Негативное воздействие фенола на человека.

Фенол – что это такое, какое влияние на организм он оказывает, какими могут быть симптомы отравления этим веществом и его последствия – об этом нужно знать каждому живущему в городских условиях человеку.

Существует устойчивое мнение, что соединения фенола – продукт химических производств и они вредны для окружающей среды и живых организмов. Это верно только отчасти, так как фенол содержится во многих продуктах питания, является частью растений и одним из элементов, постоянно присутствующих в организме человека.

Что это такое?

Фенол – это углеводород органического происхождения, так же известный, как гидроксибензол и карболовая кислота.

Оказываемое фенолом влияние на организм человека зависит от вида вещества – производимые путем синтеза соединения опасны, особенно вредны их испарения, а природный фенол, наоборот, полезен.

Вне промышленных лабораторий это вещество встречается:

1. В орехах.
2. В какао-бобах.
3. Во всех фруктах и ягодах.
4. В оливковом и других растительных маслах.

Природный фенол является антиоксидантом и консервантом, защищающим растения и плоды от вредных насекомых, болезней и обеспечивающим их сохранность.

Искусственные фенолы имеют такие характеризующие их свойства:

• Полностью растворяются в воде и спиртах, при большом количестве придают жидкости слабый запах гуашевой краски.
• Начинает испаряться уже при нагреве до 40-42 градусов.

Благодаря этому, отравиться фенолом можно совершенно случайно, даже не подозревая о контакте с его парами или им самим, растворенном в воде или спиртном напитке.

Где используют фенол?

Химические соединения фенола, отравление которыми, как правило, и происходит, используются при изготовлении:

1. Лекарств.
2. Косметики.
3. Ряда лакмусовых жидкостей, применяемых при проведении лабораторных медицинских анализов.
4. При производстве пластиковой упаковки и пластмассы.
5. В лакокрасочной и нефтеперерабатывающей промышленности.
6. В производстве удобрений.
7. При изготовлении автомобильных масел, стеклоочищающих и других технических жидкостей.
8. В ветеринарии – для обработки кожных покровов животных.
9. В производстве бытовой химии.

Перечень использования фенолов довольно объемен, и столкнуться в повседневной жизни с отравляющим организм влиянием этого вещества достаточно легко. К примеру, причиной фенолового отравления может стать простой крем для кожи, забытый на подоконнике и пролежавший какое-то время под прямыми солнечными лучами, нагревшими колбу до 40 градусов и выше.

Что происходит при отравлении?

У искусственно полученного вещества – второй класс опасности, что означает высокую токсичность и опасность как для живых организмов, так и для окружающей среды. Согласно данным экологов, период полного восстановления природной зоны после утечки фенола составляет от 25 до 35 лет, не учитывая отравления животных, просчитать последствия которых практически невозможно.

Люди чаще всего травятся парами данного вещества, и обычно это происходит из-за неправильного хранения или применения содержащих фенол средств, нарушений условий эксплуатации предметов из пластмассы и их использования не по назначению.

К примеру, разогрев пищи в микроволновой печи в пластиковой таре, которая не предназначена для этого, то есть не имеет соответствующей маркировки, может стать причиной легкого отравления, которое ошибочно можно принять за пищевую интоксикацию.

При попадании в организм фенол оказывает следующее воздействие:

• Поражаются слизистые оболочки, особенно страдают слизистые глаз, дыхательных путей, носоглотки и пищевода – при вдыхании ядовитых паров.
• Химические ожоги в тяжелой степени – если фенольные кислоты попали на кожу, к примеру, при работе с пестицидами или техническими маслами.
• Некрозы мышечной ткани и свертывание крови – при попадании внутрь с напитками или пищей.

Независимо от того, как именно токсин попал в организм – путем вдохов паров или же вместе с продуктами, последствиями его отравляющего влияния становятся:

1. Разрушение эритроцитов и распад целостности состава крови, что приводит к кислородному голоданию.
2. Возникновение и быстрое развитие пиелонефрита.
3. Отмирание клеток печени.
4. Аллергические отеки дыхательных путей и дерматиты.
5. Нарушение мозговой деятельности, распад белковых клеток мозга.
6. Дисфункция нейронных процессов, то есть прекращение нормального функционирования нервной системы.

