4 курс / Общая токсикология (доп.) / Toxikologicheskaya_khimia_Ekzamen

74. Обнаружение и определение соединений свинца при химико-токсикологических исследованиях, их токсикологическое значение.

Токсичность соединений свинца. Оксид свинца применяется для приготовления некоторых красок, входит в состав свинцового пластыря. Карбонат свинца является одним из компонентов свинцовых белил. Большое токсикологическое значение имеет тетраэтилсвинец. Основным источником отравлений соединениями свинца является поступление их в пищевой канал, они соединяются с сульфгидрильными и другими функциональными группами ферментов и некоторых других жизненно важных белковых соединений. Соединения свинца тормозят синтез порфирина, вызывают нарушение функций центральной и периферической нервной системы.

Исследование минерализатов на наличие свинца. Для обнаружения свинца в органах трупов, крови, моче и других объектах биологического происхождения используют осадок, который образуется в минерализатах после разрушения биологического материала смесью серной и азотной кислот. Методика основана на изолировании этого препарата перегонкой с водяным паром . После разрушения биологического материала смесью серной и азотной кислот свинец выпадает в минерализате в виде белого осадка сульфата свинца. В результате соосаждения осадки сульфатов свинца и бария могут быть загрязнены ионами кальция, хрома, железа и др. При наличии хрома в осадке он имеет грязно-зеленую окраску. Для освобождения осадков сульфатов свинца и бария от примесей эти осадки промывают серной кислотой и водой, а затем осадок сульфата свинца растворяют в подкисленном растворе ацетата аммония:

Выделение ионов свинца из минерализата. К р-ру, содержащему ацетат свинца, прибавляют хлороформный р-р дитизона и взбалтывают. При этом образуется однозамещенный дитизонат свинца Pb(HDz) ₂, хлороформный раствор которого имеет оранжево-красную окраску:

Для маскировки мешающих ионов прибавляют цианид калия или гидроксиламин. Образовавшийся в хлороформной фазе однозамещенный дитизонат свинца разлагают HNO₃. При этом образуется нитрат свинца, который переходит в водную фазу, а дитизон остается в хлороформе, окрашивая его в зеленый цвет. В водной фазе определяют наличие ионов свинца с помощью реакций с хлоридом цезия, ацетатом меди и др. При наличии ионов свинца хлороформный слой сохраняет оранжево-красную окраску. Для подтверждения наличия дитизоната свинца в хлороформном слое его отделяют от водной фазы и переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 2 мл 1 н. р-ра азотной кислоты и взбалтывают. При этом в водную фазу переходят ионы свинца, а дитизон остается в хлороформном слое, окрашивая его в зеленый цвет. От хлороформного слоя отделяют водную фазу и определяют в ней наличие иоиов свинца при помощи описанных ниже реакций.

1.Реакция с хлоридом цезия и иодидом калия. При наличии ионов свинца образуются желто-зеленые игольчатые кристаллы, собранные в виде сфероидов: Pb²⁺ + CsCl + 3KI → Cs[PbI₃] + KCl+ 2K⁺

2.Реакция с ацетатом меди и нитритом калия. Образование черных или коричневых кристалликов, имеющих форму куба, указывает на наличие ионов свинца в водной фазе:

3.Реакции образования осадков. Оставшуюся водную фазу используют для обнаружения ионов свинца при помощи реакций образования осадков с иодидом калия, хроматом калия, сероводородной водой и серной кислотой.

