Размещено на http: //www. allbest. ru/

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный медицинский университет»

Кафедра химии

Реферат на тему:

«Клинические симптомы отравления неорганическими соединениями ртути. Их изолирование, обнаружение и количественное определение.»

Выполнила:

Семенец Э.С.

Проверила:

Тремасова Светлана Викторовна

Волгоград 2016

Оглавление

• Введение
• 1. Отравления неорганическими соединениями ртути. Клинические симптомы
• 2. Обнаружение и изолирование соединений ртути из биологического материала
• 3. Количественное определение соединений ртути

Введение

Токсическое действие ртути и ее соединений было известно еще в античные времена. Уже тогда ртуть относили к ядовитым веществам, были описаны примеры ртутных отравлений и указаны способы их лечения. Более того, именно из-за токсичности ртуть в те времена находила ограниченное применение в медицине. Позже на ядовитые свойства ртути неоднократно обращали внимание арабские алхимики и врачи, которые заметили, что змеи и скорпионы покидают жилища, где была разлита ртуть.

О вредном влиянии ртути люди знали и в средние века, и значительно позже, однако эти сведения не имели широкого распространения. Такое положение вещей сохранялось вплоть до 50-х годов ХХ века.

Алхимики часто использовали ртуть в своих экспериментах. Например, некоторые из них демонстрировали «получение» золота из ртути. В одном из вариантов вместо чистой ртути брали амальгаму золота (которая внешне похожа на ртуть). Амальгаму упаривали на глазах у зрителей, и на дне сосуда оставалось золото. Правда, вместе с золотом образовывалось большое количество паров ртути. Алхимики не уделяли внимания токсичности ртути, в результате много искателей «философского камня» пострадало от отравлений.

Работа со ртутью нанесла непоправимый вред здоровью многих ученых. Паскаль, Фарадей и Ньютон стали жертвами тяжелого ртутного отравления.

Следует отметить, что мнения о влиянии металлической ртути на организм довольно противоречивы. Например, в литературе указывается, что при приеме внутрь даже значительных количеств металлической ртути не возникает каких- либо вредных последствий. Однако ряд фактов свидетельствует, что воздействие металлической ртути на организм нельзя считать безвредным.

• Основными источниками ртутных отравлений являются пары ртути, а также ее соединения, среди которых наибольшую опасность представляют ртутьорганические производные. Однако в данной работе мы будем рассматривать лишь отравления неорганическими соединениями ртути.
• В наше время ртуть и ее соединения применяются в технике, химической промышленности, медицине. Оксид и другие соединения ртути применяется в медицине для приготовления мазей. В технике она используется при изготовления ламп, термометров и ряда приборов. Существуют три группы веществ, отличающиеся токсическими свойствами: а) элементарная металлическая ртуть; б) неорганические ее соединения; в) органические соединения. Наиболее часто используемыми неорганическими соединениями ртути являются оксиды ртути (I) и (II), амидохлорид ртути, хлориды ртути (I) и (II), цианид ртути (II), ацетат ртути, бромид ртути (II), сульфид ртути (II). Желтый оксид ртути (II) входит в состав глазной мази, а амидохлорид ртути -- в мази для лечения кожных заболеваний. Красный оксид ртути (II) применяется для получения красок. Хлорид ртути (I) или каломель используется в пиротехнике и как фунгицид. Хлорид ртути (II) или сулема применяется в медицине как дезинфицирующее средство, в технике она используется для обработки дерева, получения некоторых видов чернил, травления и чернения стали, в сельском хозяйстве как фунгицид. Органические соединения ртути, нашли широкое применение в сельском хозяйстве как фунгициды, пестициды и средства для обработки семян (гранозан, крезан, галлотокс, аретан). Большинство этих соединений являются токсичными.

1. Отравления неорганическими соединениями ртути. Клинические симптомы

ртуть отравление неорганический

Органическая и неорганическая ртуть, широко используемая в домашнем хозяйстве, медицине, сельском хозяйстве и в промышленности, нередко становится причиной острых и хронических отравлений у детей. Увеличение частоты отравлений ею во всем мире связано с загрязнением биосферы отходами производств, использующих ртуть, а также с широким применением пестицидов. Отравления возникают при употреблении муки, приготовленной из обработанных солями ртути зерен, гороха, подсолнечника, а также фруктов, зараженной рыбы, мяса.

