Ртуть и её соединения

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Ртуть и её соединения

Введение

Ртуть - удивительный химический элемент. Это очевидно хотя бы по тому, что ртуть - единственный металл, находящийся в жидком состоянии в условиях, которые мы обычно называемым нормальными. В таких условиях ртуть способна испаряться и формировать ртутную атмосферу. Именно эти свойства определили особое положение ртути в нашей жизни. Ртуть оказала человечеству огромные услуги. Много веков она находит применение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности - от киноварной краски до атомного реактора. На использовании различных свойств ртути были созданы самостоятельные отрасли промышленности, в том числе, добыча золота методом амальгамации, производство газоразрядных ртутных ламп, химических источников тока, хлора и каустической соды. Ртуть применяется в медицине, фармацевтике, стоматологии. Она служила теплоносителем в одном из первых реакторов на быстрых нейтронах.

Ртуть причастна к научным открытиями и техническим достижениям: изобретение Торричелли ртутного барометра, Амантоном и Фаренгейтом ртутного термометра, опыты Паскаля по изучению атмосферного давления, открытие сверхпроводимости Камерлинг-Оннесом, получившего в 1913 г. Нобелевскую премию, знаменитый опыт Майкельсона-Морли, доказавший отсутствие эфирного ветра при движении Земли, эксперименты Дж. Франка и Г. Герца, подтвердившие теорию строения атома Н. Бора, создание вакуум-насоса Ленгмюром и другое. Пары ртути были первым проявителем в фотографическом деле, который использовался Даггером. Особое значение ртуть имела для развития аналитической химии и открытия многих химических элементов и их соединений. Нобелевской премии был удостоен чешский химик Я. Гейровский, создавший полярографический метод химического анализа, где ртуть играет далеко не последнюю роль.

Однако ртуть может быть не только полезной, но и вредной для всего живого. В малых количествах она всегда присутствует в окружающей нас среде. При определенных условиях, особенно в результате промышленной и бытовой деятельности людей, ее концентрации в среде обитания могут заметно возрастать, что способно оказать негативное воздействие на наше самочувствие и состояние здоровья. Одна из самых известных экологических трагедий 20 столетия - болезнь Минамата - вызвана загрязнением окружающей среды ртутью.

Ртуть и её соединения. Общая характеристика

Ртуть (Hg) - химический элемент II группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева; атомный номер 80, относительная атомная масса 200,59; в состав природной ртути входят 7 стабильных изотопов с массовыми числами: 196 (распространенность 0,146%), 198 (10,02%), 199 (16,84%), 200 (23,13%), 201 (13,22%), 202 (29,80%) и 204 (6,85%). Природная ртуть характеризуется относительно устойчивым изотопным соотношением. Тем не менее в ней в небольших количествах присутствуют радиоактивные изотопы. Искусственно получено более 20 короткоживущих изотопов, из которых практическое значение имеют (метки в медицине, в аналитике, в технологических процессах) ²⁰³Hg (период полураспада 46,6 дня) и ¹⁹⁷Hg (64,1 ч). Ртуть в обычных условиях представляет собой блестящий, серебристо-белый тяжелый жидкий металл. Удельный вес ее при 20^оС 13,54616 г/см³; температура плавления = -38,89^оС, кипения 357,25^оС. При замерзании (-38,89^оС) она становится твердой и легко поддается ковке.

Даже в обычных условиях ртуть обладает повышенным давлением насыщенных паров и испаряется с довольно высокой скоростью, которая с ростом температуры увеличивается. Это приводит к созданию опасной для живых организмов ртутной атмосферы. Например, при 24^оС атмосферный воздух, насыщенный парами ртути, может содержать их в количестве около 18 мг/м³; такой уровень в 1800 раз превышает ПДК (предельно допустимую концентрацию) ртути в воздухе рабочей зоны и в 60000 раз ПДК в атмосферном воздухе. Ртуть способна испаряться через слои воды и других жидкостей. Кроме благородных газов, ртуть является единственным элементом, образующим пары, которые при комнатной температуре одноатомные (Hg^o). В нормальных условиях растворимость паров ртути в воде, свободной от воздуха, составляет около 20 мкг/л.

При действии на ртутные пары вольтовой дуги, электрической искры и рентгеновских лучей наблюдаются явления люминесценции, флюоресценции и фосфоресценции. В вакуумной трубке между ртутными электродами при электрических разрядах получается свечение, богатое ультрафиолетовыми лучами, что используется в технике при конструировании ртутных ламп. Это же явление легло в основу спектрального метода определения малых количеств ртути в различных объектах. Ртуть характеризуется очень низкой удельной теплоемкостью. Это ее свойство находило применение в ртутно-паросиловых установках. Еще одно замечательное свойство ртути связано с тем, что при растворении в ней металлов образуются амальгамы - металлические системы, одним из компонентов которых является ртуть. Они не отличаются от обычных сплавов, хотя при избытке ртути представляют собой полужидкие смеси. Соединения, получающиеся в результате амальгамирования, легко разлагаются ниже температуры их плавления с выделением избытка ртути, что нашло широкое применение при извлечении золота и серебра из руд. Амальгамированию подвержены металлы, смачиваемые ртутью. Стали, легированные углеродом, кремнием, хромом, никелем, молибденом и ниобием, не амальгамируются.

В соединениях ртуть проявляет степень окисления +2 и +1. В специальной литературе в таких случаях обычно указывается соответственно Hg(II) или Hg(I). Обладая высоким потенциалом ионизации, высоким положительным окислительным потенциалом, ртуть является относительно стойким в химическом отношении элементом. Это обусловливает ее способность восстанавливаться до металла из различных соединений и объясняет частые случаи нахождения ртути в природе в самородном состоянии. Обычно самородная ртуть содержит небольшие количества других металлов, в том числе золото и серебро, т. е., по сути, является амальгамой. Известны минералы ртути, в которых содержания благородных и других металлов очень высоки (ртутистое серебро, ртутистое золото, ртутистый палладий, ртутистый свинец, амальгамид золота и др.). Ртуть весьма агрессивна по отношению к различным конструкционным материалам, что приводит к коррозии и разрушению производственных объектов и транспортных средств. Так, в 1970-е гг. довольно актуальной была проблема загрязнения самолетов, в конструкции которых попадала ртуть, вызывающая жидкометаллическое охрупчивание алюминиевых сплавов. Самолеты направлялись на капитальный ремонт и даже снимались с эксплуатации.

На воздухе ртуть при комнатной температуре не окисляется. При нагреве до температур, близких к температуре кипения (300-350^оС), она соединяется с кислородом воздуха, образуя красный оксид двухвалентной ртути HgO, который при дальнейшем нагревании (до 400^оС и выше) снова распадается на ртуть и кислород. Желтый оксид ртути HgO получается при добавлении щелочей к водному раствору соли Hg(II). Существует и оксид ртути черного цвета (Hg₂O), нестойкое соединение, в котором степень окисления ее равна +1. В соляной и разбавленной серной кислотах и в щелочах ртуть не растворяется. Но она легко растворяется в азотной кислоте и в царской водке, а при нагревании - в концентрированной серной кислоте. Металлическая ртуть способна растворяться в органических растворителях, а также в воде, особенно при отсутствии свободного кислорода. Растворимость ее в воде зависит также от рН раствора. Минимальная растворимость наблюдается при рН=8, с увеличением кислотности или щелочности воды она увеличивается. В присутствии кислорода ртуть в воде окисляется до ионной формы Hg²⁺ (создавая концентрации до 40 мкг/л).

