Состав для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов и способ его получения

 

Состав применяют для профилактики кожно-резорбтивных поражений фосфорорганическими веществами, обезвреживания на коже рук, лица, шеи фосфорорганических инсектицидов и отравляющих веществ. Состав может быть использован в химической промышленности, быту и сельском хозяйстве. Состав содержит, мас. %: азотнокислую соль редкоземельного элемента цериевой подгруппы или их смесь (в пересчете на редкоземельный элемент) 2,2-2,8, тркэтиленгликоль 60-64, этилкарбитол 24-27, глицерин 1,8-2,2, едкий натр 0,7-0,9 и воду - остальное. Состав получают последовательным смешением компонентов при температуре (20-25)^oС с последующей нейтрализацией полученной смеси водным раствором едкого натра до значения рН 6,7-7,3. Новый состав обеспечивает быстрое и эффективное обезвреживание фосфорорганических отравляющих веществ при попадании их на незащищенные кожные покровы, гарантирует безопасность работ с фосфорорганическими инсектицидами даже в отсутствие защитной одежды и перчаток. Состав является малотоксичным и не раздражает кожные покровы и слизистые глаз. Способ приготовления состава прост. Срок хранения состава без изменения свойств составляет более 10 лет. 2 с.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к средству защиты кожи и может быть применено для профилактики кожно-резорбтивных поражений фосфорорганическими веществами, обезвреживания на коже рук, лица, шеи фосфорорганических инсектицидов и отравляющих веществ и может быть использовано в химической промышленности, сельском хозяйстве, быту и т.п.

Известно, что средства, в составе которых присутствуют химически активные вещества (щелочи, хлорамины и т.п.), вводимые для химического разложения фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ), неблагоприятно воздействуют на состояние кожных покровов. Существующие кремы и мази по уходу за кожей, содержащие химически активные добавки, не обладают дегазирующими свойствами, т.к. эффективность дегазации зависит от вязкости и гомогенности среды, в которой осуществляется процесс разложения ФОВ [З.Франке, Химия отравляющих веществ, М., Химия, 1973].

Известны способы получения защитных кремов и дегазирующих составов, включающие, как правило, несколько технологических стадий, требующих громоздкого аппаратурного оформления, высокой температуры, фильтрации, вакуума и больших затрат электроэнергии [АС СССР N 1597192, 1990 г.; N 683751, 1991 г.].

Наиболее близким по составу к заявляемому изобретению является крем для защиты кожи от химических веществ, содержащий, мас.% [патент N 2038072]: Глицерин - 30,0 - 63,0 Полиэтипенгликоль-115 - 12,0 - 15,0 Триэтиленгликоль - 10,0 - 37,8 Этиловый спирт - 5,8 - 16,2 Щелочь (NaOH, KOH) - 0,7 - 0,9 Соль азотнокислая или солянокислая рзэ, например, La, Се, Pr, Nd (в виде катиона) - 1,8-2,2 Вода дистиллированная - остальное В патенте отсутствуют данные по защитным свойствам крема в отношении высокотоксичных фосфорорганических отравляющих веществ. Реакции химического разложения фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов (дегазация), как и любые другие химические реакции, с большими скоростями протекают только в жидких гомогенных средах. Поскольку приведенный запатентованный состав является кремообразной композицией с высокой вязкостью, то он не может обладать дегазирующими свойствами.

Целью изобретения является разработка жидкого гомогенного состава, применяемого для кожных покровов, обладающего защитными и дегазирующими свойствами в отношении фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов, а также разработка технологии приготовления.

Указанная цель достигается тем, что в состав для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов на основе азотнокислой соли редкоземельного элемента (рзэ) цериевой подгруппы или их смесей и триэтиленгликоля вводят этилкарбитол для улучшения смачиваемости кожи и растворения OB, глицерин для стабилизации при длительном хранении и едкий натр (в виде водного раствора) для создания нейтрального значения pH, мас.%: Азотнокислая соль редкоземельного элемента или их смесь (в пересчете на редкоземельный элемент) - 2,2-2,8
Триэтиленгликоль (ТЭГ) - 60 - 64
Этилкарбитол (ЭК) - 23 - 27
Глицерин - 1,8-2,2
Едкий натр - 0,7 - 0,9
Вода - остальное
Значение условного pH - 6,7 - 7,3
В заявляемом составе использование нитратов редкоземельных элементов в полиоксисоединениях (ТЭГ, ЭК, глицерин), частично нейтрализованных водным раствором едкого натра, обеспечивает сочетание в составе дегазирующих и защитных свойств от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов.

