Файл: Занятие 1 Дата составление плана химикотоксикологического исследования.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 270
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Обнаружение мышьяка
Реакция Зангер-Блека
Выполнение. В колбу прибора Зангер-Блека последовательно вносят: 2мл минерализата, 10мл 2М раствора хлорида олова (II) в серной или соляной кислоте, после этого 2г купрированного цинка. Колбу закрывают насадкой, в которую помещают реактивную бумагу, пропитанную раствором бромида или хлорида ртути и высушенную; между бумагой и реакционной смесью вставляют тампон ваты, обработанной ацетатом свинца.
Наблюдают в присутствии мышьяка сразу или через 45 мин на бумаге желтое, коричневое или буровато- коричневое пятно. Если пятно не появляется через 45 мин, то бумагу сначала опускают в 3% раствор йодида калия до покраснения всей поверхности, затем насыщенный раствор йодида калия до исчезновения красной окраски- в присутствии мышьяка появляется бурое пятно.
Реакция с раствором диэтилдитиокарбомината серебра в пиридине.
При исполнении этой реакции соединения мышьяка, которые находятся в минерализате, восстанавливаются до арсина, который собирают в пробирку (приемник) со свежеприготовленным раствором диэтилдитиокарбомината серебра в пиридине. Раствор диэтилдитиокарбомината серебра в пиридине не должен содержать влаги. При наличии мышьяка в минерализате раствор диэтилдитиокарбомината серебра окрашивается в устойчивый красно-фиолетовый цвет. Химизм этой реакции еще не выяснен.
Определению мышьяка при помощи этой реакции мешают соединения сурьмы, которые в этих условиях дают оранжево-красное окрашивание.
Реакция Марша
Определение Мышьяка исполняют в три этапа:
1. Проверяют чистоту реактивов на отсутствие в них мышьяка;
2. Определяют мышьяк в минерализате;
3. Проводят идентификацию налета, образовавшегося в восстановительной трубке.
В колбу прибора Марша вносят: 10г купированного цинка, через делительную воронку добавляют 10-20мл 2М р-ра серной кислоты. Проверяют герметичность прибора, а затем полноту вытеснения воздуха, используя эффект от зажигания выделяющегося газа, собранного в пробирку .
При полном вытеснении воздуха из прибора Марша водородом прокаливают узкую часть трубки Марша с помощью пламени газовой горелки, а за местом нагрева производят охлаждение отрезка трубки. Через воронку в колбу аппарата Марша в течении 30-40мин добавляют по каплям 20мл минерализата в смеси с 2мл 10% р-ра хлорида олова
II. Наблюдают присутствие мышьяка сразу же или через 60 мин в месте охлаждения трубки Марша налет мышьяка в виде серовато- черного зеркала или блестящий бурого цвета
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание ионов висмута, цинка, сурьмы, таллия и кадмия. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии в выданном растворе перечисленных катионов.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1. Какое свойство ионов висмута использовано при проведении подтверждающей реакции с тиомочевиной?
2. Какие количества ионов кадмия определяются макрохимическими и микрокристаллоскопическими реакциями?
3. Является ли обязательным количественное определение «металлических ядов» при судебно- химических исследованиях?
4. Чем вызвана необходимость введения в реакционную смесь раствора тиомочевины или раствора тиосульфата, тартрат- или цитратионов при определении катионов цинка?
5. Какая реакция является основной при обнаружении иона сурьмы дробным методом, а какая- дополнительной?
6. Какие металлы выделяют из минерализата в виде диэтилдитиокарбаминатов? Какие приемы при этом используются?
7. Почему NaДДТК не применяютдля выделения инов Cu
2+
?
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ.
Кадмий В ряде случаев при отравлении соединениями кадмия отмечается кишечное кровотечение, соединения кадмия могут вызывать перерождение печени.
Цинк Острое отравление солями цинка может вызвать лихорадку, тошноту, диарею, сонливость, мышечные боли, слабость, отек легких, острую почечную недостаточность.
Висмут Острое отравление висмутом приводит к повреждению почек и энцефалопатии.
Таллий При отравлении соединениями таллия поражается центральная нервная система, почки. Из других явлений при отравлениях отмечается боль в суставах, выпадение волос.
1 2 3 4 5 6
Сурьма Поступившие в кровь соединения сурьмы действуют как "капиллярный яд". При отравлениях соединениями сурьмы нарушаются функции сердечной мышцы и печени, отмечается гиперемия ткани легких, кровоизлияние в легкие и в пищевом канале.
Мышьяк. Соединения трехвалентного мышьяка более токсичны чем пятивалентного. Часть соединений мышьяка проникают в эритроциты и вызывают их гемолиз. Это приводит к закупорке почечных канальцев и возникновению желтухи. Некоторые соединения мышьяка проявляют некротическое действие.
ЗАНЯТИЕ № 7
Дата___________
СОЕДИНЕНИЯ, КОТОРЫЕ ИЗОЛИРУЮТСЯ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
ПЕРЕГОНКОЙ С ВОДЯНОЙ ПАРОМ (ЛЕТУЧИЕ ЯДЫ). АНАЛИЗ ДИСТИЛЛЯТА
ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА СИНИЛЬНУЮ КИСЛОТУ, ФОРМАЛЬДЕГИД.
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Общая характеристика группы летучих ядов.
-применение в народном хозяйстве;
-пути попадания в организм
-объекты судебно-токсикологического анализа
-предельно допустимые концентрации.
2. Основные закономерности поведения в организме.
3. Общая схема судебно-химического анализа летучих ядов.
4. Современные методы дистилляции.
5. Методы определения в дистилляте формальдегида и синильной кислоты
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 112-131.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 34-35.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002.
4. Лекции по токсикологической химии
5. Методика изолирования летучих ядов (Приложение 1)
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
ОБЪЕКТЫ СУДЕБНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НА ЛЕТУЧИЕ ЯДЫ
ЯДЫ
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Ненаправленное исследование
Все летучие яды
Направленное исследование (дополнительно)
Синильная кислота
Фенолы
Формальдегид
Спирты
Бензол, анилин, нитробензол
Галогенопроизводные
Типы соединений, изолирующихся перегонкой с водяным паром
Типы соединений
Примеры веществ
Особенности
перегонки
Свойства
дистиллята
Вещества не смешиваются
или ограничено
смешиваются с водой.
Вещества, образующие
при перегонке
азеотропные смеси
Вещества смешиваются с
водой и не образующие
азеотропные смеси
ОБЩАЯ СХЕМА СУДЕБНО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЛЕТУЧИХ ЯДОВ
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ДЛЯ ДИСТИЛЛЯЦИИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Составные части:
1–
2–
3–
4–
5–
Объекты исследования
Изолирование
Очистка, выделение,
концентрирование
Идентификация ядов
Количественное
определение
Подготовка объектов
ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСТИЛЛЯТОВ
№
дистиллята
Объем
Состав
Особенности сбора
ОСОБЕННОСТИ ИЗОЛИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ЯДОВ
№
Вещество
Особенности изолирования
1
2
3
4
5
Схема исследования дистиллята №1
Схема исследования дистиллята №2 на формальдегид
HCOH
предварительная подтверждающие
HCN
предварительная подтверждающие
Инструкция к практической работе:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на наличие синильной кислоты и формальдегида. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Обнаружение синильной кислоты
Реакция образования берлинской лазури
(реакция имеет отрицательное судебно-химическое значение). От прибавления сульфата железа(II) FeSO
4
к щелочному раствору цианидов, образуется цианид железа (II) Fe(CN)
2
, который при взаимодействии с избытком цианидов, а затем с сульфатом или хлоридом железа(Ш) образует берлинскую лазурь:
При малых количествах синильной кислоты в растворах синяя окраска появляется только через 24-48 часов. При длительном отсутствии синего осадка или синей окраски к смеси прибавляют 5%-ный раствор хлорида бария. При этом выпадает осадок сульфата бария и происходит соосаждение берлинской лазури.
Достаточно высокая чувствительность реакции, ее специфичность и возможность сохранения осадка делает ее особенно ценной для судебно-химических исследований.
Предел обнаружения: 20 мкг синильной кислоты в 1 мл раствора.
Методика.К нескольким миллилитрам дистиллята прибавляют 1 -4 капли разбавленного раствора сульфата железа (II) и такой же объем разбавленного раствора хлорида железа (Ш). Смесь хорошо взбалтывают и нагревают на пламени газовой горелки почти до кипения, а затем охлаждают до комнатной температуры и прибавляют 10%-ный раствор соляной кислоты до слабокислой реакции на лакмус. Появление синего осадка или синей окраски указывает на наличие синильной кислоты (цианидов) в дистилляте.
Реакция образования роданида железа.
Эта реакция основана на том, что при нагревании цианидов с раствором полисульфида аммония (NH
4
)
2
S
2 образуется роданид, от прибавления к которому раствора хлорида железа(Ш) FeCl
3
появляется кроваво-красная окраска:
Предел обнаружения: 10 мкг синильной кислоты в 1 мл.
Методика.К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 3-5 капель 10-20%-ного раствора полисульфида аммония и смесь упаривают на водяной бане до небольшого объема. К упаренной жидкости по каплям прибавляют 8%-ный раствор соляной кислоты до кислой реакции (по лакмусу), а затем прибавляют 1 каплю 10%-ного раствора хлорида железа(Ш). Появление кроваво-красной окраски указывает на наличие цианидов в растворе. При взбалтывании окрашенного раствора с диэтиловым эфиром окраска переходит в эфирный слой.
