V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние углеводородов на организм человека

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Бабугоева Л.И. 1Бижева Д.А. 2

---

1МКОУ СОШ № 5

2МКОУ СОШ №5

Добрынина И.Г. 1

---

1МКОУ СОШ №5

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Здоровье – это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живём и создаём.

В настоящее время значительная часть болезней человека связана с ухудшением экологической обстановки в среде его обитания: загрязнениями атмосферы, воды и почвы, в том числе и нефтепродуктами. Приспосабливаясь к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжения. Напряжение — это мобилизация всех механизмов, обеспечивающих определенную деятельность организма человека. В зависимости от величины нагрузки, степени подготовки организма, его функционально-структурных и энергетических ресурсов, снижается возможность функционирования организма на заданном уровне, наступает утомление. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы.

Как такого прямого вредного воздействия газообразных углеводородов в окружающем воздухе на здоровье человека не обнаружено. Углеводороды и их производные, содержащиеся в атмосфере, опасны, прежде всего, как промежуточные продукты процессов образования окислителей.

 Токсичность химического вещества зависит прежде всего от состава и строения его молекул, однако строгая закономерность между этими факторами еще не установлена. Лучше всего изучена зависимость между химическим составом и токсичностью в ряду алифатических углеводородов. Все они действуют на организм как наркотики, причем с увеличением числа атомов углерода до С9 (нонан) включительно наркотическое действие усиливается. Начиная с декана (С10) токсичность предельных углеводородов резко падает в связи с уменьшением их летучести. При появлении в молекуле кратной связи токсичность углеводородов при ингаляционном отравлении возрастает. Это наблюдается, например, в ряду этан — этилен ацетилен. Очень характерной закономерностью является снижение токсичности при разветвлении цепи углеводородных атомов (например, наркотическое действие изогептана слабее, чем наркотическое действие нормального гептана). Это правило разветвленных цепей распространяется также на спирты, альдегиды, сложные эфиры, жирные кислоты. Углеводороды представляют собой самую многочисленную группу токсичных веществ в отработавших газах. Обнаружены представители всех классов углеводородов парафины, нафтены, олефины, диолефины и ароматические углеводороды, в том числе с несколькими конденсированными бензольными кольцами. По токсическим свойствам углеводороды очень различны. Однако до сего времени вопрос о токсичности углеводородов недостаточно изучен и нормирование их содержания в отработавших газах осуществляют суммарно. Отмечено лишь, что непредельные углеводороды окисляются в воздухе в результате фотохимических реакций в присутствии двуокиси азота, образуя ядовитые кислородсодержащие соединения. Такие вещества активно участвуют в образовании стойких ядовитых туманов в виде дымки, висящей над городом с интенсивным автомобильным движением (смог). Борьба со смогом является актуальнейшей проблемой ряда городов США, Японии, Англии и др.      Пары нефтепродуктов часто попадают в организм человека через органы дыхания, через кожу, иногда с водой, пищей и всасываются в кровь. Нефтепродукты оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки и глаза. Их токсичность зависит от фракционного и химического состава. Токсичность углеводородов и неуглеводородных соединений топлив возрастает в ряду.    Нефть и нефтепродукты, включая бензины, самые распространенные загрязнители окружающей среды. Воздействие бензинов на окружающую среду связано с токсичностью углеводородов и неуглеводородных примесей как в жидком, так и в парообразном состоянии. Токсичностью обладают и многие продукты сгорания бензинов.

Целями данной работы являются:

Изучение влияния углеводородов на организм человека;

Выявление болезней, которые могут развиться под воздействием углеводородов;

Углеводороды

Углеводороды - ϶ᴛᴏ соединения углерода с водородом. Составляют основу органических соединений. По количеству и характеру химических связей между атомами углерода они делятся на предельные и непредельные, алициклические и ароматические. По систематической номенклатуре (ИЮПАК) предельные углеводо­роды называются алканами. В таблице 20.1 приведены формулы первых пяти представителей предельных углеводородов.

– Формулы и температуры фазовых переходы (при р = 1 атм) первых пяти представителей предельных углеводородов

Формулы и названия следующих представителей класса предельных углеводородов: С₆Н₁₄ – гексан, С₇Н₁₆ – гептан, С₈Н₁₈ – октан, С₉Н₂₀ – нонан, С₁₀Н₂₂– декан и т.д. Наиболее распространенным углеводородом является метан. Он составляет основу природного газа (до 97 %) и в значительном количестве содержится в попутном нефтяном газе.

Для органических соединений характерно такое явление, как изомерия. Изомеры – вещества, имеющие одинаковый состав, но различное строение. Первые три предельных углеводорода не имеют изомеров. Бутан существует в виде двух изомеров. С увеличением числа углеродных атомов в молекуле резко возрастает число изомеров. Изомерных пентанов – три, гексанов – пять, гептанов – девять, деканов – семьдесят пять и далее количество их нарастает в геометрической прогрессии. Изомеры отличаются по физическим и химическим свойствам. В частности, углеводороды нормального строения менее устойчивы к детонации, чем соответствующие им изомеры. Количественной характеристикой устойчивости к детонации горючих материалов является ʼʼоктановоеʼʼ число. В корне соответствующей шкалы октановое число н-гептана приняли равным 0, а изооктана – 100. К примеру, в случае если горючий материал детонирует как смесь 70 % изооктана и 30 % н-гептана, то его октановое число равно 70.

Все предельные углеводороды химически относительно неактивны. Это связано с тем, что для реакций с их участием необходим разрыв химических связей С–Н или С–С, которые характеризуются высокой прочностью.

Наиболее важные реакции для них: окисление кислородом и крекинᴦ. Предельные углеводороды горят с выделением большого количества тепла и бывают использованы в качестве топлива. К примеру:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О, Q = +879 кДж.

Смесь метана с воздухом взрывоопасна (особенно в соотношении 1:10). При последовательном окислении кислород алканов образуются следующие классы кислородсодержащих органических соединений:

спирты → альдегиды → карбоновые кислоты → углекислый газ.