75.ХТА Применение и токсичность соединений марганца. Соединения марганца относятся к веществам, которые в ряде случаев являются причиной отравлений. Эти соединения применяются в технике и медицине. Соединения марганца относятся к числу сильных протоплаз-матических ядов. Они действуют на центральную нервную систему, вызывая в ней органические изменения, поражают почки, легкие, органы кровообращения и т. д. При использовании концентрированных растворов перманганата калия для полоскания горла может наступить отек слизистых оболочек рта и глотки. Прием внутрь концентрированных растворов соединений марганца может быть причиной перфорации желудка. Соединения марганца могут вызвать отек голосовых связок и т. д. Соединения марганца накапливаются в печени. Они выделяются из организма через пищевой канал и с мочой. Исследование минерализатов на наличие соединений марганца. Ионы марганца, содержащиеся в минерализатах, определяют при помощи реакций с периодатом калия и персульфатом аммония. После окисления ионов марганца этими реактивами образуются перманганат-ионы, имеющие фиолетовую окраску. Обе реакции являются специфичными для обнаружения ионов марганца, так как катионы других металлов при окислении указанными реактивами не дают фиолетовой окраски. Реакция с периодатом калия КIO ₄. При взаимодействии ионов марганца с периодатом калия образуется темно-красный осадок. Образование этого осадка происходит главным образом в сильно разбавленных растворах соединений марганца. В присутствии фосфатов не образуется этот осадок, а происходит окисление ионов марганца Mn ²⁺ до MnO ₄ ^- : Выполнение реакции. В пробирку вносят 1 мл минерализата, 4 мл воды, 1 мл насыщенного раствора дигидрофосфата натрия и 0,2 г периодата калия. После нагревания пробирки на кипящей водяной бане в течение 20 мин при наличии ионов марганца в минерализате раствор приобретает красно-фиолетовую или розовую окраску. Предел обнаружения: 0,1 мкг марганца в 1 мл. Граница обнаружения: 0,02 мг марганца в 100 г биологического материала.Реакция с персульфатом аммония. В зависимости от условий выполнения реакции персульфат аммония может окислять ионы марганца с образованием различных соединений. При кипячении в кислой среде без катализаторов персульфат аммония окисляет ионы марганца до марганцовистой кислоты Н ₂ MnO ₄ : В щелочной среде без катализаторов персульфат аммония окисляет ионы марганца до MnО ₂ : В присутствии катализаторов (соли серебра или смесь 0,1 н. растворов нитратов кобальта, никеля и ртути) персульфат аммония окисляет ионы марганца до перманганат-ионов MnO ₄ ^- : Выполнение реакции. В пробирку вносят 1 мл минерализата, 4 мл воды, 1 мл насыщенного раствора дигидрофосфата натрия. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 5—6 мин. К горячему раствору прибавляют 1 каплю 10%-го раствора нитрата серебра и 0,5 г персульфата аммония. Смесь енова нагревают в течение нескольких минут При наличии ионов марганца в минерализате появляется красно-фиолетовая или розовая окраска.

76. Дробный метод исследования СОЕДИНЕНИЙ ХРОМА. токсичность соединений хрома. Они применяются в кожевенной и текстильной промышленностях, используются для хромирования металлических изделий, для производства спичек, красок, кино- и фотопленок. В химической промышленности соединения хрома применяются как окислители.Из соединений хрома, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, наиболее ядовитыми являются хроматы и дихроматы. Хроматы и дихроматы оказывают раздражающее и прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки, вызывая изъязвления. После поступления соединений хрома в организм через пищевой канал может наступать припухлость, а затем ожоги слизистых оболочек рта, пищевода и желудка. Пораженные соединениями хрома участки пищевого канала приобретают желтую окраску. При отравлении соединениями хрома могут наступить понос и кровавая рвота. Иногда рвотные массы имеют желтую или зеленую окраску. При поступлении в организм больших количеств пыли, содержащей соединения хрома, развивается пневмония. Исследование минерализатов на наличие хрома После разрушения биологического материала серной и азотной кислотами в полученном минерализате хром в основном находится в трехвалентном состоянии. Реакция образования надхромовой кислоты. Ионы хрома Cr ³⁺ окисляют при помощи персульфата аммония в присутствии катализатора (соли серебра) до дихромат-ионов. После прибавления пероксида водорода к дихромату образуется надхромовая кислота, имеющая голубую или сине-голубую окраску. Этой кислоте приписывают несколько формул: Н ₂ CrO ₆, Н ₃ CrO ₈, Н ₇ CrO ₁₀ и др. Образование надхромовой кислоты можно представить следующими уравнениями: Чувствительность реакции образования надхромовой кислоты понижается в присутствии солей железа (III) и сурьмы (III), для маскировки которых прибавляют фосфаты. Надхромовая кислота быстро разлагается в водных растворах. Поэтому из водных растворов ее экстрагируют органическими растворителями (этиловый эфир, этилацетат, амиловый спирт и др.), в которых надхромовая кислота более устойчива, чем в воде. При наличии ионов хрома Cr ³⁺ в мине-рализате слой органического растворителя приобретает окраску (от голубой до синей). Предел обнаружения: 2 мкг хрома в 1 мл. Граница обнаружения: 0,2 мг хрома в 100 г биологического материала. Реакция с дифенилкарбазидом. При выполнении этой реакции ионы хрома, находящиеся в минерализате, окисляют персульфатом аммония в присутствии катализатора (ионы серебра) до дихромат-ионов. Чувствительность этой реакции понижают ионы железа (III), сурьмы (III) и др. Для маскировки мешающих ионов прибавляют фосфаты. Образовавшиеся дихромат-ионы реагируют с дифенилкарбазидом. Вначале дихромат-ионы окисляют дифенилкарбазид (I) до дифенилкарбазона (II), который не имеет окраски. При дальнейшем окислении образуется дифенилкарбадиазон (III), имеющий светло-желтую окраску: При этой реакции дихромат-ионы восстанавливаются до двухвалентного хрома Cr ²⁺, но не до Cr ³⁺. Ионы Cr ²⁺ с енольной формой дифенилкарбазона (IV) дают внутрикомплексную соль (V), имеющую красно-фиолетовую окраску: