Sztirol

Sztirol
Tábornok
Rövidítések	PhVi
Chem. képlet	C 8 H 8
Fizikai tulajdonságok
Moláris tömeg	104,15 g/ mol
Sűrűség	0,906 g/cm³
Ionizációs energia	8,4 ± 0,1 eV [1]
Termikus tulajdonságok
Hőfok
•  olvadás	-30,6 °C
•  forralás	145 °C
•  villog	88±1℉ [1]
Robbanási határok	0,9 ± 0,1 térfogat% [1]
Gőznyomás	5 ± 1 Hgmm [egy]
Osztályozás
Reg. CAS szám	100-42-5
PubChem	7501
Reg. EINECS szám	202-851-5
MOSOLYOK	c1cccc1C=C
InChI	InChI = 1S/C8H8/c1-2-8-6-4-3-5-7-8/h2-7H, 1H2PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N
RTECS	WL3675000
CHEBI	27452
ChemSpider	7220
Biztonság
NFPA 704	3 2 2
Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve.
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A sztirol ( fenil-etilén, vinilbenzol, etenil-benzol ), bruttó képlet , racionális képlet , rövidített kémiai megnevezés  színtelen, mérgező folyadék, sajátos szaggal.

A sztirol vízben gyakorlatilag nem oldódik, szerves oldószerekben jól oldódik, jó oldószer polimerekhez .

Főleg polisztirol és sztirol-butadién gumi szintézisére használják .

A GN 2.1.6.3492-17 (lakott területek levegőjének tartalom) higiéniai szabványa szerint a sztirol a második veszélyességi osztályba tartozik, az ENSZ veszélyes áruk osztályozása szerint  - a harmadikba [2] .

Getting

Az iparban a sztirol nagy részét (körülbelül 85%-át) etil- benzol dehidrogénezésével nyerik :

600-650 °C hőmérsékleten , atmoszférikus nyomáson és túlhevített vízgőzzel 3-10-szeresére hígítva. A vas-króm-oxid katalizátorokat kálium-karbonát hozzáadásával használják .

Egy másik ipari módszer, amellyel a fennmaradó 15%-ot nyerik , a metil- fenil - karbinol dehidratálása , amely a propilén-oxid etil- benzol - hidroperoxidból történő előállítása során keletkezik . Az etil-benzol-hidroperoxidot etil-benzolból nem katalitikus levegős oxidációval nyerik .

Alternatív módszereket fejlesztenek ki a sztirol előállítására. A butadién katalitikus ciklodimerizálása vinil-ciklohexénné, majd ezt követő dehidrogénezése . A toluol oxidatív kapcsolása sztilbénné ; a sztilbén etilénnel történő metatézise sztirolhoz vezet. Sztirol a toluol metanollal történő reagáltatásával is előállítható. Ezenkívül aktívan fejlesztették a sztirol folyékony pirolízistermékekből történő izolálására szolgáló módszereket . A mai napig ezen eljárások egyike sem életképes gazdaságilag, és nem valósították meg ipari méretekben.

Laboratóriumi körülmények között a polisztirol azonnali hűtésével 320 °C -ra hevítésével nyerhető .

Tulajdonságok

A sztirol könnyen oxidálódik, halogéneket köt meg , polimerizál (szilárd üvegszerű masszát képez - polisztirol ) és kopolimerizálódik különféle monomerekkel. A polimerizáció már szobahőmérsékleten megtörténik (néha robbanással), ezért a tárolás során a sztirol antioxidánsokkal (például terc-butil-pirokatekol , hidrokinon ) stabilizálódik.

A halogénezés például a brómmal való reakcióban az anilinnel ellentétben nem a benzolgyűrű mentén, hanem a vinilcsoport mentén megy végbe, 1,2-dibróm-etil-benzol képződésével.

