Реферат
«Соединения, изолируемые перегонкой с водяным паром: кетоны:ацетон»
1. Свойстваи применение ацетона
Ацетон
/>
Синонимы: Диметилкетон, 2-пропанон
1.1 Свойства
Ацетон – это бесцветная горючая жидкость с характерным запахом.Смешивается со спиртом, эфиром и водой в любых соотношениях. Не образуетазеотропной смеси с водой. Из водных растворов ацетон высаливается хлоридомнатрия, хлоридом кальция, карбонатом калия (жидкость разделяется на два слоя).Ацетон хорошо растворяет соли многих неорганических кислот и ряд органическихсоединений. Ацетон получают при сухой перегонке дерева, каменного угля, а такжепутем синтеза. 3-й класс опасности, хорошо смешивается с водой и спиртом, смесьацетона и воздуха взрывоопасна.
Таблица 1.1 Свойства ацетонаМолекулярный вес 58,08 Температура плавления
-95,35 0С Температура кипения
56,24 0С Температура вспышки -18 °С Температура самовоспламенения 500 °С Температурные пределы воспламенения паров в воздухе
нижний – -20 °С
верхний – 6 °С Концентрационные пределы воспламенения паров в воздухе
нижний – 2,2% (по объему)
верхний – 13% (по объему) Минимальная энергия зажигания паров в воздухе 0,6 мДж Плотность 0,79 г./см3 Дипольный момент при 2 Дебай 2,72 Вязкость, сантипуазы при 15 С -0,3371 Поверхностное натяжениепри 20 С : 23,32 дины на сантиметр Показатель преломления 1,358825
Ацетон обладаетвсеми химическими св-вами, характерными для алифатических кетонов. Он образуеткристаллические соединения с гидросульфитами щелочных металлов, например сгидросульфитом натрия – (CH3)2C(OH) SO3Na.
Толькосильные окислители, например щелочной раствор калия перманганата и хромоваякислота, окисляют ацетон до уксусной и муравьиной кислот и далее – до СО2и воды.
Каталитическиацетон восстанавливается до изопропанола, амальгамамы Mg или Zn, а также цинкомс уксусной кислотой – до пинакона.
Атомыводорода в ацетоне легко замещаются при галогенировании, нитрозировании и т.п.Действием хлора и щелочи (напр. натрия гидроксидом) ацетон превращается вхлороформ, который взаимодействует с ацетоном с образованием хлорэтона,применяемого как антисептик.
Ацетонокисляет вторичные спирты в присут. алкоголятов Аl до кетонов.
Ацетонвступает в альдольную конденсацию с образованием диацетонового спирта, а такжев кротоновую конденсацию с образованием окиси мезитила (СН3)2С=СНСОСН3,форона (СН3)2С=-СНСОСН=С(СН3)2 имезитиленацетона.
В присутствиисильной минеральной кислоты (например серная кислота) ацетон алкилирует фенол собразованием дифенилолпропана (бисфенола ацетона) (НОС6Н4)2С(СН3)2,присоединяет цианид- ион с образованием ацетонциангидрина (CH3)2C(OH) CN.
При пиролизе(700 °С) ацетона образуются кетен СН2=С=О и метан.
1.2 Применение
Впромышленности ацетон получают преимущественно так называемым кумольнымспособом одновременно с фенолом из бензола и пропилена через изопропилбензол(кумол) по схеме:
/>
В ряде другихпромышленных способов синтеза ацетон исходят из изопропанола:
1. Окислениев паровой фазе (катализатор – металлический Cu, Ag, Ni или Pt):
/>
Высокий выходацетона (≈90%) достигается при использовании Ag, осажденного на пемзе,или серебряной сетке.
2.Автокаталитическое окисление в жидкой фазе при 90–140 °С и 0,2–0,3 МПа:
/>
Выход ацетона95% от теоретического, Н2О2 87%.
3.Дегидрирование в паровой фазе в присутствии ZnO, осажденной на пемзе:
/>
Степеньпревращения изопропанола в ацетон при 225 °С составляет 84% при 380 °С– 98%, при 525 °С – 100%. Выход ацетона около 90%.
Новый промышленныйспособ получения ацетона – прямое окисление пропилена в жидкой фазе в присутствииPdCl2 в среде водного раствора солей Pd, Fe или Cu при 50–120 °С и 5–10МПа:
/>
Выход ацетона90%. Некоторое значение сохранил способ получения ацетона брожением крахмалапод влиянием бактерий Bacyllus acetobutylicus, превращающих крахмал в ацетон ибутанол (так называемое ацетоновое брожение). Известны и др. способы получения:
/>
Технический ацетон широко применяется в лакокрасочнойпромышленности в качестве растворителя нитролаков, нитроэмалей (при выработкеавиационных, автомобильных, кабельных, кожевенных и других лаков), приполучении ацетилцеллюлозы и нитроцеллюлозы, в производстве некоторых сортовискусственного шёлка, при изготовлении органического небьющегося стекла, впроизводстве киноплёнок, бездымного пороха, целлулоида, акрихина и других.
