Sarin to znany wszystkim bojowy środek trujący, który wykorzystywany był podczas wielu ataków gazowych. Po raz pierwszy uzyskano go w 1939 roku na terenie Niemiec. Wykazuje silne działanie trujące na nasz organizm, a jego niewielka dawka potrafi zabić ofiarę w ciągu zaledwie kilku minut. Sprawdźmy, jakie właściwości ma sarin, jak wpływa na organizm człowieka i jakie są pierwsze objawy zatrucia sarinem.
Definicja
Sarin (inaczej fluorometylofosfonian izopropylu) to fosforoorganiczny związek chemiczny z grupy fosfonianów, o silnych właściwościach trujących. Wykorzystywany jako bojowy środek trujący (BST). Zaliczamy go do grupy środków paralityczno-drgawkowych. Przyswojony w ilości nawet kilkunastu miligramów, powoduje zgon człowieka w czasie od 1 do 10 minut. Co gorsza, proces zdrowienia po zatruciu sarinem jest bardzo skomplikowany i długotrwały. Osoby, które przeżyły zatrucie sarinem, doznają niemal zawsze trwałego uszczerbku w układzie neurologicznym.
Na mocy konwencji o zakazie broni chemicznej (ang. CWC – Chemical Weapons Convention) z dnia 13 stycznia 1993 roku, zarówno produkcja, jak i posiadanie sarinu zostało
Właściwości chemiczne i fizyczne
Sarin to bezbarwna i bezwonna ciecz, która łatwo rozpuszcza się w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych. Charakteryzuje się wysoką prężnością par w warunkach pokojowych. W kwaśnych warunkach rozkłada się na pochodne kwasu fosfonowego, które już nie są toksyczne. Ulega całkowitemu rozkładowi po 2,5 godzinach i w temperaturze 150 °C. Sarin najczęściej występuje w postaci mieszaniny racemicznej, dzięki czemu wzrastają jego właściwości trujące.
O ile sarin w czystej formie jest niemal całkowicie bezwonny, tak według niektórych publikacji, może on przypominać ledwo wyczuwalny zapach owoców. Związek ten nie ma również specjalnego smaku (w czystej formie) i pozostaje niepalny. Wykazuje niewielkie działanie korodujące.
| Wzór sumaryczny | C4H10FO2P |
| Masa molowa | 140,09 g/mol |
| Gęstość | 1,102 g/cm³ (w temp. 20 °C) |
| Temperatura topnienia | −56 °C |
| Temperatura wrzenia | 147 °C |
| Zapach | w czystej postaci jest bezwonny; zanieczyszczony przypomina zapach musztardy |
| Prężność par | 2.86 mm Hg w temp. 25 °C |
Wytwarzanie i historia
Sarin może być pozyskiwany na wiele różnych sposobów. Po raz pierwszy został uzyskany w 1939 roku w Niemczech przez Gerharda Schradera i współpracowników podczas poszukiwań nowych insektycydów dla fabryki IG Farben. Nazwa „sarin” wzięła się od skrótu nazwisk członków zespołu Schradera: Schrader, Ambros, Rüdiger i van der Linde. Pomimo, że środek ten trafił do masowej produkcji celem jego wykorzystania przez niemieckie wojska przeciwko aliantom, nigdy nie doszło do jego użycia podczas walki. Było to uzasadnione obawą rozpętania wyniszczającej wojny chemicznej.
Sarin jest najbardziej toksycznym związkiem paralityczno-drgawkowym z serii G (skrót od Germany), stworzonym na terenie Niemiec. Do tej grupy zaliczają się również inne substancje, takie jak tabun (GA) i soman (GD).
Jednym ze sposobów uzyskania sarinu jest reakcja estryfikacji difluorku metylofosfonowego izopropanolem w obecności izopropyloaminy jako katalizatora zasadowego i substancji zobojętniającej powstający fluorowodór. Co ciekawe, reakcja ta wykorzystywana jest również w amunicji binarnej (dwuskładnikowej), tak aby wytworzyć trujący związek na miejscu (łac. In situ). Szacuje się, że zakłady produkcyjne w Niemczech wyprodukowały w okresie wojennym łącznie od 500 kg do nawet 10 ton sarinu.
Zdjęcie wykorzystane w artykule przedstawia głowicę bojową, zawierającą sferyczne ładunki wypełnione sarinem (ang. M134 bomblets).
Zobacz również: Najgorsze trucizny znane ludzkości. Niektóre są przerażające!