Реакция образования бензидиновой сини.
Соли меди(II) с цианидами образуют дициан (CN)
2
, при взаимодействии которого с водой выделяется кислород, окисляющий бензидин. Продуктом окисления бензидина является бензидиновая синь. Для выполнения этой реакции пользуются индикаторной бумагой, смоченной смесью растворов ацетата меди и бензидина.
Методика.В колбу вносят 2-3 мл исследуемого раствора, к которому прибавляют 1 мл 10%-ного раствора винной кислоты. Колбу сразу же закрывают пробкой, к которой прикреплена влажная индикаторная бумага. Затем колбу нагревают несколько минут на водяной бане. При наличии синильной кислоты или ее солей в пробе бумага синеет.
2HCN + Cu(CH
3
COO)
2
→ Cu(CN)
2
+ 2CH
3
COOH
2 Cu(CN)
2
→ (CN)
2
+2CuCN
(CN)
2
+ H
2
O → О + 2HCN
*2H
+
Реакция с пикриновой кислотой.
От прибавления пикриновой кислоты и щелочик цианидам образуется соль изопурпуровой кислоты, имеющая красную окраску:
Методика. К 1 мл щелочного дистиллята прибавляют1 мл 0,5 %-го раствора пикриновой кислоты и слегка нагревают на водяной бане. При наличии цианидов раствор приобретает красную окраску. Подобную окраску с пикриновой кислотой дают и некоторые другие вещества (альдегиды, ацетон).
Обнаружение формальдегида
Реакция с хромотроповой кислотой
Предел обнаружения: 1 мкг формальдегида в пробе.
Методика. 1 мл исследуемого раствора помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 3-4 капли концентрированной кислоты сульфатной и несколько кристаллов кислоты хромотроповой и осторожно перемешивают.
Реакция с фуксинсернистой кислотой
Проведение реакции в сильнокислой среде делает ее специфической для формальдегида. Окрашивание может проявиться под действием окислителей или под влиянием температуры, поэтому появление окрашивания по истечении 30 мин не должно рассматриваться как положительный результат на формальдегид.
Предел обнаружения: 0,03 мкг формальдегида в пробе.
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной сульфатной кислоты.
Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция с кодеином и серной кислотой
Предел обнаружения: 0,02 мкг формальдегида в пробе.
H
2
N
H
2
N
HN
HN
NO
2
O
2
N
OK
C
N
N
C
OH
O
NH
2
H
Реакция восстановления гидроксида меди (с реактивом Фелинга).
Методика: к 1мл исследуемого раствора добавляют 2 капли раствора гидроксида натрия до щелочной реакции и 2-3 капли реактива Фелинга (реактив Фелинга №1+ реактив Феллинга№2 (1:1)). Содержимое пробирки перемешивают и нагревают на водяной бане.
Реакция со щелочным раствором резорцина
Предел обнаружения: 0,03 мкг формальдегида в пробе.
Методика: к 1мл исследуемого раствора прибавляют 1мл свежеприготовленного реактива: 1% раствор резорцина смешивают с равным объемом 10% раствора гидроксида натрия. Параллельно ставят «слепой» опыт с реактивами.
Содержимое обеих пробирок нагревают в течении 3-5мин на водяной бане.
Реакция восстановления ионов серебра.
Методика.
В хорошо очищенную от жира пробирку вносят 5 капель 1%-ного раствора нитрата серебра и по каплям прибавляют 10%-ный раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка гидроксида серебра. К полученному раствору прибавляют 1 мл исследуемого раствора, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. Эта реакция успешно протекает при рН 8-9.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание формальдегида. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанного яда в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1. Назовите основные этапы и условия изолирования «летучих» ядов методом дистилляции с водяным паром?
2. Почему биологический материал при дистилляции с водяным паром необходимо подкислять органической кислотой, а не минеральной?
3. Какая из реакций на синильную кислоту является наиболее доказательной?
4. Назовите антидоты, применяемые при отравлениях синильной кислотой и еѐ препаратами?
5. Реакция образования полиметина при анализе синильной кислоты и еѐ химико-токсикологическое значение.
6. Реакция кодеина серной кислоты при анализе формальдегида и еѐ химико-токсикологическое значение.
Приложение 1
Методика изолирования летучих ядов.
Собирают прибор для дистилляции с водяным паром. В парообразователь наливают воду и доводят ее до кипения. Пока греется вода в парообразователе, берут 20-100г измельченной навески, помещают в перегонную колбу, смешивают с водой до густоты кашицы, но так, чтобы смесь занимала объем не более 1\3 объема колбы . Перегонную колбу с объектом ставят в холодную водяную баню, подкисляют 10% раствором винной или щавелевой кислоты до рН 2-3, быстро закрывают пробкой, соединяют с холодильником и осторожно (острый пар) с парообразователем.
Продолжают нагревать парообразователь и одновременно включают обогрев водяной бани.
Первую порцию дистиллята ( 3 мл ) собирают в приемник с 2 мл 5% раствора гидроксида натрия для улавливания синильной кислоты. Для сбора последующих порций готовят пустые колбы с отметками 25 мл.
Дистилляцию проводят с такой скоростью, чтобы можно было считать капли в приемнике. При очень быстрой перегонке уменьшают пламя горелки под парообразователем, при медленной - наоборот.
При направленном исследовании на этиленгликоль дистиллят собирают в количестве 500 мл (малолетучее соединение).
Изолирование уксусной кислоты проводят при подкислении объектов 10% раствором сульфатной или ортофосфорной кислот, а дистиллят собирают в приемник, содержащий 0,1М раствор гидроксида натрия.
При анализе объектов на метанол дистиллят собирают в охлажденный приемник. Для количественного определения летучих ядов отгонку ведут до отрицательного результата реакции на анализируемое вещество
Первый дистиллят - (легколетучие яды). Весь первый дистиллят тотчас после перегонки исследуют на наличие синильной кислоты реакцией образования берлинской лазури; заключение о нахождении синильной кислоты или не обнаружении ее делается по истечении 48 часов.
Второй дистиллят - «средней летучести» яды). Со вторым дистиллятом проводят исследования на ядовитые галогенпроизводные (реакция отщепления хлора, реакция образования изонитрила, а если будет необходимо реакция с резорцином, реакция с реактивом Фелинга (4) и другие).
Далее проводят исследование на формальдегид. При отрицательном результате реакций на формальдегид приступают к исследованию на метиловый спирт (реакции окисления до формальдегида с последующим его обнаружением, реакция образования сложного эфира), затем-на этиловый спирт .
Третий дистиллят (труднолетучие яды). Остаток второго дистиллята смешивают с третьим дистиллятом и проводят следующие исследования: при положительном результате реакций на галогенпроизводные с частью смеси дистиллятов (7 мл) проводят реакцию отличия хлороформа и хлоралгидрата друг от друга (реакция с реактивом
Несслера).
Часть смеси дистиллята (5 мл) при положительном результате исследуют на наличие формальдегида. С оставшейся частью дистиллятов проводят исследование на фенолы (реакция образования трибромфенола, а при положительном ее результате и другие) и на изоамиловый спирт.
Для ведения исследования на фенолы и изоамиловый спирт оставшийся дистиллят подщелачивают бикарбонатом натрия и извлекают 2-3 порциями эфира (по 5-10 мл). Эфирные извлечения соединяют, фильтруют, осушают и распределяют в 4 фарфоровые чашки. После испарения эфира отмечают характер остатков и с остатками проводят реакции на фенолы и изоамиловый спирт.
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ
Синильная кислота, HCN При вдыхании больших количеств синильной кислоты смерть может наступить мгновенно от остановки сердца и дыхания. HCN угнетает внутриклеточные железосодержащие ферменты и блокирует гемоглобин крови. Смертельная доза для HCN - 0,05-0,1 г, для KCN -0,15-0,25 г.
Формальдегид, НСНО При вдыхании небольших количеств формальдегида происходит раздражение верхних дыхательных путей. При вдыхании больших концентраций может наступить внезапная смерть в результате отека и спазма голосовой щели. При попадании формальдегида в организм через рот могут наступить некротические поражения слизистой оболочки рта, пищевого канала, появляются слюнотечение, рвота. НСНО угнетает центральную нервную систему, в результате этого может наступить потеря сознания, появляются судороги. Под влиянием НСНО развиваются дегенеративные поражения печени, почек, сердца и головного мозга. Смертельная доза -60-90 мл формалина
(36,5-37,5% раствор формальдегида).
1
ЗАНЯТИЕ № 8
Дата___________
СХЕМА АНАЛИЗА ДИСТИЛЛЯТА ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА
ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ,
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Токсическое действие галогенпроизводных углеводородов.
2. Особенности изолирования галогенпроизводных углеводородов.
3. Схема анализа второго дистиллята на наличие галогенпроизводных углеводородов
3.1 Предварительные реакции.
3.2. Подтверждающие реакции.
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 154—164.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 36-39.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002. С.-32-34.
4. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
Схема исследования дистиллята №2 на галогенпроизводные
предварительные
1 1 4 2 5 3 6 подтверждающие
2
2
Отличительные реакции галогенпроизводных
№ п\п
Реакции
Исследуемые вещества
Хлороформ
Хлоралгидрат
4-хлористый углерод
1,2- дихлорэтан
1.