Отравления могут быть вызваны и применением лекарственных препаратов: хлорид ртути -- входит в состав некоторых кремов для кожи в качестве антисептика; двухлористая ртуть (сулема) -- прежде использовалась в качестве антисептика; амидохлорид ртути -- содержится в белой ртутной мази. Токсичными являются и ртутные мочегонные, в связи с чем они почти не применяются на практике. Ртутное мочегонное хлормеродрин (промеран) используется при рентгенографическом сканировании почек и мозга. При патологии почек токсичность этих препаратов резко возрастает.

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 ртути 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.

Механизм токсического действия соединений ртути

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).

Клинические симптомы отравления соединениями ртути

Зависят 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.

Классификация отравлений ртутью.

Отравления ртутью могут быть острыми и хроническими. Острые отравления наступают при быстром поступлении в организм больших доз яда. Острые отравления возможны при авариях, несчастных случаях или грубом нарушении техники безопасности, например, при разрушении ртутных термометров от перегрева, нагревание ртути без мер предосторожности, попадании внутрь солей ртути, а также при пожарах.

При острых отравлениях ощущается металлический вкус во рту, происходит повышение температуры, наблюдается общая слабость. У пострадавших пропадает аппетит, наблюдается рвота, понос и острые боли в животе, набухают и кровоточат десна, расшатываются зубы. При действии паров происходит поражение верхних дыхательных путей, воспаление и отек легких. При острых отравлениях ртутью обычно не наблюдается изменений нервной системы, которые характерны для хронических отравлений.

Острые отравления солями ртути во многом напоминают отравление ее парами. Соли ртути (I) значительно более токсичны, чем соли ртути (II). Смертельная доза сулемы HgCl2 составляет 0.1-0.4 гр. Попадая в организм, соли ртути быстро всасываются через желудочно-кишечный тракт. Наименее опасны малорастворимые нелетучие соединения ртути.

В некоторых случаях летальный исход наступал через 10-30 и даже 50 и более дней после отравления. При действии больших доз солей ртути смерть наступает через 1-1.5 суток.

Органические соединения ртути во много раз токсичнее паров ртути, сулемы, цианида ртути и других неорганических производных.

К счастью, острые отравления парами ртути, ее солями и ртутьорганическими соединениями встречаются довольно редко.

Гораздо чаще случаются хронические ртутные отравления, которые происходят при продолжительной (месяцы и годы) работе в помещениях, воздух которых содержит небольшие количества паров ртути - в десятки и даже сотни раз ниже ПДК - 0.01 мг/м3.

Обычно различают три степени интоксикации под действием малых количеств ртути (микромеркурализм). Первая степень характеризуется снижением работоспособности, быстрой утомляемостью и повышенной возбудимостью. При второй степени также появляются головные боли, необоснованное беспокойство, повышенная раздражительность, ослабевает память. Наконец при третьей степени микромеркурализма возникают симптомы, типичные для хронического отравления.

Типичными признаками хронических отравлений ртутью являются апатия, сонливость, головные боли и головокружения. Появляется дрожание пальцев, позднее - век, губ и даже всего тела. Наблюдается ослабление мышц, уменьшение чувствительности, ослабление вкусовых ощущений, резко снижается острота обоняния.

При хроническом отравлении может наступать органическое поражение подкорковых узлов, это приводит к появлению раздражительности, бессонницы, или сон становится беспокойным, наполненным кошмарами. Память у человека слабеет, появляется беспричинный страх и депрессия. При более тяжелых отравлениях происходит нарушение психики и интеллекта, человек впадает в бредовое состояние, в тяжелых случаях наступает резкое ухудшение здоровья и смерть. Кроме нервной системы поражаются и другие органы человека.

Часто симптомы отравления очень малыми дозами ртути выражены нечетко, что приводит к неправильным диагнозам.