Интоксикация при вдыхании, то есть отравление парами фенола и его соединений, наступает уже при содержании ядовитого вещества в воздухе в концентрации 0,01 мг/м³, а смертельной дозировкой для взрослого является попадание в организм 8-10 грамм токсина, для ребенка требуется меньше – от 5 до 7 грамм фенола.

Как отличить отравление?

В отличие от пищевых интоксикаций, отравления фенолом начинают проявляться не в виде тошноты, а в виде мозговых явлений и нарушений в нервной деятельности.

Интоксикацию этим ядом сопровождают такие признаки отравления:

• Внезапное психоэмоциональное возбуждение, переходящее в неконтролируемое раздражение, на смену которому приходит полная апатия ко всему вокруг.
• Ощущается упадок сил, общая мышечная слабость, желание отдохнуть, присутствует чувство сильной физической усталости.
• Снижаются тактильные ощущения, на фоне обостряющихся реакций на свет и звук.
• Появляется головокружение, иногда сопровождающееся потерей координации в пространстве и времени.
• Возникает головная боль, с концентрацией в затылочной области, против которой не помогают лекарственные средства.
• Нарушается моторика, могут возникнуть самопроизвольные судороги.
• Кожа бледнеет, покрывается мурашками, человеку становится холодно.
• Возникает одышка, которая сопровождается позывами к чиханию и спазматическому кашлю.
• При местном контакте с фенолом, например, при играх с игрушкой, окрашенной красителем, его содержащим, развивается кожная сыпь, свекольно-синюшного оттенка.

При постоянном контакте с токсином развивается хроническое отравление фенолом, отличительным признаком которого является не проходящая физическая усталость, наряду с раздражительностью, головными болями и быстрой утомляемостью.

Что нужно делать?

Лечение интоксикации требует врачебного вмешательства, самостоятельно справится с таким отравлением и предотвратить его последствия невозможно.

Заметив симптомы интоксикации фенолом, следует без промедления вызвать медиков, а пока врачи едут, оказать первую помощь пострадавшему.

Специфика доврачебной помощи состоит в том, что в первую очередь нужно изолировать источник, приносящий вред здоровью, то есть:

1. Вывести человека на свежий воздух, если вред причиняют пары фенола, сконцентрировавшиеся в помещении.
2. При попадании токсина на кожу – пораженный участок нужно промыть с мылом.
3. Следует переодеть пострадавшего, поскольку фенольные испарения имеют свойство скапливаться в ткани.
4. Нужно промыть глаза большим количеством проточной воды, так как опасные для здоровья частицы оседают на слизистых, также следует и умыться.
5. При попадании фенола в организм с водой, напитками или пищей, следует принять сорбенты.

Среди сорбентирующих препаратов для оказания первой помощи при отравлениях человеческого организма фенольными соединениями наиболее эффективны следующие:

• Карболен;
• Энтеросорб;
• Сорбекс;

Конечно же, нейтрализовать вред эти препараты не могут, но способствуют снижению патогенной активности токсина. Также полезно для восстановления здоровья принять активированный уголь. Он действует не только на пищеварительную систему, но и на кровь.

Чаще всего отравление не парами, а контактным способом случается у детей, виноваты в этом некачественные игрушки. Первой помощью в такой ситуации будет промывание участка кожи, контактировавшего с токсином мылом, прополаскивание рта водой и прием угля в пропорции 1 шайба на 5 кг веса.

Доврачебное домашнее лечение такого типа отравлений исключает промывание желудка, даже если есть уверенность, что яд попал в организм вместе с напитками или пищей. Фенол обладает иной плотностью, чем желудочный сок или находящиеся в желудке продукты и жидкости, поэтому при вызове рвоты он может обжечь слизистую оболочку пищевода.

Видео: фильм о феноле.

Что сделают врачи?

Лечение интоксикации этим веществом подразумевает использование его антидота – глюконата кальция. Введение этого раствора осуществляется только внутривенно, а дозировка определяется исходя из веса, возраста пострадавшего и из степени тяжести самого отравления.

