Toksyczność benzenu i

jego pochodnych

1. BENZEN

1.1 Historia

Benzen został po raz pierwszy wyodrębniony
przez Faradaya w 1825 r. ze sprężonego gazu
świetlnego. W 1845 inny angielski chemik,
Charles Mansfield, pracując pod kierunkiem
Augusta Wilhelma von Hofmanna, wyodrębnił
go ze smoły węglowej. Cztery lata później
Mansfield rozpoczął produkcję benzenu na
skalę przemysłową bazując na tej metodzie.

1. BENZEN

1.2 Wiadomości ogólne
- wzór sumaryczny: C

6

H

6

- wzór strukturalny:

                                 

             

- nazwa chemiczna:  benzen
- NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie)

10mg/m

3

- DSB (dopuszczalne stężenie w materiale

biologicznym)  fenol w moczu 70mg/m

3

1. BENZEN

1.3 Otrzymywanie
Do czasów II wojny światowej główną metodą otrzymywania

benzenu była ekstrakcja ze smoły pogazowej (produkt uboczny w

przemyśle koksowniczym i gazowniczym). W latach 50. XX w.

wzrosło zapotrzebowanie na benzen, głównie ze strony

przemysłu tworzyw sztucznych i konieczna stała się jego

produkcja na wielką skalę z ropy naftowej.

Obecnie, oprócz ekstrakcji ze smoły pogazowej, stosuje się

następujące metody otrzymywania benzenu:
piroliza lekkich frakcji ropy naftowej z parą wodną (kraking

parowy)
reforming lekkich frakcji ropy naftowej

Dealkilacja toluenu, polegająca na przepuszczaniu mieszaniny

toluenu i wodoru nad katalizatorem (chrom, molibden lub tlenek

platyny) w temperaturze 500-600°C pod ciśnieniem 40-60 atm

(czasem zamiast katalizatora używa się wyższych temperatur)

1. BENZEN

1.4 Zastosowanie
Benzen jest jednym z najważniejszych surowców w

syntezie organicznej, służy m. in. do produkcji

tworzyw sztucznych, włókien syntetycznych,

barwników, leków, detergentów, pestycydów, a także

do otrzymywania aniliny, fenolu i acetonu (metoda

kumenowa) oraz bezwodnika maleinowego.

Sam benzen jest ze względu na swoje właściwości

toksyczne i rakotwórcze rzadko używany. Był niegdyś

masowo stosowany jako rozpuszczalnik dla wielu

reakcji prowadzonych w skali przemysłowej – obecnie

jednak zastępuje się go innymi rozpuszczalnikami, o

ile tylko istnieje taka możliwość.

1. BENZEN

1.5 Toksyczność

 

- Możliwość zatruć występuje przede wszystkim w przemyśle

gumowym, chemicznym, farmaceutycznym, farb i lakierów, a

ostatnio w przemyśle tworzyw sztucznych.

- Benzen wchłania się głównie z dróg oddechowych, rzadko przez

skórę i z przewodu pokarmowego. U ludzi wchłanianie par benzenu

w płucach wynosi 62 - 75%, gdy stężenie benzenu w powietrzu

wynosi 20 - 200 mg/m3. Wchłanianie ciekłego benzenu przez skórę

stanowi również istotny problem narażenia zawodowego. Wyniki

badań przeprowadzonych u zwierząt narażonych na działanie

benzenu znaczonego izotopowo wskazują, że sam benzen, a

zwłaszcza jego metabolity (np. fenol) wiążą się z białkami wątroby,

szpikiem kostnym, białkami nerek, śledziony, krwi i mięśni.

 

1. BENZEN

- Na pierwszy plan działania toksycznego benzenu wysuwa się

jego działanie narkotyczne na OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY.
Duża lipofilność benzenu określa jego powinowactwo do struktur

lipidowych organizmu, a w tym do otoczki sfingomielinowej

układu nerwowego, co powoduje uszkodzenie ich struktury oraz

zmianę przewodnictwa.
 
- Benzen powoduje USZKODZENIE SZPIKU KOSTNEGO (u ludzi

narażonych na benzen prowadzi to do wystąpienia białaczki).

