3.16 Небезпечність речовин, що застосовуються у сільському господарстві

Вибухонебезпечні, пожежонебезпечні та отруйні добрива і пестициди

За хімічним складом розрізняють фосфорорганічні, хлорорганічні, миш’яковмісні, ртутьвмісні сполуки, а також нітрофеноли, похідні синильної кислоти (ціаніди), препарати міді, сірки, алкалоїдні препарати і ін. В господарства вони поступають у різних формах, як чисті, так і у вигляді сумішей.

Більшість пестицидів – речовини токсичні і пожежонебезпечні. Отрута в організм може попадати крізь дихальні шляхи; травневий та кишковий тракт; шкіру, навіть непошкоджену. Токсичними є і продукти горіння пестицидів. Навіть при повному спалюванні більшість з них дає гідроген хлорид, а деякі - і оксиди сірки і оксиди азоту. При неповному ж згорянні додаються чадний газ, ціановодень а також продукти розкладу і випаровування – карбон дисульфід (сірковуглець), фосфіни, дихлоретан.

При горінні чистих пестицидів виділяється значна кількість тепла, у середньому 12500 – 15000 кДж/кг. Температура горіння їх може досягати 1500^оС. Більшість пестицидів мають значну молекулярну масу і їх температура спалахування перевищує 300^оС, а самоспалахування перевищує 450^оС. Виняток складають сірковуглець, температура самоспалахування якого 102^оС; дихлоретан з температурою самоспалахування 413^оС, дизпаливо, температура самоспалахування якого а залежності від марки коливається в межах 210 –370^оС і деякі ін. Серед пестицидів є такі, що в умовах пожежі можуть вибухати, і такі, що самозаймаються при контакті з іншими хімічними речовинами.

Усе сказане стосується чистих пестицидів. В господарства ж вони потрапляють у вигляді сумішей з наповнювачами і розчинниками. Тут, як і в інших подібних випадках, діє загальне правило. Якщо наповнювач і розчинник негорючі (наприклад вода), пожежна небезпечність препарату менша, ніж для чистої отрути. Так, дусти, суміші порошків отрут з тальком, фосфоритним борошном і т.п., спалахують при температурах вищих, ніж чисті пестициди, і горять мляво. Те саме стосується емульсій і розчинів пестицидів у воді. Якщо ж розчинником виступає горюча рідина – гас, дизпаливо, інші нафтопродукти – пожежонебезпечність може збільшуватися.

Як і всі інші, речовини, що входять до пестицидних препаратів, можна розділити на вибухонебезпечні, легкозаймисті, горючі, важко горючі і негорючі.

До вибухонебезпечних насамперед відноситься динітрокрезол (ДН, динок, селинон, 2-метил-4,6-динітрокрезол). Це жовта кристалічна речовина, погано розчинна у воді і добре - у спирті. Легко займається і, якщо не вибухає, то горить з великою швидкістю і з кіптявою. Аналогічні властивості має динітро-орто-вторбутилфенол (ДНБФ, диносеб, 2-втор-бутил-4,6-динітрофенол). І той і другий для зменшення вибухонебезпечності використовують в-основному у вигляді паст, у сумішах з водою і речовинами, що цю воду утримують ( сульфатом натрію і сульфатом амонію). При зберіганні треба слідкувати за тим, щоб паста не висохла, тобто час від часу додавати воду.

До легкозаймистих рідин відносяться 1,2-дихлор-етан, сірковуглець і деякі розчинники – гас і інші нафтопродукти.

Дихлоретан (С₂Н₄Cl₂) – безбарвна рідина з сильним запахом. У воді розчиняється важко, в органіці – добре. Сильно отруйна. Пара ДХЕ – важча за повітря в 3,5 рази і стелиться по землі. Температура кипіння – 73,7^оС. Температура спалаху усього 9^оС, самоспалахування – 413^оС. Концентраційні межі поширення полум’я 6 – 12 % об’ємних. Температурні межі поширення полум’я 8 – 31^оС. Теплота спалювання 11200 кДж/кг. Горить з кіптявою і утворенням токсичних продуктів.

