Главная страница
Навигация по странице:

  • ДРОБНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА «МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЯДОВ»

  • Специфические особенности

  • При составлении схемы

  • Маскировкой

  • лекции токса. Лекции по токсикологической химии


    Скачать 5.01 Mb.
    НазваниеЛекции по токсикологической химии
    Анкорлекции токса.doc
    Дата22.04.2017
    Размер5.01 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлалекции токса.doc
    ТипЛекции
    #5414
    страница23 из 25
    1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   25

    Методика изолирования металлических ядов


    из биологического материала общим методом минерализации
    100 г биологического объекта в колбе Къельдаля заливают 75 мл окислительной смеси (кислоты серной концентрированной, кислоты азотной концентрированной, воды дистиллированной в соотношении 1:1:1). Колбу закрепляют в штативе вертикально на расстоянии 1-2 см от асбестовой сетки. Над колбой помещают капельную воронку с разбавленной азотной кислотой (1:1). Колбу осторожно нагревают на плитке, добавляя при необходимости (потемнение жидкости) разбавленную азотную кислоту (1:1) по каплям до просветления жидкости. Концом минерализации считается момент, когда в колбе остается 15-20 мл бесцветной или окрашенной жидкости, которая не темнеет в течение 30 минут при постоянном нагревании, без добавления азотной кислоты. Охлажденный минерализат осторожно выливают в химический стакан, содержащий 30 мл дистиллированной воды, колбу Къельдаля ополаскивают два раза дистиллированной водой по 10 мл и присоединяют промывные воды к разбавленному минерализату. Разбавление минерализата способствует затем более легкому протеканию процесса денитрации.

    В маленькой фарфоровой чашке в 2-3 каплях концентрированной серной кислоты растворяют 2-3 кристалла дифениламина и к полученному бесцветному раствору прибавляют одну каплю разбавленного минерализата. В случае появления сине-голубого окрашивания проводят денитрацию раствора.



    Стакан с содержимым ставят на плитку, нагревают до кипения и вносят одну каплю формалина; кипятят 10 минут и вновь проделывают реакцию с дифениламином.

    Химизм денитрации:



    2 NO + O2 + H2O HNO2 + HNO3
    4 HNO2 + 2 H2CO 2 NO + N2 + 2 CO2 + 4 H2O
    4 HNO3 + 3 H2CO 4 NO + 3 CO2 + 5 H2O
    4 HNO3 + 5 H2CO 2 N2 + 5 CO2 + 7 H2O
    В случае отсутствия голубого окрашивания в результате реакции с дифениламином жидкость кипятят до исчезновения запаха формалина, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу на 200 мл и доводят дистиллированной водой до метки. Жидкость из мерной колбы переносят в чистую сухую склянку и используют для обнаружения катионов (100 мл) и количественного определения (100 мл). Если при разбавлении минерализата водой выпадает осадок, то независимо от того, проводилась денитрация или нет, жидкость в стакане нагревают до кипения, кипятят 10 минут и оставляют стоять на сутки для получения более плотного осадка. На второй день белый кристаллический осадок отфильтровывают через маленький плотный фильтр (фильтрат используют для проведения дробных реакций на катионы по схеме), промывают несколько раз холодной дистиллированной водой, промывные воды присоединяют к фильтрату и доводят его водой до 200 мл в мерной колбе.

    PbSO4 + 2 CH 3COONH4 (CH3 COO)2 Pb + (NH4)2 SO4
    Осадок на фильтре еще раз промывают водой, подкисленной 1% раствором серной кислоты (эти промывные воды отбрасывают). Затем осадок на фильтре обрабатывают 5 мл горячего раствора ацетата аммония. Полученный раствор используют для проведения качественных реакций на катион свинца, а оставшуюся часть – для количественного определения свинца. Осадок на фильтре после обработки ацетатом аммония исследуют на катион бария сначала количественно (по указанию преподавателя), а затем проводят качественные реакции.

    ДРОБНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА «МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЯДОВ»
    Теоретические основы дробного метода анализа в аналитической химии были разработаны профессором Н.А.Тананаевым в 30-е годы 20 века. Для целей судебно-химического анализа дробный метод разработала и внедрила А.Н.Крылова. Дробный метод полностью вытеснил ранее применявшийся систематический сероводородный метод.

    Дробный метод предусматривает определение одних ионов металлов в отдельных небольших порциях исследуемого раствора в присутствии других без их предварительного разделения на группы, что достигается использованием соответствующих аналитических приемов и проведением анализа по определенной схеме, в которой обозначена последовательность обнаружения ионов.
    Обнаружение искомых ионов дробным методом проводится в 2 этапа: вначале устраняется влияние мешающих ионов с помощью соответствующих приемов и реактивов, а затем, на втором этапе, - прибавляют реактив, дающий какой-либо аналитический сигнал (окраску, осадок и др.) с искомым ионом.

    Дробный метод анализа особенно удобен в случаях с «лимитированными заданиями», т.е. когда задача эксперта ограничена заданием провести исследование только на определенные ионы или исключить тот или иной ион. Таким образом, дробный метод вполне удобен и экономичен, как нельзя лучше подходит для решения практических задач судебно-химической экспертизы.
    Специфические особенности судебно-химического анализа на металлические яды:

    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 (d-элементы).

