Gymnázium Jana Nerudy Závěrečná práce projektu Bojové chemické látky
Yüklə 174,84 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 2. Teoretická část 2.1. První světová válka (1914-1918)
- 2.1.1. Chlor (Cl 2 )
- 2.1.3. Difosgen (ClCO 2 CCl 3 )
- 2.1.4. Kyanovodík (HCN)
- 2.1.5. Chlorpikrin (Cl 3 CNO 2 )
- 2.1.6. Yperit (C 4 H 8 Cl 2 S)
- 2.2. Druhá světová válka (1939-1945)
- 2.3. Válka ve Vietnamu (1964-1975) 2.3.1. Historie
- 2.4.1. Výskyt biologických zbraní v historii
- 2.5. Neletální látky, donucovací prostředky 2.5.1. Slzný plyn
- 3. Experimentální část 3.1. Příprava chloru a chloracetonu Princip reakce
- Použité chemikálie
- Postup
- Závěr experimentu
- 3.2. Chloraceton Princip reakce
- Chemikálie
- 3.3 Fosfor Vlastnosti
- Princip reakce
|
Gymnázium Jana Nerudy Závěrečná práce projektu Bojové chemické látky Vedoucí práce: Mgr. Jiří Vozka PhDr. Zuzana Wienerová
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
Filip Řehák Aleš Hyršl Barbora Novotná Daniel Toman Marie Zabadalová 2014
2
V rámci projektu OPPA jsme si vybrali za téma bojové chemické látky. V první řadě jsme zhotovili text pojednávající o bojových chemický látkách užívaných v první a druhé světové válce, ve válce ve Vietnamu, o biologickách zbraních a finálně o neletálních prostředcích s pomocí internetových a literárních zdrojů. Dále jsme v laboratorních podmínkách s pomocí Mgr. Jiřího Vozky vyrobili plynný chlor a chloraceton a spolu s acetonem jsme testovali účinnost těchto látek na cvrčích. Sledovali jsme i samozápalnost bílého fosforu na vzduchu.
We chose chemical weapons as the theme for this year’s OPPA project. At first, we put together a text concerning chemical weapons used in World War I, World War II and the Vietnam War, biological weapons and last, but not least, riot control agents. We used several sources, including ones from the literature and ones from the internet. Afterwards, we created chlorine gas and chloracetone and we tested the effects of these two chemicals, along with acetone, on crickets, with the help of Mgr. Jiří Vozka. We also observed the phyrophoric characteristics of white phosphorus, 3
1.
2.
Teoretická část 2.1.
První světová válka 2.1.1.
Chlor 2.1.2.
Fosgen 2.1.3.
Difosgen 2.1.4.
Kyanovodík 2.1.5.
Chlorpikrin 2.1.6.
Yperit 2.2.
Druhá světová válka 2.2.1.
Tabun 2.2.2.
Sarin 2.2.3.
Soman 2.2.4.
Cyklon B 2.3.
Válka ve Vietnamu 2.3.1.
Historie 2.3.2.
Využití 2.3.3.
Složení 2.4.
Biologické zbraně 2.4.1.
Výskyt biologických zbraní v historii 2.5.
Neletální látky, donucovací prostředky 2.5.1.
Slzný plyn 2.5.2.
CS plyn 2.5.3.
Pepřový sprej 3.
Experimentální část 3.1.
Chlor 3.2.
Chloraceton 3.3.
Fosfor 4.
Závěr 5.
Seznam použité literatury 4
Prohlašujeme, že jsme seminární práci na téma: Bojové chemické látky, zpracovali samostatně a k vypracování jsme použili pouze prameny v práci uvedené.
Poděkování Rádi bychom poděkovali Mgr. Jiřímu Vozkovi za cenné rady, věcné připomínky a vstřícnost při konzultacích a vypracování této práce.
5 Bojové chemické látky 1. Úvod V této práci naleznete výsledky našeho bádání týkající se bojových chemických látek. Práce je rozdělená na dvě části, na teoretickou část, ve které jsme zkoumali látky charakteristické pro tři válečné konflikty dvacátého století, tedy pro první a druhou světovou válku a pro válku ve Vietnamu, dále biologické zbraně a na závěr neletální chemické látky v podobě donucovacích prostředků a na část experminetální, v rámci které jsme vyrobili chlór, jakožto bojový plyn, a chloraceton a zkoumali účinky těchto dvou látek společně s acetonem na cvrčcích. Zkoumali jsme i samozápalnost bílého fosforu na vzduchu. Cílem seminární práce bylo důvěrněji seznámit širší veřejnost s bojovými chemickými látkami a jejich účinky.
2.1. První světová válka (1914-1918)
V první světové válce byly používány zejména dusivé chemické látky, které postihují dýchací soustavu. Ta důsledkem těchto látek selže, nebo dojde k otoku plic a člověk se poté udusí. Mezi nejznámější dusivé látky, které se v první světové válce užívaly, patří: chlor, fosgen, difosgen, kyanovodík a chlorpikrin. Dále se používal vojenský plyn yperit spadající do látek zpuchýřujících, které poškozují celý organismus a tvoří puchýře na pokožce postiženého člověka. 1
6
2 ) Chlor je toxický, velmi reaktivní plyn světle zelené barvy ze skupiny halogenů. V první světové válce byl použit Němci v roce 1915 u města Yprés (Belgie), v průběhu bojů proti kanadským, britským a francouzským jednotkám. Na místo dopravili 168 tun chlóru. Útok německých vojáků byl úspěšný. Žlutozelený mrak chlóru zasáhl jak britské, tak francouzské vojáky. 2 Chlor je 2,5 krát těžší než vzduch, jeho molární hmotnost je 70,9 g/mol. 3 Proto se velmi lehce udržel v zákopech vojáků (viz Obr. 1) a kvůli příznivým podmínkám se dostal do poměrně velkých vzdáleností. Jelikož vojáci neměli žádné ochranné pomůcky (plynové masky), toxický chlor jim poškodil dýchací ústrojí a zrak. Během roku 1915 Němci útok chlorem ještě dvakrát zopakovali a dohromady zemřelo více než 5000 lidí a zraněno jich bylo nad 15000. 4
Chlor vniká do organismu dýchacími cestami a můžeme se před ním tedy chránit plynovou maskou. Přibližně po 2-5 hodinách začne působit. U postiženého člověka dochází k záchvatům kašle, křečím svalů hrtanu, pálení očí, krku a nosu. Může docházet ke krvavému zvracení, bolestem hlavy, celkové unavenosti a otupělosti. Nebezpečný je chlor i pro pokožku, na které může vytvořit omrzliny v případě zásahu kapalným chlorem, člověk je bledý a slabý. 5
2.1.2. Fosgen (COCl 2 ) Fosgen značený také jako CG patří taktéž mezi dusivé, velmi jedovaté plyny. Na rozdíl od chloru je bezbarvý a tedy mnohem nebezpečnější (viz Obr. 2). Má nepříjemný zápach, který může připomínat shnilé ovoce, brambory či slámu. 6 Připravuje se sloučením oxidu uhelnatého a chloru ve vysokých teplotách (130-150°C): CO + Cl
2 → COCl
2 7
Přítomný musí být katalyzátor, v této reakci uhlí. Další způsob přípravy fosgenu je působení UV záření na výše uvedené plyny či fotochemický rozklad chlorovaných uhlovodíků. Fosgen není moc stálý a v zákopech nevydrží déle než 10-20 minut. Jeho úplný účinek však může začít působit Obr. 1: použití chloru 3
7 až po 24 hodinách. Za první světové války ho vojáci rozpouštěli v Clark I. (C 12 H
AsCl) a Clark II. (C 13 H 10 AsN), protože tyto směsi dobře pronikaly přes plynové masky. 8 Po zasažení fosgenem dochází k bolestem hlavy, pálení očí, podrážděnosti pokožky a celkovému oslabení organismu. Po nějaké době dojde k blednutí pokožky a velké únavě spojené se zrychleným tepem při sebemenší námaze. Důsledkem toho je možné selhání srdce. Člověk začne mít problémy s dýcháním a vykašlává velká množství zpěněné kapaliny, kterou se může posléze zadusit. Je však možné, že zasažený přežije více jak 2 dny a má velkou šanci na zotavení. Rekonvalescence je ale velmi dlouhá a k úplnému vyléčení dojde až za několik let. Neblahé důsledky má na průběh dalších běžných nemocí, které u člověka proběhnou. 9
2 CCl 3 ) Difosgen je podobný fosgenu. Lépe se s ním však manipuluje, jelikož se nejedná o plyn, ale o kapalinu. Je také bezbarvý a má podobný zápach jako fosgen (shnilá sláma). 10 Vyrábí se pomocí radikálové chlorace methylchloroformiátu za působení UV záření : Cl-CO-OCH 3 + 3 Cl
2 ---
UV → Cl-CO-OCCl 3 + 3 HCl
nebo radikálovou chlorací methylformiátu: H-CO-OCH 3 + 4 Cl 2 —(hv)→ Cl-CO-OCCl 3 + 4 HCl . 11 Za první světové války se dával do dělostřeleckých granátů a jeho výhodou bylo, že uměl proniknout do filtrů plynových masek. Prvně byl použit v roce 1916, tedy až po fosgenu. Je 7x těžší než vzduch a venku vydrží až 3 hodiny. Zasaženého člověka pálí oči, slzí a díky tomu se difosgen pozná lépe než fosgen. 12
2.1.4. Kyanovodík (HCN) Kyanovodík je velice nestálá bezbarvá kapalina s hořkomandlovým zápachem. Připravuje se reakcí amoniaku a oxidu uhelnatého při vysokých teplotách (500-700 °C) za přítomnosti oxidu hlinitého nebo částečnou oxidací směsi methanu a amoniaku vzdušným kyslíkem na Obr. 2 použití fosgenu 7
