2014年05月28日

マスタードガス(mustard gas)症状と対応策

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#マスタードガス(#mustard gas)症状と対応策
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マスタードガス(mustard gas)

成分

硫化ジクロルジエチル(dichlordiethyl sulfide)[(ClCH2CH2)2S]。

一般的性状

◆硫化マスタード(sulfurmastard)。

常温では無色無臭の液体。

硫黄の代わりに窒素を使ったものもある。

マスタードガスと呼ばれるのは、生成過程で不純物が混ざったものにからしの様な臭いのするものがあったため。

生成、管理、輸送、使用に手間がかからないため、世界中で生産され、多くの戦争で使用されたが、基本的に禁止されてるため、その使用実体は不明なものが多い。

◆マスタードガスは脂質親和性で、皮膚、大部分の布地及びゴムを容易に浸透する。

DNA、RNAおよび蛋白質を不可逆的にアルキル化し、細胞を死滅させる。

この化学反応は、湿度および温度依存性のため、湿度のある暖かい組織(粘膜、会陰、腋窩)は最も侵されやすい。

◆マスタードは毛穴を有する哺乳動物の皮膚や衣類を容易に浸透する。

マスタード50mgを軍靴の甲部に付けて30分間、あるいは100mgを底部に付けて60分間放置すると、皮膚に水疱が発現する。

夏軍服の場合10mgで3分間、冬軍服の場合は10分間で水疱が発生する。

◆マスタードガスの揮発性:630mg/m3、25℃における揮発度:920mg/m3。

蒸発に要する時間(S):0.16、水に対する溶解度:0.05%。

別名:イペリット(yperit)、黄十字、H・HD・HT(米軍・略号)。

毒性

◆糜爛性ガス(糜爛剤:blisteragent)の代表。

接触部分に糜爛を起こすガスであり、ガスマスクだけでは防げない毒ガスである。

25℃における揮発度が低く、汚染物による危険が長時間続く。

また症状の発現は遅発性で、中毒濃度での臭気は微弱なため、作用が潜行性に浸透し、かつ持続する。

◆液体マスタードによる皮膚被爆は、皮膚表面(紅斑、痛み)から部分的下層(水疱)に至る熱傷を惹起し、稀に全層(深部水疱[deepbullae]、潰瘍)に至ることもある。

