Бромометан

хемиско соединение

Бромометан, попознат како метилбромид — органобромско соединение со формула CH3Br. Овој безбоен, без мирис, незапалив гас се произведува и индустриски и биолошки. Има тетраедарска форма и е препознатлива хемикалија што го осиромашува озонот. Се користел интензивно како пестицид, сè додека повеќето земји не го исфрлиле постепено во раните 2000-ти.

Бромометан
Стерео, скелетна формула на бромометан со додадени сите експлицитни хидрогени
Модел на топка и стап од бромометан
Модел на топка и стап од бромометан
модел на бромометан
модел на бромометан
Назнаки
74-83-9 Ок
Бајлштајн 1209223
ChEBI CHEBI:39275 Ок
ChEMBL ChEMBL48339 Ок
ChemSpider 6083 Ок
EC-број 200-813-2
916
3Д-модел (Jmol) Слика
KEGG C18447 Ок
MeSH метил+бромид
PubChem 6323
RTECS-бр. PA4900000
UNII 9V42E1Z7B6
ОН-бр. 1062
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Изглед Безбоен гас[2]
Мирис Сличен на хлороформ
Густина 3.97 kg/m3 (гас, 0 °C)[2]
1.72 g/mL (течност, 4 °C)[2]
Точка на топење
Точка на вриење
17.5 gL−1[2]
log P 1.3
Парен притисок 190 kPa (на 20 °C, 68 °F)
−42.8·10−6 cm3·mol−1
Термохемија
Ст. енталпија на
образување
ΔfHo298
−35.1  −33.5 kJ·mol−1
Опасност
GHS-ознаки:
Пиктограми
GHS06: ТоксичноGHS07: ИзвичникGHS08: Опасност по здравјетоGHS09: Опасност по животната средина
Сигнални зборови
Опасен
Изјави за опасност
H301, H315, H319, H331, H335, H341, H373, H400, H420
Изјави за претпазливост
P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P301+P310, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338, P308+P313, P311, P312, P314, P321, P330, P332+P313, P337+P313, P362, P391, P403+P233, P405, P501, P502
NFPA 704
3
1
0
Температура на запалување 194 °C (381 °F; 467 K)[2]
535 °C (995 °F; 808 K)[2]
Граници на запалливост 10-16%[3]
Смртоносна доза или концентрација:
  • 1200 ppm (глувче, 1 hr)
  • 7316 ppm (зајак, 30 min)
  • 2833 ppm (стаорец, 1 hr)
  • 302 ppm (стаорец, 8 hr)
  • 390 ppm (глувче, 9 hr)[4]
300 ppm (морско прасе, 9 hr)[4]
NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)
C 20 ppm (80 mg/m3) [кожа][3]
REL (препорачана)
Ca[3]
IDLH (непосредна опасност)
Ca [250 ppm][3]
Дополнителни податоци
 Ок(што е ова?)  (провери)
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Појава и производство

уреди

Бромометан потекнува и од природни и од човечки извори. Во океанот, се проценува дека морските организми произведуваат 56.000 тони годишно.[5] Во мали количини се произведува и од одредени копнени растенија, како што се членовите на фамилијата Brassicaceae. Се произведува за земјоделска и индустриска употреба со третирање на метанол со бром во присуство на сулфур или водород сулфид:

6 CH 3 OH + 3 Br 2 + S → 6 CH 3 Br + 2 H 2 O + H 2 SO 4

Употреба

уреди

Во 1999 година, околу 71.500 тони синтетички метилбромид се користеле годишно ширум светот.[6] 97% од оваа проценка била искористена за цели на дезинсекција, додека 3% биле искористени за производство на други производи. Покрај тоа, 75% од потрошувачката се вршела во развиените земји, предводени од САД (43%) и Европа (24%). Азија и Блискиот Исток комбинирано користеле 24%, додека Латинска Америка и Африка имале најниска употреба со 9%.[6]

 
Ознаки ISPM 15 на палета од Кина. MB покажува дека дрвото е фумигирано со метилбромид за да се убијат штетниците.