Ртуть реагирует с галогенами (хлор, йод, фтор, бром), серой, селеном, фосфором и другими неметаллами. Практическое значение имеют йодная ртуть HgJ, хлористая ртуть (каломель) Hg₂Cl₂ и хлорная ртуть (сулема) HgCl₂. При взаимодействии ртути с серой образуется сульфид ртути HgS - самое распространенное в природе ее соединение, в форме которого добывается почти вся ртуть. Оно известно в трех модификациях: красная (идентичная минералу киноварь), черная (черный сульфид ртути, или метациннабарит) и в-киноварь (в природных условиях не обнаружена). Из других соединений ртути известны такие, как гремучая ртуть Hg(ONC)₂, нитрат Hg(NO₃)₂, сульфат (HgSO₄) и сульфит (HgSO₃) ртути, красный и желтый йодид ртути и др. При воздействии на соли ртути аммиака образуются комплексные соединения (белый плавкий преципитат HgCl^.2NH₃, белый неплавкий преципитат HgNH₂Cl и др.).

Существует большое количество ртутьсодержащих органических соединений, в которых атомы металла связаны с атомами углерода. Среди них выделяют две основных группы: 1) арилртутные соединения, как правило синтетические, характеризующиеся присутствием в их молекуле радикала ароматических углеводородов; 2) алкилртутные (метил- и диметилртутные) соединения, имеющие в своем составе однозамещенный углеводородный радикал и образующиеся в природных условиях (например, ион метилртути СH₃-Hg⁺). Химическая связь углерода и ртути очень устойчива. Она не разрушается ни водой, ни слабыми кислотами, ни основаниями. С позиций опасности для живых организмов (т. е. с позиций токсикологии - науки о ядах) наиболее токсичными из металлоорганических соединений ртути являются алкилртутные соединения с короткой цепью, прежде всего, метилртуть.

Применение ртути

Мы уже говорили, что основными потребителями ртути в «научных» целях в средние века были алхимики. Она использовалась для амальгамирования, в медицине находила употребление в виде сулемы, каломели, составной части различных мазей, для изготовления зубоврачебных амальгам и во всевозможных медицинских приборах. В настоящее время трудно найти какую-либо отрасль народного хозяйства, где бы она не использовалась. Перечислим лишь некоторые из них.

Сейчас есть ртутные турбины, которые приводятся в движение ртутным насыщенным паром. Используются также бинарные системы, когда наряду с водяными парами в котлах находятся пары ртути. Такие установки особенно экономически выгодны там, где мало воды и охлаждение установок воздушное. Широко применяются ртутно-жидкостные манометры, служащие для измерения давления жидкостей и газов.Всем известны ртутно-кварцевые лампы - электрические приборы для облучения ультрафиолетовыми лучами. Они широко используются в медицине. Нам, северянам, более, чем кому-либо, известно такое искусственное солнце.В электротехнике распространены ртутные выпрямители - ионные преобразователи с жидким ртутным катодом. Они служат, например, для преобразования трехфазного электрического тока в постоянный. Известны ртутные горизонты - приборы, в которых имеется сосуд с ртутью, горизонтальная поверхность их используется в качестве зеркала при некоторых астрономических наблюдениях. Есть также ртутные диффузионные насосы, ртутные прерыватели, различные термометры. В сельском хозяйстве ртутные препараты применяются для протравы семян. В химической промышленности сульфат ртути используется в стве катализатора для получения уксусного альдегида из ацетилена. При электролизе поваренной соли с целью получения хлора и едкого натра сейчас применяют ртутные катоды, позволяющие получать едкий натр высокой чистоты. Незаменима ртуть и в производстве специальных красок для покраски подводных частей морских судов. Дело в том, что содержащаяся в краске ртуть под воздействием хлора морской воды образует сулему, отравляюще действующую на морские организмы, которые, прикрепляясь к днищам судов, своими выделениями усиливают коррозию и износ металла обшивки.Применяется ртуть даже и в такой области, как производство фетра. Соли ртути обезжиривают пух; попытки замены здесь вредных ртутных солей другими соединениями не дали пока положительных результатов.