8 rozžhaveném platinovém sítě. Kyanovodík je extrémně hořlavý a jedovatý. V terénu vydrží pouze 5-10 minut v závislosti na teplotě vzduchu. To je způsobeno faktem, že je lehčí než vzduch a rychle tedy vyprchá do atmosféry. Člověku po zasažení způsobuje rychlé bušení srdce, omráčenost, slabost. Také závratě, bolesti hlavy, hrudníku a okolí srdce. Člověk začne mít problémy s dýcháním a upadne do bezvědomí. K těmto příznakům dojde při relativně malé dávce vdechnutého kyanovodíku a ke smrti dochází během několika minut. Pomocí kyseliny kyanovodíkové můžeme reakcí s hydroxidem draselným: 13
HCN + KOH → KCN + H 2 O připravit další velmi silný jed, kyanid draselný. Člověk se otráví požitím, nebo proniknutím jedu kůží. Smrt nastává velmi rychle, maximálně během několik desítek minut. Tento jed požil například Adolf Hitler nebo Heinrich Himmler. 14
2.1.5. Chlorpikrin (Cl 3 CNO 2 ) Sloučenina známá pod názvem PS je velmi jedovatá bezbarvá olejová kapalina patřící také do dusivých látek. 15 Zápach připomíná myšinu. Její účinky jsou sice mírnější než u fosgenu nebo difosgenu, ale na rozdíl od nich se v terénu dokáže v létě udržet 4 hodiny a v zimě až týden. 16
V dnešní době se připravuje reakcí nitromethanu s chlornanem sodným : H 3 CNO 2 + 3 NaOCl → Cl 3 CNO
2 + 3 NaOH. 17
reakcí chloračního činidla s kyselinou pikrovou . Je nerozpustný ve vodě a ani s ní nijak nereaguje. Začali ho používat Němci v roce 1917 a způsobili smrt mnoha vojáků z italské fronty. Kvůli jeho vlastnostem se musel používat v zavřených pouzdrech. U člověka zasaženého chlorpikrinem se projevuje nadměrné slzení a zvracení. Tělo ho vstřebává požitím, přes pokožku a vdechováním. Člověka nutí zavřít oči, které jsou velmi podrážděné, stejně tak jako plíce a kůže. Může se objevit otok na plicích, zarudlost pokožky, a také puchýře. Člověku zasaženému chlorpikrinem bychom měli zakázat veškerou fyzickou zátěž, udržovat ho v klidu a teple a v případě ztráty dechu mu poskytnout umělé dýchání. 18
9
4 H 8 Cl 2 S) Obr. 3: voják zasažený yperitem 19 Yperit je jeden z nejznámějších vojenských plynů patřící mezi zpuchýřující chemické zbraně, zvaný hořčičný plyn. Není rozpustný ve vodě, ale dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech. Čistý yperit bez přídavků je čirý, ale yperit s přídavky používaný pro bojové účely má žlutou a světlehnědou barvu. 19 Byl objevený v roce 1860 a ve válce ho Němci použili na západní frontě v roce 1917. Můžeme ho poznat pomocí česnekového zápachu. Terén dokáže znečistit na 3-7 dní. Kapalina i její páry pronikají i přes oděv a nejvíce náchylné jsou vlhké části těla. Do těla dále proniká dýchacím a zažívacím ústrojím a očními spojivkami. Velmi citlivé jsou oči a dýchací orgány. U člověka dochází k pálení očí a jejich otoku, slzení, kýchání, rýmě, suchému a silnému kašli a zarudnutí pokožky. Příznaky nákazy se začínají projevovat po 4-6 hodinách. Horšími příznaky může být poškození rohovky, silná bolest očí, puchýře a bolestivý kašel (viz Obr. 3). Dochází k oslabenosti organismu, rychlému úbytku váhy, bolestem břicha, případně k zvracení a průjmu. Nepříznivými faktory jsou vlhkost a teplo. S těmi stoupá účinnost yperitu i v menších dávkách. 20
2.2. Druhá světová válka (1939-1945)
Již před vypuknutím druhé světové války mělo nacistické Německo, co se chemických věd týče, výrazný náskok. Již v roce 1936 byla objevena sloučenina obdobná tehdy už známému disopropyl-fosforofluoridátu (DFP), tabun. Dále tedy pokračoval výzkum chemických bojových látek ještě toxičtějších. Roku 1939 byl objeven sarin a roku 1945 soman. Do dubna 1945 bylo vyrobeno 8770 t tabunu, 1260 t sarinu a 20 t somanu. 21
10
12. června 1944 v Normandii při vylodění spojenecké síly, Němci užili 40 dělostřeleckých granátů naplněných tabunem. Část sarinu a tabunu byla užita na letecké pumy. 22 Od bojových látek první generace se upustilo například díky Ženevskému protokolu (1925), který zakazoval užití chemických zbraní, dále vyspělá protichemická ochrana všech zúčastněných stran válečného konfliktu. 23
2.2.1. Tabun Tabun neboli GA, za druhé světové války nazýván “Hochwerk”, je extrémně toxická organická sloučenina. Je to bezbarvá až nahnědlá kapalina. Patří mezi nervově paralytické, jelikož má výrazně negativní dopad na nervovou soustavu člověka – je první z nervově paralytických látek skupiny G, kam patří i sarin a soman. Je to těkavá látka a tak může být použit i pro kontaminaci vody. Vzniká reakcí dimethylaminu s nadbytkem chloridu fosforylu, následuje vakuová destilace. 24
2.2.2. Sarin Sarin nebo GB je vysoce toxická kapalina a je považována jak za chemickou zbraň, tak za paralytickou látku. Patří též mezi látky těkavé. Vyniká reakcí molekuly isopropylalkoholu a methyldifluorofosfátu. 25
