Тетраэтилсвинец - Tetraethyllead

Формула скелета
Шариковая модель
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Тетраэтилплюмбан
Другие имена
Свинец тетраэтил

Тетраэтилсвинец

Тетраэтилсвинец
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
Сокращения ТЕЛ
3903146
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.979 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
68951
MeSH Тетраэтил + свинец
Номер RTECS
UNII
Номер ООН 1649
  • InChI = 1S / 4C2H5.Pb / c4 * 1-2; / h4 * 1H2,2H3; проверитьY
    Ключ: MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • CC [Pb] (CC) (CC) CC
Характеристики
C 8 H 20 Pb
Молярная масса 323,4  г · моль -1
Появление Бесцветная жидкость
Запах приятный, милый
Плотность 1,653 г см −3
Температура плавления -136 ° С (-213 ° F, 137 К)
Точка кипения От 84 до 85 ° C (от 183 до 185 ° F; от 357 до 358 K) 15 мм рт.
0,00002% (20 ° С)
Давление газа 0,2 мм рт. Ст. (20 ° C)
1,5198
Состав
Тетраэдр
0 Д
Опасности
Пиктограммы GHS GHS06: Токсично GHS08: Опасность для здоровья GHS09: Опасность для окружающей среды
H300 , H310 , H330 , H360 , H373 , H400 , H410
Р201 , Р202 , Р260 , P262 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P281 , P284 , P301 + 310 , P302 + 350 , Р304 + 340 , P308 + 313 , P310 , P314 , P320 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P391 , P403 + 233
NFPA 704 (огненный алмаз)
4
2
3
точка возгорания 73 ° С (163 ° F, 346 К)
Пределы взрываемости 1,8% -?
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
35 мг / кг (крыса, перорально)
17 мг / кг (крыса, перорально)
12,3 мг / кг (крыса, перорально)
30 мг / кг (кролик, перорально)
24 мг / кг (крыса, перорально)
850 мг / м 3 (крыса, 1 час)
650 мг / м 3 (мышь, 7 ч)
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 0,075 мг / м 3 [кожа]
REL (рекомендуется)
TWA 0,075 мг / м 3 [кожа]
IDLH (Непосредственная опасность)
40 мг / м 3 (как Pb)
Родственные соединения
Родственные соединения
Тетраэтилметан
Тетраэтилгерманий

Тетраэтилолово

Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Тетраэтилсвинец (обычно именуемый тетраэтилсвинцом ), сокращенно TEL , представляет собой органическое соединение формулы ( CH 3 CH 2 ) 4 Pb . Это нефте-присадки к топливу, сначала смешивают с бензином начала в 1920 - х годах в качестве запатентованного октанового усилителя , что позволило сжатия двигателя быть существенно повышены. Это, в свою очередь, привело к увеличению производительности автомобиля и экономии топлива. TEL был химически идентифицирован в середине 19 века, но его антидетонационная эффективность была обнаружена в 1921 году исследовательской лабораторией General Motors, которая в течение нескольких лет пыталась найти высокоэффективную и недорогую добавку.

Позднее были высказаны опасения по поводу токсического воздействия свинца, особенно на детей. Свинец также отравляет каталитические нейтрализаторы и является основной причиной загрязнения свечей зажигания . С 1970-х годов многие страны начали постепенно отказываться от использования TEL в автомобильном топливе и в конечном итоге запретили его. В 2011 году исследование, проведенное при поддержке Организации Объединенных Наций, показало, что отмена TEL принесла 2,4 триллиона долларов ежегодных пособий и на 1,2 миллиона меньше случаев преждевременной смерти.

TEL до сих пор используется в качестве присадки к некоторым маркам авиационного бензина . Innospec утверждала, что является последней фирмой, законно производящей TEL, и по состоянию на 2013 год TEL производился нелегально несколькими компаниями в Китае. В июле 2021 года продажа этилированного бензина для автомобилей была полностью прекращена во всем мире, что побудило Программу Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) объявить об «официальном прекращении» его использования в автомобилях 30 августа (хотя он по-прежнему доступен в авиационном топливе. для малых самолетов).