Сè додека неговото производство и употреба не биле скратени со Монтреалскиот протокол, бромометанот бил широко користен како средство за стерилизирање на почвата, главно за производство на семе, но исто така и за некои култури како што се јагодите [7] и бадемите. Во комерцијалното големо монокултурно производство на семе, за разлика од растителното производство, од витално значење е да се избегне контаминација на културата со семе од ист вид. Затоа, не може да се користат селективни хербициди. Иако бромометанот е опасен, тој е значително побезбеден и поефикасен од некои други стериланти на почвата. Нејзината загуба за индустријата за семиња резултирала со промени во културните практики, со зголемено потпирање на стерилизацијата на почвата со пареа и механичко уништување. Бромометан исто така се користел како фумигант за општа намена за убивање на различни штетници, вклучувајќи стаорци и инсекти. Бромометанот има слаби фунгицидни својства. Бромометанот е единствениот дозволен фумигант (топлинската обработка е единствената друга опција) според прописите на ISPM 15 кога се извезува амбалажа од цврсто дрво (палети за подигнување на вилушка, гајби, држачи) во земји кои се усогласени со ISPM 15. Бромометан се користи за подготовка на терени за голф, особено за контрола на бермудската трева. Протоколот од Монтреал предвидува употребата на бромометан да биде постепено укината.

Бромометанот е исто така претходник во производството на други хемикалии како средство за метилирање.[8]

Бромометан некогаш се користел во специјални апарати за гаснење пожар, пред појавата на помалку токсични халони, бидејќи е електрично непроводен и не остава остатоци. Се користел првенствено за електрични трафостаници, воени авиони и други индустриски опасности. Никогаш не бил толку популарен како другите агенси поради неговата висока цена и токсичност. Бромометанот се користел од 1920-тите до 1960-тите, и продолжил да се користи во системите за сузбивање на пожар на моторите на авиони до крајот на 1960-тите.

 
Избор на противпожарни апарати од бромометан под складиран притисок, околу 1930-40-тите, ОК

Регулатива

уреди

Бромометанот лесно се фотолизира во атмосферата за да се ослободат бромските радикали, кои се многу подеструктивни за стратосферскиот озон отколку хлорот. Како таков, тој подлежи на барањата за постепено укинување на Монтреалскиот протокол за супстанции што ја осиромашуваат озонската обвивка од 1987 година.

Лондонскиот амандман во 1990 година додал бромометан на листата на ОДС што треба постепено да се укине. Фазата на исклучување започнала во САД во 1993 година, а произведените количини биле ограничени на нивото од 1991 година. Сите развиени земји во Монтреалскиот протокол ги намалиле и произведените и увезените количини за 25% во 1999 година, 50% 2001 година, 75% 2003 година, 100% 2005 година [9] Во 2003 година, Глобалниот еколошки фонд одобрил средства за заедничкиот проект на УНЕП-УНДП за постепено укинување на вкупниот сектор на метилбромид во седум земји во Централна Европа и Средна Азија, кој требало да биде завршен во 2007 година [10]

Австралија

уреди

Во Австралија, бромометанот е претпочитан фумигант на Одделот за земјоделство и водни ресурси за повеќето органски производи увезени во Австралија.[11] Одделот спроведува сертификација за дезинсекција со метилбромид и за домашни и за странски фумигатори кои потоа можат да ги фумигираат контејнерите наменети за Австралија. Список на алтернативни фумиганти е достапен за стоки увезени од Европа (во она што е познато како база на податоци BICON), каде што е забрането дезинсекција со метилбромид.[12] Алтернативно, одделот дозволува контејнерите од Европа да се фумираат со метилбромид при пристигнувањето во Австралија.

Нов Зеланд

уреди

Во Нов Зеланд, бромометанот се користи како фумигант за цели трупци наменети за извоз. Еколошките групи и Зелената партија се противат на неговата употреба.[13][14] Во мај 2011 година, Управата за управување со еколошки ризик (ERMA) вовела нови правила за негова употреба кои го ограничуваат нивото на јавна изложеност на фумигантот, поставуваат минимални тампон зони околу местата за дезинсекција, обезбедуваат известување за блиските жители и бараат од корисниците да го следат квалитетот на воздухот за време на дезинсекција и секоја година пријавете се до ERMA. Сите фумигации со метилбромид мора да користат технологија за повторно зафаќање до 2025 година [15]