Даже краткий перечень областей применения ртути показывает, что она имеет огромное значение в экономике народного хозяйства. Поэтому расширение поисков месторождений и разведка уже найденных имеет большое значение в развитии и стабилизации ртутнодобывающей промышленности области и всей нашей страны. Вместе с положительными чертами ртуть обладает и отрицательными - высокой токсичностью. И об этом не надо забывать, в противном случае из друга ртуть может превратиться во врага.

Отравления металлической ртутью

Ртуть применяется в промышленности в виде металлической ртути, сулемы, азотнокислой ртути, каломели, гремучей ртути. Пары ртути очеиь токсичны, при поступлении в пищеварительный тракт металлическая ртуть малотоксична и почти полностью выводится с калом. Ртуть относится к группе тиоловых ядов, блокирует сульфгидрильные группы белковых соединений, что приводит к глубоким нарушениям обмена веществ, особенно в ЦНС.Особо следует остановиться на участившемся в последние годы явлении микромеркуриализма из-за неконтролируемых выбросов во внешнюю среду ртути и ее соединений, загрязнения производственных, учебных и жилых помещений. Еще в прошлом веке в Англии были описаны случаи нервно-психических заболеваний у рабочих, занятых обработкой фетра нитратом ртути («шляпное безумие»), в Японии -- болезнь Минамата -- при отравлении микродозами метилртути. Поскольку аналогичные состояния в России не описаны, клиницистам следует обращать внимание на любой случай неясных нервно-психических заболеваний и иметь в виду возможность микромеркуриализма. При этом микромеркурурия может составлять 0,002--0,1 мг/л, увеличиваясь при детоксикации унитиолом, что характерно для ртутных отравлений .

При массовых ртутных отравлениях могут встречаться такие клинические формы, как ртутная нейроаллергия (синдром Феера, акродиния, ртутная энцефалопатия). При этом состоянии в результате поражения промежуточного мозга возникают многообразные симптомы: дистрофия кожи, псевдопараличи, мышечная и артериальная гипотония, астено-невротические состояния и ве- гето-сосудистая дистония. Дистрофия волосяных фолликулов и облысение напоминает небезызвестные признаки отравления другими металлами, таллием. Диагноз уточняется после определения ртути в моче .

Токсикокинетика отравления металлической ртутью

Пары металлической ртути хорошо проникают в организм через легочные мембраны благодаря высокому содержанию в них липидов, одновременно поражая легкие в виде специфических пневмопатий с ателектазами. Депонируется ртуть прежде всего в ЦНС. Элиминация ее осуществляется почками, может задерживаться в них на некоторое время. Металлическая ртуть может попасть и через желудочно-кишечный тракт, хотя всасывается из него очень мало, а также через кожу и слизистые оболочки. Надо учесть возможность поступления ртути через плаценту к плоду, вызывающей у него соответствующие нарушения. Поэтому беременных надо немедленно удалять из опасной зоны.В организме ртуть накапливается преимущественно в органах, богатых липидами: нервная система, мембраны альвеол, печень, почки, эндокринные железы.Клинически все виды отравления ртутью подразделяются на острые и хронические. В основе такого деления лежит быстрота и тяжесть (выраженность) симптоматики, прогредиентность течения, обусловленные дозой и экспозицией яда. В определенной мере такая классификация условна. Большое значение имеет возраст, анатомо-физиологические особенности и состояние дезинтоксикационных свойств организма, проверяемых по ряду биохимических параметров, в том числе ферментативных, и уровню сульфгидрильных групп в крови. Аналогичные взаимоотношения характерны и для выраженности (тяжести) определенных симптомов и степени поражения отдельных органов и систем: наиболее опасны отравления у детей первых месяцев жизни.