    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, Tl). Поэтому всегда встает вопрос о количественном определении. Данные количественного анализа позволяют судебно-медицинским экспертам решать вопрос, являются ли найденные металлы введенными в организм или естественно содержащимися.

    Учитывая специфические особенности судебно-химического анализа А.Н.Крылова при разработке дробного метода предъявила ряд требований, чтобы анализ был достаточно быстрым, надежным и экономичным:

    1. Должна быть 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. Должна быть обеспечена высокая доказательность и надежность метода. Это достигается применением, как правило, не одной, а, по меньшей мере, двух реакций: основной и подтверждающей. В качестве основных чаще всего используются жидкофазные реакции образования окрашенных комплексов с различными реагентами, извлекаемых в слой органического растворителя (дитизонатов, диэтилдитиокарбаминатов, комплексов с 8-оксихинолином, красителями трифенилметанового ряда и др.). Большинство подтверждающих реакций – микрокристаллоскопические или осадочные.

    3. Реакции должны быть высоко специфичными, чтобы определять искомый катион в присутствии других. Однако абсолютно специфичных реакций очень мало, поэтому необходимо создавать селективные условия и устранять мешающее влияние посторонних ионов. Для этого разработаны следующие приемы:

    • маскировка мешающих ионов. Осуществляется путем введения комплексообразователей, применения окислительно-восстановительных реакций и др.;

    • строгое соблюдение определенных значений рН среды при проведении реакций;

    • селективная экстракция металлов в органический растворитель в виде комплексов или ионных ассоциатов с последующей реэкстракцией ионов металлов в водную фазу.

    1. Реакции должны быть высокочувствительны, но не должны открывать естественно содержащиеся количества элементов. Поэтому для выполнения реакций на отдельные катионы объем минерализата строго лимитирован. Кроме того, применяют прием разбавления минерализата до пределов чувствительности реакции. При этом снижается влияние мешающих ионов и концентрация кислот, исключается обнаружение большинства естественно содержащихся элементов.

    2. Методики, разработанные для обнаружения «металлических» ядов, должны быть простыми, доступными, а их проведение не требовать больших затрат времени на анализ и дорогостоящего оборудования и реагентов.


    Таким, образом, А.Н.Крылова рассматривает дробный метод анализа на «металлические яды» как сумму отдельных наиболее характерных и чувствительных реакций на катионы. Дробный метод разработан на 13 наиболее важных в токсикологическом отношении элементов. Он обязательно сочетается с параллельно проводимым частным методом обнаружения и количественного определения иона ртути после деструкции отдельной навески биоматериала.

    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 образования её 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 предлагает определенный порядок их анализа 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 органов (печень, почки).

    Маскировка ионов в дробном анализе



    Маскировка является одной из важнейших операций в дробном анализе. Маскировкой называется процесс устранения влияния мешающих ионов, находящихся в сложной смеси, на обнаружение искомых ионов. При маскировке мешающие ионы переводят в соединения, которые теряют способность реагировать с реактивами на искомые катионы. С целью маскировки используют следующие приемы: переводят мешающие ионы в устойчивые комплексы, изменяют валентность металлов при помощи окислителей и восстановителей, изменяют рН среды и др.

    Основной способ маскировки в ХТА – комплексообразование. Для использования этого приема подбирается такой реактив, который с мешающими ионами образует бесцветные прочные комплексы, не способные реагировать с основным реактивом на искомые ионы. Например, обнаружению ионов кадмия по реакции с сероводородом (осадок CdS имеет ярко-желтую окраску) мешают ионы меди (осадок CuS имеет черное окрашивание). Для маскировки ионов меди прибавляют раствор цианида щелочного металла, при этом образуется бесцветный комплексный ион [Cu (CN)4]2-. Реакция меди с сероводородом не пойдет.

    Можно использовать и обратный прием – демаскировку ионов – это процесс освобождения ранее замаскированных ионов от маскирующих реагентов. В основном она осуществляется разложением полученных комплексных соединений. В результате ранее замаскированные ионы восстанавливают способность вступать в реакции с соответствующими реактивами.

    Для маскировки в дробном анализе применяют следующие реактивы:

    1. Цианиды – образуют комплексы с Co, Cu, Zn, Fe, Cd, Hg, Ag. Цианиды применяются достаточно широко, при необходимости можно легко провести демаскировку ионов. Главное требование: их нельзя прибавлять к кислым растворам, т.к. может произойти разложение солей с выделением легко летучей синильной кислоты.

    2. Фосфаты – применяются для связывания ионов Fe (III) при исследовании на Mn, Cr, Cu.

    3. Тиосульфаты – применяются для маскировки ионов Cd (II) при анализе на Zn, а также Ag, Pb, Fe (III),Cu и др. ионы.

    4. Тиомочевина – применяется для маскировки ионов Bi, Fe (III), Sb, Hg, Ag и др., с которыми образует прочные внутрикомплексные соединения.

    5. Используются также фториды, трилон Б, лимонная кислота и её соли цитраты, винная кислота и её соли тартраты и др. комплексообразователи.

    6. Гидроксиламин и аскорбиновая кислота используются для маскировки как восстановители.



    1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   25


    написать администратору сайта