Детьми обычно инъекции с раствором переносятся тяжело, поэтому им часто заменяют уколы на капельное введение.

Помимо использования антидота, лечение этого отравления включает в себя следующие процедуры:

1. Общая дезинтоксикационная терапия, это лечение направлено не столько на разрушение токсина, сколько на очистку крови, тканей почек и печени и на восстановление баланса эритроцитов.
2. Гемосорбция, это лечение заключается в очистке крови в медицинском аппарате, оно сходно с переливанием и достаточно болезненно, такое медицинское действие применяется при невозможности связать и вывести молекулы яда из крови иным путем.
3. Гемодиализ, то есть «искусственные почки», применяется в том случае, если произошел отказ почек, наблюдается потенциальная возможность их дисфункции или же по иным медицинским показаниям.

Люди могут испытывать симптомы интоксикации этим веществом, не сталкиваясь ни с его парами, ни с бытовой химией, в состав которой он входит, даже не пользуясь пластмассовыми и пластиковыми предметами и косметикой. Происходит это из-за употребления в пищу мяса, яиц, молока или творога, не прошедших санитарных проверок.

Отравление животных производными фенола случается достаточно часто, так как это вещество является частью пестицидов, удобрений и ряда препаратов, которыми пользуются ветеринары и зоотехники для обработки домашнего скота и птицы.

Чтобы избежать риска такой интоксикации, следует покупать только те продукты животноводства, которые имеют санитарные свидетельства, особенно это важно при приобретении их на рынках и фермерских ярмарках.

Их можно обнаружить в природе, но больше всего известны человеку те, которые получены искусственным путем. Они широко сейчас используются в химической промышленности, строительстве, производстве пластмасс и даже в медицине. Из-за высоких токсичных свойств, устойчивости его соединений и способности проникать в организм человека сквозь кожу и органы дыхания часто бывает отравление фенолом. Поэтому это вещество отнесли к классу высокоопасных ядовитых соединений и жестко регламентировали его применение.

Что такое фенолы

Встречающиеся в природе и производимые в искусственных условиях. Природные фенолы могут быть полезными - это антиоксидант, полифенолы, которые делают некоторые растения целительными для человека. А синтетические фенолы - это ядовитые вещества. При попадании на кожу они вызывают ожог, при проникновении в организм человека - сильное отравление. Эти сложные соединения, относящиеся к летучим ароматическим углеводородам, переходят в газообразное состояние уже при температуре чуть более 40 градусов. Но в обычных условиях это прозрачное кристаллическое вещество со специфическим запахом.

Определение фенола изучается в школе в курсе органической химии. При этом говорится о его составе, строении молекулы и вредных свойствах. Про натуральные вещества этой группы, играющие большую роль в природе, многие ничего не знают. Как же можно охарактеризовать фенол? Состав этого химического соединения очень прост: молекула бензойной группы, водород и кислород.

Виды фенолов

Эти вещества присутствуют во многих растениях. Они обеспечивают окраску их стеблей, аромат цветов или отпугивают вредителей. Есть также синтетические соединения, которые ядовиты. К этим веществам можно отнести:

1. Природные фенольные соединения - это капсаицин, эвгенол, флавоноиды, лигнины и другие.
2. Самый известный и ядовитый фенол - кислота карболовая.
3. Соединения бутилфенол, хлорфенол.
4. Креозот, лизол и другие.

Но в основном обычным людям известны только два названия: и собственно фенол.

Свойства этих соединений

Эти химические вещества обладают не только токсичностью. Они используются человеком не просто так. Чтобы определить, какими качествами обладает фенол, состав очень важен. Соединение углерода, водорода и кислорода наделяет его особыми свойствами. Именно поэтому так широко используется человеком фенол. Свойства этого соединения такие:

Роль фенолов в природе

Эти вещества находятся во многих растениях. Они участвуют в создании их окраски и аромата. Капсаицин придает остроту горькому перцу. Антоцианы и флавоноиды окрашивают кору деревьев, а кетол или эвгенол обеспечивают наличие аромата у цветов. В некоторых растениях содержатся полифенолы, вещества, образованные соединением нескольких молекул фенола. Они полезны для здоровья человека. К полифенолам относятся лигнины, флавоноиды и другие. Эти вещества есть в оливковом масле, фруктах, орехах, чае, шоколаде и других продуктах. Считается, что некоторые из них обладают омолаживающим эффектом и защищают организм от рака. Но есть и ядовитые соединения: танины, урушиол, карболовая кислота.

