Bahan bakar roket heptil: sifat, karakteristik, bahaya bagi manusia, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 13:57

Dengan munculnya arah aktivitas manusia seperti penelitian roket dan ruang angkasa, pertanyaan untuk memastikan keamanan lingkungannya muncul. Dan mata rantai utama yang bermasalah di bidang ini adalah keamanan bahan bakar roket (heptyl) dari proses peluncuran roket dan teknologi ruang angkasa langsung ke orbit. Pada pertanyaan kedua, masalah keamanan ekologis untuk biosfer planet ini tidak jelas dan terpencil. Tetapi untuk toksisitas bahan bakar roket heptil, tidak ada pertanyaan lagi. Efek toksik tidak langsung dan langsungnya telah terbukti. Inilah yang akan dibahas dalam artikel ini.

Dimetilhidrazin tidak simetris

Ini adalah nama bahan bakar roket heptil, rumusnya adalah C₂H₈N_{2. Ini adalah komponenbahan bakar dengan titik didih tinggi untuk roket. Hypergolic (menyala sendiri ketika dicampur) untuk dimethylhydrazine adalah asam nitrat atau nitrogen tetroksida (N}2_O4, _amyl).

Bahan bakar roket heptil adalah cairan yang hampir tidak berwarna, agak kekuningan dengan bau yang menyengat, yang merupakan karakteristik amina (turunan organik dari amonia). Heptyl berbau seperti ikan busuk, tetapi Anda tidak boleh menciumnya - asapnya beracun.

Bahan bakar roket heptil bercampur dengan baik dalam air, alkohol, produk minyak, dan zat organik lainnya. Pada saat yang sama, larutan heptil dalam air berkali-kali lebih beracun daripada uapnya.

Bahan bakar roket heptil: karakteristik

Titik didihnya plus 63°C dan membeku atau mengkristal minus 57°C.

Kerapatan heptil – 790 kg/m³. Campuran amil/heptil hipergolik adalah propelan roket yang memberikan peluncuran roket yang mudah dan daya yang dapat digunakan kembali.

Dimethylhydrazine memiliki sifat higroskopisitas (penyerapan uap air dari atmosfer), yang mengurangi daya dorong spesifik mesin, dan, karenanya, efisiensinya.

Bahan bakar roket heptil (hidrogen, karbon, dan nitrogen) bila dikombinasikan dengan amil hipergoliknya (nitrogen dan oksigen) memberikan reaksi hebat dan menyala.

Selain itu, bahan bakar ini ramah lingkungan dan dapat disimpan selama bertahun-tahun di dalam tanah.

Racun Mengerikan

Bahan bakar roket heptil diklasifikasikan sebagai kelas bahaya 1 oleh Organisasi Kesehatan Dunia. Zat ini 6 kali lebih beracun daripadaasam hidrosianat, dan memiliki banyak faktor pengaruh pada tubuh manusia: mutagen, karsinogen, teratogen (efek pada perkembangan janin).

Di lingkungan, ia memiliki sifat kumulatif (berakumulasi) pada benda hidup dan tak hidup. Ketika heptil dioksidasi, suatu zat terbentuk yang 10 kali lebih beracun dari aslinya - nitrosodimethylhydrazine.

Konsentrasi maksimum heptil yang diizinkan dalam air - 0,02 mg/l, dalam tanah - 0,1 mg/l. Uap berbahaya pada konsentrasi yang sangat rendah.

Apa yang berbahaya bagi biosfer

Pengujian heptil sebagai bahan bakar untuk roket antariksa antarbenua di Uni Soviet dimulai pada tahun 1949. Itu masih digunakan sampai sekarang untuk kendaraan peluncuran keluarga Proton.

Ketika operator tersebut diluncurkan, tahap yang dihabiskan (pertama dan kedua), di mana cadangan bahan bakar berada, dibuang ke area musim gugur (wilayah khusus yang jarang penduduknya). Dan ini sekitar 500 kilogram bahan bakar. Sejak tahun 2003, pelepasan ini telah terjadi di ketinggian, dan bahan bakar dioksidasi dengan oksigen dengan dekomposisi lengkap menjadi zat sederhana.

Tetapi setelah mendarat dan penghancuran lebih lanjut dari benda-benda ini, kontaminasi lokal tanah dengan heptil terjadi. Dan nitrosodimethylamine beracun sudah terbentuk di tanah. Dan kemudian bisa masuk ke air tanah.

Apa yang harus dilakukan

Selain polusi tanah di tempat-tempat di mana tahap pembawa jatuh, ada juga masalah tumpahan bahan bakar di tempat-tempat pengisian bahan bakar roket. Selain fakta bahwa ia memasuki tanah, ia masuk dalam bentuk aerosol ke dalamsuasana.

Dan ada juga tempat di mana bahan bakar roket heptil diproduksi (perusahaan Gazprom, Salavat) dan hilang selama transportasi.

Dan jika semuanya sulit dengan aerosol heptil, maka Anda dapat mengumpulkan yang tumpah. Dan teknologi semacam itu dikembangkan oleh ahli kimia.

Salah satu cara adalah dengan menghilangkan lapisan atas tanah dan mencucinya dengan konsentrasi karbon dioksida superkritis. Namun dalam praktiknya, metode yang lebih sederhana digunakan - mengisi area yang tercemar dengan bensin dan membakarnya. Pada saat yang sama, tanah hancur, dan produk pembakaran tersebar di atmosfer.

Tapi bukan itu saja. Ada juga cara yang lebih ramah lingkungan untuk membuang heptil, tetapi mahal dan padat karya. Dan dengan masalah inilah para pemerhati lingkungan berjuang hari ini.

Insiden Yaroslavl

Semua pertanyaan tentang bahaya heptil tidak dibahas oleh masyarakat umum. Dan konfirmasi ini adalah kasus di Yaroslavl, yang terjadi pada malam 1 Februari 1988. Kemudian, hampir di jembatan di seberang Volga, sebuah mobil tangki kereta api terbalik dengan ratusan kilogram heptil, yang tumpah ke tanah. Untungnya, bahan bakar tidak masuk ke sungai dan menyala.

Zona penjagaan adalah 500 meter, termasuk taman kanak-kanak dan sekolah. Penghuni rumah terdekat dievakuasi. Pada saat yang sama, penduduk diberitahu bahwa zat beracun telah tumpah, tetapi tidak ada yang tahu bahwa itu adalah heptil.

Tanah yang terkontaminasi kemudian dipotong dan dibawa ke kuburan. Semua 12 likuidator kecelakaan dirawat di rumah sakit.

Racun adalah racun

Di wilayah Rusia terdapat 20 area dampak rudal dengan luas total 60 kilometer persegi. Pada saat yang sama, hanya dalam dekade terakhir, pekerjaan dimulai pada studi tentang efek bahan bakar roket heptil pada manusia. Namun, hari ini ada bukti bahwa di tempat-tempat di mana roket jatuh, cacat bawaan pada anak-anak terjadi berkali-kali lebih banyak daripada rata-rata nasional.

Racun ini dapat masuk ke tubuh manusia melalui air dan udara, makanan dan jalur kontak. Pada saat yang sama, masuk ke kulit, setelah 30 detik sudah ada di aliran darah.

Tidak ada penawar racun ini, juga obat-obatan khusus.

Jaminan kerusakan

Selain heptil itu sendiri, racun berbahaya bagi manusia adalah hasil oksidasi heptil dan amil, yaitu:

• Nitrosodimethylamine. 10 kali lebih beracun daripada heptil.
• Tetrametiltetrazen. Zat kelompok bahaya 3, mempengaruhi saluran pernapasan dan kulit.
• Nitrogen dioksida (NO_{2). Sangat beracun, dapat menyebabkan degenerasi selaput lendir saluran pernapasan, nekrosis hati, ginjal dan otak.}
• Nitric oxide (NO). Kelas bahaya gas adalah yang ketiga. Mempengaruhi organ pernapasan dan peredaran darah.
• Karbon monoksida (CO). Senyawa yang mengikat hemoglobin eritrosit dengan transformasi karboksihemoglobinnya - bentuk stabil yang menyebabkan kekurangan oksigen di semua organ dan jaringan.
• Hidrogen sianida atau asam hidrosianat. Substansi dari kelas bahaya pertama. Racun yang sangat beracun yang menembus kulit. Kemabukandisertai sesak napas, hingga kematian. Pada konsentrasi rendah, ada sensasi garukan di tenggorokan, rasa pahit di mulut, kesulitan berbicara dan koordinasi, sakit kepala akut, gangguan pencernaan, detak jantung dipercepat.
• Formaldehida. Zat dengan bau yang menyengat, bahkan dalam konsentrasi kecil, menyebabkan kerusakan pada selaput lendir dan kerusakan toksik umum pada sistem saraf, ginjal dan hati, dan organ penglihatan.