Неорганические соединения ртути: сулема (ртути дихлорид), киноварь (ртути сульфид), каломель (ртути монохлорид), ртути нитрат, ртути амидохлорид, ртути оксицианид, ртути салицилат, ртути дийодид и др.;

Смертельные дозы сулемы, диоцида и дийодида ртути при приеме внутрь составляют для взрослых 0,5--4 г.

Патогенез и симптомы отравления ртутью и ее соединениями.

Неорганические и органические соединения ртути относятся к тиоловым ядам. Сущность токсического действия заключается в их способности вступать в реакцию с сульфгидрильными группами ферментных систем клетки. Блокада этих групп приводит к инактивации ряда важнейших ферментных систем.

В клинической картине интоксикации органическими и неорганическими соединениями ртути имеются определенные различия. Если отравление вызвано неорганическими соединениями, в частности сулемой, преобладают симптомы поражения пищеварительного аппарата и выделительных органов. При интоксикации же ртути органическими веществами на первый план выступают симптомы поражения центральной нервной системы, а также нарушения гемодинамики.

Наиболее ранним и существенным в патогенезе острого отравления сулемой (при приеме внутрь) является образование рыхлого альбумината при взаимодействии ее с белками, что определяет глубокое проникновение в подлежащие ткани и прижигающее действие препарата на слизистые оболочки пищеварительного аппарата. В результате этого возникают ожог слизистых оболочек, диспепсические явления; возможно развитие шокового состояния.

Резорбтивное действие препаратов ртути обусловлено в первую очередь блокированием тканевых тиосодержащих ферментных систем (сукцинатдегидрогеназа, пируватоксидаза, гексокиназа, аденозинтри-фосфатаза и др.), что приводит к нарушению обменных процессов в клетках и их гибели. В результате этого поражаются центральная нервная система, аппарат кровообращения, а позднее (со 2--3-го дня) почки (острая почечная недостаточность по типу азотемической уремии) вследствие массивного некроза почечных канальцев.

Причиной смертельных исходов при отравлении сулемой и другими солями ртути могут быть шок, паралич жизненно важных центров, острая сердечно-сосудистая недостаточность (угнетение сердечной деятельности, капилляротоксическое действие ртути) или тяжелая уремия («сулемовая» почка), вторичные септические осложнения. Действием ртути на путях ее выделения из организма объясняется также язвенный стоматит и геморрагический колит, возникающие через несколько суток после отравления. Могут появиться также стойкие рубцовые изменения в пищеварительном аппарате (стеноз пищевода, привратника).

При парентеральном введении токсических доз лекарственных препаратов ртути преобладают явления острой сердечно-сосудистой недостаточности и поражения почек (некронефроз, анурия). В дальнейшем развиваются остальные явления ртутного отравления.

Симптомы интоксикации появляются через несколько часов после приема сулемы или другого препарата ртути, принятого внутрь. Больные жалуются на жжение и боль во рту, жгучую боль за грудиной (по ходу пищевода) и в надчревной области (в желудке), металлический вкус во рту, одышку, сердцебиение. Отмечаются повышенное слюноотделение, медно-красная окраска слизистой оболочки рта и глотки, кровоточивость и набухание десен, набухание губ, языка, лимфатических желез, тошнота, частая упорная рвота, нередко с примесью крови, а через несколько часов -- понос с тенезмами, слизью, кровью. При отравлении монохлоридом ртути испражнения имеют зеленоватую окраску. Наблюдаются общая слабость, упорная головная боль, насморк, кашель, осиплость голоса, боль при глотании, повышенная возбудимость, судороги в икроножных мышцах, эпилептиформные припадки, помрачение сознания. В этом периоде могут возникнуть коллаптоидная реакция (резкая прострация, слабый частый пульс, бледность, резкое снижение артериального давления), шоковое состояние.