Соединети Американски Држави

уреди

Во Соединетите Американски Држави, бромометанот е регулиран како пестицид според Федералниот закон за инсектициди, фунгициди и глодарициди (FIFRA; 7 USC 136 и понатаму) и како опасна супстанција според Законот за зачувување и обновување на ресурсите (RCRA; 42 USC 6901 et seq), и подлежи на барања за известување според Законот за планирање вонредни состојби и правото на знаење на заедницата (EPCRA; 42 USC 11001 и понатаму.). Закон за чист воздух на САД (CAA; 42 USC 7401). Амандманот од 1998 година (PL 105-178, Наслов VI) го усогласува датумот на постепено укинување на Законот за чист воздух со оној од Монтреалскиот протокол.[9][16] Со оглед на тоа што Монтреалскиот протокол строго ја ограничил употребата на бромометан на меѓународно ниво, САД успешно лобирале за исклучоци за критична употреба.[17] Критичните исклучоци за употреба им овозможуваат на САД да продолжат да го користат MeBr додека не се планира целосно да се укине некаде во 2017 година [18] Бромометанот сè уште бил во употреба за цреши извезени во Јужна Кореја од 2022 година. 

Во 2004 година, над 3,200 тони на бромометан биле применети во Калифорнија. Апликациите вклучуваат одгледување на домати, јагоди и украсни грмушки и дезинсекција на производи од шунка/свинско месо. Исто така, исклучен е третманот на амбалажата од цврсто дрво (палети со виљушкар, гајби, држачи) и спакуваната стока што се извезува во 15 земји од ISPM (Канада во 2012 година). 

Чиле

уреди

Чиле ја прекинал употребата на бромометан во традиционалното земјоделство од 2015 година, со исклучок на 100% чиста формулација која во голема мера се користи за карантинска контрола на штетници и при претпраќање во индустријата за извоз на овошје.[19]

Алтернативи

уреди

Моментално се користат алтернативи на бромометан во земјоделското поле и се развиваат дополнителни алтернативи, вклучувајќи пропилен оксид и фурфурал.[20] За Австралија е достапен список на алтернативни фумиганти за стоки увезени од Европа (во она што е познато како база на податоци BICON), каде што е забрането дезинсекција со метилбромид.[12]

  • Хлоропикринот се користи во комбинација со бромометан, а самостоен е вообичаен алтернативен фумигант. Широко се користи од неговиот првичен успех против Verticillium dahliae во јагодата. Тоа е погодна алтернатива за фунгицидно дејство, но нема баш нематицидна или хербицидна ефикасност на BM, и затоа најчесто се комбинира со уште еден фумигант.[9]
  • 1,3-Дихлоропропенот заменува некои од фунгицидните и нематицидните ефекти на БМ, но не е целосна ефикасност замена.[9]
  • Метил изотиоцијанат е производ на распаѓање на два применети производи, метам натриум и грануларен дазомет. MITC не се редистрибуира низ почвата како и БМ. Потребно е значително повеќе наводнување за активирање. Посилно хербицидно од БМ и толку често се користи само за таа намена. Многу помали дози стимулираат ртење на плевелот.[9]

Потенцијални идни алтернативи

уреди

Здравствени ефекти

уреди

Краткото изложување на високи концентрации и продолжено вдишување на пониски концентрации се проблематични.[21] Нивоата на изложеност што доведуваат до смрт варираат од 1.600 до 60.000 ppm, во зависност од времетраењето на изложеноста (како споредбено нивоата на изложеност од 70 до 400 ppm јаглерод моноксид го покриваат истиот спектар на болест/смрт). Концентрациите во опсег од 60.000 ppm може да бидат веднаш фатални, додека токсичните ефекти може да се појават по продолжено изложување на концентрации под 1.000 ppm.

„TLV–TWA од 1 ppm (3,89 mg/m3) се препорачува за професионална изложеност на метилбромид“-ACGIH 8 часовен пондериран просек. Непосредно опасно по животот или концентрацијата на здравјето од NIOSH: „Ревидираниот IDLH за метилбромид е 250 ppm врз основа на податоците за акутната токсичност при вдишување кај луѓето. Ова може да биде конзервативна вредност поради недостаток на релевантни податоци за акутна токсичност за работниците изложени на концентрации над 220 ppm. NIOSH препорачува како дел од својата политика за канцерогени да се носат „најзаштитните“ респиратори за метилбромид при која било откриена концентрација. Концентрацијата што може да се открие е 0,5 ppm.