皮膚が硫化マスタードに接触すると、数分から数時間遅れて痛みが発現する。

マスタードガスの吸入では、粘膜糜爛及び気道閉塞を生じる可能性がある。

液体マスタード又はマスタードガス被爆による眼作用は、眼の刺激及び結膜炎から、角膜熱傷及び失明までの範囲に及ぶ。

高用量に被爆すると3-5日で骨髄抑制が始まり、約10日で最低値に達する白血球減少症を生じた後、血小板減少症及び時に貧血に至る。

悪心及び嘔吐は、暴露後4-5日後に起こりやすく、下痢および出血を生じることがある。

◆ヒトに対する毒性(致死量):経気道吸入1,500mg・min/m3(エロゾル)、経皮吸収10,000mg・min/m3。

ヒトを行動不能にする濃度:100mg・min/m3。

肺機能障害を来す濃度LC50:1,500mg/min/m3。

マスタードガス使用時の致死率:2-3%又は1-5%の報告。液体が皮膚に1分間付着した場合の致死量:4000mg。

症状

◆皮膚に付着すると激しい炎症を引き起こし、激しい痛みと傷跡を残す。

皮膚病変が治癒した後、色素沈着や脱色が残る。

第二次世界大戦中製造に携わって汚染されたヒトでは、皮膚の白斑や褐色斑が30年後にも見られている。

気管に入ったら呼吸できずに死亡することもあるが、致死率は低い。

◆通常、マスタードガスに傷害されると、まず眼の痛み、喉の痛み、呼吸困難、嘔吐などの症状が発現する。

皮膚と2分間接触すると吸収され、痒みを感じる。

2-6時間くらい経つと皮膚が赤くなり、12-24時間で水疱が生じ、酷い痛みを伴う。

水疱はやがて消失するが、皮膚は酷い火傷の後のような状態になる。

マスタードガスは致死力がかなり弱く、死亡させるためには高濃度が必要である。

◆第二次世界大戦中の英国で、8歳の男児が放置してあった処理済みの爆弾を悪戯して噴出したマスタードガスを浴びた。

帰宅後衣服を脱ぎ、体を洗ったが、2時間後に嘔吐と眼の痛みが始まり、12日目白血球減少(200/mm3)と呼吸不全で死亡した。

居間にいた家族4人も、翌朝には重症の結膜炎を起こし、同じ部屋で寝た兄は四肢に水疱形成を見た。

帰宅時に別の部屋で寝ていた兄弟3人も1週間後、気管支炎を惹起した。

◆マスタードを皮膚に塗布した場合の症状発現と発現時間
浮腫 2-3時間
水疱発生 12-14時間
水疱破壊・糜爛面露出 約10日
壊死組織剥離、新鮮肉芽面 約20日
表皮新生-治癒 約40-50日

処置

特効薬はなく、治療は対症療法である。

◆マスタードの吸入は防毒マスクで防げるが、皮膚障害は防げない。

衣類や手袋、靴は皮膚を当初保護するが、普通の衣類は数分で浸透する。

汚染された衣類、持ち物一切は屋外に出す。

汚染物質の処理と体の洗浄は極めて重要である。

イランのマスタード中毒患者を受け入れたヨーロッパの病院で、二次災害が起きている。

◆通常、脱脂綿などでよく吸い取った後、灯油などの有機溶剤で洗浄し、その後、石鹸と流水で洗う。

15分以内に処置する必要がある。

5分以内であれば、殆ど障害を残さない。

その後0.05%-次亜塩素酸ナトリウムで洗う。

次亜塩素酸は除毒効果はないが、消毒作用がある。

◆千葉県銚子沖で操業中に被曝した漁船員の治療を受け持った銚子市立病院では大豆油で創傷部位を拭いては晒し粉を付けていたというが、晒し粉では刺激が強すぎるとする報告が見られる。

◆眼に入ったときには、アルカリの場合に準じて十分洗浄する。

曝露後5分以内でなければ意味がない。

その後滅菌ワセリンあるいは抗生物質軟膏を使用する。

虹彩の癒着を防ぐため、散瞳剤を点眼する。

◆皮膚病変に対しては、カラミンローション、スルファジアジン銀を使用する。

ポビドンヨードゲルが効果的であるとする報告も見られる。

II度の熱傷に準じた処置をするが、熱傷との相違は、輸液量が大幅に少なくてよいことである。

◆米国の兵士は戦場に赴くとき、対マスタードガス救急薬としてサルブス(Salves:軟膏)を携帯する。

皮膚に水疱を生じた場合、劇痛を伴う。

その劇痛を軽減するのが目的である。

眼はマスタードガス対しては特に弱く、眼が侵されたときは速やかに生理食塩水、2%-ホウ酸水溶液、2%-チオ硫酸ソーダ溶液で洗浄する。

マスタードガスは皮膚を侵すので、汚染された着物をすぐに脱ぎ捨てることが大切で、冷水シャワーで皮膚に付いたマスタードガスを除くことも大切である。

治療:マスタードは皮膚、眼、および気道と反応して化学的損傷を、一方骨髄と反応して汎血球減少症を引き起こす。

迅速な汚染物の除去及び適切な薬剤による治療が有用である。

◆硫化マスタードに被爆した患者は、素早く衣服を取り除き、直ちに石鹸および水で洗い流す。

気道上皮が浸食された場合は、気管内挿管が必要である。

化学的損傷は高温熱傷よりも体液の損失が少ないため過度の水分補給は避けるべきである。

マスタード損傷は特に疼痛を伴うため、十分量のオピオイド系鎮痛薬を投与する必要がある。

重症の損傷には、一般に洗浄法、壊死組織切除及び1%-スルファジアジン銀のような局所抗菌薬が必要となる。

◆眼の治療には、洗浄、局所抗菌薬及び調節麻痺性縮瞳改善薬投与を行う。

瞼の損傷は、ワセリンを塗布することで刺痛から保護することができる。

マスタードによる好中球減少症は、顆粒球コロニー増生因子又はフィルグラスチム (filgrastim)により治療することができる。

事例

イープルの戦い(Battles of Ypres)