Разработанная технология приготовления состава для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов состоит из последовательных операций, проводимых при температуре (20 - 25)^oC и перемешивании: приготовление раствора нитратов редкоземельных элементов в триэтиленгликоле, глицерине, этилкарбитоле и добавление водного раствора едкого натра.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 8 рецептур, состав которых приведен в табл. 1.

Катион лантана. В качестве катализатора разложения ФОВ в составе для защиты и дегазации использовали катион лантана, массовая доля которого в пределах 2,2-2,8% является оптимальной. Снижение массовой доли лантана ниже 2,2% приводит к негативным результатам по дегазирующей активности состава в отношении фторсодержащих отравляющих веществ (зоман) - рецептура 7, а повышение - не влияет на специфическую защитную и дегазирующую эффективность. Следует отметить, что вместо катиона лантана можно использовать любой другой катион цериевой подгруппы или их смеси, т.к. их химические свойства аналогичны свойствам лантана.

Триэтиленгликоль (ТЭГ). ТЭГ выполняет роль растворителя и активатора, а также снижает кожно-резорбтивное воздействие ФОВ. Снижение массовой доли ТЭГ ниже 60% приводит к увеличению проводимости ФОВ через кожные покровы (снижение защитных свойств состава - рецептура 1) и к уменьшению каталитической активности лантана (уменьшение дегазирующих свойств - рецептура 6).

Этилкарбитол. Введение 24-27% ЭК обеспечивает оптимальные реологические свойства данного состава. Увеличение или уменьшение количества ЭК снижает защитные свойства состава: в первом случае за счет усиления проводимости через кожу ФОВ (рецептура 1), а во втором - за счет ухудшения смачиваемости кожи (рецептура 2).

Глицерин. Глицерин играет роль стабилизатора. Исключение глицерина из состава приводит к образованию нестабильной при хранении системы (рецептура 5). Увеличение содержания глицерина снижает дегазирующую активность за счет увеличения вязкости и образования глицератов рзэ, обладающих небольшой каталитической активностью (вариант 6).

Едкий натр. Щелочь, используемая в виде водного раствора, необходима для создания нейтрального значения pH, соответствующего требованиям к средствам, наносимым на кожные покровы. Количество щелочи зависит от массовой доли катиона лантана - мольное соотношение La : NaOH = 1 : 1. При содержании щелочи менее 1 моля на 1 моль La в составе снижается дегазирующая активность в отношении фторсодержащих ФОВ (зоман) - рецептура 3. При содержании щелочи более 1 моля на 1 моль La - значение pH системы смещается в щелочную область, что негативно влияет на кожные покровы, а также дестабилизирует состав при хранении (рецептура 4).

Эффективность защитных свойств предлагаемого состава проверена по показателям, представленным в табл.2.

Опыты проводили в лабораторных условиях на белых крысах (масса 180 - 200 г). Площадь заражения в области спины составляла 10 см². Расход состава - 1,0 г/дм². Определяли значения LD₅₀ (мг/кг) при кожно-резорбтивном воздействии ДДВФ, зомана и Vx. Из отношения значений LD₅₀ в опытах на животных, кожа которых была предварительно обработана составом, и LD₅₀ при кожно-резорбтивном воздействии на незащищенную кожу животных рассчитывали коэффициент защиты (Kз): Kз = LD₅₀ мг/кг (защищенная кожа) / LD₅₀ мг/кг (незащищенная кожа).

Из данных, приведенных в табл.2, следует, что величина Kз колеблется для ДДВФ от 1,8 до 5,1; для Vx - от 4,8 до 30,5; для зомана - от 3,3 до 12,9. При этом наибольшим значением коэффициента защиты обладают рецептуры 5 и 8. Однако, как видно из данных табл. 1, рецептура 5 нестабильна при хранении.

Эффективность дегазации предлагаемого состава проверена по показателям, представленным в табл.З.

Опыты проводили в лабораторных условиях на кроликах (масса 2,0 - 2,5 кг). Площадь заражения - 10 см²/кг. Плотность заражения - 0,001 г/10 см² для Vx, 0,003 г/10 см² для зомана. Расход состава на защиту и на дегазацию - 1 г/дм²
Из приведенных в табл. 3 данных следует, что положительные результаты по дегазации Vx и зомана достигаются при использовании рецептур 4, 5 и 8, из которых рецептуры 4 и 5 нестабильны при хранении (см. табл 1).