Патогенез отравления металлической ртутью

Ртуть относится к ферментным ядам, которые проявляют свое действие даже в ничтожных количествах. Попадая в организм, ионы ртути, связываясь с сульфгидрильными группами, блокируют активность тиоловых ферментов и цитохрома, синтез белка и РНК в клетках. При достаточно высокой концентрации ртуть связывается также с амино- и карбоксильными группами, образуя прочные ртутьпротеиновые комплексы .

В результате этого в тканях, в первую очередь в центральной нервной системе, почках, печени, возникают дистрофические и некробиотические процессы. В печени органические соединения ртути депонируются наиболее длительно; почки освобождаются от ртути и ее соединений быстрее. В зависимости от способа проникновения ртути в организм могут поражаться также легкие, кишечник, кожа, слизистые оболочки, сердце, мышцы.

Характер и клиника органных поражений обусловлены химическими особенностями соединений ртути, дозой, скоростью поступления в организм. Действие ртути на организм в значительной мере индивидуально, но сильнее всего от него страдают женщины и дети.

Клиническая картина отравления металлической ртутью

В основе клинической картины отравления ртутью лежит способность различных тканей к ее депонированию. Из-за полиорганности поражений отмечаются самые различные симптомы.

Клиника отравления развивается очень бурно. Появляется резкая слабость, головная боль, тошнота, рвота, металлический вкус во рту, слюнотечение, боли в животе, кровавые поносы. На деснах - сине-черная кайма в результате контакта ртути с сероводородом полости рта. Через несколько дней наблюдается олиго- или анурия с развитием острой почечной недостаточности. При вдыхании высоких концентраций ртути через 1-2 дня возникает стоматит, саливация, металлический вкус во рту, понос, пневмония, поражение почек с клиникой ОПН.

На первое место в клинике ртутных поражений выступает патология центральной и периферической нервных систем. Неврологическое обследование свидетельствует о поражении различных отделов головного мозга: коры, подкорковых структур, ствола, мозжечка. Встречаются острые психотические реакции и психозы, эпилептиформные судороги клонико-тонического характера. Для миелопатического синдрома характерно наличие парестезий по ходу нервных стволов, снижение, вплоть до полного исчезновения, сухожильных рефлексов. Реже бывают поражения черепно-мозговых нервов (языкоглоточного -- нарушения глотания и вкуса, глазодвигательного -- птоз, анизокория и пр.). Встречаются нарушения со стороны зрительного нерва.

Если очаговая симптоматика встречается не так часто (4--5%), то почти а 100% случаев хронического отравления ртутью имеет место вегетоастенический синдром, неврозы и психастении, коллаптоидные состояния, субфебрилитет, артериальные дистонии, соматоневрозы. Обычно они предшествуют поражениям, а при дальнейшем воздействии ртутью являются фоном более тяжелых поражений нервной системы и внутренних органов.

Соматические и эндокринные нарушения, как следствие длительного воздействия ртути на ткани и ферментные системы, содержащие сульфгидрильные группы, тесно связаны друг с другом метаболическими и патогенетическими механизмами. К ним относятся следующие синдромы: нефропатический, гепатотоксический, миокардиодистрофический, легочный и эндокринный.

В дальнейшем присоединяются изменения со стороны крови в виде базо- и эозинофилии, анемии, лейкопении, реже -- агранулоцитоза. Длительность клинических проявлений зависит от дозы, длительности влияния ртути на организм, но симптомы, даже при отсутствии ртути в организме по

Токсикокинетика отравления соединениями ртути

Ртуть в составе лекарственных препаратов или химических соединений может поступать в организм через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. Высокие концентрации в плазме крови обнаруживаются при вдыхании паров ртути. Из желудочно-кишечного тракта хорошо всасываются соли ртути. Через неповрежденную, кожу всасывание весьма незначительно (однако при длительном использовании ртутной мази возможно хроническое отравление). Элементарная ртуть из ЖКТ практически не всасывается (0,1%).