Benzen lub jego metabolity uszkadzają młode proliferujace

komórki krwinek czerwonych lub białych. Zmiany te zachodzą na

poziomie subkomórkowym, łączą się z DNA, RNA i białkami
 
- RAKOTWÓRCZEGO działania upatruje się w tworzeniu w

organizmie ssaków dużych ilości związków epoksydowych i

wolnych rodników. Metabolity benzenu hamują również niektóre

swoiste enzymy komórkowe, biorące udział w replikacji komórki.

1. BENZEN

ZATRUCIE OSTRE

Zatrucie inhalacyjne lub doustne przy

niewielkim narażeniu przebiega z bólami i

zawrotami głowy, ogólnym osłabieniem,

euforią, nudnościami i wymiotami.

Znaczne narażenie na działanie benzenu

zmienia obraz objawów, występują

zaburzenia widzenia, szybki i płytki oddech,

drżenie kończyn, pojawiają się zaburzenia

rytmu serca, utrata przytomności, porażenie

oraz śpiączka, podczas której mogą

wystąpić majaczenia i gwałtowne

pobudzenia.

Skażenie skóry powoduje jej podrażnienie,

złuszczanie i pękanie.

1. BENZEN

ZATRUCIA PRZEWLEKŁE

Zwykle inhalacyjne, rozpoczyna się utratą łaknienia, bólami

głowy, sennością lub pobudliwością oraz bladością powłok.
Rozwija się niedokrwistość, która może przejść w aplazję
szpiku. Obserwuje się krwawe wybroczyny, którym towarzyszy
przedłużony czas krwawienia. Występujące białaczki są
opisywane jako powikłania zatrucia benzenem (u pracowników
narażonych na pary benzenu białaczki występują  5 - 10 razy
częściej niż w populacji narażonej).

Zgony spowodowane przewlekłym zatruciem benzenem lub
toluenem występują po ciężkiej aplazji szpiku, niedokrwistości,
martwicy lub zwyrodnieniu tłuszczowym mięśnia sercowego,
wątroby i nadnerczy oraz po rozległych wewnątrzustrojowych
zmianach krwotocznych.

1. BENZEN

DZIAŁANIA ODLEGŁE

Polega przede wszystkim na
możliwości wystąpienia białaczki.
U zwierząt istnieje możliwość
wystąpienia, w późnym okresie po
zatruciu, zmian nowotworowych
wątroby lub płuc.

1. BENZEN

1.6 Pierwsza pomoc

Niezbędne leki: tlen, parafina płynna
Zatrucie drogą pokarmową -
podać do wypicia 150 ml płynnej parafiny
Zatrucie drogą inhalacyjna - podawać tlen, najlepiej przez
maskę.
Skażenie skóry - zdjąć odzież, zmyć skórę dużą ilością
letniej wody (z mydłem, jeżeli nie ma zmian).

  Odtrutki: nie są znane.

Leczenie: postępowanie objawowe.

2. TOLUEN

2.1 Wiadomości ogólne
- wzór sumaryczny: C

7

H

8

- wzór strukturalny:

- nazwa chemiczna: metylobenzen,

fenylometan

- NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie)

100mg/m

3

- DSB (dopuszczalne stężenie w materiale

biologicznym)  kwas benzoesowy w

moczu 39mg/h

2. TOLUEN

2.2 Otrzymywanie
Otrzymywany jest w wyniku katalitycznego reformowania ropy
naftowej lub frakcyjnej destylacji smoły pogazowej.

2.3 Zastosowanie
Znajduje zastosowanie jako surowiec i rozpuszczalnik w wielu
dziedzinach przemysłu organicznego, farmaceutycznego,
tworzyw sztucznych do produkcji materiałów wybuchowych
(TNT/Trotyl), barwników, detergentów i perfum oraz jako
składnik wysokooktanowych paliw lotniczych. Ze względu na
niską temperaturę krzepnięcia wykorzystuje się go również w
cieczowych termometrach minimalnych (mierzących najniższą
temperaturę powietrza jaka wystąpiła w ciągu doby na
wysokości 2m i 5cm n.p.g) umieszczonych na terenie stacji i
posterunków meteorologicznych.