По совокупности свойств (стабильность - табл. 1, эффективность защиты - табл. 2 и эффективность дегазации - табл.3) лучшей является рецептура 8 состава, обладающая высокими защитными (Kз для Vx - 30,5; Kз для зомана - 4,3) и дегазирующими свойствами (все подопытные животные выживают без видимых признаков интоксикации) в отношении Vx и зомана.

Способ приготовления состава для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов осуществляется следующим образом. Растворяют гексагидрат азотнокислого лантана в триэтиленгликоле, глицерине и этилкарбитоле и нейтрализуют водным раствором едкого натра. Вместо соли La(NO₃)₃ · 6H₂O можно использовать выпускаемые промышленностью технические продукты - карбонаты и оксиды лантанидов (смесь La, Ce, Nd, Pr), которые предварительно переводят в нитраты путем растворения в азотной кислоте (50-52%). В качестве сырья пригодны и водные растворы нитратов рзэ цериевой подгруппы, использующиеся для производства карбонатов и оксидов рзэ.

Пример 1 (на основе гексагидрата азотнокислого лантана)
К 30 вес.ч. триэтиленгликоля при температуре (20 - 25)^oC и перемешивании добавляют 0,9 вес. ч. глицерина, 1,1 вес. ч. этилкарбитола и 4,0 вес.ч. La(NO₃)₃ · 6H₂O до полного растворения (1 - 1,5 час). Полученный раствор нейтрализуют водным 40-43%-ным раствором едкого натра в течение 0,5 часа до значения pH в пределах 6,7-7,3.

Пример 2 (на основе окиси лантана)
Растворяют 4,6 вес.ч. окиси лантана в 9,8 вес.ч. 50-52%-ной азотной кислоте при перемешивании в течение 0,5-1 часа. Затем к полученному раствору при перемешивании последовательно приливают 100,5 вес.ч. триэтиленгликоля, 2,4 вес. ч. глицерина и 36,0 вес.ч. этилкарбитола, выдерживают 0,5 часа и нейтрализуют в течение 0,5 часа водным 40-43%-ным раствором едкого натра до значения pH в пределах 6,7-7,3.

Все описанные выше операции можно проводить в одном реакторе путем последовательного добавления компонентов при перемешивании и температуре (20-25)^oC. Окончание процесса получения состава определяется значением pH.

Полученный состав подается на расфасовку в соответствующую тару.

Преимуществами от использования изобретения являются: возможность проводить работы, связанные с применением токсичных фосфорорганических инсектицидов в производстве, сельском хозяйстве, быту и т.д. в условиях гарантированной безопасности (даже в отсутствие защитной одежды и перчаток); быстрое и эффективное обезвреживание фосфорорганических OВ при попадании их на незащищенные кожные покровы. Состав не обладает раздражающим действием на кожные покровы и слизистые глаз, относится к малотоксичным веществам (среднесмертельная доза - более 12500 мг/кг, IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76). Все компоненты для приготовления состава - отечественного производства и легко доступны.

Срок хранения состава без изменения свойств более 10 лет.

Способ приготовления состава прост и не требует особых условий по технике безопасности.

Формула изобретения

1. Состав для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов, содержащий азотнокислую соль редкоземельного элемента цериевой подгруппы или их смесь, триэтиленгликоль, глицерин и едкий натр, воду и этилкарбитол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Азотнокислая соль редкоземельного элемента цериевой подгруппы или их смесь (в пересчете на редкоземельный элемент) - 2,2 - 2,8
Триэтиленгликоль - 60 - 64
Этилкарбитол - 24 - 27
Глицерин - 1,8 - 2,2
Едкий натр - 0,7 - 0,9
Вода - Остальное
2. Способ получения состава для защиты и дегазации кожи от фосфорорганических отравляющих веществ и инсектицидов, заключающийся в том, что в реакторе при перемешивании и температуре (20 - 25)^oС последовательно смешивают азотнокислую соль редкоземельного элемента цериевой подгруппы или их смесь с триэтиленгликолем, этилкарбитолом, глицерином и нейтрализуют полученную смесь водным раствором едкого натра до значения pH 6,7 - 7,3, при этом компоненты берут в следующем соотношении, маc.%:
Азотнокислая соль редкоземельного элемента цериевой подгруппы или их смесь (в пересчете на редкоземельный элемент) - 2,2 - 2,8
Триэтиленгликоль - 60 - 64
Этилкарбитол - 24 - 27
Глицерин - 1,8 - 2,2
Едкий натр - 0,7 - 0,9
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3