В дальнейшем (со 2--3-го дня) при ослаблении диспепсических проявлений нарастают симптомы поражения почек («сулемовая» почка). Резко снижается количество мочи, вплоть до олигурии и полной анурии, в моче появляются белок (3--12%), эритроциты, эпителий, зернистые и гиалиновые цилиндры, увеличение остаточного азота, калия и мочевины крови, снижение резервной щелочности плазмы (ацидоз). На 2-й день интоксикации могут быть также язвенный стоматит и гингивит. Они характеризуются наличием темной каймы сернистой ртути на губах и деснах, опуханием и болезненностью подчелюстных, околоушных и регионарных лимфатических желез, дурным запахом изо рта. Язвенный геморрагический колит характеризуется тенезмами, болью в животе, непрекращающимся поносом с кровью. В крови обнаруживаются лейкоцитоз с палочкоядерным сдвигом, повышение СОЭ, гипохромная анемия.

При вдыхании ртути отмечаются общее недомогание, головная боль, саливация, металлический вкус во рту, покраснение и набухание десен с появлением на них темной каймы сульфида ртути (ртутный стоматит). Начинается озноб и процесс протекает по типу «металлической» лихорадки. Возможен токсический отек легких.

Клинические проявления интоксикации сходны независимо от путей поступления ртутьорганических соединений в организм. Наряду с указанными выше признаками рано появляются симптомы поражения нервной системы -- головная боль, головокружение, адинамия, дрожание конечностей, шаткость походки, помрачение сознания, нарушение рефлекторной деятельности, дисфагия и судороги икроножных мышц. Одновременно наблюдаются резкое нарастание слабости и обмороки; бывают эпилептиформные припадки и галлюцинации. Затем повышается температура тела, развиваются клонические и тонические судороги, парезы, параличи, а также наблюдается потеря зрения. Под влиянием гранозана иногда поражается кожа по типу ожога или дерматита.

В тяжелых случаях бывают диссеминированное поражение нервной системы по типу энцефаломиелополиневрита, резкий упадок сердечной деятельности и состояние коллапса. Смерть наступает от острой сердечно-сосудистой недостаточности или тяжелой уремии.

2. Обнаружение и изолирование соединений ртути из биологического материала

В судебно-химическом и химико-токсикологическом анализе при исследовании биологического материала (органов трупов, биологических жидкостей, растений, пищевых продуктов и др.) на наличие «металлических» ядов применяется метод минерализации. Эти яды в виде солей, оксидов и других соединений в большинстве случаев, поступают в организм перорально, всасываются в кровь и вызывают отравления. «Металлические» яды будут находиться в организме в виде соединений с белками, пептидами, аминокислотами и некоторыми другими веществами, выполняющими важную роль в жизненных процессах. Связи металлов с большинством указанных веществ являются прочными (ковалентными). Поэтому для исследования биологического материала на наличие «металлических» ядов необходимо разрушить органические вещества, с которыми связаны металлы, и перевести их в ионное состояние. Выбор метода минерализации органических веществ зависит от свойств исследуемых элементов, количества биологического материала, поступившего на анализ.

Минерализация - это окисление (сжигание) органического вещества (объекта) для высвобождения металлов из их комплексов с белками и другими соединениями. Наиболее широко распространённые методы минерализации можно разделить на 2 большие группы:

1. Общие методы (методы «мокрой» минерализации) применяются при общем исследовании на группу «металлических ядов», пригодны для изолирования всех катионов металлов. Кроме ртути. Для минерализации используют смеси кислот-окислителей: серной и азотной, серной, азотной и хлорной.

2. Частные методы (методы «сухого озоления») - метод простого сжигания, метод сплавления со смесью нитратов и карбонатов щелочных металлов. К числу частных методов относится и метод частичной минерализации (деструкции), служащий для изолирования соединений неорганической ртути из биологических материалов.

В химико-токсикологическом анализе для обнаружения ионов металлов в минерализатах используется дробный метод анализа, основоположником которого является Н. А. Тананаев. Большой вклад в разработку метода и внедрение его в практику судебно-химических лабораторий внесла А. Н. Крылова. Метод основан на применении реакций, с помощью которых в любой последовательности можно обнаружить ионы в отдельных небольших порциях исследуемого раствора. Для обнаружения соответствующих ионов дробным методом необходимо применять специфические реактивы, позволяющие обнаружить искомый ион в присутствии посторонних ионов. В качестве реакций идентификации избраны наиболее чувствительные и специфичные. Предпочтение отдано жидкофазным реакциям, что позволяет исключить процессы фильтрования, промывания, упаривания и приводит не только к ускорению процесса анализа, но и к повышению его чувствительности. Доказательность и надежность метода достигается применением основной (специфичной) и дополнительной (подтверждающей) реакций.