■フランスのイーブルで行われた第一次世界大戦の3回の戦い(1914.10.12.-22.)では、独逸軍の“海への進軍”を阻止したイギリス軍に50,000人以上の戦死者がでた。

2回目(1915.4.22.-5.25.)は、イープルの突出部でのドイツ支配を打ち崩すことができなかった。

イギリス軍59,000人が戦死した。

3回目(1917.7.31.-11.4.)は、イギリス軍の攻撃で、連合軍が突出部の大部分を奪回した。

245,000人のイギリス兵が死んだ[大百科-丸善エンサイクロペディア;株式会社丸善,1995]。

■マスタードガスは第一次世界大戦中、独逸軍がベルギ?のイープル(イペルン)で初めて使用した毒ガスで、大量殺戮兵器の幕を開いた。

マスタードガスは農薬開発の過程で誕生したといわれている。

最初に使用された地名をとって「イペリット」ともいう。

当初は有機溶媒に溶かしてボンベからガス状にして噴霧されたが、後には砲弾の内部に詰めて発射した。

ベルギーなどの使用地域では、現在でもその回収作業が進められている。

■イープルの塩素ガス戦から2年後の1917年独逸軍の毒ガス弾がイープルに落とされた。

独逸軍では“黄十字”と呼ばれたが、臭いを嗅いだイギリス軍は、芥子臭から“マスタードガス(芥子ガス)”呼んだ。

これが一般にはイープルの地名に因んで“イペリット”といわれる悪名高い毒ガスである。

備考

■兵器として人類史上初めて使用された毒ガスは、ペロポネソス戦争でスパルタ軍が使用した亜硫酸ガスであるといわれている。

近代以降では、1915年4月22日、第一次世界大戦のイープル戦線で独逸軍が使用した塩素ガスが最初である。

■患者の処置による院内及び病院職員の二次汚染を回避する措置が必要である。

?通常患者等が使用する廊下等を使用せず、直接入室可能な急患室。

あるいは二次汚染を拡大しない患者搬入の仕組み。

?防毒マスク及び防御服の着用。

文献

1)http://www.netlaputa.ne.jp/~kitsch/taisho/jikoh/musgas.htm,2004.3.29.

2)大木幸介:毒物雑学辞典-ヘビ毒から発ガン物質まで-;ブルーバックス,1984

3)Anthony T.Tu・編著:事件からみた毒-トリカブトからサリンまで-;化学同人,2001

4)Anthony T.Tu:中毒概論-毒の科学-;薬業時報社,19995)化学兵器による損傷の予防及び治療;The Medical

Letter<日本語版>,18(1):1-5(2002.1.7.)
6)内藤裕史:中毒百科-事例・病態・治療-;南江堂,2001

調査者

古泉秀夫

記入日

2004.4.3.

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マスタードガス(Mustard gas)…化学兵器のひとつ

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#マスタードガス - Wikipedia
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マスタードガス


マスタードガス (Mustard gas) は、化学兵器のひとつ。

2,2'-硫化ジクロロジエチル(2,2'-Dichloro Diethyl Sulfide)という化合物を主成分とする。

びらん剤(皮膚をただれさせる薬品)に分類される。硫黄を含むことから、サルファマスタード(Sulfur mustard gas)とも呼ばれる。

主にチオジグリコールを塩素化することによって製造される。

また、二塩化硫黄とエチレンの反応によっても生成される。

純粋なマスタードガスは、常温で無色・無臭であり、粘着性の液体である。

不純物を含むマスタードガスは、マスタード(洋からし)、ニンニクもしくはホースラディッシュ(セイヨウワサビ)に似た臭気を持ち、これが名前の由来である(他にも、不純物を含んだマスタードガスは黄色や黄土色といった色がついている為に、マスタードの名が付けられたという説もある)。