Alkalmazás

A sztirolt szinte kizárólag polimerek előállítására használják . A sztirol alapú polimerek számos típusa közé tartozik a polisztirol , a hungarocell (habosított polisztirol), a sztirol-módosított poliészterek, az ABS (akrilnitril-butadién-sztirol) és a SAN (sztirol-akrilnitril) műanyagok.

A butadién és a sztirol kopolimerizációs reakciója során butadién -sztirol gumi keletkezik , amelyet gumiabroncsok gyártásában, valamint öntött és nem fröccsöntött gumitermékek gyártásában használnak. Sugárzásállóságuk miatt a sztirol-butadién gumikat olyan gumik előállítására használják, amelyek ellenállnak a gamma-sugárzásnak.

A sztirolban oldott polisztirol forgács ideális ragasztót képez a polisztirolhoz: hő hatására és a polimerizálószer-maradványok hatására a ragasztósorban lévő sztirol meglehetősen gyorsan polimerizálódik és polisztirollá alakul, így két ragasztott rész monolit résszel alakul.

A sztirol is a napalm része .

Toxicitás és munkavédelem

A sztirol általános mérgező méreg . A levegőben lévő sztirol keverék irritálhatja a felső légutak nyálkahártyáját, nagy koncentrációban pedig szemirritációt is okozhat. A sztirol legkifejezettebb toxikus hatása a központi idegrendszerre gyakorolt ​​hatás. A sztirol neurotoxicitásának sajátos megnyilvánulása a színlátás (a színek megkülönböztetésének képessége) megsértése. A munkahelyen sztirollal dolgozók szubjektív panaszai közé tartozik a fejfájás, szédülés, memóriazavar és mérgezés. A sztirol koncentrációjának növekedésével nő a szubjektív tünetek gyakorisága, fáradtság és ingerlékenység panaszai is megjelennek. Számos tanulmány megállapította, hogy a szérum prolaktinszintjének növekedése korrelált a vérben lévő sztirol és a vizelet metabolitjainak szintjével (nem haladja meg a fiziológiai normát). A vegyipari dolgozókra jellemző sztiroldózisok állítólagos hatásai az emberi szervezet egyéb szisztémás funkcióira nem bizonyítottak megbízhatóan. A sztirol feltételezett rákkeltő hatását sem bizonyították szigorúan, mivel az elvégzett vizsgálatok nem teszik lehetővé más lehetséges rákkeltő anyagok hatásának kizárását [3] .

A megengedett koncentrációk normái

A sztirol a harmadik veszélyességi osztályba tartozik (a GOST 10003-90 szerint). A sztirol legnagyobb megengedett koncentrációja (MPC) [4] [5] [6] :

• MPCm = 30 mg/m3;
• MPC.s. = 10 mg/m³ (átlagos eltolódás) [7] ;
• MPCm.r. = 0,04 mg/m3;
• MPCs.s. = 0,002 mg/m3;
• MPCv. = 0,02 mg/l.

Valódi szaglás[ tisztázza ] a szag 258 mg/m³ koncentrációnál kezdődik , ami 25-ször meghaladja az átlagos eltolódási MPC-t. Figyelembe kell venni azt is, hogy a habos műanyag habmaradványok szagát gyakran összetévesztik a sztirol pentán szagával , amely rendkívüli illékonysága miatt nagyon magas emissziót bocsát ki a habból, amíg teljesen el nem párolog [8 ] A pentán alacsony toxikus gáz, amely nagy koncentrációban csak enyhe irritációt okoz a nyálkahártyán.

Meg kell jegyezni, hogy a sztirolra vonatkozó orosz MPC szabványok egyszerűen megfelelnek a sztirol szokásos átlagos mért koncentrációjának olyan helyiségekben, ahol polisztirolokat használnak, de semmi közük az emberi testre gyakorolt ​​hatáshoz. A norma és a cselekvési normák közötti különbséget az Egyesült Államok Egészségügyi Minisztériumának hivatalos munkája , „A sztirol mérgező profilja” részletezi. [3]

A 2-1. táblázat mintegy 40, a sztirol toxicitásával foglalkozó tudományos közlemény áttekintését nyújtja, amelyek különböző értékeket adtak a vizsgálattól és a szervezetben a sztirol expozíciójának típusától függően.