paralytické. Těkavá žíravá kapalina se žlutavým až hnědavým nádechem. Je toxičtější, než sarin nebo tabun. 26 Jeho prekurzory jsou methylfosfonyldifluorid a směs pynakolylalkoholu a aminu. 27
2.2.4. Cyklon B Cyklon byl používán za druhé světové války k usmrcování vězňů v plynových komorách nacistických koncentračních táborů. 28 Je to vysoce toxická látka, která je ale lehčí než vzduch tudíž k usmrcování bylo třeba ji vpouštět do uzavřených prostor.29 Soli kyanovodíku se vlivem vzdušné vlhkosti a oxidu uhličitého rozkládají za vzniku kyanovodíku, kyanidy ve vodě se 11
nazývájí kyselina kyanovodíková. Cyklon B jsou granule z křemeliny, které jsou napuštěny Kyanovodíkem, silně zapáchá hořkými mandlemi a letální dávka činí 1mg/kg. 28
2.3.1. Historie Jako ústřední symboly války ve Vietnamu se považují dvě ničivé chemické látky- napalm a Agent Orange. K vynalezení napalmu došlo již za druhé světové války a to skupinou chemiků Louise Fiesera, absolventa Harvardu 30 . Ve druhé světové válce byl napalm také několikrát použit a chemik L. Gieser byl chválen americkou armádou za jeho vynalezení 30 . Největšího využití se ale zbraň dočkala až za války ve Vietnamu, kdy americká armáda rozvinula využití této smrtelné bojové látky do dokonalosti. Její použití se ovšem setkalo s velikým odporem ze strany amerických občanů. Asi největším buřičem protestů byla fotka pořízená po americkém bombardování Vietnamské vesničky, kdy si jeden z letounů B-52 spletl vesnici s údajnou tajnou základnou Vietkongu ( viz Obr. 4 ). Je na ní zachycena nahá dívka popálená právě touto látkou 31 .
Agent Orange byl vyráběn pro americké ministerstvo obrany dvěma chemickými a zemědělskými společnostmi Monsanto company a Dow Chemical. Byl pojmenován podle oranžově pruhovaných barelů, ve kterých byl distribuován a byl to jeden z nejvíce používaných „duhových herbicidů“ (rainbow herbicides) za války ve Vietnamu 32 .
Obr. 4: dívka popálená napalmem 12
2.3.2. Využití Napalm byl využíván ve formě zápalných láhví, plamenometů a leteckých pum. Nejdříve byl napalm používán k ničení budov, poté se ale začal primárně používat pro eliminaci nepřátelských vojáků- látka přilnula k pokožce a vytvořila těžké popáleniny. Dalším využitím byla eliminace posádek bunkrů- napalm dokázal žárem přinutit vojáky vyběhnout ven a vystavit se tím palbě nebo je udusit spálením veškerého kyslíku. Americké letectvo jej ale také používalo k vytváření ohnivých bariér okolo ustupujících vojáků nebo k odříznutí částí armád, aby zabránily jejich spojení v silnější celek. Další taktické využití bylo osvětlování prostorů, aby se odkryly pozice nepřátelských jednotek. Tento taktický prvek byl velkou výhodou ve spojení se silnou převahou amerických leteckých jednotek nad vietnamskými, protože díky tomu mohli skenovat téměř každý den území válečných konfliktů a výborně tak krýt své pěší jednotky. V boji proti partyzánům byl napalm využíván i k ničení vegetace a tím pádem devastací přirozených úkrytů typických pro partyzánský druh boje. Poslední zmíněné využití napalmu se shodovalo s využitím Agent Orange. Ten byl ve velkém rozprašován nad územím především jižního Vietnamu pro ničení vegetace. Pak američtí vojáci jednodušeji nacházeli a ničili bunkry nebo zásobovací cesty nepřátel. 33
Zkratka Napalm znamená Napthetic Petrol Acid Palmitate, což se do češtiny
překládá
jako benzin s kyselinou palmitovou. Právě kyselina palmitová funguje jako zahušťovadlo látky, které snižuje rychlost hoření a navíc zvyšuje přilnavost. To v praxi znamená, že má látka delší čas na zapálení nepřátelského cíle. Při dotyku s pokožkou má látka ničivý účinek a ve většině případů znamená smrt.
33 Napalm můžeme rozdělit na několik druhů: 34
Čistý napalm: Snadno zápalná látka, která hoří mírným plamenem, tvořící hustý dým. Hoří velmi pomalu a má vysokou přilnavost. Ve velkých kusech hoří až 8 minut, rozteklá až 1,5 Obr. 5: výbuch napalmu
13
minut. Látka dosahuje teplot mezi 800-1000°C. Dokáže zapálit i předměty, kterých se přímo nedotýká, ale kovy protavit nemůže.
napalm: Vyrábí se sloučením čistého napalmu, fosforu, asfaltu, hliníku a chloristanu draselného. Jeho teplota hoření se pohybuje okolo 1900°C a vzněcuje se při kontaktu s kyslíkem.
Super napalm: Vzniká sloučením napalmu se sodíkem a hořčíkem. Vzněcuje se při styku s vlhkostí a proto dokáže hořet i na vodě nebo sněhu. Je proto vhodný k využití za vlhkého počasí.