Образование изонитрила
2.
Со щелочным раствором резорцина
3.
С реактивом Фелинга
4.
С реактивом Несслера
5.
Образование этиленгликоля
6.
Образование ацетиленида меди
Инструкция к практической работе:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на галогенпроизводные. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Предварительные реакции
Реакция определения органически связанного хлора
Методика. К 1-2 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10% спиртового раствора гидроксида натрия.
Пробирку с содержимым нагревают в кипящей водяной бане 30 мин или на голом огне 3-5 мин. Раствор охлаждают, добавляют 10% раствор нитратной кислоты до кислой реакции, 0.5 мл 1% раствора нитрата серебра.
Реакция Фудживара
Методика К 2-3мл. исследуемого раствора прибавляют 2мл. свежеперегнанного пиридина и 2 мл. 10% -го раствора гидроксида натрия. Смесь нагревают на водяной бане в течении 2-3 мину.
Подтверждающие реакции
Образование изонитрила
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 10 капель 10% спиртового раствора гидроксида натрия и каплю водного раствора анилина. Жидкость нагревают на водяной бане 1 -2 мин. Для разложения изонитрила в пробирку добавляют 10% раствор серной кислоты и кипятят раствор до исчезновения запаха.
Реакция со щелочным раствором резорцина
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл свежеприготовленного реактива: 1% раствор резорцина
3 смешивают с равным объемом 10% раствора гидроксида натрия. Параллельно ставят «слепой» опыт с реактивами.
Содержимое обеих пробирок нагревают в течение 3-5 мин на водяной бане.
Реакция с реактивом Фелинга
Методика. К 1 мл исследуемого раствора добавляют 2 капли 10% раствора гидроксида натрия до щелочной реакции и 2-3 капли реактива Фелинга (реактив Фелинга№1+ реактив Фелинга №2 (1:1)). Содержимое пробирки перемешивают и нагревают на водяной бане.
Реакция с реактивом Несслера.
Методика. К 0,5 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли реактива Несслера, перемешивают.
Определение 1,2-дихлорэтана
Реакция образования этиленгликоля и определение его после переведения в формальдегид
Методика. В ампулу емкостью 1 мл вносят 0,5 мл исследуемого раствора и 0,5 мл 10% раствора карбоната натрия.
Ампулу запаивают и нагревают в кипящей водяной бане 1-2 ч. После охлаждения содержимое ампулы переносят в пробирку, куда прибавляют 10% раствор сульфатной кислоты до кислой реакции по универсальной индикаторной бумаге, а затем - 2 капли 5% раствора перйодата калия в 2М растворе сульфатной кислоты. Через 5 мин определяют наличие формальдегида в растворе реакцией с фуксинсернистой кислотой. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной серной или хлористоводородной кислоты. Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция образования ацетиленида меди.
Методика. В ампулу емкостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята и 0,5 мл 30% раствора натрия едкого. Ампулу запаивают и нагревают в течение часа. После этого ампулу охлаждают, вскрывают и переносят ее содержимое в пробирку, в которую прибавляют 30% раствор кислоты уксусной до кислой реакции на лакмус. К этой жидкости прибавляют 2 капли свежеприготовленного аммиачного раствора соли меди(I).
4
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание галогенпроизводных. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ.
Хлороформ, СНСl
3 действует на центральную нервную систему, вызывая наркоз. Он накапливается в тканях, богатых жирами. При отравлениях большими количествами хлороформа могут появляться дистрофические изменения во внутренних органах, особенно в печени. При отравлении хлороформом смерть наступает в результате остановки дыхания. Смертельная доза - 50-70 г.
Хлоралгидрат, СС1
3
СНО • Н
2
О По токсическому действию близок к хлороформу. Смертельная доза около 10 г.
Дихлорэтан, С
2
Н
4
С1
2 вызывает поражение нервной системы, печени, почек, сердечной мышцы. Дихлорэтан оказывает канцерогенное и мутагенное действие на организм. Смертельная доза -15-50 мл.
Четыреххлористый углерод, СС1
4 обладает наркотическим действием, поражает центральную нервную систему, вызывает дистрофические изменения в почках, печени. Смертельная доза — 30-50 мл.
1
ЗАНЯТИЕ № 9
Дата___________
СХЕМА АНАЛИЗА ДИСТИЛЛЯТА ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА
АЦЕТОН, МЕТАНОЛ, ЭТАНОЛ
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. . Токсическое действие и метаболизм спиртов и кетонов.
2. Особенности изолирования спиртов и кетонов.
3. Анализ второго дистиллята на наличие ацетона, этанола, метанола.
3.1 Предварительные реакции: образование йодоформа, окисление.
3.2. Подтверждающие реакции: образование сложных эфиров; окисление; с натрия нитропруссидом; с альдегидами.
4. Экспресс-анализ метанола и этанола в биологических жидкостях
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 154—164.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 36-39.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002. С.-32-34.
4. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
Схема исследования дистиллята №2 на метанол, этанол, ацетон
Метанол
предварительны е подтверждающ ие
Этанол
предварительна я подтверждающ ие
Ацетон
предварительная подтверждающая
2
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на метанол, этанол и ацетон. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Метиловый спирт
Окисление метилового спирта до формальдегида.
К 2 мл исследуемого раствора или дистиллята прибавляют 1 мл раствора перманганата калия, содержащего фосфорную кислоту (смесь 100 мл 3 %-го раствора перманганата калия и 15 мл 87 %-го раствора фосфорной кислоты). Жидкость нагревают при 50
С
С на водяной бане в течение 10 мин, затем для удаления избытка окислителя прибавляют 1 мл 5 %-го раствора щавелевой кислоты в разбавленной (1:1) серной кислоте.
Реакция с фуксинсернистой кислотой
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной сульфатной кислоты.
Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция с хромотроповой кислотой
Методика. 1 мл исследуемого раствора помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 3-4 капли концентрированной кислоты сульфатной и несколько кристаллов кислоты хромотроповой и осторожно перемешивают.
Реакция образования метилового эфира салициловой кислоты.
При взаимодействии метилового спирта с салициловой кислотой образуется метиловый эфир салициловой кислоты, обладающий характерным запахом.
Предел обнаружения: 0,3 мг метилового спирта в пробе.
Методика.В пробирку вносят 1 мл дистиллята, прибавляют 0,05 г салициловой кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. При наличии метилового спирта в исследуемом растворе ощущается характерный запах метилового эфира салициловой кислоты.
Этиловый спирт
Реакция образования йодоформа
Предел обнаружения: 0,04 мг этилового спирта в пробе.
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2 мл 5% раствора гидроксида натрия или карбоната калия и по каплям 1 % раствор йода в 2% растворе йодида калия до желтого окрашивания. Смесь нагревают на водяной бане при 40-50 °С
3
Образование уксусно-этилового эфира
Предел обнаружения: 15 мкг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 0,1г высушенного ацетата натрия, затем двойной объем концентрированной сульфатной кислоты. Смесь нагревают на кипящей водяной бане до выделения пузырьков газа.
Реакция образования этилбензоата
Предел обнаружения: 2-3 мг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. 1 мл исследуемого раствора смешивают с 1-2 каплями бензоилхлорида и при частом взбалтывании прибавляют по каплям 10% раствор натрия едкого.
Реакция образования ацетальдегида.
Этиловый спирт окисляется дихроматом калия, перманганатом калия и некоторыми другими окислителями до ацетальдегида.
Предел обнаружения: 2-3 мг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. К 1 мл раствора прибавляют 10 %-й р-р серной кислоты до получения кислой среды. К этой смеси по каплям прибавляют 10%-й раствор дихромата калия до тех пор, пока жидкость не станет оранжево-красной. Смесь оставляют на несколько минут при комнатной температуре. При наличии этилового спирта в исследуемом растворе появляется запах ацетальдегида.
Обнаружение ацетона
Реакция образования йодоформа
Методика. К 1 мл исследуемого раствора, прибавляют 1 мл 10% гидроксида аммония, несколько капель раствора йода в йодиде калия.
Реакция с нитропруссидом натрия
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10% раствора гидроксида натрия и несколько капель 1% свежеприготовленного раствора нитропруссида натрия.
4
Реакция с фурфуролом.
Эта реакция основывается на способности ацетона конденсироваться с фурфуролом и некоторыми другими альдегидами (ванилин, салициловый альдегид) с образованием окрашенных соединений:
Методика.К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 5 капель 1%-ного раствора фурфурола в этиловом спирте и 3 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия. Через 3-5 мин к этой жидкости прибавляют 10-12 капель концентрированной соляной кислоты. При наличии ацетона появляется красная окраска.
Реакция с о-нитробензальдегидом.
о-Нитробензальдегид также дает окраску с ацетофенолом, ацетилацетоном, диацетилом, ацетоуксусным эфиром, ацетальдегидом и др.
Предел обнаружения: 100 мкг ацетона в пробе.
