Инертные душегубы или “токсичность” привычных газов

Siarhei Besarab
4 min readJan 16, 2020

…для людей вдыхание инертного газа может иметь мгновенные серьезные последствия, включая потерю сознания уже после одного или двух вдохов. В США не менее 80 человек погибли в результате случайного удушения азотом…
Агентство по химической безопасности США

Я думаю многие хотя бы раз имея на руках шарики с гелием, нет-нет да и пытались гелий этот в легкие набрать, чтобы сказать что-нибудь смешным писклявым голосом. Думаю после прочтения моей заметки — у вас на всю жизнь отпадет это желание.

Мы еще со школьных уроков химии привыкли к тому, что азот или гелий — инертные газы, а значит никак нас не касаются и ни на что не влияют. А значит и бояться их не стоит. Некоторые из читателей скорее всего даже работают с инертными газами в своих мастерских и лабораториях и навряд ли задумываются о том, какую опасность может быть скрыта в стальных баллонах.

Побудил меня написать эту заметку комментарий к недавно опубликованной статье . Читатель DmitryVS писал:

В промышленности одним из самых опасных для персонала газов оказался — азот. Если человек оказывается в азотной среде, то за считанные секунды просто мгновенно отключается. И всё. Поэтому в помещениях, где есть оборудование под азотом, ходят строго со включенным на постоянку персональным газ-детектором на кислород.

На самом деле такую же опасность представляет не только азот, но и другие физиологически инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, технический гексафторид серы и даже привычные “дачные” метан, пропан и бутан. Физиологически инертный — это тот, который не обладает токсичностью (не конкурирует с кислородом на клеточном уровне как угарный газ, или не уничтожает легочные альвеолы, как фосген) и не используется для анастезии, как закись азота.

Инертный газ выступает в роли своеобразного “разбавителя” и просто постепенно уменьшает содержание кислорода во вдыхаемом газе (и соответственно в крови), тем самым незаметно вводя все клетки организма в состояние гипоксии .

Среднестатистический человек делает от 12 до 20 вдохов в минуту. С каждым вдохом около 0,6 л воздуха обменивается примерно с тремя литрами активного объема легких. Атмосфера Земли состоит из 78% азота , 21% кислорода и 1% аргон+углекислый газ+другие примеси. Т.е. уже после двух или трех вдохов чистого азота концентрация кислорода в легких будет настолько низкой, что даже тот кислород, который находился в крови, весь диффундирует в легкие для выдоха. Так как инертные газы не имеют запаха или вкуса, то человек если и ощущает некоторый дискомфорт от падения уровня кислорода, то просто не успевает понять чем это вызвано, теряя сознание в течении 1 минуты (насыщение артериальной крови кислорода <60%).

P. Yanisko Use nitrogen safely, Chemical Engineering Progress 108(3):44–48

При концентрации кислорода в воздухе от 4 до 6% потеря сознания происходит через 40 секунд, смерть наступает через несколько минут. Только в отличие от углекислого газа с его гиперкапнией, инертные газы не вызывают никаких болезненных ощущений.

Интересное исследование проводилось в далеком 1963 году в Институте авиационной медицины Королевских ВВС Великобритании. Испытуемым предлагали дышать азотом и сообщать о своем самочувствии. При вдыхании газа в течении 8–10 секунд человек сообщал о кратковременном снижении зрения. Если азотом дышали 15–16 секунд, у испытуемого наблюдалось общее помутнение сознания и более выраженное нарушение зрения. Немногие испытуемые, которым удавалось дышать азотом в течение 17–20 секунд, внезапно теряли сознание, и потеря часто сопровождалась судорогой.

Именно поэтому высший надзорный орган США, отвечающий за химическую безопасность и расследующий химические аварии — “Совет по химической безопасности” (англ. CSB) —

— рекомендует устанавливать на баллоны со сжатыми инертными газами специализированные знаки, предупреждающие о риске удушья (предупредительные значки сразу под заглавием статьи — это они).

Из-за недостаточной информированности населения о удушающих свойствах азота происходит множество несчастных случаем. Например в 2013 году в Мексике во время вечеринки отдыхающие решили залить в бассейн жидкий азот. Итог — 8 человек сразу же потеряли сознание, один 21-летний парень впал в кому.

В 2015 году лаборант одного из санаториев умер от удушья во время проведения криотерапии с использованием жидкого азота. Смерть от удушья гелием встречается гораздо реже, чаще всего это происходит при вдыхании газа внутри больших воздушных шаров.

По данным CSB, В США около 80 человек погибли от “удушья инертным азотом” в период 1992–2002 гг.

“гуманные” удушающие свойства инертных газов используются для безболезненного оглушения животных (кур, цыплят и т.п.). С этой же целью продающиеся в свободной продаже инертные газы (вроде баллонов с гелием, для наполнения шариков) часто некоторые отчаявшиеся люди пытаются применить для суицида или самостоятельной эвтаназиии. К сожалению, иногда эти попытки бывают успешны.

гелий в портативном баллоне, для заправки шариков

И наконец в 2015 году “азотное удушение” было предложено в качестве “гуманной” альтернативы смертельной инъекции при осуществлении смертной казни в США. В трех штатах США (Оклахома, Миссисипи и Алабама) заключенный мог потребовать замены смертельной инъекции на вдыхание газообразного азота. С 2018 года в Оклахоме исправительные учреждения объявили о переходе на газообразный азот в качестве основного метода казни.

Такая вот грустная статья. Но знать об опасности инертных газов нужно. Уже хотя бы за тем, чтобы не было вот так (прим. мое — “играем в русскую рулетку с инертным газом”):

Так что в следующий раз, когда захочется вдохнуть гелий из шарика, чтобы сказать что-нибудь смешным писклявым голосом — вспомните эту статью!

--

--

Siarhei Besarab
Siarhei Besarab

Written by Siarhei Besarab

SIARHEI BESARAB — Independent Scientist in Surface&Interface Chemistry · Researcher | Science Journalist · Writer | Futurist | about.me/steanlab