Napalmový déšť: Je to směs tvořená napalmem a koncentrovaným peroxidem vodíku. Byl používán při leteckých útocích, kdy se 50-100 nad zemí samovolně zapaluje, díky rozkladu peroxidu vodíku. Tato reakce uvolňuje teplo a kyslík, čímž poskytuje ideální podmínky pro vznícení napalmu.
bezdýmný prach a dřevěné piliny. Tímto způsobem je uměle zvýšena teplota hoření napalmu na 1650-2800°C. To má za následek i zapálení kovových látek a napalm hoří zhruba 4 minuty. Agent Orange je látka složená ze dvou herbicidů (pesticid používaný k hubení a likvidaci rostlin). Jsou to 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny (2,4-D) a 2,4,5-trichlorfenoxyoctové kyseliny (2,4,5-T). Při výrobě druhého jmenovaného herbicidu vzniká látka „dioxin“ (2,3,7,8-tetrachloro- dibenzo(b,e)(1,4)dioxin), která je vysoce jedovatá. Tento jed se může dostat do lidského organismu vdechnutím, potravou nebo pokožkou. Způsobuje velké množství následků od pigmentových poruch, přes záněty sliznic až po mutaci potomků. Jeho využití je ve Vietnamu patrno dodnes. 35
Obr. 6: rozprašování Agent Orange
14
Biologické zbraně jsou zařazeny mezi zbraně hromadného ničení, ale jejich účinek se značně liší od těch ostatních. Biologické zbraně působí jen na živé organismy. Jejich nejčastější cílem je obvykle člověk, ale můžou se vyskytovat i takové, které jsou určeny pro ničení úrody nebo zabíjení zvířat. Tyto zbraně jsou tvořeny organickou složkou, a jelikož cílem biologické zbraně je škodit, jsou převážně užívány patogeny. Nejčastěji se doposud používaly: černé neštovice (Varila virus), Ebola a antrax (původce je Bacillus anthracis) 36 . Tyto patogeny se používaly z jednoho prostého důvodu. Nejlépe splňovaly kritéria pro biologickou zbraň. Pět faktorů, které jsou důležité pro výrobu biologických zbraní.
Důležitý je výběr správné choroby (cílem biologické zbraně je předání spíše vážnější choroby).
Je potřeba vědět, jak se látka přenáší a také jak je odolná na vnější prostředí.
Jak se nemoc přenáší z člověka na člověka.
Ochrana vlastních lidí (možnost očkování nebo popřípadě léčby).
Jak nákladná je jeho výroba a skladování. 37
Biologické zbraně se používaly již dávno v historii, kdy Mongolové stříleli katapulty mrtvoly na města, aby podpořili šíření moru. Odborný výzkum biologických zbraní se začal rychle rozvíjet ve 20. století, kdy se vývojem biologických zbraní zabývalo mnoho států, ale také i sekt. Tento vývoj byl značně zpomalen roku 1975, kdy si lidé uvědomili, jaké nebezpečí biologické zbraně představují, a tak uzavřeli Konvenci o biologických zbraních, která zakazovala vývoj a skladování těchto zbraní. Kvůli tomuto opatření zůstaly u biologických zbraní jen sekty, pro které je jejich výroba jednoduchá a levná v porovnání s ostatními zbraněmi hromadného ničení. Tyto skupiny, využívající biologické zbraně, jsou nazývány také bioteroristické. 38
2.4.1. Výskyt biologických zbraní v historii: 15
V Ruské federaci, dřívějším Sovětském svazu, se stal roku 1979 takzvaný Sverdlovský incident, kdy se ve výzkumné stanici biologických zbraní ve Sverdlově stala nešťastná událost. V této výzkumné stanici se pěstovaly spory Bacillus anthracis, které způsobují antrax.
Zaměstnanec odmontoval speciální filtr od sušičky spor. Oznámil to svému nadřízenému, který ovšem zapomněl tento vzkaz předat jeho nástupci. Ten zahájil noční provoz bez filtru a tak se antrax šířil do ovzduší několik hodin, než si toho zaměstnanci všimli. Naštěstí pro obyvatele města vítr foukal směrem od města k průmyslové části, a tak se nemoc přenesla jen na dělníky, kteří pracovali přes noc 39 . Další zkušenosti s biologickými zbraněmi měla náboženská sekta
Óm Šinrikjó , která své útoky prováděla v Japonsku. Tato sekta si najala profesionální vědce na biologické zbraně. Díky těmto vědcům se jim podařilo získat velice nebezpečné látky jako je antrax, botulotoxin, Q-ho- rečka nebo viry eboly. Biologický útok tato skupina provedla několikrát. Například se pokusila rozšířit botulotoxin pomocí výfukových plynů speciálně upraveného auta před budovou japonského parlamentu. Poté přimontovali na vysokou budovu rozprašovací zařízení, pomocí kterého chtěli šířit antrax. Avšak ani jeden z jejich mnoha pokusů o použití biologických zbraní nevyšel. Další kauza s biologickými zbraněmi se odehrála v USA. Tyto útoky proběhly několik dní po útoku na americké obchodní centrum. Biologické