Методика.В пробирку вносят 3-5 капель исследуемого раствора и каплю насыщенного раствора о-нитробензальдегида в 2 М растворе гидроксида натрия. Смесь слегка нагревают на водяной бане, а затем охлаждают до комнатной температуры. После этого в пробирку прибавляют 1 мл хлороформа и взбалтывают. При наличии ацетона хлороформный слой приобретает синюю окраску.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание галогенпроизводных. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
5
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1. С помощью каких реакций можно обнаружить метиловый спирт в дистиллятах? Почему перед обнаружением метилового спирта необходимо убедиться в отсутствии формальдегида в дистилляте?
2. Почему при проведении реакции окисления метилового спирта в формальдегид необходимо охлаждение исследуемого раствора, а также применение разбавленной серной кислоты, а не концентрированной?
3. Как отличить метиловый спирт от этилового?
4. Специфична ли реакция получения йодоформа для этилового спирта и какое значение этой реакции придается в судебно-химическом анализе?
5. Специфичны ли для этилового спирта реакции получения уксусного альдегида и сложных эфиров?
6. С какими веществами помимо ацетона о-нитробензальдегид дает окрашенные соединения? Какая из качественных реакций используется для обнаружения ацетона и этилового спирта в дистилляте?
ЗАНЯТИЕ № 10
Дата___________
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСТИЛЛЯТА НА ФЕНОЛ, УКСУСНУЮ КИСЛОТУ,
ИЗОАМИЛОВЫЙ СПИРТ, ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ, ТЕТРАЭТИЛСВИНЕЦ.
ЦЕЛЬ:_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Токсическое действие, метаболизм.
2. Особенности изолирования.
3. Анализ второго дистиллята на наличие фенол, уксусную кислоту, изоамиловый спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец.
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1995.-С. 117—129, 132-
135.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ”, 2005г.С. 114-
115.
3. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
Схема исследования дистиллята на фенол, уксусную кислоту, изоамиловый
спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец
фенол
предварительная подтверждающие подготовка дистиллята
Уксусная
кислота
предварительная подтверждающие подготовка дистиллята предварительная подтверждающие подготовка дистиллята
Изоамило
вый
спирт
Инструкция к практической работе
:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на фенол, уксусную кислоту, изоамиловый спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец
. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Обнаружение фенола
Реакция образования трибромфенола.
Чувствительность. Выполняется до разбавления 1:50000
Методика. К 0,5-1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-4 капли насыщенного раствора бромной воды.
Реакция с хлоридом железа (III)
Чувствительность. Выполняется до разбавления 1:1000
Методика. В фарфоровую чашку помещают 1 каплю исследуемого раствора, затем 1 каплю свежеприготовленного раствора хлорида железа(Ш). Рядом ставят "слепой" опыт.
Индофеноловая реакция. Индофеноловую реакцию дают фенолы, имеющие свободное пара- расположение, крезолы и другие соединения, содержащие фенольную группу.
Методика. К 0,5-1,0 мл исследуемого раствора прибавляют 1 каплю анилина и 2 мл раствора гипохлорита натрия. Появление грязно-фиолетовой окраски указывает на наличие фенола в пробе. После прибавления аммиака появляется устойчивая синяя окраска.
Этилен-
гликоль
предварительная подтверждающие изолирование
Тетраэтил
свинец
предварительная подтверждающие изолирование
Реакция Либермана.
Методика.В тигель вносят 1-2 капли исследуемого раствора и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю свежеприготовленного 1%-ного раствора нитрата натрия в концентрированной серной кислоте и смесь оставляют на несколько минут. После охлаждения смеси по каплям прибавляют 4 М раствор едкого натра до щелочной среды по лакмусу. Появление синей окраски, которая может переходить в красную, а затем в зеленую,указывает на наличие фенола в пробе.
Реакция с реактивом Миллона.
Методика. В микротигель вносят 1-2 капли исследуемого раствора, прибавляют 1-2 капли реактива Миллона и оставляют на несколько минут. Если за это время не произойдет изменение окраски, то смесь нагревают до кипения и кипятят несколько минут.
Обнаружение уксусной кислоты
Реакция с хлоридом железа (Ш)
Граница обнаружения: 1,25 мг ацетат–иона в 1 мл дистиллята
Методика. К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 1 каплю свежеприготовленного 5% раствора хлорида железа (Ш). Рядом ставят «слепой» опыт
Реакция образования уксусноэтилового эфира
Методика. В пробирку вносят 3-5 мл дистиллята и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл этилового спирта и 2 мл концентрированной серной кислоты, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. При наличии ацетатов в дистилляте появляется специфический запах этилацетата.
Реакция образования индиго.
Методика.Около половины дистиллята вносят в пробирку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют смесь равных количеств оксида кальция и карбоната кальция. Отверстие пробирки накрывают фильтровальной бумагой, смоченной свежеприготовленным раствором о-нитробензальдегида в 5%-ном растворе гидроксида натрия.
Затем пробирку нагревают на пламени газовой горелки до прокаливания ее содержимого.
Обнаружение этиленгликоля
Реакция окисления этиленгликоля. перйодатом и обнаружение образовавшегося
формальдегида.
Методика.К 3-5 мл дистиллята прибавляют 5 капель 12%-ного раствора серной кислоты, 5 капель 5%-ного раствора
периодата калия в 5%-ном растворе серной кислоты и взбалтывают. Далее определяют выделившийся в результате реакции формальдегид.
Окисление этиленгликоля азотной кислотой и обнаружение щавелевой кислоты.
При многократном выпаривании этиленгликоля с азотной кислотой образуется щавелевая кислота, которая с солями кальция образует кристаллы оксалата кальция, имеющие характерную форму. Эти кристаллы в ряде случаев могут появляться через 2-3 суток.
Реакция с сульфатом меди.
Методика. К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 1-2 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и несколько капель 10%-ного раствора сульфата меди. Появление голубой окраски указывает на наличие этиленгликоля в растворе.
Обнаружение изоамилового спирта
Реакция окисления изоамилового спирта
Методика.Остаток, находящийся в фарфоровой чашке, смывают в пробирку с помощью диэтилового эфира, который затем выпаривают досуха. К остатку в пробирке затем прибавляют 3-5 капель 10%-ного раствора перманганата калия и такой же объем концентрированной серной кислоты. Пробирку нагревают на кипящей водяной бане в течение 1-2 мин. После этого появляется запах альдегида изовалериановой кислоты, а затем - запах изовалериановой кислоты
Реакция с салициловым альдегидом.
Эту реакцию дают спирты, содержащие более трех атомов углерода в молекуле.
Методика. В фарфоровую чашку к остатку после выпаривания диэтилового эфира прибавляют 1 мл 1%-ного спиртового раствора салицилового альдегида и 3 мл концентрированной серной кислоты. После охлаждения содержимого фарфоровой чашки ее помещают на 3 мин на кипящую водяную баню. Появление розово-красной окраски указывает на наличие изоамилового спирта в пробе. При больших количествах изоамилового спирта окраска жидкости появляется без нагревания.
Реакция образования изоамилацетата
Методика. К осадку, находящемуся в фарфоровой чашке после испарения эфира, прибавляют 2 капли концентрированной серной кислоты и около 0,03г высушенного ацетата натрия. При слабом нагревании в фарфоровой чашке ощущается запах изоамилацетата (запах грушевой эссенции), который становится более выраженным, если под конец реакции к смеси реагирующих веществ добавить 20-25-кратный объем воды.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание метанола, этанола и ацетона. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1.
Каковы особенности исследования дистиллята на наличие изоамилового спирта?
Все ли реакции на изоамиловый спирт являются специфическими и доказательными при химико- токсикологическом исследовании биологического материала?
2.
Чем объяснить, что для исследования дистиллята на наличие фенолов необходимо предварительное извлечение фенолов эфиром из подщелоченного бикарбонатом натрия раствором?
3.
Какие вещественные доказательства могут стать объектами химико-токсикологического исследования на наличие изоамиловаго спирта?
4.
Каковы особенности исследования дистиллята на наличие изоамилового спирта?
5.
В каких случаях производится исследование на этиленгликоль?
6.
Как ведется отгонка этиленгликоля из биологического материала?
1
ЗАНЯТИЕ № 11
Дата___________
1 2 3 4 5 6
ЗАНЯТИЕ № 7
Дата___________
СОЕДИНЕНИЯ, КОТОРЫЕ ИЗОЛИРУЮТСЯ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
ПЕРЕГОНКОЙ С ВОДЯНОЙ ПАРОМ (ЛЕТУЧИЕ ЯДЫ). АНАЛИЗ ДИСТИЛЛЯТА
ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА СИНИЛЬНУЮ КИСЛОТУ, ФОРМАЛЬДЕГИД.
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Общая характеристика группы летучих ядов.
-применение в народном хозяйстве;
-пути попадания в организм
-объекты судебно-токсикологического анализа
-предельно допустимые концентрации.
2. Основные закономерности поведения в организме.
3. Общая схема судебно-химического анализа летучих ядов.
4. Современные методы дистилляции.
5. Методы определения в дистилляте формальдегида и синильной кислоты
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 112-131.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 34-35.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002.
4. Лекции по токсикологической химии
5. Методика изолирования летучих ядов (Приложение 1)
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
ОБЪЕКТЫ СУДЕБНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НА ЛЕТУЧИЕ ЯДЫ
ЯДЫ
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Ненаправленное исследование
Все летучие яды
Направленное исследование (дополнительно)
Синильная кислота
Фенолы
Формальдегид
Спирты
Бензол, анилин, нитробензол
Галогенопроизводные
Типы соединений, изолирующихся перегонкой с водяным паром
Типы соединений
Примеры веществ
Особенности
перегонки
Свойства
дистиллята
Вещества не смешиваются
или ограничено
смешиваются с водой.