В крови ртуть частично связывается с белками и форменными элементами крови, из нее попадает в различные органы и ткани. При этом органические соединения ртути, благодаря высокой липидорастворимости, легко проникают через гисто-гемэтические барьеры, в том числе через гемато-энцефалический барьер в мозг, через плаценту в организм плода.

Неорганические соединения поступают в организм медленнее и быстрее выводятся. Соединения ртути депонируются в печени, почках, ЦНС, сердце, кишеннике, в щитовидной железе. Наиболее долго ртуть задерживается в ЦНС и в печени. В тканях может происходить переход органических соединений в неорганические и при этом проявляться токсическое действие. Выводится ртуть в основном почками и желудочно-кишечным трактом. При выведении ртути почками происходит их повреждение. Период полувыведения метилртути 72--75 дней, неорганических соединений -- 42 дня. Выводятся препараты ртути также слюнными и молочными железами, но медленно [3].

Механизм токсического действия ртутных соединений

Ионы ртути, связываясь с сульфгидрильными группами белков клеточных мембран и ферментов, блокируют окислительные процессы, снижают содержание в клетках РНК, нарушают синтез белка на различных стадиях. При этом снижается активность цитохромов, нарушается тканевое дыхание, в результате возникают некротические процессы в тканях (почечные канальцы, слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта, ЦНС, ткани) [2].

Клиническая картина отравления соединениями ртути

Зависит от соединения ртути, от пути его поступления в организм и от количества всосавшейся ртути.

При приеме препаратов ртути внутрь возникают тяжелые желудочно-кишечные расстройства: чувство жжения пищевода, желудка, рвота, часто с кровью, боль в животе, диарея. В тяжелых случаях возникает дегидратация, гиповолемия, которая может привести к развитию шока. В последующие 2--3 дня возникает тяжелое повреждение почек с протеинурией, гематурией, олигурией вплоть до полной анурии и уремии. В связи со рвотой, диареей и голоданием возникают гипохлоремия и ацидоз. В последующие дни появляются стоматит и гингивит, характерные для отравления ртутью. При своевременно начатой и рациональной терапии период олигурии и анурии может смениться полиурией, которая продолжается 2--3 недели. Постепенно диурез нормализуется, но восстановление функции почек происходит медленно.Если отравление произошло парами ртути (ингаляционный путь), на первый план выходят симптомы поражения верхних дыхательных путей, бронхов. Возникает кашель, одышка, цианоз, повышается температура тела. Через несколько часов развивается тяжелая пневмония, которая может осложниться отеком легких. Одновременно появляются симптомы поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, понос) и ЦНС (вялость, сонливость, речь становится смазанной, затрудненной, снижается острота зрения, слуха, нарушается периферическое кровообращение). При попадании ртути через кожу (отравление ртутными мазями) характерен токсический дерматит.

Изолирование органических соединений ртути

Объектом исследования при отравлениях могут быть:

-печень;

-почки;

-моча;

-кровь.

Изолирование соединений ртути включает следующие этапы:

1-ый этап. Навеску объекта настаивают с 3 М раствором хлороводородной кислоты 2 раза по 30-60 мин, затем смесь центрифугируют.

2-й этап. Надосадочную жидкость экстрагируют хлороформом.

Для изолирования соединений ртути из мочи вначале к объекту добавляют концентрированную хлороводородную кислоту и настаивают 30 мин. Затем проводят трехкратно экстракцию хлороформом.

Для изолирования органических соединений ртути из крови к объекту добавляют раствор гидроксида натрия. Смесь нагревают на водяной бане 5-10 мин. Полученную однородную жидкость смешивают с концентрированной хлороводородной кислотой и настаивают 10-15 мин,затем центрифугируют. Из надосадочной жидкости соединения ртути экстрагируют хлороформом.

Метод минерализации для обнаружения ртути в объекте.

