О жёлтом фосфоре и панической природе человека

Привет, %username%.

Как и обещал — вот тебе статья-рассказ о жёлтом фосфоре и о том, как он славно горел подо Львовом на Украине относительно недавно.

Да, я знаю — гугл даёт массу информации об этой аварии. К сожалению, большинство того, что он выдаёт — неправда, или, как говорят очевидцы, брехня.

Давай разберёмся!

Ну вначале — никем не любимая матчасть, а она, между прочим, очень важна!

Как рассказывает скучная Википедия, фосфор — один из распространённых элементов земной коры: его содержание составляет 0,08—0,09 % её массы. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca₅(PO₄)₃ (F,Cl,OH), фосфорит Сa₃(PO₄)₂ и другие. Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений — фосфолипидов. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК), является элементом жизни. Запомни это, %username%, а мы пойдём дальше.

Фосфор в чистом виде бывает белый, красный, чёрный и металлический. Это называется аллотропные модификации — в них очень хорошо разбирается слабый пол, потому что на ощупь может отличить бриллиант от графита — а это тоже аллотропные модификации, только у углерода. В общем, фосфор такой же.

Герой нашего рассказа — жёлтый фосфор — на самом деле представляет собой неочищенный белый. Очень часто «неочищенный» — это означает примесь красного фосфора, а не каких-то там жутких посторонних элементов.

Жёлтый фосфор (впрочем, как и белый) — это самый настоящий адЪ: сильно ядовитое (ПДК в атмосферном воздухе 0,0005 мг/м³), огнеопасное кристаллическое вещество от светло-жёлтого до тёмно-бурого цвета. Удельный вес 1,83 г/см³, плавится при +43,1 °C, кипит при +280 °C. В воде не растворяется, на воздухе легко окисляется и самовоспламеняется. Горит ослепительным ярко-зеленым пламенем с выделением густого белого дыма — мелких частичек декаоксида тетрафосфора P₄O₁₀. Это опять скучная Википедия, но прошу, %username%, — запомни и эту информацию.

Теперь будем разбираться.

Ну во-первых, несмотря на токсичность фосфора, отравиться им крайне сложно по очень простой причине: он самовоспламеняется на воздухе. Очень быстро. И горит он, как уже было сказано, синим ярко-зеленым пламенем. На практике это выглядит так: кладёшь кусочек на стол — и он потихоньку так начинает дымиться. Потом быстрее. Потом ещё. А потом вспыхивает и горит. Время вспышки зависит от размера кусочка: чем меньше — тем быстрее. А потому мне трудно представить мелкую пыль жёлтого фосфора в воздухе — она просто загорится.

Хотя, возразишь может быть ты, вот пишут: смертельная доза жёлтого фосфора для человека составляет 0,05-0,15 грамм, он хорошо растворяется в жидкостях организма и при попадании внутрь быстро всасывается (кстати, красный фосфор нерастворим и потому сравнительно малоядовит). Острое отравление наступает при вдыхании паров жёлтого фосфора и/или при попадании их в желудочно-кишечный тракт. Отравление характеризуется болями в животе, рвотой, красивыми светящимися в темноте рвотными массами, издающими запах чеснока, поносом. Ещё одним симптомом острого отравления жёлтым фосфором является сердечная недостаточность.

Прочитав это я почему-то вспомнил про отравление фосфином (уж очень похожи симптомы) и крепко задумался — но уже не о существовании паров жёлтого фосфора, а об адекватности индивидуума, который увидел дымящийся, светящийся в темноте кусок неведомого чего-то — и немедленно его съел. Ну то такое.

Кстати, чтобы получить раствор фосфора в воде 3 мг/л — а это насыщенный раствор, больше он не растворяется — трясти кусочек фосфора в воде надо неделю. Ну это не я придумал, так говорит ГОСТ 32459-2013 — а это тебе не интернеты всякие!

В общем, на мой взгляд — токсичность фосфора очень сильно преувеличена. Но у него есть другие нюансы. О них — ниже.