Amint az a táblázatból látható, a sztirol valódi mérgező hatása az emberre bódító hatású, és az alkohol hatásához hasonlít. Mint látható, a modern tudományos adatok szerint 10 ppm (43 mg/m³) koncentrációig a sztirolnak nincs hatása az emberre. Ez a koncentráció nagyjából megfelel a legszigorúbb , 30 mg/m³ orosz MPCm-nek . Azonban még a LOAEL szabvány is megmutatja azt a koncentrációt, amelynél a sztirol bódító hatása még mindig alig érzékelhető, és csak egy profi tudós számára. A sztirol észrevehető bódító hatása körülbelül 100 ppm (430 mg/m³) koncentrációnál kezdődik. A legtöbb munkavállaló azonban, aki 2-8 évig ilyen koncentrációjú sztirol hatásának van kitéve, nem mutat semmilyen hatást az idegrendszerre, és csak néhány embernél van ilyen. Nyilvánvaló, hogy ez a koncentráció körülbelül 1000-szeresével haladja meg a sztirolkoncentrációra vonatkozó orosz szabványokat, és erre magyarázatot ad a "Stirol toxikus profilja" című mű 1.5. szakasza, ahol azt jelzik, hogy gyakran "MAC-okat" fogalmaznak meg. a sztirol jelenlétének átlagos szintjétől a helyiségekben, miközben a sztirol toxikus szintje valóban körülbelül 1000-szeres koncentrációban tér el a beltéri átlagtól. A 8-1. táblázatban az Egyesült Államok szabályozó hatósága azt jelzi, hogy a WHO hasonló megközelítést alkalmaz, a 0,26 mg/m³ normát alkalmazva. Az amerikai szabályozó ezzel nem ért egyet, mivel nincs tudományos indoklás a sztirol átlagos koncentrációjának elfogadására helyiségek, mint az MPC norma. Az amerikai szabályozó megjegyzi, hogy a szakszervezeti szervezetektől a különböző munkaügyi és környezetvédelmi ügynökségekig szinte a teljes amerikai szakértői közösség nem ért egyet a WHO álláspontjával. Az Egyesült Államok szabályozó hatósága a 8-1. táblázatban közli az Egyesült Államok szakértői közösségének véleményét a sztirol ésszerű MPC-ről.

Az Egyesült Államok szabályozó hatósága szerint, ha a sztirol toxicitásával kapcsolatos tudományos közleményeket értelmezik, akkor a 8 órás munkanapra vonatkozó 86 mg / m³ normát árréssel kell elfogadni,

A "Stirol mérgező profilja" külön megjegyzi, hogy a mérgező hatások mellett az összes többi állítólagos toxikus hatás, különösen a májra és a szaporodási funkciókra gyakorolt ​​hatás, többnyire fikció, és sem állatkísérletek, sem emberi megfigyelések nem erősítik meg őket. .