Вред фенолов для человека

Это вещество и все его производные легко проникают в организм через кожу и легкие. В крови фенол образует соединения с другими веществами и становится еще более токсичным. Чем выше его концентрация в организме, тем больший вред он может нанести. Фенол нарушает деятельность нервной и сердечно-сосудистой системы, поражает печень и почки. Он разрушает эритроциты, вызывает аллергические реакции и появление язв.

Чаще всего отравление фенолом происходит через питьевую воду, а также через воздух в помещениях, в которых использовались его производные при строительстве, производстве краски или мебели.

При вдыхании его соединений происходит ожог дыхательных путей, раздражение носоглотки и даже отек легких. Если фенол попал на кожу, получается сильный химический ожог, после которого развиваются плохо заживающие язвы. А если поражено более четверти кожных покровов человека, это приводит к его смерти. При случайном заглатывании небольших доз фенола, например, с зараженной водой, развивается язва желудка, нарушение координации движений, бесплодие, сердечная недостаточность, кровотечения и раковые опухоли. Большие дозы сразу приводят к смерти.

Где применяются фенолы

После открытия этого вещества была обнаружена его способность менять окраску на воздухе. Это качество стали использовать для производства красителей. Но потом были открыты другие его свойства. И вещество фенол стало широко использоваться в деятельности человека:

Применение в медицине

Когда были обнаружены бактерицидные свойства фенола, его широко стали использовать в медицине. В основном для дезинфекции помещений, инструментов и даже рук персонала. Кроме того, фенолы - это основные компоненты некоторых популярных лекарств: аспирина, пургена, препаратов для лечения туберкулеза, грибковых заболеваний и различных антисептиков, например, ксероформа.

Сейчас фенол часто применяется в косметологии для глубокого пилинга кожи. При этом используется его свойство сжигать верхний слой эпидермиса.

Использование фенола для дезинфекции

Есть и специальный препарат в виде мази и раствора для наружного применения. Он используется для дезинфекции вещей и поверхностей в помещении, инструментов и белья. Под наблюдением врача фенол применяют для лечения кондилом, пиодермий, импетиго, фолликулитов, гнойных ран и других кожных заболеваний. Раствор в сочетании с применяют для дезинфекции помещений, замачивания белья. Если смешивать его с керосином или скипидаром, то он приобретает дезинсекционные свойства.

Нельзя обрабатывать фенолом обширные участки кожи, а также помещения, предназначенные для приготовления и хранения пищи.

Как можно отравиться фенолом

Смертельная дозировка этого вещества для взрослого человека может составлять от 1 г, а для ребенка - 0,05 г. Отравление фенолом может произойти по таким причинам:

• при несоблюдении техники безопасности в работе с ядовитыми веществами;
• при несчастном случае;
• при несоблюдении дозировки лекарственных средств;
• при использовании пластмассовых изделий с фенолом, например, игрушек или посуды;
• при неправильном хранении бытовой химии.

При остром видны сразу и можно оказать человеку помощь. Но опасность фенола в том, что при поступлении маленьких доз этого можно не заметить. Поэтому, если человек живет в помещении, где использовались отделочные материалы, лакокрасочные изделия или мебель, выделяющие фенол, происходит хроническое отравление.

Симптомы отравления

Очень важно вовремя распознать проблему. Это поможет вовремя начать лечение и предотвратить летальный исход. Основные симптомы такие же, как при любом другом отравлении: тошнота, рвота, сонливость, головокружение. Но есть и характерные признаки, по которым можно узнать, что человек отравился именно фенолом:

• характерный запах изо рта;
• обморок;
• резкое снижение температуры тела;
• расширенные зрачки;
• бледность;
• одышка;
• холодный пот;
• снижение частоты пульса и артериального давления;
• боли в животе;
• кровянистая диарея;
• белые пятна на губах.