2. TOLUEN

2.4 Toksyczność
- Narażenie zawodowe na toluen może występować na etapie

produkcji, wytwarzania konfekcjonowania i przechowywania

półproduktów i produktów zawierających toluen jak również ich

stosowania np. w trakcie malowania farbami i lakierami czy

oczyszczania powierzchni.

- Toluen może ulegać wchłanianiu przez płuca, z przewodu

pokarmowego i przez skórę.  Retencja par toluenu w płucach wynosi

u ludzi około 60 - 80 %. Szybkość wchłaniania toluenu przez skórę

wynosi w przypadku kontaktu 0,69 mg/cm2/godz. Główną drogą

przemiany toluenu u ludzi jest utlenianie reszty metylowej do grupy

karboksylowej z utworzeniem kwasu benzoesowego, który następnie

ulega sprzęganiu z glutationem z utworzeniem kwasu hipurowego.

Półokres wydalania kwasu hipurowego z moczem po ekspozycji

inhalacyjnej wynosi około 3,5 godziny.

- Działa silniej na układ nerwowy i ma silniejsze działanie drażniące

niż benzen

2. TOLUEN

ZATRUCIA OSTRE
Bóle głowy, oszołomienie, nudności, wymioty,

zaburzenia równowagi, utrata przytomności

ZARUCIE PRZEWLEKŁE
Podrażnienie błon śluzowych, zapalenie spojówek,

gardła, pojawienie zaburzeń nerwowych, zawroty i

bóle głowy, bóle w okolicy serca, drżenie kończyn.

Objawom tym towarzyszą wymioty, brak łaknienia,

bladość powłok

2. TOLUEN

2.5 Pierwsza pomoc

Niezbędne leki: tlen, parafina
płynna.
Odtrutki: nie są znane.
Leczenie: postępowanie
objawowe.

3. ANILINA

3.1 Historia
Po raz pierwszy została
zsyntetyzowana w 1826
roku poprzez suchą
destylację indygo. Badania
nad chemicznymi
własnościami aniliny
odegrały dużą rolę w
rozwoju syntez
organicznych, zwłaszcza w
dziedzinie barwników.

3. ANILINA

3.2 Wiadomości ogólne
- wzór sumaryczny: C

6

H

5

NH

2

- wzór strukturalny:

- nazwa chemiczna fenyloamina lub aminobenzen,
- NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) w

powietrzu w m-cu pracy 5mg/m

3

- DSB (dopuszczalne stężenie w materiale

biologicznym)  p-aminofenol w moczu

2,5mg/h

3. ANILINA

3.4 Otrzymywanie
Anilinę można otrzymać m.in. z benzenu w dwuetapowej
reakcji nitrowania/redukcji
Anilina powstaje też w reakcji fenolu z amoniakiem w
obecności chlorku cynkowego jako katalizatora
Można również podziałać amoniakiem na chlorobenzen
w obecności katalizatora, przy wysokiej temperaturze i
ciśnieniu

3.5 Zastosowanie
Szerokie zastosowanie jako surowiec do produkcji
środków wybuchowych, barwników organicznych
(barwienie materiałów, skór). Używana w przemyśle
gumowym,farmaceutycznym

3. ANILINA

3.6 Toksyczność
- Narażenie na anilinę występuje w

przemyśle w którym jest ona używana.

Dominującą drogą wchłaniania jest skóra,

drogi oddechowe i przewód pokarmowy

- Substancja trująca. Powoduje

zahamowanie funkcji hemoglobiny krwi

(przemiana w methhemoglobinemię) a w

rezultacie niedotlenienie mózgu, serca i

innych narządów. Może działać uczulająco.

3. ANILINA

ZATRUCIE OSTRE
Objawy zatrucia przez skórę ciekłą aniliną, inhalacyjnego – parami

i ciekłą substancją – drogą pokarmową są takie same. Pierwszym

objawem widocznym dla narażonego i jego otoczenia jest

sinoniebieskie zabarwienie paznokci, warg, nosa, uszu; następnie

ból i zawroty głowy, mdłości, bicie serca, duszność, senność, utrata

przytomności. Niedotlenienie o.u.n wyzwala objawy pobudzenia,

dreszcze, oszołomienie z utratą przytomności.

ZATRUCIE PRZEWLEKŁE

  Rozwijające się objawy kliniczne są łagodniejszą formą zatrucia

ostrego. Występują zmiany w obrazie krwi, bóle i zawroty głowy,

bezsenność, utrata łaknienia i zapalenie spojówek.

DZIAŁANIE ODLEGŁE

  Wtórny efekt działania hepatotoksycznego to wzrost zachorowań

na raka śledziony

3. ANILINA

3.5 Pierwsza pomoc

Niezbędne leki: tlen,
Odtrutki: 1-proc. roztwór błękitu metylenowego
w ampułkach – do podawania dożylnego,
witamina C w ampułkach po 500 mg.
Leczenie: tlen i odtrutka specyficzna: błękit
metylenowy – dożylnie.

4. NITROBENZEN

4.1 Wiadomości ogólne
- wzór sumaryczny C

6

H

5

NO

2

- wzór strukturalny:

- nazwa chemiczna nitrobenzen
- NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) w

powietrzu w m-cu pracy 3mg/m

3

- DSB (dopuszczalne stężenie w materiale

biologicznym)  p-nitrofenol w moczu

0,170mg/h

4. NITROBENZEN

4.2 Otrzymywanie
- Nitrowanie benzenu mieszaniną stężonego

kwasu siarkowego i azotowego

4.3 Zastosowanie
- Przemysł chemiczny, w którym służy jako

produkt wyjściowy do otrzymywania aniliny,

środków wybuchowych. Stosowany jako

rozpuszczalnik w produkcji nitrolakierów, w

przemyśle kosmetycznym jako środek zapachowy

4. NITROBENZEN

4.4 Toksyczność
- wchłania się z ustroju głównie przez dogi oddechowe, skórę lub przewód

pokarmowy.
- w ustroju ulega utlenieniu głównie do p-aminofenolu i p-nitrofenolu
- ze względu na dużą rozpuszczalność w tłuszczach łatwo przechodzi do tkanki

mózgowej i tłuszczowej gdzie ulega kumulacji. Przez to powstają zmiany

patologiczne w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym
- właściwości utleniające tych metabolitów prowadzą do powstania

methhemoglobiny, analogicznie jak w zatruciach aminowymi pochodnymi benzenu

(anilina). Różnice wynikają z wolniejszej przemiany nitrobenzenu w porównaniu z

aniliną.

Nitrobenzen silniej uszkadza krwinki czerwone oraz wątrobę. W dużych dawkach

działa porażająco na ośrodkowy układ nerwowy. Miesza się łatwo z tłuszczami i

alkoholem etylowym, i innymi rozpuszczalnikami organicznymi, a bardzo trudno z

wodą. Wchłania się szybko przez płuca i przez skórę. Dawka śmiertelna wynosi ok.

1 cm

3

.

4. NITROBENZEN

ZATRUCIE OSTRE

 

Obserwowane w ciągu kilku pierwszych godzin po narażeniu. Sinica warg,

paznokci, nosa, uszu, pleców. Na skutek niedotlenienia tkanek pojawiają się

zaburzenia w pracy serca, niewydolność krążenia. Na skutek przenikania do o.u.n

pojawiają się bóle głowy, nudności, zaburzenia widzenia aż do stanów

narkotycznych z utrata przytomności. Krew żylna i tętnicza ma barwę

ciemnobrunatna (duża zawartość methhemoglobiny) . Zwraca uwagę zapach

gorzkich migdałów w wydychanym powietrzu, czerwonobrunatne zabarwienie

moczu i czekoladowe krwi.

W odróżnieniu od zatrucia aniliną chory ma od początku złe samopoczucie: ból

głowy, nudności, wymioty, przyspieszenie tętna, spadek ciśnienia, skłonność do

zapaści. Następnie odurzenie, śpiączka, zanik odruchów porażenia, drgawki

epileptyczne (padaczkowe). W razie przeżycia ostrego zatrucia rozwija się

żółtaczka, niewydolność wątroby, niedokrwistość i często ogniskowe uszkodzenie

mózgu, jak po zatruciu tlenkiem węgla.

4. NITROBENZEN

ZATRUCIA PRZEWLEKŁE
Przewlekłe zapalenie skóry, zmiany

uczuleniowe; niedokrwistość, przewlekłe

zmiany w wątrobie.
Przypomina zatrucie ostre ale ze znacznie

łagodniej wyrażonymi objawami

DZIAŁANIA ODLEGŁE
Silnie rodnikotwórcze działanie nitrobenzenu

może inicjować zmiany nowotworowe

4. NITROBENZEN

4.5 Pierwsza pomoc

Niezbędne leki (odtrutki): tlen, błękit
metylenowy (1%) w ampułkach do
podawania dożylnego, witamina C w
ampułkach po 500 mg.
Leczenie: tlen, objawowe

5. KSYLENY

5.1 Wiadomości ogólne
-Wyróżniamy 1,2-dimetylobenzen, 1,3-dimetylobenzen,

1,4dimetylobenzen

-Wzór sumaryczny C

6

H

4

(CH

3

)

2

-Wzór strukturalny:

-NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) w powietrzu w

m-cu pracy 100mg/m

3

-DSB (dopuszczalne stężenie w materiale biologicznym)

 kwasu metylohipurowego w moczu 1,4mg/m

3

5. KSYLENY

5.2 Otrzymywanie
-ze smoły pogazowej
-aromatyzacja ropy naftowej

5.3 Zastosowanie
Jako rozpuszczalnik farby drukarskiej w
przemyśle poligraficznym, a także w przemyśle
petrochemicznym, w produkcji farb i lakierów, w
czasie syntezy barwników organicznych oraz
jako rozpuszczalnik dla niektórych środków
ochrony roślin

5. KSYLENY

5.4 Toksyczność
- zatrucia w warunkach przemysłowych
powstają głównie przez wchłanianie par
ksylenu, ale wchłania się również z przewodu
pokarmowego i przez uszkodzoną skórę

- ksylen w małych ilościach może się kumulować
w tkance tłuszczowej, nadnerczach, szpiku,
śledzionie i tkance nerwowej

- mechanizm działania jest ściśle powiązany z

powinowactwem ksylenu do tkanki nerwowej i szpiku

5. KSYLENY

ZATRUCIE OSTRE
Pary działają drażniąco na błony śluzowe układu

oddechowego. Powodują bóle i zawroty głowy, pobudzenie,

nudności, wymioty. W dużych stężeniach działają

narkotycznie, powodują zaburzenia rytmu serca z ryzykiem

migotania komór, utraty przytomności i śmierci. Ciekłe

ksyleny mają miejscowe działanie drażniące, wywołują

podrażnienie spojówek i ich zaczerwienienie; mogą

spowodować uszkodzenie rogówki. Drogą pokarmową

ksyleny powodują bóle brzucha, wymioty z ryzykiem

zachłyśnięcia i zachłystowego zapalenia płuc. Następstwem

mogą być zaburzenia funkcji wątroby i nerek. Dawka

toksyczna wynosi 0,5-1 g na 1 kg masy ciała (30-70 g).

5. KSYLENY

ZATRUCIA PRZEWLEKŁE
występują czynnościowe zaburzenia ze
strony układu nerwowego, przewlekłe
zapalenia spojówek, niekiedy zaburzenia
węchu, stany zapalne górnych dróg
oddechowych z bólami gardła, przewlekłe

zapalenia skóry

.

5. KSYLENY

5.5 Pierwsza pomoc

Niezbędne leki: tlen, parafina

płynna.

Odtrutki: nie są znane.
Leczenie: postępowanie objawowe

6. CHLOROBENZEN

1.2 Wiadomości ogólne
-Nazwa produktu: Chlorobenzen
[monochlorobenzen, chlorek fenylu]
-Wzór chemiczny: C

6

H

5

Cl

-Wzór strukturalny:

-NDS (najwyższe dopuszczalne stężenie) w

powietrzu w m-cu pracy

– 50 mg/m

3

6. CHLOROBENZEN

1.3 Zastosowanie
Chlorobenzen znalazł zastosowanie
do syntezy barwników, półproduktów
farmaceutycznych, do wytwarzania
środków owadobójczych, jako
rozpuszczalnik farb i lakierów, jako
składnik zmywaczy farb i lakierów.