При использовании общепринятых методов минерализации ртуть практически полностью теряется, так как её соединения летучи. Поэтому делались многочисленные усовершенствования стадии минерализации объекта. В настоящее время в химико-токсикологическом анализе используется частичная(деструктивная) минерализация в модификации А.Н. Крыловой.

К объекту массой 20 г( печень или почки раздельно) добавляют 5 мл воды очищенной, 1 мл этилового спирта и 10 мл концентрированной азотной кислоты. Затем по каплям добавляют 10 мл концентрированной серной кислоты. Такой процесс позволяет контролировать процесс разложения азотной кислоты. Этому способствует и наличие этилового спирта, который способен связывать некоторое количество азотной кислоты непрочной эфирной связью. По окончании добавления серной кислоты колбу оставляют на 15 мин при комнатной температуре до прекращения выделения оксидов азота, а затем нагревают на водяной бане 10-20 мин. Если при нагревании реакция протекает слишком бурно с выделением бурых паров, то добавляют 30-50 мл горячей воды. Горячий деструктат фильтруют в колбу с 20 мл насыщенного раствора мочевины, который добавляют для проведения денитрации. В данном случае не требуется более сильных восстановителей, так как наличие этанола и условия проведения деструкции приводят в итоге к образованию азотной кислоты и оксидов азота низшей степени окисления.

Избыток мочевины удаляют нагреванием в присутствии серной кислоты.

Деструктат разбавляют водой до определенного объема и далее проводят необходимые испытания.

Данный метод позволяет разрушить основные структурные элементы тканей (неразрушенными остаются жиры и трудноокисляемые аминокислоты). Связь ртути с белками разрушается.

Оценка метода. Метод позволяет достаточно быстро и полно разрушить связь ртути с белками. Потеря ртути составляет не более 10 % при её содержании от 0,5 до 1,0 мг в 100 г объекта.

Качественный анализ.

Для обнаружения ртути в минерализате используют рекомендованы атомно-абсорбционная спектрометрия и химический метод.

Оценка метода. Предел обнаружения ртути составляет 15мкг в 1 мл исследуемой пробы.

Химический метод. В минерализате, полученном по методу А.Н. Крыловой, ртуть содержится в виде сульфата ртути. Для обнаружения иона ртути используют реакции с дитизоном и йодидом меди(I).

1)Реакция с дитизоном(предварительная).1/2 часть минерализата помещают делительную воронку, прибавляют 10 мл 10% раствора сернокислого гидроксиламина или аскорбиновой кислоты, 5 мл хлороформа и 3 мл 0,01% раствора дитизона. Смесь взбалтывают. При наличии ртути в минерализате наблюдают желто-оранжевую окраску слоя хлороформа. 2.1 Токсикокинетика отравления соединениями ртути

Оценка.Предел обнаружения ртути по данной реакции составляет 0,05 мкг в 1 мл исследуемого раствора. Реакции придается судебно-химическое значение при отрицательном результате.

2)Реакция с йодидом меди(I)-подтверждающая. К части минерализата прибавляют 10мл взвеси йодида меди(I). Наблюдается образование розового,красного или оранжево-красного осадка.

Оценка. Предел обнаружения -1 мкг ртути в исследуемом объеме.

Количественное определение содержания ртути

Для определения содержания ртути используют атомно-абсорбционную спектрометрию, фотоколориметрической метод и визуальную колориметрию.

1)Атомно-абсорбционную спектрометрию проводят по величине светопоглощения при длине волны характерной для ртути линии резонансного перехода при 253,7 нм. Для расчета концентрации используют градуировочный график или метод добавок.