Горит фосфор, как любят говорить специалисты, с ним работающие, по правилу буравчика: то есть горящий кусок въедается в поверхность, на которой горит. В стол. В металл. В ботинок. В руку. Причина проста: продукт горения — оксид фосфора — это по сути кислотный оксид, который тут же тянет воду, образуя фосфорную кислоту. Фосфорная кислота хоть и не такая няшная, как серная или плавиковая, но кушать любит не меньше — а потому всё и разъедает. Кстати, её иногда добавляют в жидкость для чистки унитазов. Милое сочетание высокотемпературного горения (до 1300 °C) и горячей кислоты и придаёт дополнительные отверстия твоему столу, а если не повезёт — и организму. И да, %username%, — это Очень Больно.

Я уже много раз утверждал и буду утверждать, что нет большего врага человеку, чем он сам: конечно, свойства жёлтого фосфора не остались незамеченными — и добрые люди придумали добавлять его в зажигательные боеприпасы, ведь очень удобно, когда что-то внезапно загорается на воздухе!



Так как всё это очень прелестно, то разработка, испытания, транспортировка, торговля, применение и утилизация фосфорных боеприпасов производятся с учётом ряда международных соглашений и договоров, среди которых:

• Санкт-Петербургская декларация «Об отмене употребления взрывчатых и зажигательных пуль» 1868 года.
• Дополнительные протоколы 1977 года к Женевской конвенции о защите жертв войны 1949 года, запрещающие применение боеприпасов с белым фосфором, если гражданские лица попадают вследствие этого в опасность. США и Израиль их не подписали, кстати.
• В соответствии с Третьим протоколом к Конвенции ООН по конкретным видам оружия 1980 года, зажигательное оружие не должно использоваться против гражданских лиц, и, кроме того, нельзя применять его против военных объектов, которые находятся в зоне сосредоточения гражданского населения.

В общем бумаг много, но они имеют статус, близкий к туалетной, потому что используются эти боеприпасы сплошь и рядом — Палестина и Донбасс подтвердят.

Так как фосфор реагирует с водой лишь при температуре свыше 500 градусов по Цельсию, то для тушения фосфора используют воду в больших количествах (для снижения температуры очага возгорания и перевода фосфора в твердое состояние) или раствор сульфата меди (медного купороса), после гашения фосфор засыпают влажным песком. Для предохранения от самовозгорания жёлтый фосфор хранится и перевозится под слоем воды (раствора хлорида кальция, если уж быть точным, но вода тоже сойдёт). Это — тоже важно!

Кто же производит фосфор? А вот тут, %username%, кое-кто проникнется гордостью: основной поставщик фосфора, пищевой фосфорной кислоты, гексафосфата и триполифосфата натрия — гордый Казахстан!

На самом деле ещё со времён СССР в славном городе Джамбул (да, имени того самого Джамбула Джабаева) было построено предприятие Казфосфат. Потом Джамбул переименовали в Тараз — ну не будем обсуждать целесообразность, казахам виднее — но предприятие осталось. Наличие сырьевой базы и мощность, а также чрезвычайно низкая стоимость рабочей силы (а больше в Таразе/Джамбуле по сути и работать негде) обусловили то, что жёлтый фосфор делают именно тут.

Когда я был на этом предприятии — там хорошо! Южный Казахстан, 300 км до Узбекистана — тепло! Птички поют! Всё зелёное! На горизонте — горы! Красота!

Кстати, завод Казфосфата никак не нарушает эту идиллию: весь в зелени, цветах, на склоне небольшой горы.


Причина красоты проста — сырьём, продуктом и отходами производства являются фосфорсодержащие вещества, которые вообще-то удобрения. Вот всё и растёт-цветёт.

Кстати, самое высокое начальство завода очень не любит одуванчики. Никто не знает, почему. А потому перед визитом самого высокого начальства работникам устраивают субботник по выпалыванию одуванчиков. Ну как оно — воевать с одуванчиками — знают все по даче/огородам, в рамках фосфорного беспредела это — совершенно бессмысленно: хватает на день, максимум — два. Но руководство — оно такое.

