主要用途
四乙基鉛一度廣泛使用作為
添加劑在
汽油,以提高燃料的
辛烷值,以防止發動機內發生
爆震,從而能夠使用更高的壓縮比率,藉以提高汽車發動機效率和功率。最初使用四乙基鉛添加劑的美國,與最初使用酒精作添加劑的歐洲比較。含鉛汽油的優點從它的高能量含量和貯藏品質較高表現出來,最終成為了普遍使用的燃料添加劑。其中一個最大的優點,四乙基鉛比其他抗爆震劑或使用高辛烷值的
汽油混合劑比例比較,僅需要非常低的濃度,就達到提高燃料的辛烷值。典型的製備方法,是以一份的乙基液(內含四乙基鉛)加到1260份未經處理的汽油。其他抗爆震劑必須在用較大量的份量和/或比天然汽油的能源值更低。高能源值的含鉛汽油會有更大的
燃油效率。
當酒精用來作為
抗爆劑,會造成燃料吸收水分和空氣,高濕度燃油可導致燃料喉管生鏽和腐蝕。而四乙基鉛是較易溶於汽油,而
乙醇則
難溶於汽油,且
溶解度隨燃料濕度增加。隨著時間的推移,水滴和積水的水分可以形成在燃油系統的燃料喉管結冰。此外燃料的高濕度也可以出現
生物污染問題,由於某些細菌能夠在水面和汽油的表面繁殖,從而在燃料系統內造成細菌滋生。四乙基鉛的毒性,使其具殺菌特性,有助防止燃油污染和細菌生長而造成燃油降解。此化合物常用於汽車汽油的
添加劑,提高
辛烷值,作為抗震爆之用,從而延長各零件的壽命。其燃燒會產生固體
一氧化鉛和鉛。固體鉛金屬與
氧化鉛會在發動機內迅速積聚,損害發動機內各個零件。
因此會加入1,2-
二溴乙烷或1,2-
二氯乙烷,令鉛反應為可蒸發的
溴化鉛和
氯化鉛,但這些物質會造成空氣污染,對兒童腦部構成損害,因此油公司開始推出無鉛
汽油。此外,這種
添加劑也會造成催化轉換器內的催化劑受污染,催化劑失效會使汽車的催化轉換器失去其功能。
對環境的影響
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:四乙基鉛為劇烈的神經毒物,易侵犯中樞
神經系統。
急性中毒:初期症狀有睡眠障礙,全身無力、情緒不穩、植物神經功能紊亂,往往有血壓、體溫、脈率低現象(三低症)等,嚴重者發生中毒性腦病,出現譫妄、精神異常、昏迷、抽搐等,可有心臟和呼吸功能障礙。
慢性中毒:主表現為神經衰弱綜合症和植物神經功能紊亂。可有(三低症)和腦電圖異常。
毒理學資料
急性毒性:LD5012.3mg/kg(小鼠經口);LC50850mg/m3,1小時(
大鼠吸入)
亞急性和慢性中毒:大鼠
灌胃0.00008mg/(kg.天),134~160天,心肌、腎臟、
脾臟變性壞死,伴有
炎症滲出增生改變。
生殖毒性:大鼠經口最低中毒劑量3(TDL0)11 mg/Kg(孕6~16天),引起
胚胎毒性。
致癌性:IARC致癌性評論:動物不明確。四乙基鉛的動物試驗表明可能引發癌症。Epstem和Mcntc給出生21天小鼠皮下注射0.6mg四乙基鉛(分4次等劑量),發現惡性
淋巴癌發生明顯增加,在第一次注射後的36至51周之間就觀察到3個腫瘤。
代謝和降解:生物體內的四乙基鉛不甚穩定,四乙基鉛
蒸氣壓在20℃時為3.3×10-2kPa,但被
肺吸收的速度很快,所以經肺是四乙基鉛的主要入侵途徑。其次因四乙基鉛是脂溶性化合物,所以也比較容易被皮膚及黏膜所吸收。所以如果皮膚長期接觸四乙基鉛
汽油,則有中毒的危險,被吸收的四乙基鉛,容易通過
血腦屏障,大量轉移到腦內。在環境中的四乙基鉛,經光和熱的作用,逐步降解為三乙基鉛,再進一步降解為無機鉛。人體組織中的四乙基鉛,經過經14天后就全部代謝變成無機鉛,而作為加鉛汽油中與四乙基鉛混合使用的四
甲基鉛,其降解速度則慢得多。
四乙基鉛的中毒症狀與無機鉛有所不同,以
中樞神經系統的症狀表現最為強烈,但幾乎不影響
造血器官,多數伴有消化系統症狀。重度