Синтез и свойства

TEL получают взаимодействие хлорэтана с натрием - свинец сплава .

4 NaPb + 4 CH 3 CH 2 Cl → (CH 3 CH 2 ) 4 Pb + 4 NaCl + 3 Pb

Продукт регенерируют перегонкой с водяным паром, оставляя осадок из свинца и хлорида натрия. ТЕЛ - вязкая бесцветная жидкость со сладким запахом. Поскольку TEL является нейтральным по заряду и содержит внешние алкильные группы, он очень липофильный и растворим в бензине (бензине).

Несмотря на десятилетия исследований, не было обнаружено никаких реакций, улучшающих этот довольно сложный процесс, который включает металлический натрий и превращает только 25% свинца в TEL. Родственное соединение, тетраметилсвинец , коммерчески производилось с помощью другой электролитической реакции. Процесс с литием был разработан, но никогда не применялся на практике.

Реакции

Примечательной особенностью TEL является слабость его четырех связей C – Pb. При температурах найдены в двигателях внутреннего сгорания , (СН 3 СН 2 ) 4 Pb полностью распадается в свинец и оксиды свинца, а также горючие, короткоживущих этиловых радикалов . Свинец и оксид свинца улавливают радикальные интермедиаты в реакциях горения . Детонация в двигателе вызывается холодным пламенем , колеблющейся низкотемпературной реакцией сгорания, которая происходит до надлежащего горячего зажигания. Свинец гасит пиролизованные радикалы и, таким образом, убивает радикальную цепную реакцию, которая поддерживала бы холодное пламя, не давая ей нарушить плавное воспламенение фронта горячего пламени. Свинец сам по себе является реактивным антидетонационным агентом, а TEL служит растворимым в бензине носителем свинца. При горении (CH 3 CH 2 ) 4 Pb выделяется не только углекислый газ и вода, но и свинец:

(CH 3 CH 2 ) 4 Pb + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O + Pb

Этот свинец может окисляться дальше, давая такие частицы, как оксид свинца (II) :

2 Pb + O 2 → 2 PbO

Pb и PbO быстро накапливаются в избытке и разрушают двигатель. По этой причине, ведущие поглотители 1,2-дибромэтан и 1,2-дихлорэтан используют в сочетании с TEL-эти агенты образуют летучий свинец бромид (II) и свинец хлорида (II) , соответственно, которые продувают от двигателя и в воздухе.

В моторном топливе

TEL широко использовался в качестве присадки к бензину, начиная с 1920-х годов, где он служил эффективным антидетонационным агентом и уменьшал износ выпускных клапанов и седел клапанов . В авторитетных журналах высказывались опасения по поводу возможных последствий для здоровья мелких частиц свинца в атмосфере.

Предотвращение износа клапана

Тетраэтилсвинец действует как буфер против образования микросварок между горячими выпускными клапанами и их седлами . Как только эти клапаны снова открываются, микросварки расходятся и оставляют клапаны с шероховатой поверхностью, которая может истирать седла, что приводит к рецессии клапана. Когда свинец начал постепенно отказываться от моторного топлива, автомобильная промышленность начала использовать упрочненные седла клапанов и улучшенные материалы выпускных клапанов, чтобы предотвратить рецессию клапана без свинца.

Антидетонационный агент

Бензиновый топливе поршневой двигатель требует топлива достаточной октановым чтобы предотвратить неконтролируемое горение , известный как двигатель стучит ( стук или пинг ). Антидетонационные агенты позволяют использовать более высокие степени сжатия для большей эффективности и пиковой мощности . Добавление к бензину различных количеств присадок, таких как низкое процентное содержание TEL или высокое процентное содержание этанола, позволило легко и недорого контролировать октановое число. TEL предлагает бизнес-преимущество, заключающееся в коммерческой прибыльности, поскольку его использование для этой цели может быть запатентовано. Авиационные духи с TEL, использовавшиеся во время Второй мировой войны, достигали октанового числа 150, что позволяло двигателям с наддувом, таким как Rolls-Royce Merlin и Griffon, достигать высоких значений мощности на высоте. В военной авиации манипуляции с TEL позволили адаптировать ряд различных видов топлива к конкретным условиям полета.