Сірковуглець СS₂ – рідина ще більше токсична і більше пожежонебезпечна. Для роботи з чистим сірковуглецем необхідні спеціально обладнане приміщення і підготовлений персонал. Дозвіл на роботу з цією речовиною дають органи МВС після вивчення питання на місці проведення майбутніх робіт. Чистий сірковуглець – жовтувата рідина, майже нерозчинна у воді і дуже летюча – температура кипіння усього 46^оС. Пари мають сильний неприємний запах і важчі за повітря у 2,6 рази. Температура спалаху (– 43^оС), тобто може спалахнути на вулиці навіть у сильні морози. Температура самоспалахування 102^оС. Має дуже обширну область концентраційних меж поширення полум’я – від одного до 50 об’ємних відсотків. Температурні межі поширення полум’я - (-50) – (-26)^оС. Теплота спалювання – 14020 кДж/кг. Для зниження пожежної небезпечності сірковуглець розводять у карбон тетрахлориді (чотирихлористому вуглеці), на 1 частину сірковуглецю – 4 частини чотирихлористого. Це трохи піднімає температурні межі поширення полум’я (до -15 - +7^оС) і температуру самоспалахування (до 151^оС).

І дихлоретан і сірковуглець повинні зберігатися у сейфах і видаватися під розписку у спеціальному журналі, з обов’язковим поверненням залишків (знов-таки з фіксацією повернення у журналі).

Про гас, дизпаливо, мінеральні масла мова йшла у розділі, присвяченому вуглеводням. Частково ці речовини відносяться до легкозаймистих рідин, а частково – до горючих.

Серед горючих пестицидних препаратів сірка, фосфамід, хлорофос, карбофос, тіофос, севін, симазин і інші рідкі і тверді речовини. Пил цих речовин здатен утворювати вибухонебезпечні аерозолі і аерогелі. До горючих пестицидів відносяться також орто-крезол і препарат 2,4-Д.

Перший з них СН₃С₆Н₄ОН – безбарвні кристали з температурою плавлення 30,3^оС. Температура спалаху 81^оС, температура самоспалахування 555^оС. Нижня концентраційна межа поширення полум’я 1,3 %. Теплота згоряння 34200 кДж/кг.

2,4-Д (натрієва сіль дихлорфеноксиоцтової кислоти) – кристали сірого кольору, добре розчинні у воді. Температура плавлення 215 – 218^оС, температура спалаху 273^оС, спалахування 362^оС, самоспалахування 651^оС.

До компонентів пестицидних препаратів, які самі по собі є важкогорючими, можна віднести бромметил, дихлоральмочевину, хлорфеноляти міді. Але у сумішах з іншими горючими чи легкозаймистими компонентами вони горять дуже добре.

Негорючі складові пестицидних препаратів – то насамперед вода і неорганічні наповнювачі: каолін, натрій сульфат, амоній сульфат; а також деякі неорганічні солі мідний купорос, основні солі міді.

Серед пестицидів і компонентів, які використовуються при приготуванні пестицидних препаратів переважають горючі та легкозаймисті речовини, деякі з яких до того ж вибухонебезпечні. Більшість з пестицидів отруйні самі по собі і горять з утворенням токсичних газів і парів.

Властивості та пожежна небезпека добрив

Призначені на добрива відходи сільського господарства гній та компост горіти не здатні. Хоча при зберіганні вони і гріються, але води там стільки, що зайнятися такі відходи не можуть. Це не сіно і не солома, які зберігаються сухими, але при недбалому нагляді зволожуються, починають зсередини гнити і можуть загорітися.

Інші місцеві добрива – вапнякові туфи, вологий болотяний мул і т.п. пожежної небезпеки теж не становлять.

З промисловими добривами картина інакша. Цих добрив дуже багато, декілька десятків. При класифікації промислові добрива поділяють на азотні, фосфорні, калійні, борні, мікродобрива.

Азотні – це аміачні (рідкий аміак, аміачна вода, солі амонію, головним чином сульфат); нітратні, або селітри (амоній нітрат, натрій нітрат, калій нітрат) і карбамід (сечовина).

Фосфорні це суперфосфат, що в-основному є сумішшю Са(Н₂РО₄)₂ з СаSО₄; подвійний суперфосфат, що в-основному складається з Са(Н₂РО₄)₂; трикальційфосфат і преципітат, основним в яких є Са₃(РО₄)₂; а також фосфоритне і кісткове борошно.