Вещества, образующие
при перегонке
азеотропные смеси
Вещества смешиваются с
водой и не образующие
азеотропные смеси
ОБЩАЯ СХЕМА СУДЕБНО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЛЕТУЧИХ ЯДОВ
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ДЛЯ ДИСТИЛЛЯЦИИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Составные части:
1–
2–
3–
4–
5–
Объекты исследования
Изолирование
Очистка, выделение,
концентрирование
Идентификация ядов
Количественное
определение
Подготовка объектов
ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСТИЛЛЯТОВ
№
дистиллята
Объем
Состав
Особенности сбора
ОСОБЕННОСТИ ИЗОЛИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ЯДОВ
№
Вещество
Особенности изолирования
1
2
3
4
5
Схема исследования дистиллята №1
Схема исследования дистиллята №2 на формальдегид
HCOH
предварительная подтверждающие
HCN
предварительная подтверждающие
Инструкция к практической работе:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на наличие синильной кислоты и формальдегида. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Обнаружение синильной кислоты
Реакция образования берлинской лазури
(реакция имеет отрицательное судебно-химическое значение). От прибавления сульфата железа(II) FeSO
4
к щелочному раствору цианидов, образуется цианид железа (II) Fe(CN)
2
, который при взаимодействии с избытком цианидов, а затем с сульфатом или хлоридом железа(Ш) образует берлинскую лазурь:
При малых количествах синильной кислоты в растворах синяя окраска появляется только через 24-48 часов. При длительном отсутствии синего осадка или синей окраски к смеси прибавляют 5%-ный раствор хлорида бария. При этом выпадает осадок сульфата бария и происходит соосаждение берлинской лазури.
Достаточно высокая чувствительность реакции, ее специфичность и возможность сохранения осадка делает ее особенно ценной для судебно-химических исследований.
Предел обнаружения: 20 мкг синильной кислоты в 1 мл раствора.
Методика.К нескольким миллилитрам дистиллята прибавляют 1 -4 капли разбавленного раствора сульфата железа (II) и такой же объем разбавленного раствора хлорида железа (Ш). Смесь хорошо взбалтывают и нагревают на пламени газовой горелки почти до кипения, а затем охлаждают до комнатной температуры и прибавляют 10%-ный раствор соляной кислоты до слабокислой реакции на лакмус. Появление синего осадка или синей окраски указывает на наличие синильной кислоты (цианидов) в дистилляте.
Реакция образования роданида железа.
Эта реакция основана на том, что при нагревании цианидов с раствором полисульфида аммония (NH
4
)
2
S
2 образуется роданид, от прибавления к которому раствора хлорида железа(Ш) FeCl
3
появляется кроваво-красная окраска:
Предел обнаружения: 10 мкг синильной кислоты в 1 мл.
Методика.К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 3-5 капель 10-20%-ного раствора полисульфида аммония и смесь упаривают на водяной бане до небольшого объема. К упаренной жидкости по каплям прибавляют 8%-ный раствор соляной кислоты до кислой реакции (по лакмусу), а затем прибавляют 1 каплю 10%-ного раствора хлорида железа(Ш). Появление кроваво-красной окраски указывает на наличие цианидов в растворе. При взбалтывании окрашенного раствора с диэтиловым эфиром окраска переходит в эфирный слой.
Реакция образования бензидиновой сини.
Соли меди(II) с цианидами образуют дициан (CN)
2
, при взаимодействии которого с водой выделяется кислород, окисляющий бензидин. Продуктом окисления бензидина является бензидиновая синь. Для выполнения этой реакции пользуются индикаторной бумагой, смоченной смесью растворов ацетата меди и бензидина.
Методика.В колбу вносят 2-3 мл исследуемого раствора, к которому прибавляют 1 мл 10%-ного раствора винной кислоты. Колбу сразу же закрывают пробкой, к которой прикреплена влажная индикаторная бумага. Затем колбу нагревают несколько минут на водяной бане. При наличии синильной кислоты или ее солей в пробе бумага синеет.
2HCN + Cu(CH
3
COO)
2
→ Cu(CN)
2
+ 2CH
3
COOH
2 Cu(CN)
2
→ (CN)
2
+2CuCN
(CN)
2
+ H
2
O → О + 2HCN
*2H
+
Реакция с пикриновой кислотой.
От прибавления пикриновой кислоты и щелочик цианидам образуется соль изопурпуровой кислоты, имеющая красную окраску:
Методика. К 1 мл щелочного дистиллята прибавляют1 мл 0,5 %-го раствора пикриновой кислоты и слегка нагревают на водяной бане. При наличии цианидов раствор приобретает красную окраску. Подобную окраску с пикриновой кислотой дают и некоторые другие вещества (альдегиды, ацетон).
Обнаружение формальдегида
Реакция с хромотроповой кислотой
Предел обнаружения: 1 мкг формальдегида в пробе.
Методика. 1 мл исследуемого раствора помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 3-4 капли концентрированной кислоты сульфатной и несколько кристаллов кислоты хромотроповой и осторожно перемешивают.
Реакция с фуксинсернистой кислотой
Проведение реакции в сильнокислой среде делает ее специфической для формальдегида. Окрашивание может проявиться под действием окислителей или под влиянием температуры, поэтому появление окрашивания по истечении 30 мин не должно рассматриваться как положительный результат на формальдегид.
Предел обнаружения: 0,03 мкг формальдегида в пробе.
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной сульфатной кислоты.
Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция с кодеином и серной кислотой
Предел обнаружения: 0,02 мкг формальдегида в пробе.
H
2
N
H
2
N
HN
HN
NO
2
O
2
N
OK
C
N
N
C
OH
O
NH
2
H
Реакция восстановления гидроксида меди (с реактивом Фелинга).
Методика: к 1мл исследуемого раствора добавляют 2 капли раствора гидроксида натрия до щелочной реакции и 2-3 капли реактива Фелинга (реактив Фелинга №1+ реактив Феллинга№2 (1:1)). Содержимое пробирки перемешивают и нагревают на водяной бане.
Реакция со щелочным раствором резорцина
Предел обнаружения: 0,03 мкг формальдегида в пробе.
Методика: к 1мл исследуемого раствора прибавляют 1мл свежеприготовленного реактива: 1% раствор резорцина смешивают с равным объемом 10% раствора гидроксида натрия. Параллельно ставят «слепой» опыт с реактивами.
Содержимое обеих пробирок нагревают в течении 3-5мин на водяной бане.
Реакция восстановления ионов серебра.
Методика.
В хорошо очищенную от жира пробирку вносят 5 капель 1%-ного раствора нитрата серебра и по каплям прибавляют 10%-ный раствор аммиака до растворения образовавшегося осадка гидроксида серебра. К полученному раствору прибавляют 1 мл исследуемого раствора, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. Эта реакция успешно протекает при рН 8-9.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание формальдегида. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанного яда в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1. Назовите основные этапы и условия изолирования «летучих» ядов методом дистилляции с водяным паром?
2. Почему биологический материал при дистилляции с водяным паром необходимо подкислять органической кислотой, а не минеральной?
3. Какая из реакций на синильную кислоту является наиболее доказательной?
4. Назовите антидоты, применяемые при отравлениях синильной кислотой и еѐ препаратами?
5. Реакция образования полиметина при анализе синильной кислоты и еѐ химико-токсикологическое значение.
6. Реакция кодеина серной кислоты при анализе формальдегида и еѐ химико-токсикологическое значение.
Приложение 1
Методика изолирования летучих ядов.
Собирают прибор для дистилляции с водяным паром. В парообразователь наливают воду и доводят ее до кипения. Пока греется вода в парообразователе, берут 20-100г измельченной навески, помещают в перегонную колбу, смешивают с водой до густоты кашицы, но так, чтобы смесь занимала объем не более 1\3 объема колбы . Перегонную колбу с объектом ставят в холодную водяную баню, подкисляют 10% раствором винной или щавелевой кислоты до рН 2-3, быстро закрывают пробкой, соединяют с холодильником и осторожно (острый пар) с парообразователем.
Продолжают нагревать парообразователь и одновременно включают обогрев водяной бани.
Первую порцию дистиллята ( 3 мл ) собирают в приемник с 2 мл 5% раствора гидроксида натрия для улавливания синильной кислоты. Для сбора последующих порций готовят пустые колбы с отметками 25 мл.
Дистилляцию проводят с такой скоростью, чтобы можно было считать капли в приемнике. При очень быстрой перегонке уменьшают пламя горелки под парообразователем, при медленной - наоборот.
При направленном исследовании на этиленгликоль дистиллят собирают в количестве 500 мл (малолетучее соединение).
Изолирование уксусной кислоты проводят при подкислении объектов 10% раствором сульфатной или ортофосфорной кислот, а дистиллят собирают в приемник, содержащий 0,1М раствор гидроксида натрия.
При анализе объектов на метанол дистиллят собирают в охлажденный приемник. Для количественного определения летучих ядов отгонку ведут до отрицательного результата реакции на анализируемое вещество
Первый дистиллят - (легколетучие яды). Весь первый дистиллят тотчас после перегонки исследуют на наличие синильной кислоты реакцией образования берлинской лазури; заключение о нахождении синильной кислоты или не обнаружении ее делается по истечении 48 часов.