В 1935 году лицензия на производство TEL была предоставлена IG Farben , что позволило недавно сформированному немецкому Люфтваффе использовать высокооктановый бензин. Была образована компания Ethyl GmbH, которая производила TEL на двух предприятиях в Германии по государственному контракту от 10 июня 1936 года.

Поэтапный отказ и запрет

В большинстве промышленно развитых стран поэтапный отказ от TEL из топлива для автотранспортных средств был завершен к началу 2000-х годов из-за опасений по поводу уровней свинца в воздухе и почве, а также кумулятивной нейротоксичности свинца . Использование каталитических нейтрализаторов , санкционированных в США для автомобилей 1975 года и более новых моделей, для соответствия более жестким нормам выбросов, положило начало постепенному отказу от этилированного бензина в США. Потребность в TEL уменьшилась благодаря нескольким достижениям в области автомобилестроения и нефтехимии. Более безопасные методы изготовления смесей с более высоким октановым числом, таких как риформат и изооктан, снизили необходимость полагаться на TEL, как и другие антидетонационные добавки различной токсичности, включая металлические соединения, такие как метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца (MMT), а также оксигенаты, включая метил- трет. бутиловый эфир (МТБЭ), трет - амил - метиловый эфир (ТАМЭ) и этил - трет - бутиловый эфир (ЭТБЭ).

Присадки, заменяющие свинец, прошли научные испытания, а некоторые из них были одобрены Федерацией британских клубов исторических автомобилей при Исследовательской ассоциации автомобильной промышленности Великобритании в 1999 году.

В Европе профессор Дерек Брайс-Смит был одним из первых, кто подчеркнул потенциальную опасность TEL, и стал ведущим участником кампании по удалению свинцовых присадок из бензина. Однако этилированное моторное топливо повторно поступило на рынок Великобритании в небольших количествах с 2000 года в ответ на лоббирование со стороны организаций, занимающихся классическими автомобилями, которые утверждали, что их автомобили будут бесполезны без этилированного топлива. Bayford & Co была единственным оптовым поставщиком.

Транспортные средства, спроектированные и построенные для работы на этилированном топливе, могут потребовать модификации для работы на неэтилированном бензине или автогазе . Эти модификации делятся на две категории: те, которые требуются для физической совместимости с неэтилированным топливом, и те, которые выполняются для компенсации относительно низкого октанового числа ранних неэтилированных топлив. Физическая совместимость требует установки упрочненных выпускных клапанов и седел. Совместимость с пониженным октановым числом была решена путем снижения компрессии, как правило, путем установки более толстых прокладок головки блока цилиндров и / или восстановления двигателя с поршнями, снижающими компрессию. Доступность высокооктанового неэтилированного бензина (или сжиженного нефтяного газа) уменьшила или устранила необходимость уменьшения степени сжатия.

По состоянию на конец 2014 года этилированный бензин оставался легальным в некоторых частях Алжира , Ирака , Йемена , Мьянмы , Северной Кореи и Афганистана . Он был доступен в большинстве этих стран с 2011 года, но очень мало использовался в Северной Корее, и было неясно, продавался ли он в Афганистане. Специализированная химическая компания Innospec заявляет, что это единственный в мире производитель TEL, и по состоянию на конец 2014 года не продает его для использования в автомобилях нигде, кроме Алжира. подкуп различных государственных нефтяных компаний с целью одобрения продажи их продукции TEL. Северная Корея и Мьянма покупают свои TEL в Китае. Правительства Алжира и Ирака запланировали окончательную ликвидацию этилированного бензина в своих странах в 2015 году после модернизации нефтеперерабатывающих заводов. Статус в Афганистане, Йемене и Мьянме неясен.

По состоянию на июнь 2016 года поэтапный отказ от использования при поддержке ЮНЕП был почти завершен: только Алжир, Ирак и Йемен продолжали широко использовать этилированный бензин, хотя и не исключительно. В июле 2021 года последняя страна, которая продавала его, Алжир, прекратила продажу этилированного бензина.

В Европейском союзе тетраэтилсвинец был классифицирован как вещество, вызывающее очень серьезную озабоченность, и внесен в список кандидатов для получения разрешения в соответствии с требованиями регистрации, оценки, разрешения и ограничения использования химических веществ (REACH). Возможное использование TEL должно быть разрешено через процедуру авторизации REACH . Хотя это не полный запрет, он вводит важные обязательства, такие как обязательный анализ альтернатив и социально-экономический анализ.

Запреты на использование этилированного топлива

Запрет на использование этилированного топлива для дорожных транспортных средств вступил в силу следующим образом:

Африке
  • ЮАР: 2006 г.
  • Предполагалось, что использование этилированного бензина будет полностью прекращено на всем континенте 1 января 2006 года после запрета, введенного с Саммита Земли 2002 года. Однако в Алжире нефтеперерабатывающие заводы нужно было переделать; в результате этилированный бензин оставался доступным в некоторых частях Алжира , поэтапный отказ от которого намечен на 2016 год. С 2021 года правительство Алжира запретило продажу этилированного бензина на всех заправочных станциях в стране, и теперь его использование фактически прекращено.

В автоспорте

Этилированное топливо широко использовалось в профессиональных автогонках до тех пор, пока не было прекращено его использование в 1990-х годах. С 1993 года гоночные автомобили Формулы-1 должны использовать топливо, содержащее не более 5 мг / л свинца.

NASCAR начал эксперименты с неэтилированным топливом в 1998 году, а в 2006 году начал перевод национальных серий на неэтилированное топливо, завершив переход на этапе Фонтана в феврале 2007 года, когда переключился главный класс. На это повлияло то, что анализы крови команд NASCAR показали повышенный уровень свинца в крови.

Авиационный бензин

TEL остается компонентом бензинового бензина с октановым числом 100 для самолетов с поршневыми двигателями. Текущий состав авиационного бензина 100LL (с ​​низким содержанием свинца, синий) содержит 2,12 грамма на галлон США (0,56 г / л) TEL, что составляет половину количества предыдущего бензина с октановым числом 100/130 (зеленый) (4,24 грамма на галлон), и вдвое больше, чем 1 грамм на галлон, разрешенного в обычном автомобильном этилированном бензине до 1988 года, и существенно больше, чем разрешенные 0,001 грамма на галлон для автомобильного неэтилированного бензина, продаваемого сегодня в Соединенных Штатах. Агентство по охране окружающей среды США, FAA и другие работают над экономически целесообразной заменой этилированного бензина, который по-прежнему выбрасывает 100 тонн свинца в год. У детей, живущих рядом с аэропортами, обслуживающими малые (поршневые) самолеты, концентрация свинца в крови значительно выше.

Альтернативные антидетонационные средства

Антидетонационные агенты классифицируются как добавки с высоким процентным содержанием , такие как спирт, и добавки с низким процентным содержанием на основе тяжелых элементов . Поскольку основной проблемой TEL является содержание в нем свинца, были изучены многие альтернативные добавки, содержащие менее ядовитые металлы. Добавка, несущая марганец, метилциклопентадиенил-трикарбонил марганца (ММТ или метилцимантрен), какое-то время использовалась в качестве антидетонационного агента, хотя ее безопасность вызывает споры, и она была предметом запретов и судебных исков. Ферроцен , металлоорганическое соединение железа , также используется в качестве антидетонационного агента, хотя и с некоторыми существенными недостатками.