К примеру, для метана:

метанол(СН₃ОН) → метаналь(СН₂О) → муравьиная кислота(НСООН) → СО₂.

Из других реакций следует отметить хлорирование, заключающееся в последовательном замещении атомов водорода на атомы хлора с образованием галогенпроизводных. К примеру, хлорирование метана:

СН₄ + С1₂ → СН₃С1 + НС1,

СН₃С1 + С1₂ → СН₂С1₂ + HCI и т. д. до СС1₄.

Крекинг – процесс расщепления углеводородов с длинными цепями на молекулы меньшей длины, происходящий в присутствии катализаторов (каталитический крекинг) или при нагревании предельных углеводородов до 500÷700 °С под давлением (термический крекинг). В качестве примера запишем возможную реакцию разложения бутана:

СН₃–СН₂–СН₂–СН₃ → СН₃–СН₃ + СН₂=СН₂.

В случае если между атомами углерода имеется двойная или тройная связь, то такие углеводороды называются непредельными.

Простейший непредельный углеводород с двойной связью – этилен С₂Н₄ или СН₂ = СН₂ – является родоначальником гомологического ряда этиленовых углеводородов:

С₃Н₆ – пропилен, С₄Н₈ – бутилен, С₅Н₁₀ – амилен и т.д.

Из углеводородов с двумя двой­ными связями отметим:

С₄Н₆ – бутадиен (дивинил) и C₅H₈ – изопрен, имеющие следующее строение:

Простейший непредельный углеводород с тройной связью – ацетилен С₂Н₂ или СН≡СН – является родоначальником гомологического ряда ацетиленовых углеводо­родов.

По системати­ческой номенклатуре углеводороды ряда этилена называют алкенами, с двумя двойными связями – алкадиенами, а ацетиленовые – алкинами.

Непредельные углеводороды в отличие от предельных содержат слабые π-связи, в связи с этим для них характерны реакции присоединения по двойным или тройным связям. К примеру,

СН₂=СН₂ +Вr₂ → СН₂ Вr–СН₂Вr.

Этилен – бесцветный газ со слабым приятным запахом, довольно хо­рошо растворимый в воде. Его температура кипения –103,8 °С. Применяется для

производства полиэтилена.

Ацетилен – бесцветный газ с характерным слабым запахом; темпера­тура кипения –83,8 °С. При его сгорании выделяется большое количество теплоты. Температура пламени достигает 3150 °С, в связи с этим ацетилен в смеси с кислородом широко используют для сварки и резки металлов (автогенная сварка).

Предельные углеводороды

Алканы — углеводороды, в молекулах которых атомы связаны одинарными связями и которые соответствуют общей формуле СnН_2n+2.В молекулах алканов все атомы углерода находятся в состоянии sр³-гибридизации. Это означает, что все четыре гибридные орбитали атома углерода одинаковы по форме, энергии и направлены в углы равносторонней треугольной пирамиды — тетраэдра. Углы между орбиталями равны 109°28'

Вокруг одинарной углерод-углеродной связи возможно практически свободное вращение, и молекулы алканов могут приобретать самую разнообразную форму. В развернутом состоянии такие молекулы имеют зигзагообразную форму с углами при атомах углерода, близких к тетраэдрическому (109°280, например в молекуле н-пентана.Отсутствие в молекулах предельных углеводородов полярных связей приводит к тому, что они плохо растворяются в воде, не вступают во взаимодействие с заряженными частицами (ионами). Наиболее характерными для алканов являются реакции, протекающие с участием свободных радикалов.

Циклоалканы – предельные углеводороды с замкнутой (циклической) углеродной цепью. По своим свойствам они напоминают обычные предельные углеводороды алканы (парафины), отсюда и произошло их название – циклоалканы (циклопарафины, нафтены). Общая формула гомологического ряда циклоалканов CnH_2n. Представителями этого ряда соединений являются циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклогексан.

Гомологический ряд алканов (первые 10 членов)

Метан CH4 (CH4)

Этан CH3—CH3 (C2H6)

Пропан CH3—CH2—CH3 (C3H8)

Бутан CH3—CH2—CH2—CH3 (C4H10)

Пентан CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 (C5H12)

Гексан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C6H14)

Гептан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C7H16)

Октан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C8H18)

Нонан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 (C9H20)

Декан CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3( C10H22)

Алканы

Парафины

CnH_2n+2

(n = 1–4 — газообразные вещества, n = 5–15 — жидкости,n ³ 16 — твердые вещества без запаха или со специфическим бензиновым запахом)

Токсическое действие. Химически наименее активные углеводороды, ввиду высокой липофильности обладают сильным наркотическим действием. В связи с малой растворимостью алканов в воде и крови требуется достаточно высокое содержание их в воздухе для создания токсических концентраций в крови. По этим причинам в обычных условиях соединения данной группы биологически мало активны. Углеводороды С₅–С₈ оказывают умеренное раздражающее действие на дыхательные пути. Высшие гомологи более опасны при действии на кожные покровы, а не при ингаляции паров.

Хроническое отравление. Чаще всего не возникает тяжелых органических изменений. В результате длительного контакта у рабочих появляются вегетативные расстройства. Изменения при действии алканов характеризуются гипотонией, брадикардией, повышенной утомляемостью, бессонницей, понижением тонуса капилляров. Отмечаются гормональные расстройства у женщин.

Медицинская профилактика. Предварительные (при приеме на работу) и периодические (1 раз в 12 месяцев) медицинские осмотры.

Индивидуальная защита. При невысоких концентрациях — фильтрующие противогазы марки А. При высоких концентрациях и нормальном содержании кислорода — изолирующие шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2.

Первая помощь. При ингаляционном отравлении пострадавшего следует удалить из загрязненной зоны, освободить от стесняющей его одежды и поместить в теплое место (обложить тело грелками). Дают крепкий чай, кофе, на конечности кладут грелки. При попадании на кожу пораженный участок следует промыть большим количеством воды. При поражении глаз — промыть их проточной водой при хорошо раскрытой глазной щели.