Keracunan tubuh dapat terjadi dalam bentuk akut dan kronis.

Organ paling rentan

Heptil berdampak buruk pada semua organ dan sistem tubuh manusia. Dalam hal ini, efek berikut dimanifestasikan:

• Neurotropic (kerusakan pada sistem saraf pusat dan perifer).
• Hepatotropik (gangguan hati).
• Hemolitik (pelanggaran komposisi kuantitatif dan kualitatif darah).
• Dermal-resorptive (kerusakan pada kulit dan selaput lendir).

Geptyl memiliki efek sensitisasi, sifat alergen lemah dan efek imunosupresif pada tubuh manusia.

Yang paling penting adalah efek teratogenik (embiotropik) heptil, yang bermanifestasi dalam penurunan berat badan janin, munculnya anemia, dan pelebaran ventrikel otak janin.

Geptyl memiliki efek karsinogenik dan mutagenik pada tubuh manusia.

Keracunan akut

Keracunan akut memiliki tiga derajat:

• Mudah. Dimanifestasikan dalam peradangan catarrhal pada saluran pernapasan bagian atas dan selaput lendir, dispepsia, kelemahan, sakit kepala. Perubahan fungsi hati, leukositosis dan kelainan darah lainnya dapat diamati.
• Rata-rata. Dengan kursus ini, gejala laringotrakeitis, bronkitis, emfisema muncul. Konjungtivitis, gastritis, polinefritis berkembang. Sistem kardiovaskular menderita - takikardia dan hipertensi aorta berkembang.
• Berat. Gejala meningkat, pneumonia dan edema paru, perdarahan internal muncul. Dari sisi saluran pencernaan, erosi saluran meningkat. Hipotensi, distrofi miokard, ensefalopati diensefalik muncul. Runtuh dan goncangan mungkin terjadi. Gagal ginjal (hingga hepatitis toksik) dan hati muncul. Kemungkinan kematian. Dengan perjalanan keracunan ini, bahkan setelah pengobatan, efek residu dapat bertahan dalam bentuk distonia otonom, lesi organik pada sistem saraf pusat, hepatitis, fenomena ulseratif pada saluran pencernaan, dan fenomena nefropatik.

Keracunan heptil kronis

Kondisi ini berkembang dengan paparan racun dalam dosis kecil dalam waktu lama. Gejalanya meliputi kelemahan, kelelahan, sakit kepala, lekas marah, dan gangguan tidur. Mungkin ada rasa sakit di hati dan ginjal, di daerah jantung, gangguan ritme.

Distonia vegetatif-vaskular, lesi mikroorganik pada sistem saraf pusat terdeteksi. Disfungsi hati dimanifestasikan oleh peningkatan kadar bilirubin dalamdarah.

Metabolisme karbohidrat dan lemak di jaringan hati terganggu, muncul defisiensi vitamin B6, perubahan signifikan dalam kerja sistem endokrin.

Konsekuensi jangka panjang dari keracunan heptil dapat berupa gangguan pada fungsi sistem saraf, fenomena ulseratif di lambung dan usus, kerusakan hati yang dalam (fungsi antitoksik, ekskretoris dan pembentukan protein), berbagai ensefalopati.

Ringkasan

Kembali ke 50-an abad terakhir, Ray Bradbury menulis ceritanya "Apel Emas Matahari", di mana ide utamanya adalah bahwa eksplorasi ruang angkasa manusia membawa manfaat yang belum pernah terjadi sebelumnya. Memang begitu, tetapi jika kampanye untuk manfaat ini tidak menghancurkan rumah duniawi kita. Belum lagi kematian penduduknya. Saya ingin percaya bahwa "apel" luar angkasa akan enak dan sehat, dan daging buahnya tidak akan terasa seperti bahan bakar roket heptil beracun.