zbraně byly v těchto případech šířeny obálkami. Z těchto útoků byl obviněn americký vědec Dr. Bruce Ivins, bývalý zaměstnanec amerického výzkumu pro vývoj zbraní hromadného ničení. Nejprve byla první várka dopisů obsahující spory antraxu doručena do amerických zpravodajských společností, jako jsou New York Post, ABC News, CBS News, NBC News a National Enquirer . V tu dobu také v kongresu probíhalo hlasování o prvním Vlasteneckém zákoně, který měl částečně omezit svobodu amerických občanů při boji proti terorismu. Tento návrh se nezamlouval kongresmanovi Tomovi Daschlemu a předsedovi sněmovního výboru pro soudnictví Patrickovi Leahymu. Těmto dvou byly nedlouho poté doručeny další dopisy obsahující spory antraxu a to patnáctého října 2001. Již o dva dny později byl nalezen antrax u dalších 30
kongresmanů, přičemž 23 z nich byli z Daschleho strany. Další Obr. 7: symbol pro biologické zbraně 16
hlasování o Vlasteneckém zákoně, které se konalo bez nakažených kongresmanů, již bylo úspěšné, protože Tom Daschle odstoupil od svého názoru. Tento případ byl záhadou a dlouho nebylo jasné, kdo za útokem stojí. Nějakou dobu byl také obviňován Irák, ale jelikož se ukázalo, že se v látce vyskytoval křemen, který Irák nepoužíval, prokázalo se, že látka v dopisech pocházela z USA a obviněn byl tedy Dr. Bruce Ivins, který dvacátého sedmého června spáchal sebevraždu. Celkově během všech útoků přišlo o život 5 lidí a dalších sedmnáct jich bylo nakaženo. Velice nákladné také bylo čištění kontaminovaných budov, které vyšlo Spojené státy dohromady na více než jednu miliardu dolarů. O tomto případu dodnes probíhá mnoho spekulací, jako že za útokem stojí americká vláda, protože z neznámého důvodu byla dvanáctého září podána protilátka viceprezidentovi Richardovi Cheneymu a jeho personálu. Často se také mluví o tom, že si USA potřebovala otestovat novou biologickou zbraň. 40
Biologické zbraně jsou pro lidstvo velkou hrozbou, protože jejich výroba není tak nákladná a protože se stále vyskytuje více a více lidí, kteří jsou s principem biologických zbraní obeznámeni. Dále velké nebezpečí spočívá v tom, že účinek biologických zbraní se neprojevuje ihned, ale může se tak stát až několik dní po útoku. Díky tomu se může nemoc šířit a je velice těžké se před ní bránit. 41
2.5.1. Slzný plyn Je skupina neletálních bojových látek, které dráždí hlavně oční a spojivkovou sliznici a dýchací cesty. Bývají používány k rozhánění nepokojů a demonstrací a jako donucovací prostředky. Pravděpodobně nejčastěji používaným je CS plyn díky jeho (poměrně) nízké jedovatosti 42,44 . Do
této skupiny patří i například CR plyn, CN plyn, nebo i OC plyn (pepřový sprej). 2.5.2. CS plyn Jedná se o chemickou látku chlorbenzylidenmalodinitril (C 10 H
ClN 2 ), která byla objevena roku 1928 dvěma Američany, Benem Corsonem a Rogerem Stoughtonem (odtud také název; CS počáteční písmena příjmení) 43,44 .
standartních pokojových teplotách je
chlorbenzylidenmalodinitril pevná látka a musí tedy být pro umožnění použití převeden na aerosol, například tavením a následným rozprašováním v roztaveném stavu, rozpuštěním v organickém rozpouštědle, použitím CS 2 (prášková, silikonizovaná a mikro-pulverizovaná verze 17
CS plynu), nebo využitím termálních granátů (CS je teplem uveden do plynného stavu) 45,46
. Mezi účinky na člověka patří dráždění očních, spojivkových a při vdechnutí i nosních a ústních sliznic (což vyvolává okamžité a neovladatelné zavírání očí, slzy a vykašlávání a smrkání velkého množství hlenu, v krajních případech i zvracení) a při kontaktu s navlhčenou kůží dráždí a může vyvolat i vyrážku 42,47
. Téměř všechny účinky obvykle mají délku trvání do jedné hodiny, až na podráždění kůže, které může být dále vnímáno až několik hodin 46 . CS plyn nemá takový efekt na zvířata (obzvlášťe na psi a koně) 48 kvůli méně vyvinutým slzovodům a ochraně, kterou poskytuje srst 46 . Je klasifikovaný jako neletální plyn, ale toto je někdy zpochybňováno. CS plyn totiž může poškodit plíce, srdce a játra 45,49
a zároveň hrozí smrt způsobená rychle letícími kanystry (či granáty), jako se tomu stalo v prosinci roku 2011 v palestinské vesnici, kdy izraelský voják zasáhl vypáleným kanystrem 28letého Palestince 50 . CS plyn je používán kolem celého světa k potlačování nepokojů a demonstrací a jeho použití v boji je zakázáno Úmluvou o chemických zbraních z roku 1997 51 .