Метан

Болотный газ, рудничный газ

CH₄

(бесцветный газ без запаха)Токсическое действие. В обычных условиях токсическое действие вещества определяется главным образом недостатком кислорода.

Острое отравление. Случаи острого отравления редки. Накопление вещества в воздухе до 25–30 %, что соответствует снижению содержания кислорода до 15–16 %, сопровождается отчетливыми признаками кислородного голодания. Отмечаются учащение пульса, ослабляется внимание, нарушается координация движений. При концентрации рудничного газа 80–90 % уже после 5–6 вдохов наступает потеря сознания с исчезновением всех рефлексов. Острые отравления характеризуются жалобами на головную боль, головокружение, тошноту, рвоту, общую слабость, боли в области сердца. При легкой гипоксии выявились симптомы функциональных расстройств нервной системы по типу неврастении (80 % случаев), истерии (11 %), реактивного психоза (2,4 %). В результате кислородного голодания миокарда развивались симптомы резкого ослабления сердечной деятельности: глухие тоны сердца, тахикардия, гипотония.

Меры профилактики. Поскольку накопление вещества представляет большую взрывоопасность, вентиляция в шахтах и рудниках является основным и самым надежным средством борьбы со взрывоопасными газами и поддержания необходимого для организма качества воздуха.

Индивидуальная защита. Для защиты органов дыхания при невысоких концентрациях вполне пригоден фильтрующий промышленный противогаз марки А. При высоких концентрациях и нормальном содержании кислорода можно использовать изолирующие шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2.

Первая помощь. При интоксикации рудничным газом в шахтах пострадавшего необходимо немедленно удалить из вредной зоны, освободить от стесняющей одежды, согреть. При отсутствии дыхания немедленно (до прибытия врача), после освобождения полости рта и дыхательных путей от рвотных масс и слизи начать искусственное дыхание по типу «рот в рот». Далее провести госпитализацию.

Этан

CH₃CH₃

(бесцветный горючий газ без запаха)Токсическое действие. Обладает наркотическим действием. Возрастание концентрации вещества в воздухе приводит к снижению концентрации кислорода, что в свою очередь вызывает гипоксию.

Острое отравление. Острые отравления характеризуются жалобами на головную боль, головокружение, тошноту, рвоту, общую слабость, боли в области сердца.

Пропан

CH₃CH₂CH₃

(бесцветный горючий газ без запаха)Токсическое действие. Известен случай суицидного смертельного отравления веществом при использовании его в качестве бытового топлива.

Бутан

CH₃CH₂CH₂CH₃

(бесцветный газ без запаха)Токсическое действие. Вызывает наркоз, а в высоких концентрациях — острые отравления с явлениями аноксии, нарушениями нервной (гипоксия мозга) и сердечно-сосудистой (гипоксия миокарда) систем. Из бытовых газов отравление веществом представляет наибольшую опасность именно вследствие развития поражений этого рода.

Острое отравление. При отравлении продуктами неполного сгорания бытового газа картина отравления аналогична той, которая наблюдается при отравлении угарным газом. Происходит разрушение гемоглобина с образованием карбоксигемоглобина (COHb). Отравления, связанные с вдыханием самого вещества, протекают с развитием неврологических симптомов и нарушениями сердечной деятельности. Известен случай отравления при вдыхании газа для зажигалок, содержащего Б. с примесью изобутана и пропана. Причиной смерти явились сердечные нарушения и отек легких.

Местное действие. У рабочих производства, в котором, наряду с веществом, в воздухе рабочей зоны были бутены, развиваются конъюнктивиты, снижается чувствительность роговицы. При систематическом попадании на кожу возможны дерматиты и профессиональные экземы.

Пентан

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃

(бесцветная жидкость)Токсическое действие. Вызывает наркоз, обладает раздражающим действием.

Острое отравление. Признаками отравления являются головная боль, сонливость, головокружение.

Первая помощь. При ингаляционном отравлении пострадавшего следует удалить из загрязненной зоны, освободить от стесняющей его одежды и поместить в теплое место (обложить тело грелками). Дают крепкий чай, кофе, на конечности кладут грелки. При попадании в желудок обычно назначают активированный уголь, солевое слабительное. При попадании больших количеств вещества в желудок необходимо его промывание. В случаях попадания в глаза вещество необходимо смыть большим количеством воды (лучше теплым изотоническим раствором соли) при хорошо раскрытой глазной щели. Обратиться к врачу, а если необходимо — провести госпитализацию.

Гексан

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

(бесцветная жидкость со специфическим запахом)Токсическое действие. Вызывает наркоз, раздражает верхние дыхательные пути, изменяя частоту и глубину дыхания. Обладает нейротоксическим действием (описано большое количество случаев полинейропатии). Продукты метаболизма вещества (в частности гексан-2,5-дион) взаимодействуют с белками в нервных волокнах, формируя токсичные конгломераты. Характерны также функциональные и структурные нарушения в легких, печени, почках, сетчатке глаз, эндокринной и половой системах.

Острое отравление. Кратковременное вдыхание паров вещества вызывает наркоз. Отмечаются головные боли, тошнота, рвота, психические нарушения, потеря сознания, остановка дыхания. Полное восстановление после функциональных расстройств нервной системы отмечается редко.

Хроническое отравление. Случаи хронической интоксикации, особенно среди токсикоманов, нередки. Сначала может нарушаться чувствительность, проявляющаяся в ощущениях холода в ногах, затем присоединяется мышечная слабость, боль в ногах, легкая утомляемость при ходьбе. Отмечаются жалобы на головокружение, головные боли, сонливость, общая слабость. В тяжелых случаях наступает паралич ног, а иногда и рук. Функциональные нарушения прогрессируют в течение 2–3 месяцев После прекращения воздействия вещества восстановление протекает длительно. Даже через год после прекращения контакта с веществом могут сохраняться жалобы на утомляемость, боли и мышечную слабость в конечностях. Пары приводят к нарушениям функции органов зрения, что выражается, в частности, в искажении цветового восприятия.