Второй дистиллят - «средней летучести» яды). Со вторым дистиллятом проводят исследования на ядовитые галогенпроизводные (реакция отщепления хлора, реакция образования изонитрила, а если будет необходимо реакция с резорцином, реакция с реактивом Фелинга (4) и другие).
Далее проводят исследование на формальдегид. При отрицательном результате реакций на формальдегид приступают к исследованию на метиловый спирт (реакции окисления до формальдегида с последующим его обнаружением, реакция образования сложного эфира), затем-на этиловый спирт .
Третий дистиллят (труднолетучие яды). Остаток второго дистиллята смешивают с третьим дистиллятом и проводят следующие исследования: при положительном результате реакций на галогенпроизводные с частью смеси дистиллятов (7 мл) проводят реакцию отличия хлороформа и хлоралгидрата друг от друга (реакция с реактивом
Несслера).
Часть смеси дистиллята (5 мл) при положительном результате исследуют на наличие формальдегида. С оставшейся частью дистиллятов проводят исследование на фенолы (реакция образования трибромфенола, а при положительном ее результате и другие) и на изоамиловый спирт.
Для ведения исследования на фенолы и изоамиловый спирт оставшийся дистиллят подщелачивают бикарбонатом натрия и извлекают 2-3 порциями эфира (по 5-10 мл). Эфирные извлечения соединяют, фильтруют, осушают и распределяют в 4 фарфоровые чашки. После испарения эфира отмечают характер остатков и с остатками проводят реакции на фенолы и изоамиловый спирт.
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ
Синильная кислота, HCN При вдыхании больших количеств синильной кислоты смерть может наступить мгновенно от остановки сердца и дыхания. HCN угнетает внутриклеточные железосодержащие ферменты и блокирует гемоглобин крови. Смертельная доза для HCN - 0,05-0,1 г, для KCN -0,15-0,25 г.
Формальдегид, НСНО При вдыхании небольших количеств формальдегида происходит раздражение верхних дыхательных путей. При вдыхании больших концентраций может наступить внезапная смерть в результате отека и спазма голосовой щели. При попадании формальдегида в организм через рот могут наступить некротические поражения слизистой оболочки рта, пищевого канала, появляются слюнотечение, рвота. НСНО угнетает центральную нервную систему, в результате этого может наступить потеря сознания, появляются судороги. Под влиянием НСНО развиваются дегенеративные поражения печени, почек, сердца и головного мозга. Смертельная доза -60-90 мл формалина
(36,5-37,5% раствор формальдегида).
1
ЗАНЯТИЕ № 8
Дата___________
СХЕМА АНАЛИЗА ДИСТИЛЛЯТА ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА
ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ,
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Токсическое действие галогенпроизводных углеводородов.
2. Особенности изолирования галогенпроизводных углеводородов.
3. Схема анализа второго дистиллята на наличие галогенпроизводных углеводородов
3.1 Предварительные реакции.
3.2. Подтверждающие реакции.
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 154—164.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 36-39.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002. С.-32-34.
4. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
Схема исследования дистиллята №2 на галогенпроизводные
предварительные
1 1 4 2 5 3 6 подтверждающие
2
2
Отличительные реакции галогенпроизводных
№ п\п
Реакции
Исследуемые вещества
Хлороформ
Хлоралгидрат
4-хлористый углерод
1,2- дихлорэтан
1.
Образование изонитрила
2.
Со щелочным раствором резорцина
3.
С реактивом Фелинга
4.
С реактивом Несслера
5.
Образование этиленгликоля
6.
Образование ацетиленида меди
Инструкция к практической работе:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на галогенпроизводные. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Предварительные реакции
Реакция определения органически связанного хлора
Методика. К 1-2 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10% спиртового раствора гидроксида натрия.
Пробирку с содержимым нагревают в кипящей водяной бане 30 мин или на голом огне 3-5 мин. Раствор охлаждают, добавляют 10% раствор нитратной кислоты до кислой реакции, 0.5 мл 1% раствора нитрата серебра.
Реакция Фудживара
Методика К 2-3мл. исследуемого раствора прибавляют 2мл. свежеперегнанного пиридина и 2 мл. 10% -го раствора гидроксида натрия. Смесь нагревают на водяной бане в течении 2-3 мину.
Подтверждающие реакции
Образование изонитрила
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 10 капель 10% спиртового раствора гидроксида натрия и каплю водного раствора анилина. Жидкость нагревают на водяной бане 1 -2 мин. Для разложения изонитрила в пробирку добавляют 10% раствор серной кислоты и кипятят раствор до исчезновения запаха.
Реакция со щелочным раствором резорцина
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл свежеприготовленного реактива: 1% раствор резорцина
3 смешивают с равным объемом 10% раствора гидроксида натрия. Параллельно ставят «слепой» опыт с реактивами.
Содержимое обеих пробирок нагревают в течение 3-5 мин на водяной бане.
Реакция с реактивом Фелинга
Методика. К 1 мл исследуемого раствора добавляют 2 капли 10% раствора гидроксида натрия до щелочной реакции и 2-3 капли реактива Фелинга (реактив Фелинга№1+ реактив Фелинга №2 (1:1)). Содержимое пробирки перемешивают и нагревают на водяной бане.
Реакция с реактивом Несслера.
Методика. К 0,5 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли реактива Несслера, перемешивают.
Определение 1,2-дихлорэтана
Реакция образования этиленгликоля и определение его после переведения в формальдегид
Методика. В ампулу емкостью 1 мл вносят 0,5 мл исследуемого раствора и 0,5 мл 10% раствора карбоната натрия.
Ампулу запаивают и нагревают в кипящей водяной бане 1-2 ч. После охлаждения содержимое ампулы переносят в пробирку, куда прибавляют 10% раствор сульфатной кислоты до кислой реакции по универсальной индикаторной бумаге, а затем - 2 капли 5% раствора перйодата калия в 2М растворе сульфатной кислоты. Через 5 мин определяют наличие формальдегида в растворе реакцией с фуксинсернистой кислотой. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной серной или хлористоводородной кислоты. Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция образования ацетиленида меди.
Методика. В ампулу емкостью 1 мл вносят 0,5 мл дистиллята и 0,5 мл 30% раствора натрия едкого. Ампулу запаивают и нагревают в течение часа. После этого ампулу охлаждают, вскрывают и переносят ее содержимое в пробирку, в которую прибавляют 30% раствор кислоты уксусной до кислой реакции на лакмус. К этой жидкости прибавляют 2 капли свежеприготовленного аммиачного раствора соли меди(I).
4
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание галогенпроизводных. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ.
Хлороформ, СНСl
3 действует на центральную нервную систему, вызывая наркоз. Он накапливается в тканях, богатых жирами. При отравлениях большими количествами хлороформа могут появляться дистрофические изменения во внутренних органах, особенно в печени. При отравлении хлороформом смерть наступает в результате остановки дыхания. Смертельная доза - 50-70 г.
Хлоралгидрат, СС1
3
СНО • Н
2
О По токсическому действию близок к хлороформу. Смертельная доза около 10 г.
Дихлорэтан, С
2
Н
4
С1
2 вызывает поражение нервной системы, печени, почек, сердечной мышцы. Дихлорэтан оказывает канцерогенное и мутагенное действие на организм. Смертельная доза -15-50 мл.
Четыреххлористый углерод, СС1
4 обладает наркотическим действием, поражает центральную нервную систему, вызывает дистрофические изменения в почках, печени. Смертельная доза — 30-50 мл.
1
ЗАНЯТИЕ № 9
Дата___________
СХЕМА АНАЛИЗА ДИСТИЛЛЯТА ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА
АЦЕТОН, МЕТАНОЛ, ЭТАНОЛ
ЦЕЛЬ:__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. . Токсическое действие и метаболизм спиртов и кетонов.
2. Особенности изолирования спиртов и кетонов.
3. Анализ второго дистиллята на наличие ацетона, этанола, метанола.
3.1 Предварительные реакции: образование йодоформа, окисление.
3.2. Подтверждающие реакции: образование сложных эфиров; окисление; с натрия нитропруссидом; с альдегидами.
4. Экспресс-анализ метанола и этанола в биологических жидкостях
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1989.-С. 154—164.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ” ,2005г.С. 36-39.
3. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2002. С.-32-34.
4. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
1. Заполните схемы и таблицы
Схема исследования дистиллята №2 на метанол, этанол, ацетон
Метанол
предварительны е подтверждающ ие
Этанол
предварительна я подтверждающ ие
Ацетон
предварительная подтверждающая
2
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на метанол, этанол и ацетон. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Метиловый спирт
Окисление метилового спирта до формальдегида.
К 2 мл исследуемого раствора или дистиллята прибавляют 1 мл раствора перманганата калия, содержащего фосфорную кислоту (смесь 100 мл 3 %-го раствора перманганата калия и 15 мл 87 %-го раствора фосфорной кислоты). Жидкость нагревают при 50
С
С на водяной бане в течение 10 мин, затем для удаления избытка окислителя прибавляют 1 мл 5 %-го раствора щавелевой кислоты в разбавленной (1:1) серной кислоте.
Реакция с фуксинсернистой кислотой
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли концентрированной сульфатной кислоты.