Обнаружение искомых ионов дробным методом производится в два этапа. Вначале устраняют влияние мешающих ионов с помощью соответствующих реактивов или их смесей, а затем прибавляют реактив, дающий окраску или осадок с искомым ионом.

Дробный метод анализа особенно удобен в тех случаях, когда задача эксперта-токсиколога ограничена заданием провести исследование только на определенные ионы или исключить тот или иной ион. Таким образом, дробный метод анализа подходит для решения практических задач судебно-химической экспертизы.

Специфические особенности судебно-химического анализа на «металлические» яды заключаются в следующем:

1. Необходимость выделения из большого количества биологического объекта малых количеств (мг, мкг) веществ, которые могли послужить причиной отравления.

2. Необходимость исследования на сравнительно большую группу ядов (13 элементов), обладающих некоторой общностью химических свойств.

3. Специфический характер объектов исследования. Ими чаще всего являются внутренние органы трупа, которые могут содержать в качестве естественных почти все химические элементы, известные как «металлические» яды (за исключением Ba, Bi, Sb, TI). Поэтому всегда встаёт вопрос о количественном определении. Данные количественного анализа позволяют судебно-медицинским экспертам решать вопрос, являются ли найденные металлы, введенными в организм или естественно содержащимися в организме.

Учитывая специфические особенности судебно-химического анализа, А.Н.Крылова при разработке дробного метода предъявила к нему ряд требований, обеспечивающих быстроту, надёжность и экономичность исследований:

1. Возможность сочетания качественного и количественного определения в одной навеске исследуемого органа на все токсикологически важные элементы (за исключением ртути, которая определяется в отдельной навеске деструктивным методом).

2. Высокая доказательность и надёжность метода. Это достигается применением для каждого катиона, как правило, не одной, а, по меньшей мере, двух реакций: основной и подтверждающей.

3. Высокая специфичность реакций, чтобы определять искомый катион в присутствии других. Однако абсолютно специфичных реакций очень мало, поэтому создаются селективные условия, и устраняется мешающее влияние других ионов, для чего разработаны специальные приёмы.

4. Высокая чувствительность реакций, но в то же время, они не должны открывать естественно содержащиеся количества элементов.

5. Простота, доступность методик обнаружения «металлических» ядов. Их проведение не должно требовать больших затрат времени на анализ и дорогостоящего оборудования и реагентов.

При составлении схемы проведения дробного анализа необходимо учитывать ограниченную специфичность отдельных реакций:

1. Чувствительность реакций на хром и марганец снижается при большом количестве в минерализате хлорид ионов, поэтому исследование на хром и марганец рекомендуется проводить до осаждения Ag в виде AgCl с помощью NaCl.

2. Обнаружению мышьяка мешает присутствие в минерализате катионов сурьмы, в связи с чем, исследование на сурьму предшествует анализу на мышьяк.

3. Большие количества меди мешают обнаружению сурьмы по реакции обнаружения ее сульфида Sb2S3 (черный осадок CuS маскирует оранжевую окраску Sb2S3). Следовательно, в ряду катионов по схеме дробного анализа медь должна стоять раньше сурьмы.

Для повышения надежности обнаружения «металлических» ядов А.Н. Крылова предложила определенный порядок их обнаружения в минерализате, а именно: свинец, барий, марганец, хром, серебро, медь, сурьма, таллий, мышьяк, висмут, кадмий, цинк. Параллельно проводится анализ на ртуть после деструкции отдельной навески биологического материала.

Для устранения влияния мешающих катионов используют приемы маскировки. Маскировкой называется процесс устранения влияния одних ионов, находящихся в сложной смеси, на обнаружение других ионов и является одной из важнейших операций в дробном анализе. При маскировке мешающие ионы переводят в соединения или такие ионы, которые теряют способность вступать во взаимодействие с реактивами на искомый ион. Существует несколько способов маскировки катионов.