Местное действие. У рабочих, имеющих производственный контакт с веществом, кожа на дистальных участках становится грубой, шероховатой, холодной. Развивается слабая гипохромная анемия, которая излечивается в стационарных учреждениях. Отмечается лейкопения. Вызывает раздражение слизистой глаз.

Декан

CH₃(CH₂₎₈CH₃

(бесцветная жидкость со слабым запахом)Токсическое действие. Обладает наркотическим действием ввиду высокой лиофильности.

Острое отравление. В условиях острого воздействия могут наблюдаться оглушение, головная боль, тошнота, рвота, замедление пульса.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (ЦИКЛОАЛКАНЫ)

Циклоалканы

Циклопарафины, нафтены, полиметилены

(бесцветные газы или жидкости, высшие гомологи — твердые вещества)Токсическое действие. По общему характеру действия схожи с алканами, но наркозный эффект более выражен. Многие вещества вызывают тетанические судороги, которые могут привести к смерти в результате остановки дыхания и падения кровяного давления. Начиная с циклопентана, вызывают воспалительную реакцию кожных покровов.

Индивидуальная защита. Использование спецодежды, перчаток, рукавиц для защиты кожи.

Первая помощь. В случаях легких ингаляционных отравлений достаточно дыхания свежим воздухом для предотвращения или уменьшения токсического действия веществ. В тяжелых случаях необходимо срочно обратиться к врачу и провести госпитализацию.

ЦиклопропанТриметилен

(бесцветный газ со сладковатым запахом, напоминающим хлороформ)Токсическое действие. Вызывает наркоз. Оказывает преимущественное влияние на кору головного мозга, приводит к нарушению обменных процессов, в частности обмена катехоламинов. Предполагается, что причиной возбуждения служит метаболический процесс, включающий катехоламины мозга. Не вызывает раздражающего действия дыхательных путей. Не оказывает выраженного влияния на функции печени и почек, несколько понижает диурез.

Острое отравление. Наркоз, вызванный веществом, наступает без стадии возбуждения. Вызывает повышение артериального давления, вызывает замедление пульса и аритмию, повышает чувствительность сердечной мышцы к адреналину.

Меры профилактики. Огнеопасен. Его смеси с кислородом и воздухом могут взрываться при наличии искры или пламени. В связи с этим необходимо принимать меры предосторожности при применении электроаппаратуры, исключить образование статического электричества. Следует обеспечивать интенсивную вентиляцию. Хранить в прохладном месте далеко от источника искры.

Циклогексан

Гексаметилен

(бесцветная летучая жидкость)Токсическое действие. Обладает наркозным действием.

Хроническое отравление. В состоянии здоровья рабочих, имеющих контакт с веществом, отмечаются изменения в нейроэндокринной системе (увеличение размеров щитовидной железы, коррелирующее с продолжительностью стажа), функциональные изменения в ЦНС. Присутствие в воздухе бензола и циклогексанола усиливает токсическое действие вещества.

Непредельные углеводороды

К непредельным относят углеводороды, содержащие в молекулах кратные связи между атомами углерода. Непредельными являются алкены, алкины, алкадиены (полиены). Непредельным характером обладают также циклические углеводороды, содержащие двойную связь в цикле (циклоалкены), а также циклоалканы с небольшим числом атомов углерода в цикле (три или четыре атома). Свойство «непредельности» связано со способностью этих веществ вступать в реакции присоединения, прежде всего водорода, с образованием предельных, или насыщенных, углеводородов — алканов.

Гомологический ряд алкенов

C2Н4 этен, этилен

C3H6 пропен

C4H8 бутен

C5H10 пентен

C6H12 гексен

Алкены

Олефины

CnH₂n Токсическое действие. Обладают наркотическим действием. У низших А. наркозоподобное действие выражено сильнее, чем у соответствующих алканов, благодаря более высокой растворимости в воде. Высшие члены ряда также вызывают судороги и раздражение слизистых оболочек дыхательных путей.

Хроническое отравление. Длительное воздействие (особенно низших членов ряда (этен, пропен)) приводит к развитию ангиодистонического синдрома, для которого характерны полиневриты, понижение чувствительности, нарушение кровообращения (с приступами головной боли, потемнением в глазах, кратковременной слепотой), ухудшение слуха, обоняния и другие симптомы поражения стволовой части мозга.

Местное действие. Выражено слабо.

Этен

Этилен

CH₂₌ CH₂

(бесцветный горючий газ с эфирным запахом)Токсическое действие. Вызывает наркоз. Обладает раздражающим и мутагенным действием.

Острое отравление. Смесь 80 % вещества с кислородом вызывает быстрый наркоз без заметной стадии возбуждения. Пробуждение наступает быстро, отмечается слабое раздражение слизистых оболочек, угнетение деятельности сердца и уменьшение сосудистого тонуса. При 25–40 % вещества в смеси наблюдается анальгезия, но сознание обычно сохраняется.

Хроническое отравление. Длительное воздействие вещества приводит к развитию ангионеврозов, нарушениям терморегуляции, эмоциональным и нейротрофическим расстройствам. Часто наблюдается понижение чувствительности. Склонность к спазмам периферических кровеносных сосудов у рабочих со стажем от 3 лет и выше носит двоякий характер: спазм сменяется атонией. В тяжелых случаях отмечаются нарушения кровообращения с приступами головной боли, потемнением в глазах, кратковременной слепотой.

Пропен

Пропилен, метилэтилен

CH₂₌ CHCH₃

(бесцветный горючий газ)Токсическое действие. Наркозное действие выражено немного сильнее, чем у этена. Оказывает общетоксическое действие, является преканцерогеном, мутагеном.