Высокопроцентные добавки представляют собой органические соединения, которые не содержат металлов, но требуют гораздо более высоких соотношений компонентов , например 20–30% для бензола и этанола . К 1921 году было установлено, что этанол является эффективным антидетонационным агентом, но вместо него был введен TEL в основном по коммерческим причинам. Оксигенаты, такие как ТАМЭ, полученные из природного газа, МТБЭ, полученные из метанола, и ЭТБЭ , полученные из этанола , в значительной степени вытеснили TEL. МТБЭ имеет свои собственные риски для окружающей среды, а также существуют запреты на его использование.

Улучшения самого бензина уменьшают потребность в антидетонационных присадках. Синтетические изооктан и алкилат являются примерами таких смесевых компонентов. Бензол и другие высокооктановые ароматические углеводороды также могут быть смешаны для повышения октанового числа, но сегодня они не приветствуются из-за токсичности и канцерогенности .

Состав этиловой жидкости

Вывеска на старинном бензонасосе с рекламой тетраэтилсвинца от Ethyl Corporation

TEL подавали для смешивания с сырым бензином в виде этиловой жидкости , которая представляла собой смесь TEL с поглотителями свинца 1,2-дибромэтаном и 1,2-дихлорэтаном . Этиловая жидкость также содержала красноватый краситель, чтобы отличать обработанный бензин от неочищенного и препятствовать использованию этилированного бензина для других целей, таких как очистка.

В 1920-х годах, еще до того, как были разработаны процедуры безопасности, 17 сотрудников Ethyl Corporation , DuPont и Standard Oil умерли от воздействия свинца.

Формула этиловой жидкости:

Дибромэтан и дихлорэтан действуют синергетически, когда конкретное соотношение смешивания обеспечивает наилучшую способность улавливать свинец.

Токсичность

Тетраэтилсвинец очень токсичен, всего 6-15 мл достаточно, чтобы вызвать тяжелое отравление свинцом . Опасность содержания свинца в TEL повышается из-за его летучести и высокой липофильности , что позволяет ему легко преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в лимбической системе , лобной коре и гиппокампе , что делает хелатную терапию неэффективной.

Ранние симптомы острого воздействия тетраэтилсвинца могут проявляться в виде раздражения глаз и кожи, чихания, лихорадки, рвоты и металлического привкуса во рту. Более поздние симптомы острого отравления TEL включают отек легких , анемию , атаксию, судороги, сильную потерю веса, делирий , раздражительность, галлюцинации, кошмары, лихорадку, боль в мышцах и суставах, отек мозга , кому и повреждение сердечно-сосудистых и почечных органов. Хроническое воздействие TEL может вызывать долгосрочные негативные эффекты, такие как потеря памяти , задержка рефлексов, неврологические проблемы, бессонница, тремор, психоз, потеря внимания и общее снижение IQ и когнитивных функций.

Канцерогенность из тетраэтилсвинца спорна. Считается, что он вредит мужской репродуктивной системе и вызывает врожденные дефекты.

Обеспокоенность по поводу токсичности свинца в конечном итоге привела к запрету TEL в автомобильном бензине во многих странах. Некоторые неврологи предположили, что прекращение использования свинца могло привести к повышению среднего уровня IQ на несколько пунктов в США (за счет снижения совокупного повреждения мозга у всего населения, особенно у молодежи). Для всего населения США во время и после прекращения использования TEL средний уровень свинца в крови упал с 16 мкг / дл в 1976 году до всего 3 мкг / дл в 1991 году. Центры США по контролю за заболеваниями посчитали уровень свинца в крови "повышенным", когда они были выше 10 мкг / дл.