Нужно знать также признаки хронического отравления. При поступлении маленьких доз в организм нет сильно выраженных признаков этого. Но фенол подрывает состояние здоровья. Симптомы хронического отравления такие:

• частые мигрени, головные боли;
• тошнота;
• дерматиты и аллергические реакции;
• бессонница;
• расстройства кишечника;
• сильная утомляемость;
• раздражительность.

Первая помощь и лечение отравления

Пострадавшему необходимо оказать первую помощь и как можно скорее доставить его к врачу. Меры, которые нужно принять сразу после контакта с фенолом, зависят от места его проникновения в организм:

1. При попадании вещества на кожу, промыть большим количеством воды, нельзя обрабатывать ожоги мазью или жиром.
2. Если фенол попал на слизистую рта - прополоскать, ничего не глотать.
3. При попадании в желудок выпить сорбент, например, уголь, «Полисорб», не рекомендуется промывать желудок во избежание ожога слизистой.

В медицинском учреждении лечение отравления сложное и длительное. Проводится вентиляция легких, дезинтосикационная терапия, вводится антидот - глюконат кальция, применяются сорбенты, антибиотики, сердечные препараты,

Правила безопасности при использовании фенолов

Санитарно-эпидемиологические нормы во всех странах установили предельно допустимый уровень концентрации фенола в воздухе помещений. Безопасной дозой считается 0,6 мг на 1 кг веса человека. Но эти нормативы не учитывают, что при регулярном поступлении даже такой концентрации фенола в организм, он постепенно накапливается и способен принести серьезный вред здоровью. Это вещество может выделяться в воздух из пластмассовых изделий, красок, мебели, строительных и отелочных материалов, косметики. Потому необходимо внимательно следить за составом покупаемой продукции и, если ощущается неприятный сладковатый запах от какой-то вещи, он нее лучше избавиться. При использовании фенола для дезинфекции необходимо строго соблюдать дозировку и правила хранения растворов.

Фенолы — органические вещества,молекулы которых содержат радикал фенил,связанный с одной или несколькими гидроксогруппами. Так же как и спирты, фенолы классифицируют по атомности, т.е. по количеству гидроксильных групп.

Одноатомные фенолы содержат в молекуле одну гидроксильную группу:

Многоатомные фенолы содержат в молекулах более одной гидроксильной группы:

Существуют и многоатомные фенолы, содержащие три и более гидроксильных групп в бензольном кольце.

Познакомимся поподробнее со строением и свойствами простейшего представителя этого класса- фенолом С 6 Н 5 ОН. Название этого вещества и легло в основу в основу названия всего касса — фенолы.

Физические свойства фенола

Фенол-твердое, бесцветное кристаллическое вещества, t°плавления=43°С, t°кипения=181°С, с резким характерным запахом.Ядовит.Фенол при комнатной температуре незначительно растворяется в воде. Водный раствор фенола называют карболовой кислотой.При попадании на кожу он вызывает ожоги,поэтому с фенолом нужно обращаться очень осторожно!

Химические свойства фенола

Фенолы в большинстве реакций по связи О–Н активнее , поскольку эта связь более полярна за счет смещения электронной плотности от атома кислорода в сторону бензольного кольца (участие неподеленной электронной пары атома кислорода в системе p-сопряжения). Кислотность фенолов значительно выше, чем спиртов. Для фенолов реакции разрыва связи С-О не характерны, поскольку атом кислорода прочно связан с атомом углерода бензольного кольца за счет участия своей неподеленной электронной пары в системе сопряжения. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола проявляется не только в особенностях поведения гидроксигруппы, но и в большей реакционной способности бензольного ядра. Гидроксильная группа повышает электронную плотность в бензольном кольце, особенно, в орто- и пара-положениях ( ОН-группы)

Кислотные свойства фенола

Атом водорода гидроксильной группы обладает кислотным характером. Т.к. кислотные свойства у фенола выражены сильнее, чем у воды и спиртов, то фенол реагирует не только с щелочными металлами, но и со щелочами с образованием фенолятов:

Кислотность фенолов зависит от природы заместителей (донор или акцептор электронной плотности), положения относительно ОН-группы и от количества заместителей. Наибольшее влияние на ОН-кислотность фенолов оказывают группы, расположенные в орто- и пара-положениях. Доноры увеличивают прочность связи О-Н (тем самым уменьшая подвижность водорода и кислотные свойства), акцепторы уменьшают прочность связи О-Н, при этом кислотность возрастает:

Однако кислотные свойства у фенола выражены слабее, чем у неорганический и карбоновых кислот. Так, например, кислотные свойства фенола примерно в 3000 раз меньше,чем у угольной кислоты. Поэтому, пропуская через водный раствор фенолята натрия углекислый газ, можно выделить свободный фенол.