Исследование биологического материала на наличие ионов ртути

Изолирование ртути методом деструкции

Для деструкции берут по 20 г измельченных органов (печень, почки) и подвергают деструкции отдельно. Биоматериал вносят в коническую колбу вместимостью 200 мл, в которую прибавляют 5 мл воды, 1 мл этилового спирта и 10 мл кислоты азотной концентрированной. Затем в колбу малыми порциями прибавляют 20 мл кислоты серной концентрированной с такой скоростью, чтобы окислы азота не выделялись из колбы. После окончания прибавления кислоты серной концентрированной колбу оставляют на 5--10 мин при комнатной температуре (до прекращения выделения оксидов азота). Затем колбу устанавливают на кипящую водяную баню и нагревают в течение 10--20 мин. Если после нагревания колбы на кипящей водяной бане останутся неразрушенными кусочки биологического материала, то их осторожно растирают стеклянной палочкой о стенки колбы. При бурном протекании реакции с выделением оксидов азота в колбу прибавляют 30-- 50 мл горячей воды. Полученный горячий деструктат смешивают с двойным объемом кипящей воды и, не охлаждая, фильтруют через двойной увлажненный фильтр. Фильтр и остатки жира на нем 2--3 раза промывают горячей водой. Промывные воды присоединяют к деструктату. Полученную при этом жидкость собирают в колбу, содержащую 20 мл насыщенного раствора мочевины, предназначенной для денитрации деструктата. Затем деструктат охлаждают, доводят водой до определенного объема и исследуют его на наличие ртути.

Реакция с дитизоном. Половину деструктата вносят в делительную воронку, прибавляют 10 мл хлороформа и взбалтывают в течение 1 мин. Хлороформный слой, в который могут переходить различные примеси из деструктата, отбрасывают. Взбалтывание деструктата с новыми порциями хлороформа проводят до тех пор, пока не перестанет окрашиваться хлороформный слой. После этого к очищенному от примесей деструктату прибавляют 5 мл хлороформа, 0,3 мл 0,01 % раствора дитизона в хлороформе и взбалтывают. Появление желтой или оранжево-желтой окраски хлороформного слоя указывает на наличие ионов ртути в деструктате. При взбалтывании хлороформного слоя с 0,5 М раствором кислоты хлористоводородной окраска сохраняется (в отличие от серебра дитизоната).

Реакция со взвесью меди иодида (I). К хлороформному раствору ртути дитизоната прибавляют 3 мл 0,25 % раствора йода в калия йодиде и энергично встряхивают. Реэкстракт отделяют от органической фазы, помещают в пробирку, добавляют насыщенный раствор йода до уравнивания окраски с контролем -- 0,25 % раствором йода в калия йодиде. При добавлении 2 мл составного раствора (смесь меди сульфата, натрия сульфита и натрия бикарбоната в соотношении 1:2:1,5) образуется осадок, окрашиваемый в присутствии ионов ртути от розового до кирпично-красного цвета.

CuSO4 + 2KI ® CuI2 + K2SO4

2CuI2 ®2Cu+I2

2CuI + K2 HgI4 ® Cu2HgI4v + 2KI

Натрия сульфит прибавляют для того, чтобы выделившийся йод не маскировал окраску образующегося комплекса.

I2 + Na2SO3 + H2O ® 2 HI + Na2SO4

В результате реакции образуется йодистоводородная кислота, которая смещает значение рН, поэтому ее связывают натрия гидрокарбонатом.

HI + NaHCO3 ® NaI + СО2 + Н2О

В общем виде уравнение реакции можно записать следующим образом:

K2HgI4 + 2CuSO4 + 2KI + Na2SO3 + 2NaHCO3 ®

Cu2HgI4v+ Na2SO4 + 2K2SO4 + 2NaI + 2CO2 + H2O

3. Количественное определение соединений ртути

В химико-токсикологическом анализе для количественного определения ртути рекомендованы визуальный колориметрический метод, основанный на реакции с иодидом меди (I), и экстракционно-фотоколориметрический метод, основанный на реакции с дитизоном.

