刺激性气体常以局部损害为主,仅在刺激作用过强时引起全身反应。决定病变部位和程度的因素是毒物的溶解度和浓度。溶解度与毒物作用部位有关,而浓度则与病变程度有关。高溶解度的氨、盐酸,接触到湿润的眼球结膜及上呼吸道黏膜时,立即附着在局部发生刺激作用;中等溶解度的氯、二氧化硫,低浓度时只侵犯眼和上呼吸道,而高浓度则侵犯全呼吸道;低浓度的二氧化氮、光气,对上呼吸道刺激性小,易进入呼吸道深部并逐渐与水分作用而对肺产生刺激和腐蚀,常引起肺水肿。液态的刺激性毒物直接接触皮肤黏膜可发生灼伤。
(1)氯气
黄绿色气体,密度为空气的2.45倍,沸点-34.6℃。易溶于水、碱溶液、二硫化碳和四氯化碳等。高压下液氯为深黄色,密度为1.56。化学性质活泼,与一氧化碳作用可生成毒性更大的光气。
氯溶于水生成盐酸和次氯酸,产生局部刺激。主要损害上呼吸道和支气管的黏膜,引起支气管痉挛、支气管炎和支气管周围炎,严重时引起肺水肿。吸入高浓度氯后,引起迷走神经反射性心跳停止,呈“电击样”死亡。
(2)光气
无色、有霉草气味的气体,密度为空气的3.4倍,沸点8.3℃。加压液化,相对密度为1.392。易溶于醋酸、氯仿、苯和甲苯等。遇水可水解成盐酸和二氧化碳。
毒性比氯气大10倍。对上呼吸道仅有轻度刺激,但吸入后其分子中的羰基与肺组织内的蛋白质酶结合,从而干扰了细胞的正常代谢,损害细胞膜,肺泡上皮和肺毛细血管受损通透性增加,引起化学性肺炎和肺水肿。
(3)氮氧化物
由N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等组成的混合气体。其中NO2比较稳定,占比例最高。不易溶于水,低温下为淡黄色,室温下为棕红色。
氮氧化物较难溶于水,因而对眼和上呼吸道黏膜刺激不大。主要是进入呼吸道深部的细支气管和肺泡后,在肺泡内可阻留80%,与水反应生成硝酸和亚硝酸,对肺组织产生强烈刺激和腐蚀作用,引起肺水肿。硝酸和亚硝酸被吸收进入血液,生成硝酸盐和亚硝酸盐,可扩张血管,引起血压下降,并与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。
(4)二氧化硫
无色气体,密度为空气的2.3倍。加压可液化,液体相对密度1.434,沸点-10℃。溶于水、乙醇和乙醚。吸入呼吸道后,在黏膜湿润表面上生成亚硫酸和硫酸,产生强烈的刺激作用。大量吸入可引起喉水肿、肺水肿、声带痉挛而窒息。