A sztirol májra gyakorolt ​​hatásának elemzéséhez a kísérleti patkányokat 160 ppm sztirol koncentrációnak tették ki több mint 2 éven keresztül, a patkányok májára nem találtak hatást (lásd a "profil" 2.2. szakaszát). Azok a dolgozók, akik 5 évig 40 ppm-nek voltak kitéve, nem mutatnak kóros májműködést. Az emberek sem mutatnak károsodást a szaglósejtekben, ahogy a patkányok sem. Az amerikai szabályozó külön megjegyzi, hogy az egerekkel végzett kísérletek emberekre való kiterjesztésére irányuló kísérletek a szaglás rombolása szempontjából tévesek, emberben kísérletileg nem mutattak ki károsodást, és a szaglóreceptorok eltérő kialakítása miatt még elméletileg sem várható. egerek és emberek. Az Egyesült Államok szabályozó hatósága megjegyzi, hogy bár a jelentések szerint a sztirol nagyon magas, 1000 ppm-es koncentrációban 18 napon keresztül negatív hatással van a terhességre hörcsögöknél, minden nagyobb állatnál, belélegezve és orális formában, még a nagy dózisú sztirol sem volt hatással a terhességre. Statisztikailag az Egyesült Államokban nincs összefüggés a nagy dózisú sztirol hatása alatt álló nők terhessége és a magzati rendellenességek között. Egy tanulmány (Kolstad et al. 1999a) dokumentálta a sztirolnak kitett dolgozók spermiumának rendellenességeit, de amint azt maguk a kutatók is megjegyzik, az "anomália" nem befolyásolta a termékenységet vagy a magzati rendellenességeket. Ezeket az anomáliákat napi 6 órán keresztül figyelték meg 500 ppm feletti sztirolkoncentráció mellett.

Rákkeltő hatások

Ugyanakkor az Egyesült Államok Egészségügyi Minisztériuma a "Stirol mérgező profiljában" megjegyzi, hogy a WHO adatai szerint a sztirol emberre gyakorolt ​​rákkeltő hatását vizsgálják. Maga az Egyesült Államok Egészségügyi Minisztériuma a "profilban" megjegyzi, hogy csak nagyon közvetett adatok vannak tudományos tanulmányokból. A rákos megbetegedéseket csak egereknél mutatták ki nagy dózisú sztirol hatására, de a kis rágcsálóknál nagyon gyakran vannak onkológiai betegségek. A vegyi üzemek dolgozóinak adatai általában nem mutattak túlzást a rákos megbetegedések statisztikájában. Ugyanott, ahol esetenként enyhe többletet észleltek a kutatók, akkor az belefért a szórás keretébe , pl. nem haladta meg a statisztikai zajt. Az Egyesült Államok Egészségügyi Minisztériuma külön is megjegyzi, hogy a rák ezen egyedi formái közül egyetlen olyan esetet sem találtak, amelyben valóban súlyos, életveszélyes rákfajták fordultak elő. A WHO szerint a sztirol által okozott rák becsült kockázata 50 000 sztirolnak kitett emberből 1 és 1 000 000 emberből 1 közé esik.

2018-ig nem volt közvetlen bizonyíték a sztirol rákkeltő hatására. Alapvetően csak elméleti feltételezések voltak arról, hogy a sztirol kémiai reakciói károsíthatják a DNS-t. [9] A sztirolnak kitett emberekben azonban gyakorlatilag semmilyen mutációt nem lehetett kimutatni, még akkor sem, ha sztirolt találtak az emberek vérében. Az egereken végzett kísérletek vegyesek voltak, mivel nagy természetes hajlamuk van az onkológiára, és az onkológiai hatást egyetlen más állaton sem sikerült megismételni. Az egyetlen közvetlen bizonyítékot a sztirol lehetséges rákkeltő hatására 2018-ban szerezték meg, ami arra késztette a WHO -t és a Nemzetközi Rákkutató Ügynökséget (IARC), hogy a sztirolt "valószínűleg" rákkeltőre minősítette át. 73 036 olyan munkavállalót vizsgáltak, akik közvetlenül érintkeztek sztirollal egy vegyi üzemben. A mieloid leukémia (a leukémia egy ritka formája) normál száma körülbelül 10 ember erre a számra, 25 myeloid leukémia esetet találtak. Ennek alapján új szabványokat vezettek be a sztirollal végzett munkára a vegyipari vállalatoknál. Meg kell jegyezni, hogy a rák normális élettartama alatti kockázata hozzávetőleg 20%, ebben az esetben körülbelül 0,01%-os hipotetikus rákkockázatról beszélnek, és kizárólag a vegyiparban dolgozók esetében. Már a 0,01%-os kockázat is hipotetikus, hiszen a vegyiparban dolgozók sokféle vegyszert használnak munkájuk során, és nem bizonyított, hogy a sztirol, és nem valamilyen más kapcsolódó reagens váltotta volna ki a jelzett hatást. [10] A polisztirol alapú termékek háztartási felhasználása esetén a kibocsátás több mint 10 000-szer alacsonyabb, és nincs bizonyíték vagy korlátozás a polisztirol termékek háztartási felhasználására vonatkozóan. Amint azt az FDA és a Cancer Council megjegyezte, nem a sztirol körüli hisztéria a fontosabb a rák kockázatának csökkentésében, hanem a dohányzás, a barnulás, az alkoholfogyasztás és az egészségtelen ételek megtagadása. [tizenegy]

