Боевые свойства отравляющих веществ

ХО обладает рядом специфических особенностей, отличающих его от других видов оружия. Его боевые свойства характеризуются объемностью действия, стойкостью на местности и временем быстродействия ОВ на организм.

Объемное действие ОВ зависит от его способности к образованию токсичных аэрозолей. Стойкость ОВ - это способность сохранять свои поражающие свойства в очаге в течение определенного времени. Время быстродействия определяется продолжительностью периода скрытого действия, т. е. временем от момента контакта с ОВ до появления первых клинических признаков поражения.

Под боевыми свойствами ОВ понимают совокупность физических, физико-химических, химических и токсических свойств ОВ, определяющую их использование в составе ХО.

Физические, физико-химические и химические свойства отравляющих веществ

Физические и физико-химические свойства ОВ формируют представление о них как о реальных материальных веществах, позволяют сделать выводы о военном назначении ОВ, способах и средствах их применения, об их устойчивости и продолжительности действия, о возможности их обнаружении. Эти свойства в значительной степени определяют мероприятия по защите от ОВ, средства и способы их обеззараживания и уничтожения.

Для оценки боевых свойств ОВ наиболее важное значение имеют такие физико-химические свойства, как агрегатное состояние, плотность, давление насыщенного пара и максимальная концентрация, температуры кипения и плавления, растворимость в воде, возможность диспергирования.

Агрегатное состояние. По своему агрегатному состоянию большинство ОВ – жидкие вещества, которые легко превращаются в парообразное, капельно-жидкое состояние. Ряд ОВ являются твёрдыми кристаллическими веществами и применяются в аэрозольном состоянии при помощи генераторов аэрозолей механического или термического действия.

Плотностью (ρ) – называется масса однородного вещества в единице его объёма, выражается в г/см³ (кг/м³). Плотность жидких и твёрдых ОВ обусловливает время существования их аэрозолей и особенности распределение на местности и в атмосфере. Облака аэрозолей веществ, имеющих высокую плотность, быстрее оседают на землю (по сравнению с частицами ОВ, имеющими меньшую плотность), образуя зараженные участки местности и заражая поверхности различных объектов.

Часто используется понятие относительной плотности (безразмерная величина), которая представляет собой отношение массы вещества к массе равного объёма другого (стандартного) вещества. При определении относительной плотности газообразных и парообразных веществ в качестве стандарта обычно принимают сухой атмосферный воздух при нормальных физических условиях. Относительную плотность жидких веществ (d) обычно определяют по отношению к плотности дистиллированной воды при температуре 4°С и давлении 760 мм рт.ст. Если газообразные ОВ, пары жидких и твёрдых ОВ тяжелее воздуха, то концентрация ОВ в воздухе будет максимальной у поверхности земли, уменьшаясь по высоте. Жидкие ОВ, имеющие плотность выше, чем вода, при попадании в водоёмы будут опускаться на дно, что затрудняет их идентификацию в случае их плохой растворимости в воде.

Давлением насыщенного пара (p) называется давление пара, находящегося в равновесии с жидкостью или твёрдым телом при данной температуре. При неизменной температуре давление насыщенного пара величина постоянная, и измеряется в мм рт. ст. Давление насыщенного пара в значительной мере определяет средства и способы применения ОВ, стойкость их на местности и продолжительность действия, возможность обнаружения в воздухе средствами индикации. Так, если ОВ характеризуется низким давлением насыщенного пара, применение его с целью заражения атмосферы затруднено и возможно только после перевода в аэрозольное состояние.

Максимальной концентрацией (C _max ) или летучестью называется количество твёрдого или жидкого вещества, которое при данной температуре может испариться (перейти в паробразное состояние) и заразить приземные слои атмосферы. Она измеряется в мг/л, зависит от температуры, давления насыщенного пара при этой температуре. В температурном интервале между 10 и 30° С, летучесть ОВ увеличивается примерно на 10% при повышении температуры воздуха примерно на 1 град.

Температура кипения (Т _кип ) – это температура равновесного перехода жидкости в пар при постоянном внешнем давлении. Температура кипения изменяется обратно пропорционально давлению насыщенного пара и летучести: чем выше давление насыщенного пара вещества, тем ниже его температура кипения. ОВ с Т_кип ниже 150°С условно относят к нестойким. Более высококипящие являются стойкими и длительно действующими.

