MIC, czyli izocyjanian metylu to wysoce trujący związek chemiczny, który w 1984 roku przyczynił się do śmierci blisko 20 tysięcy osób na terenie miasta Bhopal w Indiach. Doszło tam do największej w historii świata katastrofy przemysłowej, w wyniku której do atmosfery zostały uwolnione 43 tony izocyjanianu metylu i innych szkodliwych gazów.
W dzisiejszym artykule sprawdzimy, czym tak w zasadzie jest MIC, jakie ma właściwości chemiczne, fizyczne oraz w jaki sposób oddziałuje na ludzki organizm.
Czym jest izocyjanian metylu (MIC)?
MIC (ang. Methyl isocyanate) to organiczny związek chemicznym, który w w normalnych warunkach przybiera postać cieczy o drażniącym zapachu. Wykorzystuje się go do produkcji pestycydów, takich jak karbaryl, karbofuran, metomyl czy aldikarb. Alternatywnie stosowany jest do produkcji różnych związków adhezyjnych oraz gumy.
Pierwotnie MIC otrzymano w wyniku reakcji kwasu cyjanowego i metanolu, a stało się to już w 1888 roku.
Nazwy podobne/synonimy: ester metylowy kwasu izocyjankowego, izocyja-nometan, MIC, metylokarbonyloamina.
Właściwości chemiczne i fizyczne
Izocyjanian metylu w temperaturze pokojowej przybiera postać bezbarwnej cieczy o silnie drażniącym zapachu. Jest to substancja wysoce łatwopalna o niskiej temperaturze zapłonu wynoszącej zaledwie −7 °C. Początkowo dobrze rozpuszcza się w wodzie, ale z biegiem czasu ulega hydrolizie i rozkłada się na mocznik oraz dwutlenek węgla w reakcji egzotermicznej.
- Postać: bezbarwna i wysoce lotna ciecz o ostrym zapachu.
- Masa cząsteczkowa: 57,06
- Rozpuszczalność w wodzie: 6,7 g/100 ml (rozkład w temp. 350 °C);
- Temp. topnienia: -45 °C
- Temp. wrzenia: 39,5 °C
- Temp. zapłonu: -7,2 °C
- Temp. samozapłonu: – 18 °C
- Prężność pary: 0,46 hPa (w temp. 20 °C); 0,8 hPa (w temp. 30 °C)
- Gęstość pary nasyconej: 1,42 (powietrze = 1)
- Gęstość właściwa: 0,96 g/cm3 w temp. 20 °C
- Próg wyczuwalności zapachu: 4,9 mg/m3 (2,1 ppm).
Uwaga! MIC gwałtownie reaguje z kwasami, alkoholami, aminami, żelazem, cyną, cynkiem, miedzią i ze związkami utleniającymi.
Reakcja MIC z wodą
W temperaturze 25 °C izocyjanian metylu zaczyna reagować z wodą zaledwie w przeciągu 9 minut. Rozpoczyna się wtedy reakcja łańcuchowa, która skutkuje wydzieleniem sporej ilości ciepła. Jeśli ciepło nie zostanie odprowadzone, substancja ta zacznie wrzeć (temperatura wrzenia to 39,5 °C).
Reakcja MIC z wodą (z objętościową przewagą tego pierwszego) powoduje wydzielenie biuretu oraz dwutlenku węgla.
Z uwagi na reaktywność MIC z wodą, substancja ta powinna być przechowywana wyłącznie w zbiornikach wykonanych ze stali nierdzewnej lub szklanych oraz w temperaturze poniżej 40 °C.
Wpływ na organizm człowieka
Izocyjanian metylu jest substancją wysoce toksyczną. Bezpieczne stężenie tego związku w powietrzu to zaledwie ok. 0,02 ppm (w zależności od źródeł). Dawka śmiertelna to ok. 49,7 mg/m³. W przypadku lekkiego zatrucia, pierwsze objawy to:
- trudności z oddychaniem;
- duszności;
- kaszel;
- podrażnienie oczu (w tym częściowa lub całkowita utrata wzroku);
- podrażnienie śluzówki nosa.
Ponadto wykazano, że u kobiet narażonych na częsty kontakt z MIC, zwiększa się ryzyko poronienia, wad genetycznych płodu czy narodzin martwego dziecka.
Poważne zatrucie przewyższające stężenie 21 ppm, może doprowadzić do obrzęku płuc, krwotoków i zapalenia płuc. Niestety zatrucie MIC może zakończyć się również zgonem.
Na chwilę obecną nie ma sprawdzonego antidotum.
Katastrofa przemysłowa w Bhopalu
O tym jak poważne zagrożenie dla życia ludzi stanowi izocyjanian metylu, przekonała się społeczność miasteczka Bhopal w Indiach. Tutejsza fabryka Union Carbide w 1979 roku została przystosowana do produkcji karbarylu – silnego insektycydu. To właśnie omawiany izocyjanian metylu stanowił półprodukt niezbędny w procesie wytwarzania karbarylu.
Do katastrofy doszło w wyniku przedostania się wody do jednego ze zbiorników z izocyjanianem metylu. W konsekwencji doszło do gwałtownego wzrostu temperatury (ponad 200 °C) i ogromnego wzrostu ciśnienia. Z uwagi na wadliwe działania systemów zabezpieczających i neutralizujących szkodliwe opary, do atmosfery zostało uwolnione ok. 43 tony tej śmiertelnej substancji. Cięższy od powietrza gaz dosłownie rozlał się po gęsto zaludnionej okolicy i spowodował śmierć ok. 20 tysięcy osób – w tym ok. 3500 osób zmarło natychmiast po kontakcie z gazem.
Oszacowane stężenia izocyjanianu metylu wynosiły wtedy 30 ÷ 233 mg/m3.