Способность ацетона растворять ацетилен используется в широкихмасштабах при наполнении стальных баллонов, в которых хранится ацетилен,применяемый для сварки металлов. Ацетилен поглощается пористым материалом,пропитанным ацетоном; при давлении 15 атм. 1 объём он растворяет 375 объёмовацетилена.
Применение ацетона для извлечения воска из смазочных маселприобретает всё большее значение. Ацетон служит сырьём для производства многиххимических продуктов: синтетического каучука, индиго, ионона (духи), сульфонала(снотворное средство). Соединения ацетона с солями сернистой и гидросернистойкислот применяют при крашении и печатании тканей.
Технический ацетон находит применение в производстве искусственнойкожи, для обеззараживания шерсти и меха, для извлечения эфирных масел. Чистыйацетон применяется в пищевой промышленности при экстрагировании пищевыхпродуктов, витаминов, жиров; для экстрагирования некоторых лекарств иприготовления фармацевтических препаратов, требующих химически чистого растворителяс низкой температурой кипения.
Также его применяют для обезжиривания поверхностей или изделийиспользуемых в промышленности и в быту.
Ацетон широко используется в промышленности как растворитель дляизвлечения ряда веществ, для перекристаллизации химических соединений,химической чистки, получения хлороформа и т.д. Пары ацетона тяжелее воздуха.Поэтому в помещениях, в которых происходит испарение ацетона, создаетсяопасность отравления при вдыхании его паров.
2. Токсичностьацетона и распространенность отравлений
2.1 Токсичность ацетона
Ацетон сравнительно мало токсичен. Нелсон и др. нашли, чтомаксимально допустимая концентрация ацетона в воздухе при 8-часовом воздействиисоставляет 0,02%. Дринкер и Кук считают, что максимально допустимая концентрацияацетона равна 0,05–0,25%. Смит и Майерс приводят случаи острого отравленияпарами смеси ацетона и бутанона при концентрациях порядка 0,1%.Неопубликованные исследования Штернера, Оглезби и Фассета показали, что из всехрастворителей, применяемых в промышленности, ацетон является одним из наименеетоксичных и в этом отношении вполне сравним с этиловым спиртом. В настоящеевремя максимально допустимой концентрацией принято считать 0,1%. Пребывание втечение короткого времени в атмосфере, в которой концентрация ацетона намногопревышает указанную, не причиняет вреда.
Пределы воспламенения в воздухе 2,55–12,8 об.%.
Ацетонявляется естественным метаболитом организма человека и животных. Он входит втриаду соединений (бета-оксибутират, ацетоацетат и ацетон), обозначаемых, каккетоновые тела. Ацетон образуется путем неферментативного декарбоксилированияацетоуксусной кислоты.
В нормальныхусловиях содержание ацетона в сыворотке крови человека обычно не превышает 6мг/л (0,1 ммоль/л). Трехдневное голодание приводит к увеличению концентрацииацетона в сыворотке у лиц с ожирением до 17 мг/л, а у здоровых людей, нестрадающих ожирением до 44 мг/л
В условияхдефицита глюкозы (голодание) или при снижении ее биодоступности (сахарныйдиабет), содержание кетоновых тел в крови может возрастать в десятки раз. Приэтом они действуют и как часть регуляторного механизма с обратной связью,блокируя чрезмерную мобилизацию жирных кислот из жировой ткани и ослабляя темсамым токсическое действие последних.
Токсичностьацетона, поступающего в организм извне хорошо изучена. Острая токсичностьацетона (LD50), поступающего через желудок составляет по данным разных авторовдля крыс – 5,8–9,8 г/кг, для мышей – 3,0–5,25 г./кг, для кроликов и собак – 3,8–8,0г/кг. По этому показателю ацетон мало отличается от этанола.
Эффективнаяоднократная действующая доза (EDmin) ацетона для человека, определяемая по еговлиянию на нервную систему, почки и кровь при условии поступления черезжелудок, составляет 2,9 г/кг.
Доза,обладающая минимальным токсическим действием (ПДхр.), определяемая на крысахпри условии внутрижелудочного введения ацетона на протяжении 6 мес.составляет 7 мг/кг.
Его предельнодопустимая концентрация (ПДК) в воде общего пользования составляет 2,2 мг/л.
Токсическое действие ацетона связано с наркотическим влиянием наЦНС, прижигающим действием на слизистую оболочку дыхательных путей и органовпищеварения, метаболическим ацидозом и негативным влиянием на развитиеплода.