В борні добрива входять борати магнію - суміш Mg₃(BO₃)₂ i MgSO₄; борно-датоліти – суміш борної кислоти Н₃ВО₃, активної кремнієвої кислоти Н₂Si₂O₃ і гіпсу; боросуперфосфати, тобто суперфосфати, що додатково містять 5 – 10 % борної кислоти.

Калійні – це в основному хлорид калію, чистий або у суміші з харчовою сіллю (сильвініт) чи хлоридом магнію і деякими домішками (каїніт), а також сульфат калію К₂SO₄ і сульфат калію-магнію К₂SO₄MgSO₄.

Мікродобрива – це чисті або у сумішах солі міді, марганцю, молібдену, цинку, кобальту і т.п.

Калійні, фосфорні, борні, мікродобрива у пожежному відношенні уваги не привертають. Якщо у складі окремого або комбінованого добрива нема азоту, то воно ні горіти ні підтримувати горіння не здатне.

А от серед азотних добрив можна знайти і горючі і вибухонебезпечні і навіть легкозаймисту речовину – рідкий аміак.

До вибухонебезпечних відносяться селітри. Насамперед аміачна NH₄NO₃. Це безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Має сильні окисні властивості. При 145 – 170^оС аміачна селітра розплавляється, а при нагріві до 300^оС – розкладається з вибухом, виділяючи азот, оксиди азоту, азотну кислоту, воду і деяку кількість кисню. Загальна кількість газоподібних продуктів при цьому становить 980 л на 1 кг аміачної селітри. Якщо селітра суха і її багато, вибухнути вона може і від удару і від тертя, наприклад при спробі розпорошити велику купу, що злежалася. Волога небезпеку вибуху знижує і при вмісті її до 25 % вибух стає неможливим. Домішки ж деяких речовин, особливо органічних, навпаки, знижують температуру розкладу. Так, добавка невеликої кількості деревного борошна знижує цю температуру з 300^оС до 170^оС, а добавка сірчаного колчедану навіть до 120^оС; змішування ж аміачної селітри з цементом (1:1) призводить до зниження температури розкладу до 40^оС. Суміші аміачної селітри з горючими речовинами (деревиною, торфом, соломою і т.п.) схильні до теплового самозаймання, тому зберігання селітри разом з такими матеріалами неприпустиме.

Калієва і натрієва селітри виявляють властивості, подібні до аміачної, хоча і менш небезпечні. Розкладатися вони починають при температурах 330 – 350^оС.

Легкозаймисте добриво – це рідкий аміак і концентровані водні розчини аміаку. Рідкий аміак – безбарвна рідина, добре розчиняється у воді. Маючи температуру кипіння 33,4^оС, в звичайних умовах він інтенсивно випаровується, утворюючи з повітрям вибухонебезпечні суміші при концентраційних межах поширення полум’я 15 – 28 % об’ємних. Температура самоспалахування 650^оС. Теплота горіння 18700 кДж/кг.

До горючих азотних добрив відноситься карбамід (сечовина). Це тверда біла речовина, розчинна у воді і спиртах. Температури плавлення сечовина не має, при нагріві до 120–130^оС вона сублімується, тобто переходить з твердого стану прямо у газоподібний. При подальшому нагріві до 150 – 160^оС починає розкладатися (без вибуху), виділяючи аміак і ціанурову кислоту.

При 182^оС концентрація аміаку стає достатньою для спалаху, тому температурою спалаху сечовини вважають саме 182^оС. Температура спалахування сечовини 233^оС, самоспалахування 610^оС. Горить вона з утворенням токсичних оксидів азоту і ціановодню. Як не дивно, аерозоль і аерогель сечовини вибухонебезпечними не являються.

Серед великої кількості добрив пожежну небезпеку становлять тільки азотовмісні речовини, особливо селітри, які здатні до вибуху як у чистому вигляді так і, особливо, у сумішах з деякими іншими речовинами, які виступають як відновники або каталізатори розкладу. Горіння азотовмісних добрив супроводжується виділенням токсичних продуктів горіння.

В сільському господарстві застосовується велика кількість отрутохімікатів і добрив. Особливо небезпечними є пестицидні препарати, більшість з яких небезпечні у пожежному відношенні, отруйні самі по собі і утворюють токсичні речовини при горінні. Маючи справу з добривами, увагу треба звертати на умови зберігання торфу і, особливо, на дотримання правил зберігання і правил поводження з азотними добривами, у першу чергу з селітрами.