第一次世界大戦のイープル戦線で初めて使われたため、イペリット(Yperite)とも呼ばれる。

実戦での特徴的な点として、残留性および浸透性が高いことが挙げられる。

特にゴムを浸透することが特徴的で、ゴム引き布を用いた防護衣では十分な防御が不可能である。

またマスクも対応品が必要である。

気化したものは空気よりもかなり重く、低所に停滞する。

マスタードガスは遅効性であり、曝露後すぐには被曝したことには気付かないとされる。

皮膚以外にも消化管や、造血器に障害を起こすことが知られていた。

この造血器に対する作用を応用し、マスタードガスの誘導体であるナイトロジェンマスタードは抗癌剤(悪性リンパ腫に対して)として使用される。

ナイトロジェンマスタードの抗癌剤としての研究は第二次世界大戦中に米国で行われていた。

しかし、化学兵器の研究自体が軍事機密であったことから戦争終結後の1946年まで公表されなかった。

一説には、この研究は試作品のナイトロジェンマスタードを用いた人体実験の際、白血病改善の著効があったためという。


人体への作用[編集]

マスタードガスは人体を構成する蛋白質やDNAに対して強く作用することが知られており、蛋白質やDNAの窒素と反応し(アルキル化反応)、その構造を変性させたり、DNAのアルキル化により遺伝子を傷つけたりすることで毒性を発揮する。

このため、皮膚や粘膜などを冒すほか、細胞分裂の阻害を引き起こし、さらに発ガンに関連する遺伝子を傷つければガンを発症する恐れがあり、発癌性を持つ。

また、抗がん剤と同様の作用機序であるため、造血器や腸粘膜にも影響が出やすい。


歴史[編集]

1859年、ドイツの化学者アルベルト・ニーマン(Albert Niemann)により初めて合成。

彼は皮膚への毒性を報告するが、2年後に中毒が原因と思われる肺疾患により死去。

翌1860年にはイギリスのフレデリック・ガスリー(Frederick Guthrie)も合成して毒性を報告している。

1886年、ドイツの研究者ヴィクトル・マイヤーが農薬開発の過程で合成法を完成。

彼はその毒性に手こずり、実験を放棄。

1917年7月12日、第一次世界大戦中にドイツ軍がカナダ軍に対して実戦で初めて使用し、約3500人の中毒者のうち89人が死亡。

その後、同盟国・連合国の両陣営が実戦使用した。

大戦中のドイツ・フランス・イギリス・アメリカの4ヶ国での生産量は計1万1千tに及んだ。

1938年(昭和13年) -1945年(昭和20年):日中戦争中、関東軍防疫給水部(731部隊)はマスタードガスを含む化学兵器を研究しており、戦場において毒ガス砲弾が実際に使用されたとされる。

ハルビン731ベース廃墟では最近、古いマスタードガス砲弾が発見された。

数年前に、中国各地でマスタードガス砲弾が発見され、地下に埋められてまだ発掘されていないものも未だに存在する。

1943年12月、イタリア南部のバリ港にて、アメリカの貨物船「ジョン・ハーヴェイ号」がドイツ空軍の爆撃を受け、大量のマスタードガスが流出し、アメリカ軍兵士と一般市民617名が負傷、83名が死亡した。(ジョン・ハーヴェイ号事件)

イラン・イラク戦争時、イラク軍はイラン軍および自国のクルド人に対し、マスタードガス、サリン、タブンを使用したと言われる(但し異説あり)。

このうちクルド人に対して行なわれたものを、事件の起こった町の名を取って「ハラブジャ事件」と呼ぶ。

詳細はハラブジャ事件の項を参照。



IUPAC名

Bis(2-chloroethyl) sulfide

別称

Iprit
Schwefel-Lost
Lost
Mustard gas
Senfgas
Yellow Cross Liquid
Yperite
Distilled Mustard
Mustard T- mixture
1,1'-thiobis[2-chloroethane]