Температурой плавления (Т _пл. ) или температурой замерзания называется температура равновесного фазового перехода твёрдого вещества в жидкое состояние или обратно при постоянном внешнем давлении Температура плавления (замерзания) ОВ накладывает определённые ограничения на их применение. Твёрдые вещества могут найти применение в качестве ОВ только в том случае, если их температуры плавления позволяют перевод в аэрозольное состояние современными средствами. Если жидкие ОВ затвердевают при температурах ниже 15°С, то они малоэффективны в холодное время года.

Растворимостью называется способность веществ в смеси с одним или несколькими другими веществами образовывать однородные системы. Количественно растворимость характеризуется концентрацией насыщенного раствора. Растворимость выражают максимальным числом граммов вещества, которое можно растворить в 100 г растворителя при заданной температуре. Нередко растворимость выражают в процентах.

Отравляющие вещества, хорошо растворимые в воде, могут заражать водоёмы настолько, что вода становится непригодной не только для приготовления пищи и гигиенических потребностей, но и для технических нужд. Подобные ОВ вызывают заражение почвы на достаточную глубину.

Диспергированием называется возможность перевода ОВ в мелкие частицы (размером 10^-3 –10^-5см), которые способны заражать приземные слои атмосферы на достаточно больших площадях. Частным случаем дисперсных систем являются аэрозоли. Аэрозоль представляет собой более или менее уравновешенную взвесь ОВ в воздухе (дисперсионной средой является воздух, дисперсионной фазой - жидкость или твёрдое вещество).

Аэрозоли характеризуются, прежде всего, дисперсностью и концентрацией. Различают грубодисперсные (размеры твёрдых частиц или капель превышают 10мкм) и тонкодисперсные (с диаметром частиц менее 10 мкм) и пар. В зависимости от агрегатного состояния диспергируемого вещества аэрозоли подразделяются на дымы, мороси, туманы, пары, газы. Дым - это взвесь мелко диспергированных твердых частиц в воздухе. Он образуется путем термической возгонки или механического распыления сжатым воздухом кристаллических ОВ. Жидкие ОВ образуют в воздухе капельно-жидкие аэрозоли (10^-2-10² мкм). Взвесь крупных капель (30-100 мкм) называется моросью, она представляет собой быстро оседающую часть аэрозоля. Медленно оседающий аэрозоль - это туман, образованный из капель, размер которых меньше 30 мкм. Существует несколько способов получения аэрозолей, среди которых основными являются дисперсионный и конденсационный. Дисперсионный способ заключается в механическом измельчении и распылении жидкостей или твёрдых тел и их растворов. Во всех случаях диспергирование приводит к образованию сравнительно грубодисперсных аэрозолей. Более тонкодисперсные аэрозоли получаются конденсационным способом, сущность которого состоит в быстром испарении ОВ с использованием термогенераторов или при горении пиротехнических составов. Выделяющиеся при этом пары ОВ конденсируются в воздухе с образованием однородных по дисперсности аэрозолей. Все аэрозоли рано или поздно оседают на землю. Скорость оседания зависит от размеров частиц, их плотности и степени однородности аэрозоля. ОВ с высокой плотностью, переведённые в грубодисперсный аэрозоль, оседают быстрее, чем тонкодисперсные частицы с небольшой плотностью. Дисперсность аэрозоля влияет на глубину проникновения ОВ в дыхательные пути. Частицы размером от 5 мкм до 20 мкм задерживаются в верхних отделах дыхательных путей; частицы с диаметром от 1 мкм до 5 мкм достигают лёгких.

Знание физико-химические свойства ОВ необходимо для оценки потенциальной опасности их поражающего действия при образовании облака пара или аэрозоля. В таблице 1.5. приведены основные характеристики ОВ иностранных армий. Б ольшинство ФОВ представляют собой низкозамерзающие и высококипящие жидкости. Это способствует их применению в любое время года, при любых температурах воздуха. Фосген и синильная кислота являются низкокипящими жидкостями, что обеспечивает почти полный и быстрый их перевод в парообразное состояние. Однако сравнительно высокая температура замерзания затрудняет применение боеприпасов с синильной кислотой при низких температурах воздуха. Иприт вследствие высокой температуры замерзания может применяться только в летних условиях. Для применения иприта зимой необходимо использовать низкозамерзающие рецептуры.

От химических свойств ОВ зависят реакционная способность вещества, токсичность. На химических свойствах основаны способы дегазация и индикация ОВ. Способность ОВ к гидролизу определяет длительность их поражающего действия на влажной почве, возможность и степень заражения воды в водоемах.