Szkodliwość i wpływ na zdrowie
Zadaniem Bojowych Środków Trujących z grupy paralityczno-drgawkowych (w tym sarinu) jest zakłócenie pracy synaps i przewodnictwa impulsów nerwowych. Schemat działa tego typu trucizn jest dosyć skomplikowany. W dużym skrócie sarin wiąże nieodwracalnie acetylocholinoesterazę i uniemożliwia jej rozkładanie acetylocholiny, co prowadzi do przesycenia synapsy. Śmierć następuje w wyniku asfiksji, czyli niedoboru tlenowego w organizmie, spowodowanego przez zatrzymanie akcji oddechowej. Szacuje się, że sarin jest 26-krotnie bardziej trujący niż cyjanki.
Sarin jest ekstremalnie trujący zarówno poprzez jego inhalację, jak i przy kontakcie ze skórą. Śmiertelna objętość sarinu w powietrzu wynosi 28 – 35 mg/m3. Wdychanie tak zanieczyszczonego powietrza przez ok. dwie minuty kończy się śmiercią dla większości osób. Generalnie ekspozycja na większe stężenie sarinu w krótszym czasie jest bardziej trująca, niż długotrwała ekspozycja na jego niewielkie stężenie. Udało się nawet ustalić stopień toksyczności sarinu w porównaniu do innych znanych środków trujących.
Sarin jest:
- 81 razy bardziej toksyczny niż cyjanowodór;
- 43 razy bardziej niebezpieczny niż fosgen;
- 28 razy bardziej szkodliwy niż gaz musztardowy;
- 543 razy bardziej trujący niż czysty chlor.
Objawy zatrucia
Do pierwszych objawów zatrucia sarinem zalicza się:
- cieknący nos;
- zwężenie źrenic;
- wzmożone ślinienie;
- ucisk klatki piersiowej;
- trudności z oddychaniem;
- nudności i wymioty;
- utrata kontroli nad ciałem;
- drgawki i skurcze mięśni;
- mimowolna defekacja i oddanie moczu;
Zgon następuje najczęściej w przeciągu 10 minut na skutek niedotlenienia organizmu (ofiara zapada w śpiączkę). Bezpośrednią przyczyną zgonu jest docelowo paraliż mięśnia oddechowego lub sercowego.
Na niekorzyść działa tutaj wysoka prężność par, przez którą sarin szybko odparowuje i błyskawicznie wypełnia wolną przestrzeń. To powoduje błyskawiczne przedostanie się oparów do płuc i ich wnikanie przez skórę. Odzież osoby narażonej na kontakt z trucizną, może dalej wyzwalać trujące opary nawet przez kolejne 30 minut. W wyniku tego, zatruciu mogą ulec osoby mające kontakt z już nieprzytomną ofiarą.
Zobacz również: Chloroform – właściwości, zastosowanie, otrzymywanie
Leczenie
Szybkie rozpoznanie objawów i podanie antidotum, pozwala zmniejszyć szansę na rozwój poważnych powikłań wywołanych zatruciem sarinem. W leczeniu stosuje się m.in. atropinę oraz pralidoksynę (pralidoksym). Ich zadaniem jest odwrócenie zmian fizjologicznych, spowodowanych działaniem sarinu. Alternatywnie do atropiny wykorzystuje się biperyden (lepiej pokonuje barierę krew-mózg).
Użycie sarinu w historii
- We wczesnych latach 50. NATO uznało sarin za standardową broń chemiczną. Wtedy też rozpoczęła się jego produkcja przez USA i ZSRR;
- W 1953 roku brytyjski inżynier Ronald Maddison zmarł na skutek testów przeprowadzanych na ludziach, które dokonywano w wojskowym ośrodku badań w Wiltshire. W eksperymencie tym podano mu sarin, jednak nie został on powiadomiony o możliwym ryzyku przyjęcia tej substancji;
- W marcu 1988 roku sarin wykorzystano w ataku gazowym na kurdyjskie miasto Halabdża. Wojsko irackie zrzuciło na miasto bomby wypełnione mieszaniną sarinu, tabunu i gazu musztardowego. Na skutek działań chemicznych, śmierć poniosło ok. 5 tysięcy osób, a kilka tysięcy innych zostało poważnie schorowanych;
- W kwietniu 1988 sarin 4-krotnie wykorzystano do ataku na wojska irańskie, pod sam koniec wojny iracko-irańskiej;
- 27 czerwca 1994 roku doszło do zamachu w Matsumoto z użyciem zanieczyszczonego sarinu. W jego wyniku śmierć poniosło 8 osób, a 500 zostało zatrute;
- 20 marca 1995 miał miejsce atak w tokijskim metrze. Członkowie sekty religijnej Aum Shinrikyō rozpylili wtedy sarin w pociągach trzech linii metra. W wyniku ataku śmierć poniosło 12 osób, a ponad 5 tys. innych uległo zatruciu;
- W 2002 roku Ibn al-Khattab został otruty sarinem przez władze Rosyjskie.