукт с температу­рой плавления -30-ь-45°С, температурой кипения 450-500°С и температурным диапазоном устойчивой работы от -35 до 350°С. Теплоноситель отличается невысокой токсичностью (ПДК = = З0мг/м3), низким давлением насыщенного пара (0.05-0.1 МПа при максимальной температуре использования), сравнительно невысокой вязкостью (60 мм2/с при 20 °С), малой коррозионной активностью, высокой радиационной стойкостью .

Алкилнафталины, полученные из нафталина и 1-эйкозена или 1-докозена, применяются в качестве рабочих жидкостей в вакуумных пароструйных насосах и обеспечивают создание ульт - равысокого вакуума (2.8-4.8) ■ 10“7 Па . Вместо индивидуаль­ных а-олефинов для алкилирования нафталина может использо­ваться фракция С18-С20 крекинг-дистиллята твердого парафина. Алкилирование нафталина проводится в присутствии катализа­тора BF3-H3P04-S03 при 100 °С в течение 1 ч, выход алкилнаф­талинов составляет 50-55 %. Полученная вакуумная жидкость, 280
названная Алкарен-1, позволяет создавать в диффузионных на­сосах вакуум около 10“7 Па .

На базе фракции 180-240 °С крекинг-дистиллята, содержа­щей а-олефины С8-С20, и нафталина получена также вакуумная рабочая жидкость Алкарен-24 . Во избежание олигомериза­ции а-олефины предварительно гидрохлорировали в присутст­вии 1 % (мае.) гпС12 на силикагеле. Алкилирование нафталина алкилхлоридами проводилось в присутствии А1С13 при 20-100°С. Вакуумные масла получены также алкилированием дифенила алкилхлоридами С8-С12 (Алкарен Д24) и а-олефинами С12-С14 (Алкарен Д35). Технология получения вакуумных масел Алкарен отработана на опытно-промышленной установке ПО «Химпром» (г. Кемерово). Важное преимущество вакуумных масел на основе нафталина или дифенила и промышленных смесей а-олефинов по сравнению с зарубежными аналогами, полученными с ис­пользованием индивидуальных углеводородов, состоит в их зна­чительно меньшей стоимости.

Алкилированием нафталина спиртами, например 2-бутано - лом, и одновременным сульфированием концентрированной Н2804 или слабым олеумом получают алкилнафталинсульфона - ты, применяющиеся в качестве ПАВ . Алкилнафталинсуль - фонаты применяются также в качестве антикоррозионных и моюще-диспергирующих присадок к смазочным маслам .

Нитрованием нафталина смесью концентрированных НЖ)3 и Н2в04 при 50-60°С получают 1-нитронафталин. Примеси 2-нит­ронафталина составляют 4-5 % (мае.) и динитронафталинов - около 3 % (мае.). При дальнейшем нитровании 1-нитронафта­лина образуется смесь 1,5- и 1,8-динитронафталинов .

Гидрированием 1-нитронафталина в присутствии № или Си получают 1-нафтиламин, сульфированием которого производит­ся нафтионовая кислота :

Перегруппировка гидросульфата 1-нафтиламина проводится в среде о-дихлорбензол а при 175-180 °С.

Сульфирование нафталина концентрированной H2S04 при температуре около 80 °С приводит к образованию 1-нафталин - сульфокислоты, а при температуре свыше 150 °С - к 2-нафта - линсульфокислоте .

Фирма «Chemie AG Bitterfeld-Wolfen» запатентовала спо­соб получения нафтионовой кислоты взаимодействием 1 моль

1- нафтиламина и 1-1.2 моль 95-100 %-й H2S04 с образовани­ем нафтиламингидросульфата и последующим его спеканием с

1- 1.3 моль мелкокристаллической амидосульфокислоты при 160-200 °С. Нафтионовую кислоту выделяют нагреванием реак­ционной смеси с 1 н. НС1 до кипения и очищают через нафтионат натрия с использованием активированного угля. Очищенная нафтионовая кислота пригодна для получения пищевых краси­телей .

Взаимодействием 1-нафтиламина с анилином в жидкой фа­зе при 230-250 °С в присутствии 12 или /г-толуолсульфокислоты или в паровой фазе при 800 °С над гелем А1203 получают N-фе - нил-1-нафтиламин (неозон А), применяющийся в производстве арилметановых красителей .

При нитровании 1-нафталинсульфокислоты получается смесь 5- и 8-нитронафталин-1-сульфокислот, восстановлением кото­рых чугунными стружками получают соответствующие амино­производные :

Аналогичным путем из 2-нафталинсульфокислоты получают кислоты Клеве - смесь 5- и 8-аминонафталин-2-сульфокислот. Нафтиламиносульфокислоты применяются в производстве кра­сителей, а также в качестве реагентов для кинофотопромышлен­ности.