Содержимое пробирки перемешивают и охлаждают, а затем прибавляют 1 мл фуксинсернистой кислоты.
Реакция с хромотроповой кислотой
Методика. 1 мл исследуемого раствора помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 3-4 капли концентрированной кислоты сульфатной и несколько кристаллов кислоты хромотроповой и осторожно перемешивают.
Реакция образования метилового эфира салициловой кислоты.
При взаимодействии метилового спирта с салициловой кислотой образуется метиловый эфир салициловой кислоты, обладающий характерным запахом.
Предел обнаружения: 0,3 мг метилового спирта в пробе.
Методика.В пробирку вносят 1 мл дистиллята, прибавляют 0,05 г салициловой кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. При наличии метилового спирта в исследуемом растворе ощущается характерный запах метилового эфира салициловой кислоты.
Этиловый спирт
Реакция образования йодоформа
Предел обнаружения: 0,04 мг этилового спирта в пробе.
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 2 мл 5% раствора гидроксида натрия или карбоната калия и по каплям 1 % раствор йода в 2% растворе йодида калия до желтого окрашивания. Смесь нагревают на водяной бане при 40-50 °С
3
Образование уксусно-этилового эфира
Предел обнаружения: 15 мкг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 0,1г высушенного ацетата натрия, затем двойной объем концентрированной сульфатной кислоты. Смесь нагревают на кипящей водяной бане до выделения пузырьков газа.
Реакция образования этилбензоата
Предел обнаружения: 2-3 мг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. 1 мл исследуемого раствора смешивают с 1-2 каплями бензоилхлорида и при частом взбалтывании прибавляют по каплям 10% раствор натрия едкого.
Реакция образования ацетальдегида.
Этиловый спирт окисляется дихроматом калия, перманганатом калия и некоторыми другими окислителями до ацетальдегида.
Предел обнаружения: 2-3 мг этилового спирта в 1 мл раствора
Методика. К 1 мл раствора прибавляют 10 %-й р-р серной кислоты до получения кислой среды. К этой смеси по каплям прибавляют 10%-й раствор дихромата калия до тех пор, пока жидкость не станет оранжево-красной. Смесь оставляют на несколько минут при комнатной температуре. При наличии этилового спирта в исследуемом растворе появляется запах ацетальдегида.
Обнаружение ацетона
Реакция образования йодоформа
Методика. К 1 мл исследуемого раствора, прибавляют 1 мл 10% гидроксида аммония, несколько капель раствора йода в йодиде калия.
Реакция с нитропруссидом натрия
Методика. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10% раствора гидроксида натрия и несколько капель 1% свежеприготовленного раствора нитропруссида натрия.
4
Реакция с фурфуролом.
Эта реакция основывается на способности ацетона конденсироваться с фурфуролом и некоторыми другими альдегидами (ванилин, салициловый альдегид) с образованием окрашенных соединений:
Методика.К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 5 капель 1%-ного раствора фурфурола в этиловом спирте и 3 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия. Через 3-5 мин к этой жидкости прибавляют 10-12 капель концентрированной соляной кислоты. При наличии ацетона появляется красная окраска.
Реакция с о-нитробензальдегидом.
о-Нитробензальдегид также дает окраску с ацетофенолом, ацетилацетоном, диацетилом, ацетоуксусным эфиром, ацетальдегидом и др.
Предел обнаружения: 100 мкг ацетона в пробе.
Методика.В пробирку вносят 3-5 капель исследуемого раствора и каплю насыщенного раствора о-нитробензальдегида в 2 М растворе гидроксида натрия. Смесь слегка нагревают на водяной бане, а затем охлаждают до комнатной температуры. После этого в пробирку прибавляют 1 мл хлороформа и взбалтывают. При наличии ацетона хлороформный слой приобретает синюю окраску.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание галогенпроизводных. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
5
Вывод_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1. С помощью каких реакций можно обнаружить метиловый спирт в дистиллятах? Почему перед обнаружением метилового спирта необходимо убедиться в отсутствии формальдегида в дистилляте?
2. Почему при проведении реакции окисления метилового спирта в формальдегид необходимо охлаждение исследуемого раствора, а также применение разбавленной серной кислоты, а не концентрированной?
3. Как отличить метиловый спирт от этилового?
4. Специфична ли реакция получения йодоформа для этилового спирта и какое значение этой реакции придается в судебно-химическом анализе?
5. Специфичны ли для этилового спирта реакции получения уксусного альдегида и сложных эфиров?
6. С какими веществами помимо ацетона о-нитробензальдегид дает окрашенные соединения? Какая из качественных реакций используется для обнаружения ацетона и этилового спирта в дистилляте?
ЗАНЯТИЕ № 10
Дата___________
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСТИЛЛЯТА НА ФЕНОЛ, УКСУСНУЮ КИСЛОТУ,
ИЗОАМИЛОВЫЙ СПИРТ, ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ, ТЕТРАЭТИЛСВИНЕЦ.
ЦЕЛЬ:_______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1. Токсическое действие, метаболизм.
2. Особенности изолирования.
3. Анализ второго дистиллята на наличие фенол, уксусную кислоту, изоамиловый спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец.
Источники информации
1. Крамаренко В.П. Токсикологічна хімія .- Київ: ”Вища школа ”, 1995.-С. 117—129, 132-
135.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ”, 2005г.С. 114-
115.
3. Лекции по токсикологической химии.
Целевые обучающие задания
Схема исследования дистиллята на фенол, уксусную кислоту, изоамиловый
спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец
фенол
предварительная подтверждающие подготовка дистиллята
Уксусная
кислота
предварительная подтверждающие подготовка дистиллята предварительная подтверждающие подготовка дистиллята
Изоамило
вый
спирт
Инструкция к практической работе
:
1. Подготовительный этап: выполните химические реакции, используемые при исследовании дистиллятов на фенол, уксусную кислоту, изоамиловый спирт, этиленгликоль, тетраэтилсвинец
. Результаты опытов занесите в таблицу.
Химизм реакций
Наблюдения
Химико-
токсикологическая
оценка реакции
Обнаружение фенола
Реакция образования трибромфенола.
Чувствительность. Выполняется до разбавления 1:50000
Методика. К 0,5-1 мл исследуемого раствора прибавляют 2-4 капли насыщенного раствора бромной воды.
Реакция с хлоридом железа (III)
Чувствительность. Выполняется до разбавления 1:1000
Методика. В фарфоровую чашку помещают 1 каплю исследуемого раствора, затем 1 каплю свежеприготовленного раствора хлорида железа(Ш). Рядом ставят "слепой" опыт.
Индофеноловая реакция. Индофеноловую реакцию дают фенолы, имеющие свободное пара- расположение, крезолы и другие соединения, содержащие фенольную группу.
Методика. К 0,5-1,0 мл исследуемого раствора прибавляют 1 каплю анилина и 2 мл раствора гипохлорита натрия. Появление грязно-фиолетовой окраски указывает на наличие фенола в пробе. После прибавления аммиака появляется устойчивая синяя окраска.
Этилен-
гликоль
предварительная подтверждающие изолирование
Тетраэтил
свинец
предварительная подтверждающие изолирование
Реакция Либермана.
Методика.В тигель вносят 1-2 капли исследуемого раствора и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю свежеприготовленного 1%-ного раствора нитрата натрия в концентрированной серной кислоте и смесь оставляют на несколько минут. После охлаждения смеси по каплям прибавляют 4 М раствор едкого натра до щелочной среды по лакмусу. Появление синей окраски, которая может переходить в красную, а затем в зеленую,указывает на наличие фенола в пробе.
Реакция с реактивом Миллона.
Методика. В микротигель вносят 1-2 капли исследуемого раствора, прибавляют 1-2 капли реактива Миллона и оставляют на несколько минут. Если за это время не произойдет изменение окраски, то смесь нагревают до кипения и кипятят несколько минут.
Обнаружение уксусной кислоты
Реакция с хлоридом железа (Ш)
Граница обнаружения: 1,25 мг ацетат–иона в 1 мл дистиллята
Методика. К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 1 каплю свежеприготовленного 5% раствора хлорида железа (Ш). Рядом ставят «слепой» опыт
Реакция образования уксусноэтилового эфира
Методика. В пробирку вносят 3-5 мл дистиллята и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл этилового спирта и 2 мл концентрированной серной кислоты, а затем смесь осторожно нагревают на пламени горелки. При наличии ацетатов в дистилляте появляется специфический запах этилацетата.
Реакция образования индиго.
Методика.Около половины дистиллята вносят в пробирку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют смесь равных количеств оксида кальция и карбоната кальция. Отверстие пробирки накрывают фильтровальной бумагой, смоченной свежеприготовленным раствором о-нитробензальдегида в 5%-ном растворе гидроксида натрия.
Затем пробирку нагревают на пламени газовой горелки до прокаливания ее содержимого.
Обнаружение этиленгликоля
Реакция окисления этиленгликоля. перйодатом и обнаружение образовавшегося
формальдегида.
Методика.К 3-5 мл дистиллята прибавляют 5 капель 12%-ного раствора серной кислоты, 5 капель 5%-ного раствора
Окисление этиленгликоля азотной кислотой и обнаружение щавелевой кислоты.
При многократном выпаривании этиленгликоля с азотной кислотой образуется щавелевая кислота, которая с солями кальция образует кристаллы оксалата кальция, имеющие характерную форму. Эти кристаллы в ряде случаев могут появляться через 2-3 суток.