6. CHLOROBENZEN

1.4 Toksyczność
- Drogi narażenia człowieka: Wdychanie, spożycie,

kontakt ze skórą, kontakt z oczami.

 

- Chlorobenzen na organizm człowieka działa

narkotycznie, na skórę zaś drażniąco. Powoduje

uszkodzenie układu nerwowego i narządów

krwiotwórczych oraz zmiany zwyrodnieniowe wątroby i

nerek. Jest bez trudu wchłaniany przez skórę. Objawy

zatrucia: podrażnienie spojówek oczu i błon śluzowych,

bóle i zawroty głowy, duszność, brak apetytu, zaburzenia

w trawieniu, krwiomocz, senność. Odnotowano przypadki

zgonów. Na skórze powstają wypryski i egzemy.

6. CHLOROBENZEN

ZATRUCIE OSTRE

- Wdychanie par i aerozoli: W łagodnych przypadkach pojawia się kaszel, kichanie i

słabe zaburzenia oddechu. W groźniejszych przypadkach po tych objawach występuje

senność, ból głowy, nudności, wymioty i biegunka. Może powstać groźne skrócenie

oddechu z pieniącą się śliną (obrzęk płuc). Pacjent staje się senny, traci przytomność,

czasami zdarzają się drgawki

- Kontakt ze skórą: Chlorobenzen jest bez trudu wchłaniany przez skórę. Może wystąpić

podrażnienie i zaczerwienienie. Jest wchłaniany przez zdrową skórę i powoduje objawy

takie jak wskutek wdychania. Na skórze chlorobenzen wywołuje wypryski i egzemy.

- Kontakt z oczami: Kontakt chlorobenzenu z oczyma doprowadza do ich uszkodzenia.

Powstaje zaczerwienienie i silne podrażnienie błony śluzowej rogówki.

- Spożycie: Pojawią się nudności, wymioty, ból brzucha i głowy. Może wystąpić senność

i utrata przytomności. Zdarzają się również drgawki

6. CHLOROBENZEN

ZATRUCIA PRZEWLEKŁE

-Wdychanie par i aerozoli Po 2-3 dniach może

wystąpić niedomoga wątroby i nerek.

-Spożycie . Po 2-3 dniach od narażenia może

pojawić się niewydolność wątroby i nerek.

6. CHLOROBENZEN

1.5 Pierwsza pomoc

Zatrucie inhalacyjne:

1. Wyprowadzić poszkodowaną osobę na świeże
powietrze.

2. Utrzymywać drożność dróg oddechowych. Podawać
tlen. W razie pogorszenia stanu lub ustania oddechu –
intubacja i sztuczne oddychanie. Podawać środki
pobudzające ośrodek oddechowy. Zapewnić niezwłocznie
pomoc lekarską.

Zatrucie doustne:

1. W zatruciach doustnych należy natychmiast
wywoływać wymioty, a następnie, po podaniu wodnej
zawiesiny węgla aktywnego, wymioty wywołać ponownie.
Jeżeli zatruty jest przytomny, można przepłukać żołądek
wodną zawiesiną węgla aktywowanego.

2. Do chwili odtransportowania do szpitala choremu
zapewnić spokój, leżenie i ciepło.

6. CHLOROBENZEN

Skażenie oczu:
1. Przemyć skażone oczy większą ilością letniej wody przez 15

minut lub 0,9% roztworem soli kuchennej (najlepiej

wyjałowionej), przy wywiniętych powiekach.

2. W razie potrzeby zapewnić pomoc okulisty.

Skażenie skóry:
1. Zdjąć skażone ubranie. Oczyścić mechanicznie skażoną

skórę, przemyć dużą ilością wody, a następnie wodą z

łagodnym mydłem.

2. W przypadku gdy podrażnienie skóry nie mija,

skonsultować się z lekarzem dermatologiem.