Добавление к водному раствору фенолята натрия соляной или серной кислоты также приводит к образованию фенола:

Качественная реакция на фенол

Фенол реагирует с хлоридом железа (3) с образованием интенсивно окрашенного в фиолетовый цвет комплексного соединения.Эта реакция позволяет обнаруживать его даже в очень ограниченных количествах.Другие фенолы,содержащие одну или несколько гидроксильных групп в бензольном кольце, также дают яркое окрашивание сине-фиолетовых оттенков в реакции с хлоридом железа(3).

Реакции бензольного кольца фенола

Наличие гидроксильного заместителя значительно облегчает протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце.

1. Бромирование фенола. В отличие от бензола для бромирования фенола не требуется добавление катализатора (бромид железа(3)). Кроме того, взаимодействие с фенолом протекает селективно (избирательно): атомы брома направляются в орто- и пара- положения, замещая находящиеся там атомы водорода. Селективность замещения объясняется рассмотренными выше особенностями электронного строения молекулы фенола.

Так, при взаимодействии фенола с бромной водой образуется белый осадок 2,4,6-трибромфенола:

Эта реакция, так же как и реакция с хлоридом железа(3), служит для качественного обнаружения фенола .

2. Нитрирование фенола также происходит легче, чем нитрирование бензола. Реакция с разбавленной азотной кислотой идет при комнатной температуре. В результате образуется смесь орто- и паро изомеров нитрофенола:

При использовании концентрированной азотной кислоты образуется 2,4,6, тринитритфенол-пикриновая кислота, взрывчатое вещество:

3. Гидрирование ароматического ядра фенола в присутствии катализатора проходит легко:

4. Поликонденсация фенола с альдегидами, в частности, с формальдегидом происходит с образованием продуктов реакции — фенолформальдегидных смол и твердых полимеров.

Взаимодействие фенола с формальдегидом можно описать схемой:

В молекуле димера сохраняются «подвижные» атомы водорода, а значит,возможно дальнейшее продолжение реакции при достаточном количестве реагентов:

Реакция поликонденсаци, т.е. реакция получения полимера, протекающая с выделением побочного низкомолекулярного продукта(воды), может продолжаться и далее (до полного израсходования одного из реагентов) с образованием огромных макромолекул. Процесс можно описать суммарным уравнением:

Образование линейных молекул происходит при обычной температуре. Проведение этой же реакции при нагревании приводит к тому, что образующийся продукт имеет разветвленное строение, он твердый и нерастворим в воде.В результате нагревания фенолформальдегидной смолы линейного строения с избытком альдегида получаются твердые пластические массы с уникальными свойствами. Полимера на основе фенолформальдегидных смол применяют для изготовления лаков и красок, пластмассовых изделий, устойчивых к нагреванию, охлаждению,действию воды, щелочей, кислот.Они обладают высокими диэлектрическими свойствами. Из полимеров на основе фенолформальдегидных смол изготавливают наиболее ответственные и важные детали электроприборов, корпуса силовых агрегатов и детали машин,полимерную основу печатных плат для радиоприборов. Клеи на основе фенолформальдегидных смол способны надежно соединять детали самой различной природы,сохраняя высочайшую прочность соединения в очень широком диапазоне температур. Такой клей применяется для крепления металлического цоколя ламп освещения к стеклянной колбе.Таким образом, фенол и продукты на его основе находят широкое применение.

Применение фенолов

Фенол — твердое вещество, с характерным запахом, вызывает ожоги при попадании на кожу. Ядовит. Растворяется в воде, его раствор называют карболовой кислотой (антисептик). Она была первым антисептиком введенным в хирургию. Широко используется для производства пластмасс, лекарственных средств (салициловая кислота и ее производные), красителей, взрывчатых веществ.

