1. Fosfor na tablicy Mendelejewa
Fosfor jest pierwiastkiem chemicznym po raz pierwszy wyodrębniony w 1669 roku przez Henninga Branda. Należy do grupy azotowców, o liczbie atomowej równej 15 i masie atomowej 30,973762 u. Jest to pierwiastek trzeciego okresu, azotowiec, niemetaliczny, występujący w kilku odmianach alotropowych, z których najaktywniejszą jest fosfor biały. Alotropią danego pierwiastka chemicznego nazywamy jego występowanie w kilku odmianach, mających ten sam stan skupienia, ale różne właściwości fizyczne i chemiczne. Pozostałymi odmianami są fosfor czarny, czerwony, fioletowy. Fosfor biały, tworzy białe, przezroczyste kryształy o gęstości 1,824 g/cm3. Jego temperatura topnienia wynosi 44 stopni Celsjusza, zaś temperatura wrzenia wynosi 280 stopni Celsjusza. Jest nierozpuszczalny w wodzie i trudno rozpuszczalny w alkoholu etylowym. Na powietrzu szybko się utlenia, z widoczną w ciemności zielonkawą poświatą (wydzielenie się energii). Również w powietrzu zapala się samoczynnie w temperaturze około 34 stopni Celsjusza. Jest substancją nietrwałą i bardzo silnie trującą.
2. Stosowanie fosforu białego w celach militarnych
Biały fosfor ma szerokie zastosowanie w wojsku. Służy m.in. jako wzmacniacz światła w urządzeniach noktowizyjnych. W przypadku noktowizji używanej jako gogle i monokulary lub jako celowniki na broń osobistą stosowany jest stosunkowo od niedawna, gdyż biała barwa o wysokim kontraście daje lepsze efekty obrazu niż klasyczny zielony obraz. Fosfor biały stosowany jest również w wielu rodzajach amunicji wojskowej, w tym granatach ręcznych, pociskach moździerzowych i artyleryjskich oraz w bombach. Zazwyczaj klasyfikowany jako środek zapalający, ale również jest używany jako zasłona dymna ze względu na jego zdolność do generowania gęstej białej chmury dymu, która może zakłócać obrazowanie w podczerwieni i urządzenia śledzące.
Konwencja Genewska z 1980 roku zakazuje używania bojowych środków rażenia zawierających biały fosfor. Jest on jedynie dopuszczony do oświetlania wojsk, umocnień przeciwnika oraz do wytwarzania zasłon dymnych. Tylko w ciągu ostatnich 15 lat był używany w Iraku, Syrii, Afganistanie, Jemenie, Azerbejdżanie i Gazie. Ostatnim głośnym użyciem wbrew Konwencji Genewskiej, było zrzucenie przez siły powietrzne Federacji Rosyjskiej bomb zapalających z białym fosforem na kompleks Azowstal w ukraińskim mieście Mariupol.
3. Omówienie działania bojowego
Fosfor biały pali się w obecności powietrza spontanicznie, jest silnie toksyczny i bardzo niebezpieczny. Wszelkie drogi kontaktu, takie jak wdychanie jego oparów, połknięcie i wchłanianie substancji, bezpośrednio uszkadzają tkanki w stopniu ostrym, jak i przewlekłym. Palący się fosfor wytwarza temperaturę ponad 1000 stopni Celsjusza, a temperatura płomienia bojowych środków zapalających może dochodzić nawet do 2000 stopni Celsjusza. Paląc się, powoduje efekt płonącego deszczu. Palący się fosfor może spowodować przepalenie na wylot wszystkich tkanek znajdujących się na swojej drodze. Powoduje głębokie oparzenia w formie bolesnego czarnego strupa, otoczonego strefą oparzenia drugiego stopnia z rozległymi pęcherzami. Wiele świadków i ofiar użycia białego fosforu opisywało jego zapach, jako przypominający zapach czosnku. Kierując się wyłącznie bodźcem zapachowym, biały fosfor można pomylić z iperytem siarkowym, którego zapach opisywany jest jako przypominający czosnek, cebulę lub musztardę.