識別情報

CAS登録番号 505-60-2

PubChem 10461

ChemSpider 21106142

KEGG C19164

ChEBI CHEBI:25434

ChEMBL CHEMBL455341


SMILES

ClCCSCCCl



InChI

InChI=1S/C4H8Cl2S/c5-1-3-7-4-2-6/h1-4H2
Key: QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N
InChI=1/C4H8Cl2S/c5-1-3-7-4-2-6/h1-4H2
Key: QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYAK


特性

化学式 C4H8Cl2S

モル質量 159.08 g mol−1

外観 純粋なものは無色透明
Normally ranges from

薄い黄色〜暗褐色
Slight garlic or horseradish type odour[1]

密度 1.27 g/mL, 液体

融点

14.4 °C, 287.6 K, 57.9 °F

沸点

218 °C, 491 K, 424 °F(begins to decompose at 217 °C and boils at 218 °C)

水への溶解度 無視できるほど

溶解度 エーテル、ベンゼン、脂肪、アルコール、テトラヒドロフランに溶ける

危険性

MSDS External MSDS

EU分類 Very toxic (T+)
Dangerous for the environment (N)
Vesicant
Carc. Cat 1

主な危険性 毒, contact hazard, inhalation hazard, corrosive, environmental hazard, carcinogenic, possibly mutagenic

引火点 105 °C

関連する物質

関連物質 ナイトロジェンマスタード

特記なき場合、データは常温(25 °C)・常圧(100 kPa) におけるものである。


出典[編集]

^ FM 3 8 Chemical Reference handbook, US Army, 1967


化学兵器関連の記事

血液剤
シアン化塩素(CK) -シアン化水素(AC)


びらん剤
ルイサイト(L) -サルファマスタード(HD, H, HT, HL, HQ) -ナイトロジェンマスタード(HN1, HN2, HN3) -ホスゲンオキシム(CX) -エチルジクロロアルシン(ED)


神経ガス

G剤

タブン(GA) -サリン(GB) -ソマン(GD) -エチルサリン(GE) -シクロサリン(GF) -GVガス


V剤

VEガス-VGガス-VMガス-VXガス


窒息剤
塩素ガス-クロロピクリン(PS) -ホスゲン(CG) -ジホスゲン(DP)


無力化ガス
Agent 15(BZ) -KOLOKOL-1


嘔吐剤
アダムサイト-ジフェニルクロロアルシン-ジフェニルシアノアルシン


催涙剤
トウガラシスプレー(OC) -CSガス-CNガス(mace) -CRガス


焼夷剤
三フッ化塩素


対物剤
パイロフォリック-機動阻止システム


化学兵器規制
ジュネーヴ議定書-化学兵器禁止条約(CWC) -化学兵器禁止機関(OPCW) -遺棄化学兵器問題

(補足:関連項目)
催涙スプレー-防犯装備-スカンク


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化学兵器
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2014年05月27日

ネオン管(neon tube)とは、ガス放電管の一種

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#ネオン管 - Wikipedia
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ネオン管


ネオン管(ネオンかん、neon tube)とは、ガス放電管の一種で、封入ガスとして100 - 1,000Pa(0.001 - 0.01気圧)のネオンガスを用いたもの。

冷陰極低圧放電灯でもあるために冷陰極管とも似た特性を有する。

ネオンガス中のグロー放電に認められる陽光柱および負グローの橙赤色の発光現象を利用し、各種照明器具や表示用に用いられることが多い。

一般に、特にネオンサインなどの表示用途において、封入ガスとして水銀、ヘリウム、窒素を用いたり、管内壁に蛍光物質を塗布するなどして様々な光色を得られるようにした各種ガス放電管も便宜上ネオン管と呼ばれ、蛍光灯のガラス管を着色し、あるいは適宜蛍光物質を調製した蛍光サイン管もこれに含まれることが多い。


概要[編集]

ガラス管の両端に平板の電極を封入し、封入ガスとして250 - 400Paのネオンガスを用い、グロー放電時に認められる陽光柱の発光現象を利用したものを、ネオン管という。 ネオン管はジョルジュ・クロード(仏)が発明し、1910年にパリの政府庁舎グランパレスにて公表した[1]。