Реакция с сульфатом меди.
Методика. К 2-3 мл исследуемого раствора прибавляют 1-2 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и несколько капель 10%-ного раствора сульфата меди. Появление голубой окраски указывает на наличие этиленгликоля в растворе.
Обнаружение изоамилового спирта
Реакция окисления изоамилового спирта
Методика.Остаток, находящийся в фарфоровой чашке, смывают в пробирку с помощью диэтилового эфира, который затем выпаривают досуха. К остатку в пробирке затем прибавляют 3-5 капель 10%-ного раствора перманганата калия и такой же объем концентрированной серной кислоты. Пробирку нагревают на кипящей водяной бане в течение 1-2 мин. После этого появляется запах альдегида изовалериановой кислоты, а затем - запах изовалериановой кислоты
Реакция с салициловым альдегидом.
Эту реакцию дают спирты, содержащие более трех атомов углерода в молекуле.
Методика. В фарфоровую чашку к остатку после выпаривания диэтилового эфира прибавляют 1 мл 1%-ного спиртового раствора салицилового альдегида и 3 мл концентрированной серной кислоты. После охлаждения содержимого фарфоровой чашки ее помещают на 3 мин на кипящую водяную баню. Появление розово-красной окраски указывает на наличие изоамилового спирта в пробе. При больших количествах изоамилового спирта окраска жидкости появляется без нагревания.
Реакция образования изоамилацетата
Методика. К осадку, находящемуся в фарфоровой чашке после испарения эфира, прибавляют 2 капли концентрированной серной кислоты и около 0,03г высушенного ацетата натрия. При слабом нагревании в фарфоровой чашке ощущается запах изоамилацетата (запах грушевой эссенции), который становится более выраженным, если под конец реакции к смеси реагирующих веществ добавить 20-25-кратный объем воды.
2. Контрольный этап: Выданный раствор исследуют на содержание метанола, этанола и ацетона. По результатам проведенного исследования заполняют таблицу и делают вывод о наличии указанных ядов в образце.
Проводимые действия
Наблюдаемые результаты
Вывод_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
Подпись преподавателя_____________________
Вопросы к практикуму:
1.
Каковы особенности исследования дистиллята на наличие изоамилового спирта?
Все ли реакции на изоамиловый спирт являются специфическими и доказательными при химико- токсикологическом исследовании биологического материала?
2.
Чем объяснить, что для исследования дистиллята на наличие фенолов необходимо предварительное извлечение фенолов эфиром из подщелоченного бикарбонатом натрия раствором?
3.
Какие вещественные доказательства могут стать объектами химико-токсикологического исследования на наличие изоамиловаго спирта?
4.
Каковы особенности исследования дистиллята на наличие изоамилового спирта?
5.
В каких случаях производится исследование на этиленгликоль?
6.
Как ведется отгонка этиленгликоля из биологического материала?
1
ЗАНЯТИЕ № 11
Дата___________
1 2 3 4 5 6
ТЕМА: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ «ЛЕТУЧИХ» ЯДОВ.
ОСНОВНЫЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
1.Количественный анализ «летучих» ядов химическими методами
1.1.
Алкилгалогенидов – аргентометрия
1.2.
Фенол – броматометрия
1.3.
Формальдегид и ацетон – йодометрия
1.4.
Оцтова кислота – нейтрализация
2.Фотоколориметрический метод
2.1.
Алкилгалогениды
2.2.
Формальдегид
3.Газожидкостная хроматография (ГЖХ)
Источники информации
1. Токсикологічна хімія: Конспект лекцій: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. закл. III-IV рівнів акредитації / В.С. Бондар, О.О. Маміна, С.А. Карпушина иа ін.–Х.: Вид- во НФАУ; Золоті сторінки, 2002.-С 46-51.
2. Токсикологічна хімія в схемах і таблицях/– Харків -: ”Золоті сторінки ”
,2005г.С. 36-41.
3. Лекции по токсикологической химии.
Инструкция к практической работе:
Газовая хроматография — процесс разделения компонентов смеси, основанный на различии в равновесном распределении компонентов между двумя фазами — газом-носителем
(подвижная фаза) и либо твердой фазой, либо жидкостью, нанесенной в виде тонкой пленки на поверхность твердого носителя или стенки хроматографической колонки (жидкая неподвижная, жидкая стационарная фаза). В первом случае метод называется газоадсорбционной хроматографией, во втором — газожидкостной (распределительной) хроматографией. Из этих двух вариантов газовой хроматографии наиболее распространена распределительная газожидкостная хроматография (ГЖХ).
Сущность метода ГЖХ состоит в следующем. Анализируемая смесь (обычно раствор) летучих компонентов переводится в парообразное состояние и смешивается с потоком инертного газа-носителя, образуя с ним подвижную фазу — ПФ. Эта смесь проталкивается далее новой порцией непрерывно подаваемого газа-носителя и попадает в хроматографическую колонку, заполненную неподвижной (стационарной) жидкой фазой - НФ.
Разделяемые компоненты распределяются между ПФ и НФ в соответствии с их коэффициентами распределения К, определяемыми как
К=с(НФ)/с(ПФ), где с(НФ) и с(ПФ) - соответственно содержание (в г/мл) данного компонента в неподвижной и подвижной фазах, находящихся в динамическом равновесии.
Поток газа-носителя увлекает с собой разделяемую парообразную смесь вдоль хроматографической колонки, так что процессы сорбция <=> десорбция разделяемых компонентов повторяются многократно, причем каждый раз в системе устанавливается динамическое равновесие разделяемых веществ между ПФ и НФ. Эти многократные переходы разделяемых веществ из ПФ в НФ и обратно совершаются по всей длине хроматографической
колонки до тех пор, пока пары разделяемых веществ не покинут колонку вместе с газом- носителем.
Поскольку сродство различных разделяемых веществ к НФ различно, то в процессе сорбционных - десорбционных переходов они задерживаются в НФ неодинаковое время. Чем выше температура кипения и относительная растворимость веществ в НФ, т.е. чем больше его
2 коэффициент распределения, чем дольше оно находится в НФ, тем позже покидает хроматографическую колонку. В конце концов из хроматографической колонки вместе с газом - носителем выходят зоны парообразных хроматографируемых веществ, разделенных полностью или частично.
Если для двух компонентов смеси коэффициенты распределения одинаковы, то они не разделяются. Если же коэффициенты распределения различны, то разделение происходит, причем первым колонку покидает тот компонент, у которого коэффициент распределения наименьший.
Газохроматографические процессы осуществляются в газовых хроматографах. Они представляют собой комплекс узлов, каждый из которых выполняет определенную функцию в процессе анализа, начинающегося подготовкой и вводом пробы и заканчивающегося регистрацией определяемых компонентов. Принципиальная схема газового хроматографа
представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема газового хроматографа.
1 - газ-носитель; 2 - блок подготовки газов; 3 — дозирующая петль; 4 — испаритель; 5 — колонка; 6 — термостат; 7 — детектор; 8 — блок питания детектора; 9 - усилитель сигнала детектора; 10 - регистрирующее устройство.
Газ-носитель.
В качестве газа-носителя применяют газ, практически не адсорбирующийся и не растворяющийся в неподвижной фазе при температуре колонки и химически не реагирующий с компонентами смеси. Чаще всего применяют гелий, азот, водород, аргон, диоксид углерода, реже воздух, неон, метан. Газ-носитель должен быть достаточно чистым, легко доступным и иметь низкую стоимость. Давление газа-носителя на входе в колонку измеряют манометром.
Система ввода пробы (дозатор) предназначена для точного количественного отбора пробы газа и введения ее в хроматографическую колонку. В качестве устройств для этой цели используют краны-дозаторы или различного рода сосуды точно известного объема. Часто в качестве дозатора применяют медицинский шприц.
Хроматографические колонки весьма различны по форме, размерам и конструкционным материалам. Применяют прямые, спиральные и другие колонки длиной от 1-2 м до нескольких десятков метров; внутренний диаметр колонок составляет обычно несколько миллиметров. В зависимости от свойств анализируемой системы в качестве конструкционных материалов для колонок используются сталь, латунь, стекло и др. Большое влияние на сорбируемость газа оказывает температура, поэтому хроматографические колонки, как правило, термостатируются.
Детектор — важнейший узел газохроматографической установки. Он предназначен для обнаружения изменений в составе газа, прошедшего через колонку. Показания детектора обычно преобразуются в электрический сигнал и передаются фиксирующему или записывающему прибору, например на ленту электронного потенциометра. Детектор служит для обнаружения и количественного определения компонентов смеси в потоке газа-носителя. Основные характеристики детектора: пригодность для фиксации всех видов разделяемых веществ независимо от их химической природы, достаточно простая конструкция, высокая чувствительность и стабильность в работе, ничтожная инерционность, линейная зависимость показаний детектора от количества пробы.
Одним из наиболее распространенных детекторов является катарометр, или
детектор по теплопроводности (ДТП). Принцип, его работы основан на измерении сопротивления нагретой платиновой или вольфрамовой нити. Количество теплоты, отводимое от нагретой ними при прочих постоянных условиях, зависит от теплопроводности газа, а теплопроводность смеси газов зависит от ее состава. В последнее время металлические нити