Хроническое отравление. Заболевания выявляются почти у 50 % обследованных рабочих производств. Наиболее частыми проявлениями являются вегето-сосудистая дистония с артериальной гипертонией или гипотонией. В тяжелых случаях хронического отравления нарушается кровообращение, сопровождающееся головной болью, потемнением в глазах, кратковременной слепотой. Выявляются изменения костной ткани кистей рук (остеосклероз, остеопороз, остеолиз). Отмечаются нарушение вестибулярной системы.

Бутен

2-Бутен,

CH₃CH₂₌ CH₂CH₃

(бесцветный газ)Токсическое действие. Вызывает наркоз, обладает раздражающим действием.

Острое отравление. При острой интоксикации вызывает раздражение слизистых оболочек, сонливость, небольшое повышение кровяного давления, иногда учащение пульса.

Хроническое отравление. Чаще всего в производственных помещениях вещество находится в смеси с другими алкенами, спиртом и альдегидами. У рабочих цехов, где содержание в воздухе вещества резко преобладает над содержанием примесей, часто отмечаются головные боли, сонливость, бессонница, нервозность и утомляемость. Возможны гастриты, раздражение слизистых оболочек.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ С ДВУМЯ ДВОЙНЫМИ СВЯЗЯМИ (АЛКАДИЕНЫ)

Алкадиены

CnH_2n-2 Токсическое действие. При ингаляционном воздействии вызывают наркоз, причем у веществ данного ряда это свойство выражено сильнее, чем у соответствующих алкенов. С увеличением числа атомов углерода наркозное воздействие усиливается. Соединения с разветвленной цепью действуют слабее нормальных изомеров. Раздражающее действие на слизистые оболочки выражено сильнее, чем у алканов и алкенов. Обладают мутагенной активностью.

Хроническое отравление. Характеризуется гиподинамическими нарушениями, дистрофическими изменениями печени и почек, раздражением кроветворных органов

Дивинил

1,3-Бутадиен,

CH_{2 =}CHCH= CH₂

(бесцветный газ со специфическим запахом)Токсическое действие. В высоких концентрациях вызывает наркоз, в малых — раздражает слизистые оболочки, вызывает функциональные изменения ЦНС.

Острое отравление. Ведущее место занимает поражение ЦНС, глаз и дыхательной системы. При действии высоких концентраций наблюдается головная боль, головокружение, слабость, чувство опьянения, бледность, учащенный пульс, иногда рвота. В более тяжелых случаях может происходить потеря сознания. Все явления, кроме головной боли и сонливости, как правило, исчезают на свежем воздухе.

Хроническое отравление. Основными симптомами хронического отравления являются частые головные боли, головокружение, общая слабость, повышенная раздражительность, апатия, бессонница, ослабление памяти и способности к сосредоточению. Часто у рабочих производств отмечаются тошнота, изжога, отрыжка, боли в животе, нередко понижение артериального давления.

Меры профилактики. Герметизация технологических производств. Вентиляция помещений и проветривание аппаратов.

Медицинская профилактика. Рабочие производств должны знать, что резь в глазах, раздражение дыхательных путей, головная боль и головокружение могут служить указанием на наличие в воздухе опасных концентраций.

Индивидуальная защита. Использование фильтрующего промышленного противогаза марки А. При высоких концентрациях вещества в воздухе рабочей зоны — изолирующие шланговые противогазы.

Первая помощь. При отравлениях пострадавшего следует вынести из загазованной зоны на свежий воздух. Обратиться за помощью к врачу, если необходимо — провести госпитализацию.

Изопрен

2-Метил-1,3-бутадиен

H₂C= C(CH₃)CH= CH₂

(бесцветная легколетучая горючая жидкость с неприятным запахом)

Острое отравление. При ингаляции вещества в концентрации 160 мг/м³ в течение 1 мин ощущается легкое раздражение слизистых оболочек глаз, носа, гортани.

Хроническое отравление. Наибольшие изменения обнаруживаются в верхних дыхательных путях и нервной системе. При длительном профессиональном контакте с веществом отмечаются жалобы на сухость в носу и горле, боли и неприятные ощущения в горле, носовые кровотечения, кашель, боли в грудной клетке. Частота жалоб нарастает с увеличением стажа работы. Наблюдаются субтрофические риниты, фарингиты и ларингиты.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ АЦЕТИЛЕНОВОГО РЯДА

(АЛКИНЫ)

Алкины

CnH_2n-2

Токсическое действие. Обладают наркозными свойствами. Действие нарастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле. Средние члены ряда вызывают судороги

Этин

Ацетилен

CH ≡CH

(бесцветный газ с приятным запахом, но при загрязнении вещества запах становится неприятным; взрывоопасен в большом интервале концентраций в смеси с воздухом)Токсическое действие. Обладает слабым наркозным действием. В смеси с воздухом вызывает удушье в связи с уменьшением содержания кислорода.

Острое отравление. При отравлении возникающее возбуждение сменяется коматозным состоянием, появляется синюшность, зрачки неподвижны, пульс слабый и неровный. При прекращении действия вещества все явления достаточно быстро исчезают. Высокие концентрации вещества при низком содержании кислорода приводят к быстрой потере сознания и параличу дыхания. При очень тяжелых отравлениях кровоизлияния и отек в легких приводят к смерти.

Хроническое отравление. Длительный контакт с веществом в производственных условиях вызывает развитие функциональных нарушений нервной системы.

Винилацетилен

1-Бутен-3-ин,

CH₂₌ CHC ≡CH

(бесцветный газ)Токсическое действие. Обладает наркозным действием. Раздражает слизистые оболочки.

Острое отравление. Острое воздействие характеризуется головной болью, головокружением, слабостью в ногах, болями в области челюстей, потоотделением, сухостью в горле, иногда тошнотой, рвотой, поносом.

Хроническое отравление. У рабочих со стажем работы в контакте с веществом 10–20 лет обнаруживаются нарушение функционального состояния в области ЦНС и сердечно-сосудистой системы, ЖКТ, астено-вегетативный, астено-неврастенический, вегето-дистонический синдромы, гипотония, случаи гастрита.