四乙基鉛中毒有暈眩,頭沉、頭痛、失眠及食欲不振等初發症狀、數日之中很快惡化,引起精神亢奮 、幻覺、妄想及痙攣等,經昏迷、衰竭而死亡。作為一般的中毒症狀,常能看到頭昏、
惡夢、急躁、多動等。
危險特性:易燃,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。遇水或受
熱分解放出有毒的腐蝕性氣體。
作為烴基化試劑。另外可用於汽油抗爆劑和
引發劑(引發自由基鏈反應)。四乙鉛是大氣
鉛污染的重要來源。它在汽車(內燃機)中燃燒後大部分轉化成無機鉛,10%為
有機鉛。無機鉛中70%和全部有機鉛都排人大氣中。在常溫下為穩定化合物,在100℃以上或有
氧化劑存在和受紫外線照射時會分解。是一種劇毒
污染物,由呼吸道進入人體後分布於血液、骨髓、肝、腎、大腦等處,並積蓄而造成血液、神經、消化系統毒害。日本牛達柳町事件即為由於汽車排氣污染大氣,造成居民
鉛中毒的公害事件。
致病原因
1. 在製造四乙基鉛,配製乙基液(約含四乙基鉛5%)、
乙基汽油(含四乙基鉛1.3%~3.3%),保管、運輸四乙基汽油等生產過程中,未按操作規程作業,或設備管道長年失修而發生意外泄漏或打翻事故。
2. 在防護不周甚至無防護情況下進入
儲油罐內清洗或維修。
3. 誤將乙基汽油充代普通
溶劑汽油,在通風不良的環境中大量使用。
以上三種情況均可因短時間內吸入大量高濃度四乙基鉛蒸氣,或其液體噴沾大面積皮膚、黏膜後未及時沖洗,導致
急性中毒。一般人在含四乙基鉛濃度達100 mg/m3(以鉛計)的空氣環境中,吸入1h即可發生中毒。吸收8~30 mg/kg體重的四乙基鉛,若未及時搶救,可在4h至5d內死亡。
診斷要點
接觸史
在密閉環境裡清洗殘液中含四乙基鉛量較高的油罐,在高溫通風不良的室內使用
乙基汽油,在四乙基鉛、乙基油或乙基汽油的生產和運輸過程中意外滴漏等,操作者均可在短期內接觸大量四乙基鉛而引起的神經
精神障礙為主要表現的
急性中毒。
臨床表現
(1)潛伏期與接觸量、接觸時間及個體敏感性有關。一般在接觸後數小時或數天發病,長者2~3周才出現明顯症狀,接觸極高濃度可立即昏迷。
(2)輕度中毒或中毒初期,除有失眠、
惡夢、頭痛、頭暈、健忘、食欲不振、噁心、嘔吐外,並有輕度興奮、急躁、易怒、
焦慮不安、癔病樣發作等精神或情緒上的改變。
基礎體溫、血壓和
脈率可降低。
(3)重度中毒患者常迅速出現精神症狀,表現為興奮不眠、躁動不安、定向力減退、幻覺、妄想或全身震顫。極嚴重者很快昏迷,常伴陣發性全身抽搐、
角弓反張、牙關緊閉、口吐白沫、瞳孔散大。每次發作數分鐘或呈
癲癇持續狀態。患者大汗、
高熱、甚至出現呼吸循環衰竭。
(4)口服中毒者除有神經精神症狀外,還可伴有肝臟腫大和
肝功能異常。
實驗室檢查
中毒早期
血鉛和
尿鉛可增高,但與臨床表現並無平行關係,脫離接觸後可迅速降低。
急救處理
1. 立即脫離染毒場所,呼吸新鮮空氣或給
吸氧,休息觀察。
2. 皮膚污染四乙基鉛液體者,應脫去受污衣物、鞋帽,先用純
汽油或
煤油洗擦,然後用肥皂水或清水徹底沖洗皮膚、指甲、毛髮等。
3. 使用
解毒劑巰乙胺(β-巰基乙胺,
半胱胺),能與四乙基鉛絡合,阻止其透過
血腦屏障。常用2ml(含200mg)
肌肉注射,每日2~3次;或2~4ml加入10%
葡萄糖注射液250ml中緩慢
靜脈滴注,每日1~2次;也可用2ml加
注射用水10ml稀釋後作
靜脈推注。注意
靜脈注射速度宜緩慢,過快可出現呼吸抑制。注射時患者應取臥位,注射用針頭不能有銹,以免藥物氧化。一般用4~6d為一療程,可連用2~3個療程。
預防方法
1. 生產車間應設有效通風裝置。隨時用
漂白粉液或
高錳酸鉀液洗淨污染的牆壁、地面及有關用具(金屬器材不宜用)。對廢水、廢氣要作淨化處理。
2. 四乙基鉛分裝、調配、運輸、裝卸都要實行密閉化、管道化、機械化,防止跑、冒、滴、漏,杜絕皮膚接觸。嚴禁直接用嘴虹吸分裝。
3.