Визуальный метод определения ртути, основанный на сравнении интенсивности окраски суспензии Cu 2 [HgI4 ] в исследуемой пробе с интенсивностью окраски суспензии в стандартной серии, имеет ряд недостатков. Наличие частиц суспензии в окрашенных растворах мешает сравнению интенсивности их окрасок. Окраска этих растворов зависит от величины частиц суспензии, скорости их оседания и т. д. Поэтому более точным и надежным является экстракционно-фотоколориметрический метод количественного определения ртути.

В качестве реактива для экстракционно-фотоколоримегрического определения ртути (II) применяют дитизон. В кислой среде при взаимодействии ионов ртути (II) с раствором дитизоиа в хлороформе или в четыреххлористом углероде образуется однозамещенный дитизонат, имеющий оранжево-желтую окраску (лмакс = 485 нм). Оптическую плотность однозамещенного дигиюната ртути (II), находящегося в фазе органического растворителя, измеряют при помощи фотоэлектроколориметра или спектрофотометра.

Дитизон с ионами ртути (II) может образовывать и двузамещенный дитизонат ртути, имеющий пурпурно-красную окраску (л макс = 515 нм). Этот дитизонат образуется в щелочной среде, а также при недостатке дитизона.

При фотоколориметрическом определении ртути (II) и ионов некоторых других металлов используются только однозамещенные дитизонаты с более интенсивной окраской и лучшей растворимостью в органических растворителях, чем двузамещенные.

В качестве реактива для экстракционно-фотоколориметрического определения ртути применяют раствор дитизона в четыреххлористом углероде или в хлороформе. Растворимость однозамещенных дитизонатов металлов, как и самого дитизона, в хлороформе примерно на порядок выше, чем растворимость в четыреххлористом углероде.

При экстракционно-фотоколориметрическом определении ртути (II) водный раствор, содержащий эти ионы, необходимо несколько раз взбалтывать с новыми порциями раствора дитизона в четыреххлористом углероде или в хлороформе, а затем определять оптическую плотность объединенных вытяжек. Объединенные вытяжки дитизоната ртути (II) в хлороформе или в четыреххлористом углероде могут содержать и некоторое количество дитизона, непрореагировавшего со ртутью. Для освобождения раствора дитизоната ртути (II) от несвязавшегося дитизона объединенные вытяжки взбалтывают со слабым раствором аммиака или с 0,2 н. раствором гидроксида натрия, а затем с водой. При этом несвязавшийся дитизон переходит в водную фазу.

Перед определением ртути (II) в соответствующих объектах строят калибровочный график, пользуясь перечисленными ниже реактивами и растворами.

РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

1. Дитизон. 0,001 %-й раствор в хлороформе или в четыреххлорнстом углероде (см. Приложение 1, реактив 12).

2. Серная кислота (2 н. раствор).

3. Аммиак. Разбавленный раствор (к 190 мл дистиллированной воды прибавляют 10 мл 25 %-го аммиака).

4. Хлороформ свежеперегнанный.

5. Стандартный раствор ртути. В мерную колбу вместимостью 1000 мл вносят 0,1080 г оксида ртути (II) (мол. масса 216,61), прибавляют 10 мл воды н 1 мл концентрированной азотной кислоты. После растворения оксида ртути (II) в колбу прибавляют дистиллированную воду до метки. В 1 мл полученного стандартного раствора содержится 100 мкг ртути.

Построение калибровочного графика. В ряд делительных воронок вносят по 1 мл 2 н. раствора серной кислоты и по 4 мл воды. Затем в каждую делительную воронку прибавляют разные объемы стандартного раствора (0,05; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0; 1,1 мл) и по 3 мл раствора дитизона в хлороформе. Содержимое делительных воронок взбалтывают в течение 2 мин и оставляют делительные воронки на такое же время для разделения фаз. После этого в колбы вместимостью 50 мл отделяют хлороформный слой из каждой делительной воронки. Взбалтывание водной фазы с новыми порциями хлороформного раствора дитизона(по 3 мл) производят до тех пор, пока не перестанет изменяться зеленая окраска прибавленного раствора дитизона. Объединенные хлороформные вытяжки, содержащие дитизонат ртути, переносят в делительные воронки, в которые прибавляют по 10 мл разбавленного раствора аммиака, и взбалтывают в течение 3 мин. Затем из каждой делительной воронки отделяют водную фазу, а хлороформный слой взбалтывают с 10 мл воды в течение