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0571.html
2. ↑ ICSC0073 . Letöltve: 2018. június 25. Az eredetiből archiválva : 2018. november 10. (határozatlan)
3. ↑ 1 2 Toxikus Anyagok Közegészségügyi Szolgálata és Betegségnyilvántartó. SZTIROL TOXIKOLÓGIAI PROFILJA  . AZ USA EGÉSZSÉGÜGYI ÉS HUMÁN SZOLGÁLTATÁSI OSZTÁLYA (2010). Letöltve: 2021. november 17. Az eredetiből archiválva : 2022. január 19.
4. ↑ s: GN 2.2.5.1313-03 higiéniai szabványok . "A káros anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a munkaterület levegőjében"
5. ↑ s: GN 2.1.6.1338-03 higiéniai szabványok . "A szennyező anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a lakott területek légköri levegőjében".
6. ↑ s: GN 2.1.5.1315-03 higiéniai szabványok . "A vegyi anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a háztartási ivóvíz, valamint a kulturális és közösségi vízhasználat víztesteinek vizében".
7. ↑ (Rospotrebnadzor) . No. 2410. Ethenilbenzol (vinilbenzol; sztirol) // GN 2.2.5.3532-18 "A káros anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a munkaterület levegőjében" / jóváhagyta: A. Yu. Popova . - Moszkva, 2018. - S. 163. - 170 p. - (egészségügyi szabályok).  (Orosz) Archiválva : 2020. június 12. a Wayback Machine -nél
8. ↑ Wolf MA, Rowe VK, McCollister DD, Hollingsworth RL, Oyen F. Egyes alkilezett benzolok és benzolok toxikológiai vizsgálatai; kísérletek laboratóriumi állatokon  // American Medical Association AMA Archives of Industrial Health  . - Chicago, 1956. - október (14. kötet ( 4. kiadás). - P. 387-398. - ISSN 0567-3933 . - PMID 13361560
9. ↑ Trisia A. Farrelly, Ian C. Shaw. A polisztirol, mint veszélyes háztartási hulladék . — IntechOpen, 2017-02-01. — ISBN 978-953-51-2910-3 . Archiválva : 2021. november 15. a Wayback Machine -nél
10. ↑ 40 év bizonytalanság után : A sztirol valószínűleg rákkeltő  . ScienceDaily . Letöltve: 2021. november 15. Az eredetiből archiválva : 2021. november 15.
11. ↑ Okoz-e rákot a polisztirol élelmiszercsomagolásból való evés vagy ivás?  (angol) . www.cancer.org.au . Letöltve: 2021. november 15. Az eredetiből archiválva : 2021. november 15.

Irodalom

• Donald L. Bardick, William L. Loeffler Petrokémia. - M: Olymp-Business, 2005.
• Chemical Encyclopedia / Szerk.: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 p. — ISBN 5-82270-092-4 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán nagy kínai nagy kínai Nagy norvég Nagy orosz Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4183889-0 J9U : 987007543856505171 LCCN : sh85129392 NDL : 00575493 NKC : ph187956