2)Фотоколориметрический метод основан на получение окрашенного комплекса с дитизоном. 1/2 часть минерализата помещают в делительную воронку, добавляют 10 мл 10% раствора сульфата гидроксиламина, 5 мл четыреххлористого углерода и 0,3 мл 0,01% раствора очищенного дитизона до получения устойчивого изумрудно-зеленого окрашивания органической фазы. Затем производят в течение 30 с энергичное встряхивание делительной воронки. Слой органической фазы окрашивается в желтый или оранжевый цвет. Экстракцию повторяют несколько раз. Определяют величину светопоглощения экстракта при длине волны 485 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм по отношению к четыреххлористому углероду. Расчет содержания ртути в деструктате проводят по калибровочному графику. По этой методике возможно определение 5 и более мг ртути в 100 г объекта.

3)Визуальный колориметрический метод основан на получении окрашенного соединения соли ртути с йодидом меди(I). Полученную окраску сравнивают с цветом серии стандартов с известной концентрацией того соединения. Этот анализ отличается простотой и быстротой проведения, но не отличается достаточной точностью. Метод рекомендован А.Ф. Рубцовым для определения ртути в биологических объектах. В настоящее время этот метод используется, в основном, при определении ртути в различных пищевых продуктах после их минерализации.

К половине объёма деструктата добавляют 250 мл воды очищенной и 10 мл взвеси йодида меди(I). Взвесь окрашивается в телесный, розовый или кирпично-красный цвет в зависимости от количества ртути.

Полученный и промытый 50 мл смеси ацетона или этанола с 2% раствором сульфата натрия (1:1) осадок визуально сравнивают со шкалой ,содержащей от 0,5 до 12 мкг ртути и приготовленной по той же методике.

Метод является специфичным и чувствительным и позволяет определять 0,5 мкг ртути в половине объёма деструктата. Ошибка метода составляет, в зависимости от количества ртути, от 2 до 13%.

Обнаружение и определение ртути в моче.

Необходимость анализа мочи на присутствие ртути и оределение её количества возникает во время профилактических осмотров работающих, связанных с вредными условиями труда при подозрении на контакт больного с ртутью или его препаратами в домашних условиях.

К суточному объёму мочи прибавляют 2-5 мл куриного белка и 0,5-1,0 г хлорида натрия. Полученную смесь нагревают на водяной бане при постоянном помешивании.

В процессе нагревания белок коагулирует в виде хлопьев, сорбируя на себе ртуть. Полученный альбуминат ртути отфильтровывают, промывают водой, спиртом и осушивают эфиром. Если в моче содержалась ртуть, на спиральках появляется налет металлической ртути.Спиральки помещают в узкую пробирку, добавляют 2-3 кристаллика йода. Пробирку на расстоянии 1-2 см от верхнего края охлаждают с помощью мокрой ваты или фильтровальной бумаги. Затем осторожно проводят нагрев места пробирочки, где находятся спиральки и йод возгоняется, образуя йодиды ртути( I и II), которые на месте охлаждения пробирочки образуют кристаллический налет. При рассматривании налета под микроскопом наблюдают красные () и зеленые ромбической формы кристаллы.

Для определения содержания ртути в анализируемом объеме мочи полученный возгон в пробирочке обрабатывают раствором йода в йодиде калия.

К полученному раствору тетрайодмеркурата калия добавляют сульфат меди (II), сульфит натрия. Образуется осадок, окрашенный в телесный или розовый цвет.

Полученный осадок тетрайодмеркурата меди сравнивают визуально с калибровочной шкалой, построенной с разными концентрациями ртути, и определяют содержание ртути в исследуемом суточном объёме мочи.

Заключение

ртуть соединение отравление

Таким образом, ртуть и её соединения, несмотря на широкое применение, необходимость в использование и, в отдельных случаях, незаменимость, являются опасносными и токсичными . Необходимо производство продукции с минимальным использованием ртути и её соединений, поиск веществ, их заменяющих. Немаловажным является просвещение населения об опасности ртути, мерах безопасности при непосредственном контакте.

Были рассмотрены метод химико-токсикологического анализа. В результате чего можно сделать вывод, что необходимо его усовершенствование: сделать более точным и менее продолжительным.

Размещено на Allbest.ru