История

В 1853 году немецкий химик Карл Якоб Лёвиг (1803–1890) впервые получил то, что он назвал Pb 2 (C 2 H 5 ) 3, из этилиодида и сплава свинца и натрия. В 1859 году английский химик Джордж Боудлер Бактон (1818–1905) сообщил о том, что, по его словам, представляет собой Pb (C 2 H 5 ) 2 из этила цинка (Zn (C 2 H 5 ) 2 ) и хлорида свинца (II) . Позднее авторы приписывают оба метода получения тетраэтилсвинца.

В топливе

Независимо от подробностей химических открытий, тетраэтилсвинец не имел коммерческого значения до 1920-х годов. В 1921 году Томас Мидгли , работавший под руководством Чарльза Кеттеринга в General Motors Corporation Research , по указанию DuPont Corporation, производившей TEL, признал его эффективным антидетонационным агентом . General Motors запатентовала использование TEL в качестве антидетонационного агента и использовала название «Этил», которое было предложено Кеттерингом в своих маркетинговых материалах, тем самым избежав негативной коннотации слова «свинец». Раннее исследование « детонации двигателя » (также называемого «гудение» или «пинк») также проводилось А. Х. Гибсоном и Гарри Рикардо в Англии и Томасом Бойдом в Соединенных Штатах. Открытие того, что свинцовые присадки изменяют это поведение, привело к широкому распространению их использования в 1920-х годах и, следовательно, к более мощным двигателям с более высокой степенью сжатия. В 1924 году Standard Oil of New Jersey (ESSO / EXXON) и General Motors создали Ethyl Gasoline Corporation для производства и продажи TEL. Дипуотер, штат Нью-Джерси, через реку от Уилмингтона, был местом производства некоторых из наиболее важных химических веществ DuPont, в частности тетраэтилсвинца (TEL). После закрытия производства TEL на нефтеперерабатывающем заводе Bayway Deepwater была единственным заводом в Западном полушарии, производившим TEL до 1948 года, когда на него приходилась основная часть производства Dupont / Deepwater.

Первоначальные разногласия и поэтапный отказ

Токсичность концентрированного TEL была признана рано, поскольку с 19 века свинец был признан опасным веществом, которое могло вызвать отравление свинцом . В 1924 году на нефтеперерабатывающих заводах Standard Oil в Нью-Джерси пять рабочих погибли, а многие другие были серьезно ранены. Кроме того, за два года до этого разногласия велись частные разногласия; несколько экспертов в области общественного здравоохранения, в том числе Элис Гамильтон и Янделл Хендерсон , обратились к Миджли и Кеттерингу с письмами, предупреждающими об опасности для здоровья населения. После смерти рабочих об этом написали десятки газет. В 1924 году газета New York Times написала передовую статью о том, что смертельные случаи не должны мешать производству более мощного топлива.

Чтобы решить эту проблему, Служба общественного здравоохранения США провела конференцию в 1925 году, и продажи TEL были добровольно приостановлены на один год для проведения оценки опасности. Первоначально предполагалось, что конференция продлится несколько дней, но, как сообщается, конференция решила, что оценка презентаций по альтернативным антидетонационным агентам не является «ее компетенцией», поэтому она продлилась один день. Кеттеринг и Мидгли заявили, что альтернативы антидетонационной защите не существует, хотя в частных служебных записках говорится о таких агентах. Одним из часто обсуждаемых агентов был этанол. Служба общественного здравоохранения создала комитет, который рассмотрел спонсируемое правительством исследование рабочих и лабораторный тест этила, и пришел к выводу, что, хотя этилированный бензин не следует запрещать, его следует продолжать исследовать. Низкая концентрация бензина и выхлопных газов не воспринималась как непосредственная опасность. В 1926 году комитет главного хирурга США опубликовал отчет, в котором был сделан вывод о том, что реальных доказательств того, что продажа TEL была опасной для здоровья человека, не существует, но призвал к дальнейшим исследованиям. В последующие годы исследования в значительной степени финансировались ведущей отраслью; В 1943 году Рэндольф Байерс обнаружил, что у детей, отравленных свинцом, были проблемы с поведением, но Ассоциация производителей свинца пригрозила ему судебным иском, и исследование закончилось.