При двухстадийном сульфировании нафталина сначала 20%-м олеумом при температуре не выше 35°С, затем 65 %-м олеумом 282

При 55 °С получают нафталин-1,5-дисульфокислоту (кислоту Армстронга) с примесью нафталин-1,6-дисульфокислоты .

Щелочным плавлением нафталин-2-сульфокислоты при 300- 315 °С получают 2-нафтол с выходом до 82 % . Возможно получение 2-нафтола гидроксилированием нафталина 28 % - м раствором Н202 сначала при 50 °С, затем при 80 °С в присутствии катализатора - тетракис(декахлор)фталоцианина меди. Конвер­сия нафталина составляет 22.3 %, селективность образования 2-нафтола - 90 % .

Алкилированием нафталина 2-пропанолом в присутствии мор - денита при 250 °С получают 2-изопропилнафталин , окисле­нием которого до гидропероксида и кислотным разложением также возможно получение 2-нафтола и ацетона. Максимальный выход 2-нафтола - 61 % достигнут при использовании в качестве катализатора НС104 в растворе уксусной кислоты .

При алкилировании нафталина 2-пропанолом на цеолитах Н - У и ЬаН-У образуется в основном 1-изопропилнафталин , из которого может быть получен 1-нафтол. В промышленности 1- нафтол производится щелочным плавлением нафталин-1-суль­фокислоты с КаОН при 300 °С с выходом около 93 % или гидро­лизом 1-нафтиламина под действием 20%-й Н2804 при 185- 240 °С .

Алкилирование нафталина пропиленом или 2-пропанолом в присутствии нанесенной на морденит Н-типа с мольным со­отношением 8Ю2/А1203 свыше 15, при конверсии нафталина 95.2% сопровождается образованием 2,6-диизопропилнафтали - на с селективностью 61.9 % . При алкилировании нафталина на том же морденитовом цеолите с 0.5 % (мае.) Р1 в присутствии добавок воды конверсия повышается до 97.5 % и селективность образования 2,6-диизопропилнафталина - до 67.3 % . Про­питка Н-морденита нитратом церия (при 30 % (мае.) Се) приво­дит к повышению селективности по тому же изомеру до 70 %

Компьютерный поиск оптимального катализатора синтеза

2,6- диизопропилнафталина также подтвердил выбор морденита

При каталитическом взаимодействии нафталина с ди - и три - метилнафталинами в присутствии цеолитов протекают одновре­менно реакции трансметилирования и изомеризации с обогаще­нием реакционной смеси 2,6-диметилнафталином .

При алкилировании нафталина метанолом с использованием цеолита Н-гвМ-б происходит образование 2-метилнафталина. Механизм Р-селективного метилирования объясняется тем, что молекулы 1-метилнафталина, имеющие больший объем, не про­никают в каналы цеолита . При дальнейшем метилировании 2-метилнафталина на цеолите ZSM-5, особенно при отравлении его внешней поверхности с помощью 2,4-диметилхинолина, се­лективно образуется 2,6-диметилнафталин .

Аналогичные методы могут быть использованы и для полу­чения 2,6-диэтилнафталина. Алкилированием нафталина этиле­ном или этилгалогенидом в присутствии цеолитов получают преимущественно 2,6-диэтилнафталин, который очищают кри­сталлизацией или хроматографией на цеолите типа Y, мо­дифицированном ионами Na, К или Ва .

Фирма «Nippon Steel Chemical Со.» запатентовала процесс получения 2,6-диэтилнафталина взаимодействием нафталина или 2-этилнафталина с полиэтилбензолами в присутствии цео­лита У. Так, при взаимодействии 2-этилнафталина с тетраэтил - бензолами при 80 °С через 2 ч достигнута конверсия 2-этилнаф­талина 82.7 %, выход диэтилнафталинов 62.3 %, их состав, %:

2,6- 50.1; 2,7- 24.8; 1,6- 15; 1,7- 5.3; прочие изомеры 4.8 . Окислением 2,6-диалкилнафталинов получают 2,6-нафталинди- карбоновую кислоту.

Гидрирование нафталина в присутствии никелевых катали­заторов при 150°С приводит к образованию тетралина, а при 200 °С - к смеси цис - и транс-декалинов . Выход декалинов составляет около 95 % при гидрировании тетралина на платино - алюмофосфатном катализаторе, нанесенном на А1203, при темпе­ратуре процесса 220 °С и давлении 5.17 МПа . Эффективный катализатор гидрирования нафталина до декалинов - 0.1 % (мае.) Ru на смешанных оксидах Mn203-Ni0 .