3 мин. Промытые аммиаком и водой хлороформные вытяжки отделяют от водной фазы и переносят в мерные колбы вместимостью 50 мл. Объемы объединенных хлороформных вытяжек в этих колбах доводят хлороформом до метки. Оптическую плотность полученных хлороформных вытяжек измеряют фотоэлектроколориметром ФЭК-56М в кювете с толщиной слоя жидкости 10 мм, пользуясь зеленым светофильтром, эффективная длина волны которого равна 490±10 нм. В качестве раствора сравнения применяют хлороформ.

На основании результатов измерений оптической плотности дитизоната ртути строят калибровочный график. Светопоглощение окрашенных растворов подчиняется закону Бера в пределах от 10 до 90 мкг ртути в 50 мл конечного объема. Предел определения: 10 мкг ртути в указанном конечном объеме.

Определение ртути в деструктате. Определению ртути в деструктате фотоколориметрическим методом, основанным на реакции с дитизоном, могут мешать даже незначительные количества ионов других металлов, которые образовывают окрашенные соединения с дитизоном. Для устранения мешающего влияния этихионов применяют маскирующие средства. В качестве маскирующих средств используют растворы гидрохлорида гидроксиламина или аскорбиновой кислоты.

Для определения ртути в делительную воронку вносят 10 мл деструктата, прибавляют 1 мл 2 н. раствора серной кислоты, 4 мл воды, 5 мл 10 %-го раствора аскорбиновой кислоты и 3 мл 0,001 %-го хлороформного раствора дитизона. Содержимое делительной воронки взбалтывают в течение 2 мин и оставляют делительную воронку на такое же время для разделения фаз, а затем в колбу вместимостью 50 мл отделяют фазу органического растворителя. Водную фазу, оставшуюся в делительной воронке, взбалтывают с новыми порциями 0,001 %-го хлороформного раствора дитизона (по 3 мл) до тех пор, пока не перестанет изменяться зеленая окраска прибавленного хлороформного раствора дитизона. Объединенные хлороформные вытяжки переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 10 мл разбавленного раствора аммиака и взбалтывают в течение 3 мин, а далее поступают, как указано при описании способа построения калибровочного графика. Расчет содержания ртути в биологическом материале производят по калибровочному графику, пользуясь формулой

где X -- содержание ртути в 100 г биологического материала, мкг; А -- количество ртути, найденное по калибровочному графику, мкг; Б -- объем деструктата, взятый для определения ртути, мл; В -- общий объем деструктата, мл; Г -- масса биологического материала, взятого на анализ, г.

В тех случаях, когда оптическая плотность окрашенного раствора дитизоната ртути во взятой пробе деструктата выходит за пределы калибровочного графика, тогда необходимо повторить опыт, взяв для количественного определения меньший объем деструктата.

Разбавление хлороформом окрашенного раствора, оптическая плотность которого выходит за пределы калибровочного графика, может быть причиной получения неправильного результата количественного определения ртути в деструктате.

Список литературы

1. Секреты токсикологии: Пер. с англ. / Дж. Линг Луис, Ф.Кларк Ричард, Б. Эриксон Тимоти, Дж.Трестрейл.-СПб.: Диалект, 2006. -376 с.

2. Маркова И.В. Клиническая токсикология детей и подростков / И.В. Маркова, В.В. Афанасьев, Э.К.Цыбулькин. - СПб.: Интермедика, 1999.-400 с.

3. Лудевиг Р., Лос К. Острые отравления: Пер. с нем.-М.: Медицина, 1983.-560с.

4. Лужников Е.А., Суходолова Г.Н. Острые отравления у взрослых и детей.-М.: ЭКСМО, 2009.-556с.

5. Суворов А.В. Справочник по этнической токсикологии.- Нижний Новгород: НГМА, 1996. -180 с.

Размещено на Аllbest.ru