4. Toksyczność
Fosfor biały ze względu na bardzo silne właściwości lipofilne pod wpływem kontaktu z lipidami skóry i tłuszczem tkanki podskórnej wchłania się i penetruje w głąb tkanek do organizmu, powodując trudności w gojeniu się ran, zatrucie ogólnoustrojowe oraz wpływa na gojenie się ran pooparzeniowych. Toksyczność fosforu spowodowana jest głównie działaniem nefrotoksycznym (niewydolność nerek), hepatotoksycznym (niewydolność wątroby) oraz kardiotoksycznym (zaburzenia rytmu serca). Dodatkowymi objawami zatrucia jakie mogą się pojawić, to nudności i wymioty, biegunka, spadek ciśnienia tętniczego krwi, tężyczka hipokalcemiczna, wybroczyny na skórze, śpiączka, drgawki. Spalający się fosfor, powoduje powstanie pięciotlenku fosforu, którego skutkiem wdychania jest podrażnienie górnych i dolnych dróg oddechowych, a nawet toksyczny obrzęk płuc. Pięciotlenek fosforu reaguje z wodą na powierzchni ciała lub wodą pochodzącą z okolicznych tkanek, tworzy kwas ortofosforowy i metafosforowy, co dodatkowo pogłębia obrażenia (oparzenie chemiczne). Konwersji w kwas pod wpływem wilgoci powietrza ulega również fosfor stosowany jako zasłona dymna, który przy dłuższym czasie ekspozycji jest drażniący miejscowo dla skóry, oczu (łzawienie, światłowstręt, skurcz powiek) i śluzówek dróg oddechowych. Może pojawić się ekstremalnie silny kaszel, całkowicie uniemożliwiający stosowanie przez żołnierzy masek przeciwgazowych.
5. Oparzenia
Rozproszone cząstki białego fosforu neutralizują się jedynie przez samospalenie. Trwa to tak długo, aż cały proces się skończy. Fosfor przez tę samokonsumpcję produkuje ciepło, bardzo duże ilości ciepła (1000-2000 stopni Celsjusza), pogłębiając oparzenie. Palący się fosfor może spowodować przepalenie na wylot wszystkich tkanek znajdujących się na swojej drodze. Powoduje poważne martwicze oparzenia (warstw skóry oraz mięśni, aż do kości), wynikające zarówno z efektów termicznych, jak i chemicznych, gojących się znacznie wolniej niż typowe oparzenia termiczne. Fosfor biały jest wysoce rozpuszczalny w tłuszczach, co pozwala mu wnikać głęboko przez podskórną tkankę tłuszczową. W modelach eksperymentalnych oparzenie całkowitej powierzchni ciała od 12 do 15% (TBSA) białym fosforem może być śmiertelne. U ludzi zgony w wyniku oparzeń białym fosforem wystąpiły z udziałem mniej niż 10% TBSA.
Płonącego fosforu nie można ugasić bez całkowitego odcięcia źródła powietrza. Dopóki fosfor nie jest fizycznie usunięty z powierzchni, podlega ponownemu samozapłonowi z wywoływaniem wszystkich znanych efektów wpływu na organizm, zarówno poszkodowanego, jak i udzielającego pomocy personelu medycznego, oraz na środowisko zewnętrzne. Po zduszeniu płonących cząstek i odkryciu miejsca kontaminacji, fosfor ponownie ulega zapłonowi. Po wstępnej dekontaminacji fosfor pozostający na powierzchni ciała lub ubrania nadal może być niebezpieczny. Czasem pozostałe cząstki fosforu można poznać i zlokalizować jedynie po dymieniu ze skóry, najczęściej są one widoczne jako czarne plamy, a w ciemności świecą.
Piśmiennictwo:
- Witkowski W. Leczenie ran oparzeniowych powstałych w wyniku użycia białego fosforu w warunkach polowych, w: Leczenie Ran 2011;8(4):97–102
- Guła P., Machała W. Postępowanie przedszpitalne w obrażeniach ciała, PZWL, Warszawa 2015, wyd. 1
- Guła P., Machała W. Postępowanie przedszpitalne w obrażeniach ciała w praktyce SOR, PZWL, Warszawa 2015, wyd.1
- Seńczuk W. Toksykologia współczesna, PZWL, Warszawa 2006, wyd. 1
- Bielański A. Chemia ogólna i nieorganiczna, PWN, Warszawa 1981, s. 403
- Averbuch-Pouchot M.T., Durif A. Topics in Phosphate Chemistry, World Scientific 1996, s.3
- Tołłoczko S., Kemula W. Chemia nieorganiczna z zasadami chemii ogólnej, PWN, Warszawa 1954, s. 319.
- Trzebiatowski W. Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. PWN, Warszawa 1978, s. 261.