Гидрирование тетралина до цис - и mpawc-декалина проходит с высоким выходом в двухфазной системе, включающей катали­затор - димер хлор(1,5-гексадиен)родия и водный буферный раствор с ПАВ. Катализатор сохраняет высокую активность по­сле 8 циклов .

Тетралин и декалин рекомендуется использовать вместо 100-200 ароматических растворителей - опасных загрязнителей атмосферы. Они применяются в красках и чернилах, фармацев­тических препаратах, в производстве агрохимикатов. Тетралин и декалин выпускает, в частности, американская фирма «Koch Specialty Chemicals» на заводе г. Корпус-Кристи, шт. Техас . В России тетралин производит ОАО «Торжокский завод поли­графических красок» в Тверской области .

На основе алкилтетралинов получают среднещелочные суль­фонатные присадки к моторным маслам .

Жидкофазным хлорированием нафталина в присутствии FeCl3 получают 1-хлорнафталин с примесями 2-хлор-, 1,4- и 1,5-ди - хлорнафталинов. Хлорированием расплавленного нафталина производится также смесь три - и тетрахлорнафталинов - гало - вакс. Галовакс применяется в качестве флегматизатора, замени­теля воска и смол при пропитке тканей, изоляции проводов, из­готовлении конденсаторов .

При ацетилировании нафталина уксусным ангидридом в среде дихлорэтана или хлорбензола получают с выходом 98 %

1- ацетилнафталин, а при проведении реакции в среде нитробен­зола - 2-ацетилнафталин с выходом около 70 % . 2-Ацетил - нафталин применяется как душистое вещество и фиксатор запа­ха при составлении отдушек для мыла и парфюмерных компо­зиций.

При взаимодействии 1-ацетилнафталина с полисульфидом натрия получают тиоиндигоидный краситель красно-коричне­вый Ж :

Тиоиндигоидные красители более стойки, чем индигоидные, к действию окислителей, щелочей и применяются для печати по хлопку, льну, вискозе, для кубового крашения шерсти и меха, как пигменты в полиграфии.

Cтраница 1

Применение нафталина в качестве средства, отпугивающего моль, и инсектицида, значительно сократилось из-за появления более эффективный, средств - производных п-дихлорбензола. Жидкие гидрированные производные нафталина, такие, как 1 2 3 4-тетрагадронафтали.  

Применение нафталина ограничивается обработкой кондиционных семян пшеницы, ржи, ячменя, овса и овощных культур против мучных клещей, гороха - против гороховой зерновки. Для этого нафталин в мешочках равномерно закладывают в толщу слоя семян.  

Применение нафталина в качестве средства, отпугивающего моль, и инсектицида, значительно сократилось из-за появления более эффективных средств - производных n - дихлорбензола. Жидкие гидрированные производные нафталина, такие, как 1 2 3 4-тетрагидронафталин (тетралин) и дека-гидропроизводное (декалин), используются в качестве моторного топлива, смазочных масел и растворителей.  

При применении нафталина в качестве исходного ароматического компонента для получения смазочного масла, по вязкости равноценного получаемому на основе ксилола, можно применять хлоркогазин со значительно меньшей степенью хлорирования.  

При применении нафталина с различными концентрациями асфальтенов в растворе были получены достаточно постоянные значения молекулярного веса.  

При применении нафталина в качестве средства от моли тщательное удаление сернистых соединений является не только ненужным, но даже вредным. В настоящее время установлено, что уничтожающим моль средством является не сам нафталин, а то незначительное количество тионафтена, которое в нем содержится.  

Основная область применения нафталина - производство фталевого ангидрида.  

Домашних средств защиты от моли известно очень много, начиная от применения нафталина, семян лаванды, камфары и скипидара до завертывания одежды в газетную бумагу, но все они малоэффективны.  

Способ получения р-нафтальдегида, предложенный А. С. Султановым, В. М. Родионовым и М. М. Шемякиным, окислением р-метилнафта-лина двуокисью селена улучшен применением нафталина в качестве растворителя.  

Ознакомление с возгонкой нафталина важно как с одним из возможных способов очистки веществ от примесей и как с явлением, объясняющим применение нафталина в качестве дымообразующего средства. Если в качестве исходного вещества взять неочищенный нафталин, то в одном опыте можно наблюдать и то, и другое.  

Для улучшения технико-экономических показателей производства фталевого ангидрида следует также повсеместно внедрить полную механизацию приема и складирования нафталина, которая достигается перевозкой его в цистернах-термосах, разработать новые конструкции испарителей для применения нафталина пониженных кондиций, технически совершенные реакторы большой производительности как со стационарным, так и с кипящим слоем катализатора, полную автоматизацию технологического процесса с дистанционным управлением.  