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ — ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОЛА

Производные бензола

(жидкие или твердые вещества с ароматическим запахом)Токсическое действие. Обладают довольно интенсивным воздействием на вкусовые рецепторы, при контакте со слизистыми оболочками вызывают местное раздражение и оказывают сосудорасширяющее действие. Интенсивность эффектов уменьшается с удлинением алкильной цепи и увеличением числа алкильных групп. Увеличение разветвленности боковой цепи и степени ее ненасыщенности ведет к усилению местнораздражающего эффекта. Вещества данной группы в условиях острого воздействия поражают, главным образом, ЦНС, вызывая наркотический эффект, в том числе сонливость, вялость, ступор, состояние наркоза, тремор, судороги, кому. Смерть наступает в результате паралича дыхательного центра и остановки дыхания.

Местное действие. Попадание на слизистую оболочку глаз вызывает неприятные и болезненные ощущения зуда, слезотечение и раздражение конъюнктивы. Контакт бензола и его гомологов с кожей приводит к расширению сосудов, появлению эритемы, раздражения. Увеличение разветвления цепи приводит к усилению эффекта.

Хроническое отравление. Бензол и его гомологи оказывают политропное действие, поражая ряд органов и систем. Особое место занимает бензол, обладающий миелотоксическим эффектом, в силу которого хроническая интоксикация бензолом весьма опасна.

Бензол

C₆H₆

(бесцветная, легко-воспламеняющаяся жидкость со своеобразным ароматическим запахом)Токсическое действие. Вызывает острые и хронические отравления. Оказывает наркотическое действие на ЦНС, возможна смерть от паралича дыхательного центра на фоне потери сознания. Вызывает поражение крови и органов кроветворения, центральной и периферической нервной системы, ЖКТ. Обладает раздражающим, иммунотоксическим и аллергическим эффектами, мутагенной активностью. Опасен при проникновении через неповрежденную кожу.

Острое отравление. Острые интоксикации бензолом обычно встречаются при авариях, сопровождающихся поступлением в помещение больших концентраций вещества, или при попадании его внутрь. Вдыхание воздуха, содержащего 2 % вещества, уже в течение 5–10 мин может привести к потере сознания и к смерти. Основными симптомами воздействия бензола на организм являются головные боли, тошнота, рвота, головокружение, пошатывание при ходьбе. Наблюдается выраженное возбуждение, спутанность сознания — состояние, напоминающее алкогольное опьянение. При нарастании явлений интоксикации эйфория сменяется общей слабостью, апатией, сонливостью. Вследствие расширения периферических сосудов, резко падает артериальное давление. При пероральном отравлении смертельная доза вещества составляет 50–70 мл, однако она может значительно колебаться и зависит от своевременности и полноты медицинской помощи и индивидуальной чувствительности. После приема внутрь смертельных доз наступает состояние эйфории, через некоторое время сменяющееся помрачнением сознания, исчезновением рефлексов. Дыхание учащается, падает кровяное давление, и через несколько часов в результате отека мозга, легких, воспалительных изменений в слизистой оболочке желудка и кишечника, полнокровия внутренних органов наступает смерть. При несмертельных отравлениях наблюдаются поражения печени, почек, органов кроветворения. Поражается ЖКТ и верхние дыхательные пути. После легких отравлений выздоровление наступает быстро, после тяжелых отмечается общая астения, выраженный астено-вегетативный синдром. Характерны расстройства зрения вследствие поражения сетчатки и роговицы глаза, плевриты, пневмонии, поражения печени, сердечно-сосудистые расстройства, расстройства психики.

Хроническое отравление. Хроническая интоксикация может возникать при частом контакте даже с небольшими количествами вещества. Она, в основном, характеризуется поражением органов кроветворения, нервной системы, отмечается патология со стороны других органов и систем. Выделяют несколько стадий хронических бензольных интоксикаций. Первая стадия характеризуется невротической дисфункцией и незначительными изменениями крови. Больные жалуются на головную боль, головокружение, слабость и быструю утомляемость, раздражительность, нарушение сна. При продолжающемся воздействии возникает вторая стадия. Пострадавшего мучают упорные головные боли, тремор рук, неприятные или болезненные ощущения в области сердца. У женщин — нарушение менструального цикла, часто встречаются обильные маточные кровотечения. Со стороны крови — выраженное угнетение лейкопоэза. Третья стадия характерна нарастанием и усугублением симптомов, а также значительным ухудшением состояния больного. Увеличивается печень, нарушаются функции слюнных желез, выявляются признаки ишемии миокарда, тахикардия. Нарушается координация движений, имеют место парестезии и боли (особенно по ночам) в руках, отечность пальцев. Имеются также четвертая и пятая стадии отравления, часто заканчивающиеся летальным исходом. Тяжелые случаи хронического отравления на производствах встречаются крайне редко.

Меры профилактики. Герметизация оборудования, механизация и автоматизация технологических процессов снижают возможность отравления веществом. Необходима эффективная общая и местная вентиляция.

Медицинская профилактика. Предварительные (при приеме на работу) и периодические медицинские осмотры. Основными противопоказаниями для работы с бензолом являются заболевания ЦНС, крови, печени, почек.

Индивидуальная защита. Защита органов дыхания. Применение промышленных фильтрующих противогазов с коробками марки А. При концентрации паров, превышающей ПДК, необходимо использовать шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2 или кислородные приборы.

Первая помощь. При отравлениях любой степени тяжести пострадавшего следует немедленно удалить из зараженной зоны. Необходим свежий воздух. Загрязненную одежду следует снять. Больному предоставить абсолютный покой. Срочно обратиться за помощью врача. Провести госпитализацию.

Толуол

Метилбензол

C₆H₅CH₃

(бесцветная прозрачная жидкость с характерным запахом)Токсическое действие. Яд общетоксического действия, вызывающий острые и хронические отравления. При однократном воздействии вызывает наркоз, причем эффект более выраженный, чем у бензола. При длительном воздействии малых доз вещества могут наблюдаться поражения крови. Проникновение через неповрежденную кожу вызывает эндокринные нарушения. Вследствие высокой растворимости в липидах накапливается в клетках ЦНС и изменяет проницаемость мембран.