В конце 1920-х годов Роберт А. Кехо из Университета Цинциннати был главным медицинским консультантом Ethyl Corporation и одним из самых стойких защитников ведущей отрасли, и работа доктора Клера Паттерсона о свинцовом бремени, связанная с человеческим организмом, была дискредитирована лишь несколько десятилетий спустя. (см. ниже) и другие исследования. В 1928 году доктор Кехо высказал мнение, что нет никаких оснований делать вывод о том, что этилированное топливо представляет какую-либо угрозу для здоровья. Он убедил главного хирурга, что зависимость доза-реакция свинца «не действует» ниже определенного порога. В качестве главы Kettering Laboratories в течение многих лет Кехо стал главным пропагандистом безопасности TEL, влияние, которое не начало ослабевать примерно до начала 1960-х годов. Но к 1970-м годам общее мнение о безопасности TEL изменилось, и к 1976 году правительство США начало требовать поэтапного отказа от этого продукта.

В конце 1940-х - начале 1950-х годов Клер Кэмерон Паттерсон случайно обнаружил загрязнение окружающей среды, вызванное TEL, при определении возраста Земли . Когда он попытался измерить содержание свинца в очень старых породах и время, необходимое для распада урана в свинец, показания были неточными из-за свинца в окружающей среде, которая загрязнила его образцы. Затем его заставили работать в чистом помещении, чтобы его образцы не были загрязнены свинцом. Получив довольно точную оценку возраста Земли, он обратился к исследованию проблемы загрязнения свинцом, исследуя ледяные керны из таких стран, как Гренландия . Он понял, что загрязнение окружающей среды свинцом началось примерно с того времени, когда TEL стал широко использоваться в качестве топливной добавки к бензину. Осознавая опасность для здоровья, которую представляет свинец, и подозрительно относясь к загрязнению, вызываемому TEL, он стал одним из первых и наиболее эффективных сторонников отказа от свинца.

В 1960-х годах были опубликованы первые клинические работы, доказывающие токсичность этого соединения для человека, например, Мирослав Ян Стасик .

Современные находки

В 1970-х годах Герберт Нидлман обнаружил, что более высокий уровень свинца у детей коррелирует со снижением успеваемости в школе. Нидлмана неоднократно обвиняли в неправомерном научном поведении со стороны представителей ведущей отрасли, но в конечном итоге он был оправдан научным консультативным советом. Нидлман также написал, что в 1976 году средний уровень свинца в крови американского ребенка составлял 13,7 мкг / дл, и Паттерсон полагал, что все в той или иной степени были отравлены TEL в бензине.

В США в 1973 году Агентство по охране окружающей среды США издало нормативные акты по снижению содержания свинца в этилированном бензине в течение ряда ежегодных этапов, что стало известно как программа «поэтапного отказа от свинца». Правила EPA были изданы в соответствии с разделом 211 Закона о чистом воздухе с поправками 1970 года. Ethyl Corp оспорила правила EPA в Федеральном суде. Хотя постановление EPA было первоначально признано недействительным, EPA выиграло дело по апелляции, поэтому поэтапное сокращение TEL начало осуществляться в 1976 году. В течение следующего десятилетия EPA внесло дополнительные нормативные изменения (включая переход на рынок торговли «свинцовыми кредитами»). в 1982 году он стал предшественником рынка допустимых выбросов кислотных дождей, принятого в 1990 году для SO 2 ), но решающее правило было издано в 1985 году. Затем EPA обязало сократить содержание свинцовой добавки на 91 процент к концу 1986 года. Исследование 1994 года показал, что концентрация свинца в крови населения США упала на 78% с 1976 по 1991 год. Постановления США о поэтапном отказе также во многом были обусловлены исследованиями, проведенными Филипом Дж. Лэндриганом .