Pepřový sprej, nebo také OC sprej (oleoresin capsicum) je chemická sloučenina používaná jako donucovací prostředek a k sebeobraně proti lidem i zvířatům 52 . Aktivní složkou spreje je kapsaicin, rostlinný alkaloid, který je zodpovědný za pálivost u paprik. Při získávání oleoresin capsicum jsou dané paprikové plody velice jemně rozdrcené, rozpuštěné různými organickými rozpouštědly, jako například etanol, které jsou dále vypařovány, až zůstane voskovitý olej, výsledné OC 53 . Následně jsou použity různé emulzifikátory pro spojení s vodou a převedení na aerosol. Způsobuje neovladatelné zavírání očí, problémy s dýcháním, hustou rýmu a kašlání 54 . Dle „An appraisal of technologies for political control“ od STOA (The European Parliament Scientific and Technological Options Assessment ) je závažnější než slzný plyn a může způsobovat dočasnou slepotu (15-30min), pálící podráždění kůže (45-60min), křeče horní části těla, které způsobují ohýbání dopředu a neovladatelné kašlání, které způsobuje problémy s dýcháním a znemožňuje mluvit (3-15min) 55 . Při onemocněních, jako je astma, nebo při užití donucovacích technik, které stěžují dýchání může dojít až k smrti. Existuje několik desítek případů, kdy lidé zemřeli po vystavení pepřovému spreji, byť právě vystavení obvykle není uvedeno jako primární důvod smrti 56 , což vede k debatám o jeho klasifikování jako neletální zbraň. Stejně jako slzný plyn, je jeho použití v boji zakázáno Úmluvou o chemických zbraních 51 . 18
3. Experimentální část 3.1. Příprava chloru a chloracetonu Princip reakce: Pomocí reakce manganistanu draselného (KMnO 4 ) a kyseliny chlorovodíkové (HCl) nám vzniká chlorid draselný (KCl), chlorid manganatý (MNCl 2 ), voda (H 2 O) a chlor (Cl 2 ).
2 KMnO
4 + 16 HCl 2 KCl + 2 MnCl 2 + 8 H
2 O + 5 Cl
2
manganistan draselný (KMnO 4 ), kyselina chlorovodíková (HCl) Pomůcky: Kádinka, hadička, baňka s odvodnou trubičkou, odměrný válec, dělicí nálevka, stojan, chemická lžička, křížové svorky, držák, násypka, 15 cvrčků
Do baňky jsme nasypali 3 lžičky manganistanu draselného a pomocí dělící nálevka pomalu přidávali HCl. V odměrném válci se nám shromáždil plyn Cl 2 zelenožluté barvy. 1) mrtví cvrčci
19
1) odbarvený pH papírek 3 ) aparatura pro přípravu chloru
Pomocí reakce jsme vyrobili zelenožlutý toxický plyn, který je těžší než vzduch. Navlhčením pH papírku jsme ověřili kyselost prostředí. Abychom ověřili přímou toxicitu plynného chlór, použili jsme jako modelový organismus cvrčka (Acheta domesticus). Když jsme je vhodili do odměrného válce s chlorem, zemřeli během 2-5 vteřin.
20
3.2. Chloraceton Princip reakce: Chloraceton vzniká přímou chlorací acetonu (zaváděním plynného chloru do acetonu za kyselé katalýzy.)
CH 3 COCH
3 + Cl
2 ClCH
2 COCH
3 + H
2 O +
HCl
Chlor, aceton
Hadička, baňka s odvodnou trubičkou, odměrný válec, dělicí nálevka, stojan, chemická lžička, křížové svorky, držák, násypka, promývačky
Pouštěli jsme plynný chlor do nádoby s acetonem, kde probíhala chlorace. Z acetonu přebublával do další promývačky naplněné roztokem NaOH, která zachytávala nezreagovaný chlor.
Závěr: Nebezpečnost této látky jsme ověřili, když jsme cvrčky zavřeli do kádinky s navlhčeným ubrouskem v chloracetonu, ve kterém zemřeli během 2 minut. Stejný pokus jsme provedli i s acetonem, ve kterém cvrčci vydrželi okolo 5 minut. I my s panem profesorem jsme si zkoušeli přičichnout k chloracetonu. Po několika vteřinách jsme cítili velmi nepříjemné pálení nosní dutiny a mírnou bolest hlavy. 21
3.3 Fosfor Vlastnosti: Fosfor je nekovový chemický prvek vyskytující se ve sloučeninách. V přítomnosti kyslíku je tato látka samozápalná. Jedná se o vysoce toxickou látku, která byla používána během válek (1. světová válka, 2. světová válka, válka v Afghánistánu…) jako jed nebo jako zápalná látka. Princip reakce: fosfor reaguje s kyslíkem Chemikálie: fosfor Pomůcky: trojnožka, síťka Postup: Fosfor jsme dali na síťku, kterou jsme umístili do digestoře.
Závěr experimentu: Při pokusu jsme si ověřili samozápalnost fosforu, který při kontaktu s kyslíkem nejprve začal doutnat a následně sám vzplanul. 1) Plamen fosforu
22
4. Závěr V průběhu vypracovávání této práce jsme zjistili mnoho o různých látkách používaných jak v boji, tak při potlačování demonstrací. Pohybovali jsme se na teoretické úrovni, při které jsme dali dohromady texty o bojových chemických látkách užívaných v první a druhé světově válce, válce ve Vietnamu, o biologických zbraních a o neletálních donucovacích prostředcích, i na úrovni experimentální, v rámci které jsme vytvářeli chlor a chloraceton a spolu s acetonem jsme zkoumali jejich účinky na cvrčcích. Překvapila nás poměrně krátka doba, po které chlor usmrtil cvrčky (cca 2 vteřiny). Zkoumali jsme též fosfor a jeho samozápalnost. 23
5. Seznam použité literatury a zdrojů: 1.
http://www.fas.org/cw/documents/cwagents.pdf (8.3.2014/11:00) 2.