Острое отравление. При остром воздействии на организм вызывает головные боли, головокружения, нарушение вкуса и обоняния, раздражает глаза и носоглотку. Даже при воздействии невысоких концентраций вещества уменьшается умственная и физическая работоспособность. Высокие концентрации вещества ( 1500 мг/м³) вызывают нарушение координации, кратковременную потерю памяти, наркоз и даже смерть.

Повторное и хроническое отравления. У рабочих производств, связанных с веществом, отмечается снижение количества эритроцитов и гемоглобина в крови, количество тромбоцитов увеличивается. Со стороны нервной системы и внутренних органов нарушения, как правило, не выявляются. Наблюдаются раздражение глаз, бессонница, нервозность, быстрая утомляемость, нарушение речи, координации движений.

Этилбензол

C₆H₅CH₂CH₃

(бесцветная жидкость с запахом бензола)Токсическое действие. При остром ингаляционном воздействии больших концентраций угнетает нервную систему. Обладает раздражающим эффектом. При длительной ингаляции в условиях производства может вызывать нарушения нервной системы.

Хроническое отравление. Рабочие производств, подвергающиеся ингаляционному воздействию вещества на протяжении более 7 лет, жалуются на частые головные боли, головокружения, раздражительность, быструю утомляемость, сухость в носу и горле, затрудненное носовое дыхание носовые кровотечения.

Местное действие. При контакте с кожей и слизистыми оболочками глаз и верхних дыхательных путей вызывает их раздражение. При этом может повреждаться роговица глаза.

Медицинская профилактика. Предварительные медицинские осмотры с целью выявления и запрета работы лиц, страдающих заболеваниями верхних дыхательных путей (хронические риниты, фарингиты, ларингиты). Обязательны периодические медицинские осмотры лиц, работающих с веществом.

Стирол

Винилбензол, этенилбензол

(бесцветная вязкая жидкость с сильным, едким и неприятным запахом)Токсическое действие. Яд общетоксического действия. Вызывает наркоз, обладает раздражающим эффектом, выраженным больше, чем у бензола и толуола. При хронической интоксикации поражаются центральная и периферическая нервные системы, кровь, печень. Нарушает азотисто-белковый, холестериновый, липидный обмены, изменяет иммунобиологическую реактивность организма, нарушает функционирование половой системы. Обладает кожно-резорбтивным эффектом.

Острое отравление. При невысоких концентрациях раздражает слизистую глаз, носа. При повышении концентрации вещества добавляются головные боли, тошнота, рвота, чувство опьянения, сонливость. В случае острого тяжелого отравления, сопровождающегося комой, в дальнейшем развивается токсическая энцефалопатия и гепатит.

Хроническое отравление. У рабочих со стажем работы с веществом более 5 лет жалобы на тошноту, отрыжку, изжогу, тяжесть в правой подреберной области, непереносимость жирной пищи. Часто отмечаются раздражительность, небольшое похудание. Одним из наиболее распространенных и характерных симптомов хронической интоксикации является «печеночный» синдром с нарушениями антитоксической, белковообразовательной, пигментной функции печени. Частота и выраженность явлений гепатита возрастают с увеличением стажа работы в контакте с веществом. Оказывает влияние на женский организм в виде нарушения менструального цикла, воспалительных заболеваний влагалища и матки. Существуют данные о канцерогенном эффекте вещества, связанном с несколькими случаями лейкемии.

Местное действие. При попадании на слизистые оболочки носа, глаз и глотки паров вещества отмечается их раздражение. При повторных воздействиях на кожу возможны экземы. Наблюдаются трещины, утолщение кожи кистей, ее сухость.

Нафталин

(бесцветное кристаллическое вещество)Токсическое действие. Поражает нервную систему, ЖКТ, печень и почки. Изменения в крови возникают только при хроническом отравлении. Вызывает помутнение хрусталика, накопление аммиака в головном мозге. С последним связывается нарушение функции ЦНС. Техническое вещество токсичнее из-за наличия различных примесей.

Острое отравление. Отравления возможны при действии паров, пыли и при проникновении через кожу. При действии паров и пыли возникают головные боли, тошнота, рвота, раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, слезотечение, кашель. Низкие концентрации (порядка 15 мг/м³) переносятся без каких-либо жалоб в течение рабочего дня. Известен случай почти моментального оглушения и потери сознания рабочего, вдохнувшего горячие пары вещества. Отравление закончилось благополучным исходом.

Хроническое отравление. У рабочих нафталиновых производств отмечается низкое содержание гемоглобина. Лейкоцитов почти вдвое больше, чем в норме. Много жалоб на боли в области сердца, одышку. У значительного числа рабочих — нарушения функции печени, признаки нарушения функции поджелудочной железы. Часты атрофические риниты и фарингиты, а также помутнения хрусталика, преимущественно у молодых. Все выявленные нарушения, как правило, нарастают со стажем.

Местное действие. Контакт вещества с кожей вызывает эритемы, экземы, появление красных пятен, ощущение покалывания на коже. С увеличением стажа наблюдаются обострения кожных заболеваний.

Меры профилактики. Герметизация оборудования и коммуникаций. Эффективная общая и местная вентиляция.

Медицинская профилактика. Медицинские осмотры при приеме на работу должны быть направлены, прежде всего, на выявления заболеваний кожи, печени и почек.

Первая помощь. При отравлении посредством вдыхания паров и аэрозолей пострадавшего необходимо вынести из зоны поражения на свежий воздух. Снять загрязненную одежду. Предоставить покой. При попадании в желудок обратиться к врачу и провести госпитализацию, если необходимо.

о-Ксилол

1,2-Диметилбензол

(легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость с ароматическим запахом)Токсическое действие.Обладает выраженным наркозным действием. При длительном воздействии небольших концентраций вещества характерны изменения крови, нервной и сердечно-сосудистой систем, нарушается белковый обмен, проявляется иммунотоксический эффект. Обладает раздражающим и эмбриотропным действием, нарушает процессы репродукции. Опасен при проникновении через кожу.