Респираторните, бубрезните и невролошките ефекти се од најголема загриженост.

За обработка на дрвена амбалажа потребна е концентрација до 16.000 ppm.

NIOSH смета дека метилбромидот е потенцијален професионален канцероген како што е дефинирано со политиката за канцерогени на OSHA [29 CFR 1990].[22]

Прекумерна изложеност

уреди

Изразувањето на токсичност по изложувањето може да вклучи латентен период од неколку часа, проследен со знаци како гадење, абдоминална болка, слабост, конфузија, пулмонален едем и напади. На лицата кои ја преживуваат акутната фаза често им е потребна продолжена реконвалесценција. Постојаните невролошки дефицити како што се астенија, когнитивно оштетување, оптичка атрофија и парестезија често се присутни по умерено до тешко труење. Концентрациите на неоргански бромид во крвта или урината, метаболит на бромометан, се корисни за да се потврди дијагнозата на труење кај хоспитализирани пациенти или да се помогне во форензичката истрага на случај на фатално предозирање.[23]

Галерија

уреди

Наводи

уреди
  1. „methyl bromide - Compound Summary“. PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. 26 March 2005. Identification. Посетено на 2012-02-26.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Запис во Базата на супстанции GESTIS на Институтот за безбедност и здравје при работа
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 „Џебен водич за опасните хемиски материи #0400“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
  4. 4,0 4,1 „Methyl bromide“. Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  5. Gribble, G. W. (1999). „The diversity of naturally occurring organobromine compounds“. Chemical Society Reviews. 28 (5): 335–346. doi:10.1039/a900201d.
  6. 6,0 6,1 „Towards Methyl Bromide Phase Out: A Handbook for National Ozone Units“. UNEP. 1 August 1999. Архивирано од изворникот на 2011-07-16.
  7. Strawberries hang in the balance, CEN (June 8th, 2015)
  8. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH
  9. 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 Martin, Frank N. (2003). „Development of Alternative Strategies for Management of Soilborne Pathogens Currently Controlled with Methyl Bromide“. Annual Review of Phytopathology. Annual Reviews. 41 (1): 325–350. doi:10.1146/annurev.phyto.41.052002.095514. ISSN 0066-4286. PMID 14527332.
  10. „Information on Commercially Validated Methyl Bromide Alternative Technologies“. UNEP. 14 September 2009. Архивирано од изворникот на 2011-07-16.
  11. „Methyl Bromide - Questions and Answers“. department of Agriculture and Water Resources. Посетено на 2013-11-03.
  12. 12,0 12,1 „Methyl Bromide - Questions and Answers“. the department. Архивирано од изворникот на 2013-07-08. Посетено на 2011-02-21.
  13. „Methyl Bromide Threat Again in Picton“. Guardians of the Sounds. Посетено на 2009-02-02.
  14. Kedgley, Sue (2008-02-02). „Picton residents need protection from poison fumes: Greens“. Green Party. Архивирано од изворникот на 2009-02-05. Посетено на 2009-02-02.
  15. „Reassessment of methyl bromide | EPA“.
  16. „The Phaseout of Methyl Bromide“. U.S. Environmental Protection Agency. Архивирано од изворникот на 2009-10-17. Посетено на 2009-10-28.
  17. Brian Gareau (29 January 2013). From Precaution to Profit: Contemporary Challenges to Environmental Protection in the Montreal Protocol. Yale University Press. стр. 232–. ISBN 978-0-300-17526-4.
  18. „Critical Use Exemption Information“. U.S. Environmental Protection Agency. Посетено на 2015-02-21.
  19. Decision XVII/29: Non-compliance with the Montreal Protocol by Chile.
  20. „Ozone Layer Protection | US EPA“. epa.gov. Посетено на 2018-09-27.
  21. Muir, GD (ed.) 1971, Hazards in the Chemical Laboratory, The Royal Institute of Chemistry, London.
  22. „Agricultural Health Study“. aghealth.org. Посетено на 2018-09-27.
  23. R. Baselt, Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man, 8th edition, Biomedical Publications, Foster City, CA, 2008, pp. 982-984.

Надворешни врски

уреди