Фенол относится к токсическим веществам. Использование данного вещества распространено в строительстве, химической и фармацевтической промышленности. Человеку желательно знать симптомы отравления фенолом, и помощь, которую необходимо оказывать в данной ситуации.

Фенол является простейшим представителем веществ, которые относятся к классу фенолов или так называемых ароматических углеводородов. Чаще всего это вещество используется для нужд строительства, производства органических материалов (пластмассы) и химической промышленности. Также он востребован и в других отраслях науки, в том числе в медицине и сельскохозяйственной химии.

В 1834 году, в процессе перегонки каменноугольных смол было открыт фенол, причём его не синтезировали, как некоторые другие вещества, а выделили из угольных пластов. За более чем полтора века вещество успело поменять название (старое название - «карболовая кислота»; химики до сих пор называют его «карболка»).

На сегодняшний день наименование химического соединения, к которому относится фенол - гидроксибензол. Со временем были уточнены некоторые физические свойства фенола, которые в XIX веке установить без погрешностей было проблематично. Молярная масса фенола равна 94,11 г/моль, его плотность составляет 1.07 грамм на кубический сантиметр.

Интересно, что при температуре в 40,9 градусов по Цельсию вещество - которое в своём обычном агрегатное состоянии является кристаллическим - начинает плавиться, приобретая характерный оттенок. При обычной (комнатной) температуре фенол представляет собой небольшие кристаллы, не имеющие цвета. Эти кристаллы сильно пахнут гуашью; запах фенола очень специфичен и способен надолго «прицепляться» к предметам и одежде.

Способность гидроксибензола к образованию однородных систем с другими веществами (проще говоря, растворимость) не очень высокая; это вещество не может полностью раствориться в воде. Фенол, формула которого C6H5OH, является токсическим и едким веществом, относящимся к ирритантам - раздражителям слизистой оболочки и кожных покровов человека.

В качестве антидота к фенолу используют 10% раствор глюконата кальция (как правило, внутривенно). Однако следует заметить, что если человек никогда в жизни не делал никому инъекции, то лучше будет дождаться приезда врачей, где в токсикологическом отделении пострадавшему окажут необходимую помощь.

Образованные на основе бензола. При нормальных условиях представляют собой твердые ядовитые вещества, обладающие специфическим ароматом. В современной промышленности эти химические соединения играют далеко не последнюю роль. По объемам использования фенол и его производные входят в двадцатку наиболее востребованных химических соединений в мире. Они широко применяются в химической и легкой промышленности, фармацевтике и энергетике. Поэтому получение фенола в промышленных масштабах - одна из основных задач химической промышленности.

Обозначения фенола

Первоначальное название фенола - карболовая кислота. Позднее данное соединение поучило название «фенол». Формула этого вещества представлена на рисунке:

Нумерация атомов фенола ведется от того атома углерода, который соединен с гидроксогруппой ОН. Последовательность продолжается в таком порядке, чтобы другие замещенные атомы получили наименьшие номера. Производные фенола существуют в виде трех элементов, характеристики которых объясняются различием их структурных изомеров. Различные орто-, мета-, паракрезолы являются лишь видоизменением основной структуры соединения бензольного кольца и гидроксильной группы, базовая комбинация которой и представляет собой фенол. Формула этого вещества в химической записи выглядит как C 6 H 5 OH.

Физические свойства фенола

Визуально фенол представляет собой твердые бесцветные кристаллы. На открытом воздухе они окисляются, придавая веществу характерный розовый оттенок. При нормальных условиях фенол довольно плохо растворяется в воде, но с повышением температуры до 70 о этот показатель резко возрастает. В щелочных растворах это вещество растворимо в любых количествах и при любых температурах.

Эти свойства сохраняются и в других соединениях, основным компонентом которых являются фенолы.