Chemie prvků I., Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw 3.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/p/59288#59288 (8.3.2014/11:00) 4.
http://www.valka.cz/clanek_13424.html (8.3.2014/11:00) 5.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/p/59288#59288 (8.3.2014/11:00) 6.
http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim419.htm#PartTitle:2. SUMMARY (8.3.2014/11:00), http://trucizny.cba.pl/?page_id=30 (11.5.2014/18:00) 7.
8.
http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pim419.htm#PartTitle:2. SUMMARY (8.3.2014/11:00) 9.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/p/62997#62997 (8.3.2014/11:00) 10.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/title/Difosgen-DP/t/10955 (8.3.2014/11:00) 11.
12.
http://www.valka.cz/clanek_13424.html (9.3.2014/16:00) 13.
http://arnika.org/kyanovodik (9.3.2014/16:00) 14.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Kyanovod%C3%ADk (9.3.2014/16:00) 15.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/p/59284#59284 (9.3.2014/16:00) 16.
http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v65apr05.htm (9.3.2014/16:00) 17.
http://cs.wikipedia.org/wiki/Chlorpikrin (9.3.2014/16:00) 18.
Encyklopedie Diderot 19.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/p/373722#373722 (9.3.2014/16:00), http://cs.wikipedia.org/wiki/Chemick%C3%A1_zbra%C5%88#mediaviewer/Soubor:Mu stard_gas_burns.jpg (11.5.2014/18:00) 20.
21.
http://www.fronta.cz/dotaz/pouziti-chemickych-zbrani-ww2 22.
http://www.unbr.cz/Data/files/Konf%20MEKA%202011/MEKA_2011_PS_Bari_Mika.pdf 23.
http://www.unbr.cz/Data/files/Konf%20MEKA%202011/MEKA_2011_PS_Bari_Mika.pdf 24.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/t/8636 25.
http://www.lidovky.cz/sarin-jed-26krat-smrtelnejsi-nez-kyanid-zabiji-i-kapka-p0d- /veda.aspx?c=A130902_165826_ln_veda_mc 26.
http://forum.valka.cz/viewtopic.php/t/8639 27.
28.
http://www.zbynekmlcoch.cz/informace/texty/ruzne/kyanovodik-cyklon-b-plyn-k- usmrcovani-veznu-v-koncentracnich-taborech 29.
http://vtm.e15.cz/clanek/cyklon-b-insekticid-ktery-zabil-vic-lidi-nez-hmyzu
3O: http://www2.vcdh.virginia.edu/PVCC/mbase/docs/napalm.html (18.3. 2014/15:00) 31: http://zpravy.idnes.cz/divka-z-valecne-fotografie-zraneni-od-napalmu-prezila-a-utekla-i- komunistum-1bz-/zahranicni.aspx?c=A100515_165655_zahranicni_ipl (18.3. 2014/15:00) 32: The Chemical Scythe Lessons of 2, 4, 5, 6 and Dioxin (Alastair Hay, Springer, 1982)
24
33. http://magazin.specialista.info/view.php?cisloclanku=2005111201 (18.3 2014/15:00) 34. http://kattarit.vyrobce.cz/napalm.htm (18.3. 2014/15:00) 35. http://www.publichealth.va.gov/exposures/agentorange/ (18.3.2014/15:00) 36. http://xman.idnes.cz/biologicke-zbrane-kdyz-bakterie-viry-a-toxiny-vrazdi-ve-velkem- p7w-/xman-styl.aspx?c=A110608_124931_xman-styl_fro (20.3.2014/18:47) 37. http://www.toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=36 (20.3.2014/18:47) 38. http://www.toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=36 (20.3.2014/18:47) 39. http://21stoleti.cz/blog/2009/03/19/zivi-by-zavideli-mrtvym/ (20.3.2014/18:47) 40. http://www.toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=36 (20.3.2014/18:47) 41. www.hzscr.cz/soubor/11-zip.aspx (20.3.2014/18:47) 42. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15071820 (16.3.2014/21:00) 43. http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Cs (16.3.2014/21:00) 44. http://www.epa.gov/oppt/aegl/pubs/tear_gas_interim_sept_09_v1.pdf (16.3.2014/21:00) 45. http://www.veritagiustizia.it/docs/gas_cs/CS_Effects_Waco.pdf (16.3.2014/21:00) 46. http://en.wikipedia.org/wiki/CS_gas (16.3.2014/21:00) 47. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1127513/ (16.3.2014/21:00) 48. http://www.nyc.gov/html/doh/html/em/bt_fact_tear.shtml (16.3.2014/21:00) 49. http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=378199 (16.3.2014/21:00) 50. http://www.haaretz.com/news/middle-east/.premium-1.562013 (16.3.2014/21:00) 51. http://www.opcw.org/chemical-weapons-convention/articles/article-i-general- obligations/ (16.3.2014/21:00) 52. http://www.thefreedictionary.com/pepper+spray (16.3.2014/21:00) 53. http://en.wikipedia.org/wiki/Pepper_spray (16.3.2014/21:00) 54. http://www.iovs.org/content/41/8/2138.full (16.3.2014/21:00) 55. http://cryptome.org/stoa-atpc.htm (16.3.2014/21:00) 56. http://www.aclusocal.org/issues/police-practices/pepper-spray/ (16.3.2014/21:00) Yüklə 174,84 Kb. Dostları ilə paylaş:
|