ネオンサイン等に使われるものは、一般に管長は最大で1.5m。

多くの場合、用途に応じ様々な形状に曲げられ、広告用に多用されている。

点灯に必要な電圧は1mあたりネオンガス入りが1.2kV、アルゴンや水銀蒸気入りでは1kVの電圧が必要になる。

点灯時に流れる電流は20mAのものが一般的である。

放電管の分類としては同じくネオン管の一種であるが、電極間隔が1mm程の、家庭用交流電源等の100V程度で点灯させるように設計されたものはネオンランプと呼ばれる。

他の蛍光灯などの放電管と同じように、安定した放電のために安定器が必要である。

点灯用の高圧発生用のトランスを兼ねた機材の使用が一般的であり、ネオントランスと呼ばれる。

ネオントランスの最高電圧は15kVとなっており2次短絡電流は20mAと決められている。

これは万一2次側系に人間が触れた際、40mAが一般的に生死の境を分ける電流値であるとされており、その半分と規定しているためである。

また ガラス管の太さを細くするとより高い電圧で放電を開始するため明るく輝くネオン管とすることができる。

ネオントランスは2次側を短絡しても最大管長のネオン管を接続しても電流が20mAしか流れない磁気漏れ変圧器となっているので15kVのトランスで極端な例では0.1mのネオン管から15m相当のネオン管まで点灯が可能である。

ネオン管を用いた照明器具などの工事には特種電気工事資格者であることが必要とされる。


ネオンランプ[編集]

検電ドライバー 内蔵したネオンランプで活線を知る

鉄、あるいはニッケルでできた電極を1mm程度の間隔を取って配置し、ガラス管に収めたものを、ネオンランプという。

グロー放電時に、負極表面全域に張り付くように現れる負グローの発光を用いる。

発光効率は0.3lm/Wとかなり悪い。

電極の形状は単なる棒状のものを平行に並べただけのものから、円盤状、あるいは文字その外様々なものがある。

単なる表示ランプから、インテリアとしての照明用、古くは電極を数字の形状にした電極を多数まとめてガラス管に封入した、情報表示用のもの(ニキシー管)もある。

点灯時の電流は1mA程度。

放電開始電圧は70V程度、放電停止電圧は60Vで、典型的なS形負性抵抗を持つため、点灯には安定器が必要だが、点灯時の電流が非常に小さいため、通常単なる抵抗(AC100V用で33kΩ、AC200Vで150kΩ)で代用される。

負性抵抗を利用し、非常に単純な弛張発振回路を作って明滅させたり、ノコギリ波発生回路として利用されることもあった。

具体的にはネオンランプと並列にコンデンサを接続する(発振回路#ネオン管発振回路)。

近年、パイロットランプとして用いられる単純な電極形状のものは順次発光ダイオードに置き換えられつつある。

ただし電源電圧が高い場合は、発光ダイオードでは電流制限抵抗の電力損失が大きいため、ネオンランプが用いられることも少なくない。

よく電化製品の異常表示ランプなどでは正常にもかかわらず微放電をすることがある。

これは200V回路などで両側が非接地極の場合に起こる。

片方は操作回路の電源、もう片方は保護機器の接点などに接続してある場合保護装置までの配線と機器のケースなどアースされた物との間に電線被覆を介してコンデンサが形成されネオンランプに対地電圧が印加されるため起こる。

対策としてネオンランプにコンデンサ (0.1μF) か抵抗 (100kΩ) を並列に接続すると解消する。


自動車のドレスアップ[編集]

最近では自動車のドレスアップ(意匠)として、ネオン管(やこれとほぼ同種の冷陰極管)を車体の底部や車内に取り付けたりする改造法がある(詳細はスポーツコンパクト)。


脚注[編集]

^ 小野博之. “レアガスの世界へようこそ”. 東京ガスケミカル.2013年12月2日閲覧。


関連項目[編集]

特種電気工事資格者

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カテゴリ:
光学
光学機器
電子工学
照明器具
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