Особенно меня впечатлила работа лаборатории предприятия. Там сидят действительно большие умницы. А чтобы ты понял, %username%, немножко фактов.

В жёлтом фосфоре очень важно контролировать примеси — особенно мышьяк, сурьму, селен, никель, медь, цинк, алюминий, кадмий, хром, ртуть, свинец, железо. Чтобы всё это контролировать — фосфор нужно растворить, а при этом всё, что контролируется — не должно улететь.

Задача номер раз: как взвесить то, что загорается на воздухе? Делают так: долбят слиток фосфора под слоем воды, отбирают кусочки побольше — мелкие вспыхивают слишком быстро — и переносят в стакан с водой. Потом взвешивают другой стакан с водой, берут фосфор из первого, обтирают спиртом, ждут, пока высохнет — и бросают во взвешенный стакан с водой. По разнице веса определяют массу фосфора.

Поскольку может и загореться — рядом стоит раствор медного купороса — если загорелось, то бросают в него.

Потом фосфор растворяют. Растворяется он в азотной кислоте, насыщенной парами брома — очень милая и ароматная вещь, рекомендую в хозяйстве (нет). Необходимо кинуть фосфор в эту смесь, потом чуть-чуть нагреть, а когда пойдёт реакция — перенести в корыто с холодной водой, потому что разогрев идёт колоссальный. И мешать-мешать-мешать — если не мешать, то кусочки просто выпрыгнут из бурлящего супа — результаты будут неточными! Мешают рукой, на ней две рукавицы: резиновая от кислоты — и войлочная от температуры (просто резиновая приплавляется, а просто войлочная — не спасает от капель кислоты. Правда, если попадёт фосфор — не спасут обе.


Летят при этом окислы азота и бром — это к сведению. Боятся девушки именно этих рыжих хвостов и кусочков фосфора, которые могу попасть на одежду или рукавицу. Отравления «парами» или «растворами» фосфора не припоминают.

Да, кстати, зарплата девушек, которые это делают — не выше $200 (а разгадка проста: в Таразе больше негде работать, я это уже говорил). Так что в следующий раз, %username%, когда будешь ныть о низкой зарплате и вредности работы — вспомни Казфосфат!

Ну а вот теперь, когда основные знания накоплены, — переходим собственно к аварии во Львове.

Поскольку в Европе фосфор востребован, то Казфосфат через чешских партнёров активно экспортирует продукцию. Едет она в цистернах, заполненных водой, и понятно, что железнодорожным транспортом.

В понедельник, 16 июля 2007 года, в 16:55 в Буском районе Львовской области Украины на перегоне Красное-Ожидив сошли с рельсов и перевернулись 15 цистерн с желтым фосфором товарного поезда №2005. Всего в составе было 58 вагонов. Цистерны следовали с казахской станции Аса (Тараз, Казахстан) на станцию Оклеса (Республика Польша). Утечка фосфора из одной цистерны спровоцировала самовозгорание шести других цистерн.


А дальше — смесь паники, раздутой СМИ, отсутствия опыта работы с жёлтым фосфором и полное незнание химии.

Во время тушения пожара образовалось облако из продуктов горения с зоной поражения около 90 квадратных километров. В этой зоне оказались 14 населенных пунктов Буского района, где проживает 11 тысяч человек, а также отдельные территории Радехивского и Бродивского районов области. МЧС Украины предложило жителям близлежащих сел эвакуироваться и направило им около десяти автобусов, однако многие люди отказывались покидать свои дома. Львовские власти заверили, что принудительно никого эвакуировать не будут, хотя и предупредили о непредсказуемости последствий аварии. Всего за ночь из 6 населенных пунктов Буского района временно отселены около 800 жителей.

Ко вторнику пострадавших насчитывалось 20 человек (6 специалистов МЧС, 2 представителя МВД, 2 железнодорожника и 10 лиц из числа местного населения), из них 13 в тяжелом и средне-тяжелом состоянии были госпитализированы в военный медицинский клинический центр Западного оперативного командования во Львове. Семеро госпитализированных – работники МЧС, двое – работники Госавтоинспекции, четверо – местные жители.