乙基汽油應染成特殊顏色標誌,以便識別,乙基汽油桶外應標清“劇毒”字樣,絕對禁止作
工業溶劑或清洗器械等。
4. 乙基汽油運輸前,應按常規檢查接頭處及油罐的堅固耐震性能。
油罐車各種部件不得隨意改裝更換,以防意外事故。
5. 加強個人防護。工作後應淋浴、更衣,皮膚接觸四乙基鉛後,必須在15分鐘內用
煤油刷洗,繼用肥皂水洗淨。進入
油罐、油艙應嚴格遵循安全操作規程,穿好防護衣,戴好送風式防毒面具、
橡膠手套及長筒膠靴。司機嚴禁用口吸油管。
6. 被污染的工作服、材料,都要另行存放,設專人用專門方法洗滌,可用1%~5%氯膠溶液清洗,或用20%
漂白粉液刷洗浸泡,再用清水洗淨。
7. 對四乙基鉛、乙基液和
乙基汽油作業人員,應進行就業前和每年一次的
健康體檢。對患有各種精神、神經疾患和嚴重肝、腎、內分泌疾患者,不宜上崗作業。
勞動能力鑑定
一般輕度中毒者,經積極治療,多可在2~3周內逐漸痊癒。重度中毒者,多數仍可治癒,但易復發,完全緩解常需1~2個月。僅少數重症病例恢復不全可留有智力減退、精神遲鈍、容易衝動及
神經衰弱或
癔症樣症候群等神經精神系統
後遺症,其症狀常因情緒因素而波動。查體除兩側肢體皮溫常不對稱(相差> 1℃)外,一般並無特殊體徵。
輕度中毒者愈後,可酌情恢復工作。重度中毒者應調離有毒作業,視病情恢復情況決定休息時間及工作安排。
實驗室監測
雙硫腙比色法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版),
杭士平主編原子吸收法《作業環境空氣中有毒物質檢測方法》
環境標準
中國(TJ36-79) 車間空氣中有害物質的最高容許濃度0.005mg/m3 [皮]中國(待頒布) 飲用水源中有害物質的最高容許濃度 不得檢出
前蘇聯(1975) 污水中
有機物最大允許濃度 0.001mg/L
應急處理
一、泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。訊速切斷漏點,經過盛裝容器移出酯安全產所,應急處置冉淵應佩戴安全防護用具。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿
防毒服。不要直接接觸泄漏物。儘可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
廢棄物處置方法:用控制焚燒法。經洗滌器收集的
鉛氧化物可
再循環使用或填埋處理。應急處置用具、污染場地,污染產品及容器,清洗廢水等需進行無害化處理酯達到環保要求。
二、防護措施
呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,必須佩戴自吸
過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態搶救或撤離時,佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿膠布防毒衣。
手防護:戴防化學品手套。
其它:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作畢,徹底清洗。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後備用。實行就業前和定期的體檢。
三、急救措施
皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚,就醫。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如出現呼吸困難應立即就醫。
食入:誤服入口應立即就醫處治。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服。
滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、砂土。