Острое отравление. Симптомами острого воздействия вещества на организм являются возбуждение, чувство опьянения, потеря сознания. Возможны сердечно-сосудистые и желудочные расстройства. Причинами летального исхода от действия высоких концентраций могут явиться отек легких, изменения в головном мозге.

Хроническое отравление. Воздействие концентраций, превышающих ПДК, совместно с интенсивным производственным шумом, вызывает неврастенический синдром, вегето-сосудистую дистонию, нарушение внутрижелудочковой проводимости, снижение бронхиальной проводимости. Отмечается подавление функциональной активности лейкоцитов. Комбинация вещества и толуола оказывает на кроветворение угнетающее действие, причем эффект более чем аддитивен.

Местное действие. Вызывает раздражение кожи и слизистых оболочек. При контакте с волосяной частью вызывает ороговение и некроз стержней волос, атрофию сальных желез.

Меры профилактики. Исключение или сведение до минимума контакта рабочих с веществом посредством герметизации оборудования, механизации и автоматизации технологических процессов.

Медицинская профилактика. Предварительные и периодические медицинские осмотры с целью выявления лиц с заболеваниями крови, для которых работа с веществом запрещена.

Индивидуальная защита. Защита кожи (перчатки, рукавицы, спецодежда), органов дыхания (фильтрующие противогазы марки А, изолирующие противогазы), глаз (защитные очки, маски)

Бифенил

Дифенил, фенилбензол

C₆H₅–C₆H₅

(бесцветное кристаллическое вещество)Токсическое действие. Поражает внутренние органы, вызывает анемию, лейкоцитоз. Известны случаи поражения ЦНС, печени. Нарушает энергетический обмен в результате взаимодействия с мембранами митохондрий.

Острое отравление. Острое воздействие на организм приводит к появлению тошноты, рвоты, раздражению слизистых глаз и дыхательных путей, бронхитов. Отмечаются жалобы на расстройства сна, памяти, нарушение работы вестибулярного аппарата, половую слабость. Заболевания часто протекают тяжело, а иногда заканчиваются даже летальным исходом.

Хроническое отравление. У рабочих, контактирующих с веществом в условиях производства, могут наблюдаться нарушения функции печени, заболевания кожи.

Меры профилактики. Герметизация оборудования, трубопроводов. Эффективная местная и общая вентиляция.

Индивидуальная защита. При наличии в воздухе рабочей зоны паров, дыма или тумана вещества необходимо использовать фильтрующий промышленный противогаз марки А или респиратор РУ-60М с полумаской и защитными очками.

Первая помощь. При вдыхании паров вещества пострадавшему необходим свежий воздух. При поражении глаз необходимо промыть их проточной водой (лучше теплым изотоническим раствором) при хорошо раскрытой глазной щели. Обратиться к врачу. Если необходимо — провести госпитализацию

Практическая часть

Вопрос 1

Вы когда-нибудь получали, отравление (раздражение кожи) после контакта с моющими средствами?

1)Да 2)нет

Вопрос 2

Было ли у вас или членов вашей семьи отравление клеящими средствами или растворителями для красок?

1)Да 2)Нет

Вопрос 3

У вас бывает Вздутие живота или метеоризм?

1)Да 2)Нет

Вопрос 4

Случалась ли у вас дома утечка газа? Как это отразилось на вашем здоровий?

1)Да, негативно 3)Да, ухудшения здоровья не было

2) Нет

Вопрос 5

Возникало ли у вас головокружение, тошнота при покрытии дорог асфальтом?

Да 2) Нет

Вопрос 6

Бывало ли у вас так, что вам не хватает кислорода или же вы начинали задыхаться?

1)Да 2) Нет

Заключение

В данном проекте мы рассмотрели влияние углеводородов на здоровье человека, какие опасности таят в себе эти вещества и какие же болезни они вызывают в нашем организме.

Важно запомнить, что воздействие на организм токсичных углеводородов в основном выражается в нарушениях функционального состояния центральной нервной системы. Это связано с наркотическим действием углеводородов. В очень низких концентрациях действие таких углеводородов приводит к функциональным расстройствам нервной системы, неврастении, вспыльчивости и раздражительности - вплоть до сильного головокружения при резких движениях головой. Углеводороды, выбрасываемые в воздух при работе автотранспорта, вызывают общую слабость, головные боли, реже - ощущение шума в голове. При вдыхании: неприятные ощущения в горле, кашель, усиление головной боли. При высоких концентрациях эти вещества способны нанести непоправимы вред здоровье или даже привести к летальному исходу.

Благодаря небольшому исследованию, проведенному в нашей школе и в городской детской поликлинике, мы выяснили насколько распространены заболевания вызванные углеводородами среди учащихся в возрасте 15-17 лет. Врач, с которым прошла консультация по данной теме рассказал нам о том, что с болезнями, вызванными токсичными углеводородами, приходится сталкиваться, но крайне редко, так как дети в основном не контактируют с органическими веществами. Поэтому мы смело можем утверждать, что, результаты оказались весьма приятными, так как большинство учащихся оказалось вообще не подвергалось воздействию органических соединений.

Несмотря на довольно положительные результаты нашего исследования, мы считаем, что человечеству не стоит расслабляться, так как ­в любой момент может столкнуться с углеводородами, и их отрицательным влиянием. Поэтому, мы призываем вас следить за своим здоровьем, и не забывать об осторожности, даже когда вы просто вышли погулять на улицу!

Литература

Интернет:

http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/11_radioaktivnye_veshchestva_vrednye_veshchestva_gigienicheskie_normativy/5171

http://edufuture.biz/index.php?title=Циклоалканы_%28Химия_10_класс%29

http://www.nkj.ru/konkurs/detail.php?ID=19391

http://ru-ecology.info/post/100923604060009/

http://www.studfiles.ru/preview/1977522/