К качеству нафталина предъявляют жесткие требования, если его используют для синтеза тетралина или декалина гидрированием на никельсодержащих катализаторах или подвергают сульфированию либо нитрованию. Применение нафталина, содержащего примеси тионафтена или метилнафталинов, приводит к отравлению катализатора (при гидрировании) или к образованию веществ, с большим трудом отделяющихся от продуктов превращения нафталина. Поэтому для указанных процессов используют нафталин так называемых очищенных сортов.  

Однако применение этих углеводородов по ряду соображений мало перспективно. При их частичном окислении выделяется намного больше тепла, чем при применении нафталина, что усложняет отвод тепла. Кроме того, эти виды сырья дают меньший выход фталевого ангидрида, и ресурсы их, в конечном счете, не так уже велики.  

Знание особенностей поведения насекомых имеет важное практическое значение. Так, на использовании положительного хемотаксиса основан вылов многих бабочек на бродящую патоку, а отрицательного хемотаксиса - применение нафталина для отпугивания бабочек платяной моли.  

Применяется в основном для производства фталевого ангидрида - важнейшего полупродукта при производстве пластических масс и различных красителей. Кроме того, в больших количествах нафталин применяется непосредст-венйо для производства красителей. Общеизвестно, наконец, применение нафталина для сохранения тканей и мехов от моли.  

Что такое нафталин? Вещество представляет собой химический состав, который выступает продуктом переработки кокса и нефти. Внешне имеет вид твердых кристаллов. Обладает углеводородной структурой. Представленная субстанция не растворяется в воде, однако разрушается под воздействием бензолов.

Сферы применения

Что такое нафталин? Это субстанция, известная своей высокой химической активностью. Вещество находит широкое применение в металлургической и текстильной промышленности. Известны также полезные качества нафталина, которые используются в народной медицине. Применяют вещество и в быту. В частности, таблетки нафталина выступают эффективным инсектицидом.

Народная медицина

Что такое нафталин и какими целебными свойствами обладает вещество? Положительный терапевтический эффект на организм средство оказывает при различного рода инфекциях, заболеваниях дыхательных органов. В данных целях кристаллы нафталина помещают в кипяченую воду и прибегают к ингаляциям. Подобные методы лечения нередко практикуются в санаториях. Ингаляции с использованием нафталина оказывают антибактериальное воздействие на слизистые оболочки легких, ротовой полости, носоглотки. Главной целью подобных мероприятий выступает активизация отделения слизи из бронхов.

Нафталин используют для устранения инфекционных поражений органов желудочно-кишечного тракта. Антисептические свойства вещества способствуют восстановлению нормальной работы пищеварительной системы. Облегчение применение нафталина приносит также при развитии энтероколитов и диареи.

Издавна народным средством на основе нафталина лечили подагру. Для его приготовления порядка 25 граммов растертых в порошок кристаллов смешивали с молоком. Состав подвергали кипячению, а затем на 10-15 минут оставляли на водяной бане, периодически помешивая. Полученное лекарство помещали в холодное место. Средство применяли для смазывания участков тела, в которых наблюдались воспалительные процессы.

В народной медицине вещество используют для устранения патологических проявлений на коже. Нафталин оказывает положительный эффект при лечении псориаза и экземы. Измельченные кристаллы обладают обеззараживающим действием на незаживающие раны.

Использоваться химическая субстанция может при ухудшении зрения. В прошлом офтальмологи и гомеопаты рекомендовали применять нафталин в случае развития катаракты, а также отслоениях тканей сетчатки.

Применение нафталина в онкологии

Вещество известно своими чудодейственными свойствами в борьбе со злокачественными опухолями. Химическая субстанция оказывает деструктивное воздействие на новообразования ракового характера. Для приготовления лекарства чайная ложка нафталина соединяется со 100 граммами кипяченой воды. На протяжении дня средство принимают внутрь по одному глотку через каждый час. Продолжительность терапии зависит от индивидуальных особенностей организма и характера заболевания.

Нафталин от моли

Само по себе химическое вещество не приводит к уничтожению насекомых, не вредит кладкам их яиц и личинкам. Зато запах нафталина прекрасно отпугивает моль. Интенсивный аромат не позволяет бабочкам таких насекомых размножаться в одежде, всевозможных тканях.

Предостережения

Нафталин выступает токсичным веществом. При его употреблении в количестве более 10 граммов возникает сильное отравление организма, что ведет к летальному исходу. Навредить человеку могут также пары химической субстанции. Продолжительное вдыхание аромата вещества способно повлечь за собой нарушение координации движений, обморочные состояния, проблемы с функционированием почек. Поэтому применять нафталин в терапевтических целях рекомендуется исключительно под контролем врача.