Одновременно, в СМИ поднялся жесточайший и дичайший вой. Некоторые из перлов:

• Мой любимый, про кашляющих кошек и собак и второй Чернобыль
• Washington Post
• Вести.RU
• BBC News
• Chron
• … и ещё овер 9000, которые находит гугл при правильном вопросе

Читая всё это — мне грустно. Потому что это показывает абсолютное незнание химии в массе. А также — как легко манипулировать необразованной массой (кстати, %username%, а ты знал, что рабовладельцы в США устойчиво считали, что рабы должны быть неграмотными — чтобы не могли подделать отпускные удостоверения, прочие бумаги, вести переписку с другими поселениями, координировать восстания и т.д. — мало что изменилось).

Более или менее объективные события в хронологии показаны здесь (осторожно — украинский, если позор и не знаешь — Google Translate):

1. Раз
2. Два
3. Три

Что можно понять из этой хронологии?

• Никто ничего не знал.
• Все хотели попиариться.
• Пожарные/МЧС были напуганы.
• Военные — тоже.
• Среди местных был полный бардак.
• Пока 18 июля не приехали представители Казфосфата — никто не понимал, что делать.
• Никто не хотел платить за что-либо.

После беседы с некоторыми сотрудниками Казфосфата, непосредственно принимающими участие в ликвидации последствий аварии, я могу сказать следующее.

Никакого взрыва/самовозгорания/подрыва фосфора не было — он спокойно ехал себе под водичкой. Да и не умеет сам по себе жёлтый фосфор взрываться! Но имело место повреждение железнодорожного полотна, из-за чего цистерны сошли с рельс. При ударе цистерн произошло образование трещины, через неё вытекла вода — ну и фосфор благополучно загорелся.
Температура и особенности горения окончательно разрушили цистерну.

• Белый дым вполне объясним — это пары фосфорной кислоты, но никак не фосфора. Если ими дышать — да, начнётся сильный кашель и вообще это не особенно полезно. Впрочем, и не смертельно вредно. Большинство травм местного населения связано с тем, что люди побежали собирать интересные дымящиеся кусочки в бутылки с водой, а оцепление сразу не поставили — все боялись.
• Страх пожарных, что якобы «эта дрянь от воды горит!» связан с тем, что мощная струя воды разбивала фосфор на более мелкие кусочки — ну те разлетались и загорались. Нужно было или слабым потоком, или пеной, что впоследствии и сделали.
• Кстати, когда всё потушили и остались только куски внутри цистерны — тушили её казахи. Ну как тушили — собирали и кидали в вёдра с водой по большей степени. Один из них — главный технолог завода, заядлый курильщик. Так вот — он тушил и курил. Кое-где разошлись даже снимки «безумного казаха, который в страшном химическом пожаре ещё и курит!» Ну а что?
• Никакой экологической катастрофы и «второго Чернобыля» не было и быть не могло — по сути природа получила дозу фосфорных удобрений.
• Единственный человек, который вёл себя адекватно, слушал казахов и делал, как надо — Владимир Антонец, первый заместитель министра МЧС. Наверное, потому что генерал-полковник с кучей наград.

После того, как стало ясно, что сенсации не получилось: теракта не было, угрозы экологической катастрофы — тоже, никто не умер и денег не дадут — к катастрофе интерес быстро утратили. Официально причинами аварии назвали:

• Ненадлежащее состояние путей на данном железнодорожном перегоне.
• Нарушение правил безопасности со стороны работников локомотивной бригады.
• Халатность (проигнорированы инструкции по температурному режиму перевоза особо опасных грузов).
• Ненадлежащее техническое состояние цистерн.

По факту самое правдивое из этого — первое. Остальное добавили, чтобы не платить казахам за потерю груза. Ну вроде как страховка компенсировала.

Так что все остались при своих.

Мораль, %username%: учи химию. Она везде. Она поможет тебе и прожить, и выжить, и что-то для себя понять.

И напоследок…

Не все химические соединения вредны. Без водорода и кислорода, например, нельзя было бы получить воду, основной компонент пива.

— Дэйв Барри, ни разу не химик