В 1995 г. этилированное топливо составляло лишь 0,6% от общего объема продаж бензина и менее 2000 коротких тонн (1814 т) свинца в год. С 1 января 1996 года Закон США о чистом воздухе запретил продажу этилированного топлива для использования в дорожных транспортных средствах, хотя в том же году Агентство по охране окружающей среды США указало, что TEL все еще может использоваться в самолетах, гоночных автомобилях, сельскохозяйственном оборудовании и судовых двигателях. Таким образом, то, что началось в США как поэтапное сокращение, в конечном итоге закончилось поэтапным отказом от использования TEL для дорожных транспортных средств. Подобные запреты в других странах привели к снижению уровня свинца в кровотоке людей .

Руководствуясь внутренними программами, Агентство США по международному развитию выступило с инициативой по сокращению использования тетраэтилсвинца в других странах, в частности его усилия в Египте, начатые в 1995 году. В 1996 году при сотрудничестве с US AID Египет взял на себя почти все свинец из своего бензина. Успех в Египте стал моделью для усилий по оказанию помощи во всем мире.

К 2000 году телекоммуникационная промышленность переместила большую часть своих продаж в развивающиеся страны, правительства которых они лоббировали против отказа от этилированного бензина. Этилированный бензин был полностью изъят с рынка Европейского Союза 1 января 2000 года, хотя в большинстве стран-членов он был запрещен намного раньше. Другие страны также отказались от TEL. В Индии запрещен этилированный бензин в марте 2000 года.

К 2011 году Организация Объединенных Наций объявила об успешном прекращении использования этилированного бензина во всем мире. «Избавление мира от этилированного бензина, при котором Организация Объединенных Наций возглавляет усилия в развивающихся странах, принесло 2,4 триллиона долларов ежегодной прибыли, на 1,2 миллиона меньше преждевременных смертей, более высокий общий уровень интеллекта и на 58 миллионов меньше преступлений», - говорится в заявлении Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде. . Это заявление было несколько преждевременным, поскольку по состоянию на 2017 год несколько стран все еще выставляли на продажу этилированный бензин. 30 августа 2021 года Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде объявила, что этилированный бензин был отменен. Конечные запасы продукта были израсходованы в Алжире, который продолжал производить этилированный бензин до июля 2021 года.

Влияние на уровень преступности

Считается, что снижение среднего уровня свинца в крови стало основной причиной падения уровня насильственной преступности в Соединенных Штатах. Была обнаружена статистически значимая корреляция между уровнем использования этилированного бензина и насильственными преступлениями: кривая насильственных преступлений практически повторяет кривую воздействия свинца с 22-летним временным лагом. После запрета на TEL уровень свинца в крови у детей в США резко снизился. Исследователи, в том числе экономист из Амхерстского колледжа Джессика Волпоу Рейес, консультант Департамента жилищного строительства и городского развития Рик Невин и Говард Мильке из Тулейнского университета, говорят, что снижение воздействия свинца привело к снижению преступности на 56% с 1992 по 2002 год. Рейес обнаружил, что снижение воздействия свинца привело к фактическому снижению уровня преступности на 34% за этот период.

Хотя в Северной Америке этилированный бензин в основном не используется, он оставил высокие концентрации свинца в почве, прилегающей к дорогам, которые интенсивно использовались до его поэтапного отказа. Дети особенно подвержены риску, если они потребляют это.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Филелла, Монтсеррат; Бонет, Жозеп (2017). "Глава 14. Воздействие на окружающую среду производных алкилсвинца (IV): перспективы после их прекращения". В Astrid, S .; Helmut, S .; Сигель, РКО (ред.). Свинец: его влияние на окружающую среду и здоровье . Ионы металлов в науках о жизни. 17 . де Грюйтер. С. 471–490. DOI : 10.1515 / 9783110434330-014 . ISBN 978-3-11-043433-0. PMID  28731307 .

внешние ссылки

Статьи в СМИ

Официальные документы

Научные статьи и журнальные статьи