Химические свойства

Уникальные свойства фенола объясняются его внутренней структурой. В молекуле этого химического вещества р-орбиталь кислорода образует единую п-систему с бензольным кольцом. Такое плотное взаимодействие повышает электронную плотность ароматического кольца и понижает этот показатель у атома кислорода. При этом полярность связей гидроксогруппы значительно увеличивается, и водород, входящий в ее состав, легко замещается любым щелочным металлом. Так образуются различные феноляты. Эти соединения не разлагаются водой, как алкоголяты, но их растворы очень похожи на соли сильных оснований и слабых кислот, поэтому они имеют достаточно выраженную щелочную реакцию. Феноляты взаимодействуют с различными кислотами, в результате реакции восстанавливаются фенолы. Химические свойства этого соединения позволяют ему взаимодействовать с кислотами, образуя при этом сложные эфиры. Например, взаимодействие фенола и уксусной кислоты приводит к образованию финилового эфира (фениацетата).

Широко известна реакция нитрирования, в которой под воздействием 20% азотной кислоты фенол образует смесь пара- и ортонитрофенолов. Если воздействовать на фенол концентрированной азотной кислотой, то получается 2,4,6-тринитрофенол, который иногда называют пикриновой кислотой.

Фенол в природе

Как самостоятельное вещество фенол в природе содержится в каменноугольной смоле и в отдельных сортах нефти. Но для промышленных нужд это количество не играет никакой роли. Поэтому получение фенола искусственным способом стало приоритетной задачей для многих поколений ученых. К счастью, эту проблему удалось разрешить и получить в итоге искусственный фенол.

Свойства, получение

Применение различных галогенов позволяет получать феноляты, из которых при дальнейшей обработке образуется бензол. Например, нагревание гидроксида натрия и хлорбензола позволяет получить натрия фенолят, который при воздействии кислоты распадается на соль, воду и фенол. Формула такой реакции приведена здесь:

С 6 Н 5 -CI + 2NaOH -> С 6 Н 5 -ONa + NaCl + Н 2 O

Ароматические сульфокислоты также являются источником для получения бензола. Химическая реакция проводится при одновременном плавлении щелочи и сульфокислоты. Как видно из реакции, сначала образуются феноксиды. При обработке сильными кислотами они восстанавливаются до многоатомных фенолов.

Фенол в промышленности

В теории, получение фенола самым простым и многообещающим способом выглядит таким образом: при помощи катализатора бензол окисляют кислородом. Но до сих пор катализатор для этой реакции так и не был подобран. Поэтому в настоящее время в промышленности используются другие методы.

Непрерывный промышленный способ получения фенола состоит во взаимодействии хлорбензола и 7% раствора едкого натра. Полученную смесь пропускают через полуторакилометровую систему труб, нагретых до температуры в 300 С. Под воздействием температуры и поддерживаемого высокого давления исходные вещества вступают в реакцию, в результате которой получат 2,4-динитрофенол и другие продукты.

Не так давно был разработан промышленный способ получения фенолсодержащих веществ кумольным методом. Этот процесс состоит из двух этапов. Сначала из бензола получают изопропилбензол (кумол). Для этого бензол алкируют с помощью пропилена. Реакция выглядит следующим образом:

После этого кумол окисляют кислородом. На выходе второй реакции получают фенол и другой важный продукт — ацетон.

Получение фенола в промышленных масштабах возможно из толуола. Для этого толуол окисляется на кислороде, содержащемся в воздухе. Реакция протекает в присутствии катализатора.

Примеры фенолов

Ближайшие гомологи фенолов называются крезолами.

Существуют три разновидности крезолов. Мета-крезол при нормальных условиях представляет собой жидкость, пара-крезол и орто-крезол - твердые вещества. Все крезолы плохо растворяются в воде, а по своим химическим свойствами они почти аналогичны фенолу. В естественном виде крезолы содержатся в каменноугольной смоле, в промышленности их применяют при производстве красителей, некоторых видов пластмасс.

Примерами двухатомных фенолов могут служить пара-, орто- и мета-гидробензолы. Все они представляют собой твердые вещества, легко растворимые в воде.

Единственный представитель трехатомного фенола - пирогаллол (1,2,3-тригидроксибензол). Его формула представлена ниже.

Пирогаллол является довольно сильным восстановителем. Он легко окисляется, поэтому его используют для получения очищенных от кислорода газов. Это вещество хорошо известно фотографам, его используют как проявитель.