Смертельнаядоза для человека – более 100 мл.
Токсическая концентрацияв крови 200 – 300 мг/л, смертельная – 550 мг/л.
2.2 Распространенность отравлений
Благодаряширокому применению ацетона создается потенциальная возможность отравлений им,однако для действия ацетона нужны очень высокие концентрации его в крови;накопление же ацетона протекает крайне медленно, поэтому внезапных острыхотравлений ацетоном путем вдыхания не происходит, хотя он и обладаеттоксическим действием.
Обычно остроеотравление жидким ацетоном возникает, когда ацетон и жидкости, содержащие его,хранятся небрежно, в жилом помещении, тем более вблизи от продуктов и в посудеиз-под напитков.
Случайныеотравления гораздо чаще происходят в домашних условиях, чем на производстве, иобычно бывают острыми; промышленные отравления более часто являются результатомхронического воздействия. Случайное отравление происходит чаще всего врезультате проглатывания токсичных веществ, чаще всего от этого страдают дети.В 15% случаев отравляющими веществами являются химические вещества, которыеиспользуются в быту, к которым и относится ацетон.
Вдыханиепаров ацетона используется токсикоманами для достижения эйфории, поэтому частопострадавшими являются подростки. Также встречаются и суицидальные отравленияацетоном.
3. Биотрансформация,токсикокинетика ацетона, клиника отравления, клиническая диагностика, методыдетоксикации.
3.1Биотрансформация и токсикокинетика ацетона
Пофармакологическим свойствам ацетон относится к числу веществ, проявляющихнаркотическое действие. Он может поступать в организм с вдыхаемым воздухом, атакже через пищевой канал и кожу. После поступления ацетона в кровь часть егопереходит в головной мозг, селезенку, печень, поджелудочную железу, почки,легкие и сердце. Содержание ацетона в указанных органах несколько меньшее, чемв крови. Он обладает кумулятивными свойствами. Ацетон медленно выводится изорганизма.
Незначительная часть ацетона, поступившего в организм,превращается в оксид углерода (IV), который выделяется с выдыхаемым воздухом.Некоторое количество ацетона выделяется из организма в неизменном виде свыдыхаемым воздухом и через кожу, а некоторое – с мочой.
В малых количествах ацетон может содержаться в норме в мочечеловека, а при глубоком расстройстве обмена веществ концентрация его в мочезначительно возрастает. Нормальным содержанием ацетона в крови является 0,7–0,8мг%. В суточном объеме мочи может содержаться 20–30 мг ацетона. У больныхдиабетом следы ацетона можно обнаружить во выдыхаемом воздухе.
3.2 Клиника отравления
Клиническая картина сходна с алкогольной интоксикацией. Однакокоматозное состояние не достигает большой глубины.
При употреблении через рот смертельная доза составляет 60–70 мл ивыше. Отмечается выраженное воздействие на центральную нервную систему.Появляются тошнота, рвота, боли в животе, цианоз кожи, при значительномколичестве принятого ацетона человек достаточно быстро теряет сознание. Смертьможет наступить уже через 6–12 часов после употребления ацетона.
Слизистая оболочка полости рта и глотки отечна, воспалена. Изо рта– запах ацетона. Часто возникают токсические гепато- и нефропатия, реактивныйпанкреатит, наблюдаются увеличение и болезненность печени, желтушность склер.Возможно появление признаков острой почечной недостаточности (снижение диуреза,появление белка и эритроцитов в моче). Часто развиваются бронхит и пневмонии.
При отравлении парами ацетона отмечается слабый наркотическийэффект – головокружение, головная боль, шаткая походка, общая слабость, а такжесимптомы раздражения слизистых оболочек, конъюнктивит, ринит, стомаэзофагит,гастрит. При поступлении большой дозы ацетона ввиваются нарушения сознаниявплоть до коматозного состояния глубокое шумное дыхание, метаболический ацидоз,шок. При высокой концентрации ацетона в воздухе, особенно в закрытыхпомещениях, возможно быстрое наступление летального исхода вследствиерефлекторной остановки дыхания.
Тяжелое ингаляционное отравление характеризуется расстройством зрения,судорогами, повышением концентрации сахара в крови, в дальнейшем потерей сознания.На вскрытии обнаруживается полнокровие внутренних органов, темная кровь всердце и сосудах, запах ацетона от внутренних органов.
3.3 Клиническая диагностика
Клиническаядиагностика основана на данных:
1. осмотраместа происшествия (обнаруживают вещественные доказательства отравления – посудуиз-под алкогольных напитков или суррогатов, упаковку от домашних химикатов илилекарств, запах химических веществ, характер рвотных масс и др.);
2. анамнеза(со слов пострадавшего или окружающих выясняют вид или название токсическоговещества, принятого пострадавшим, время приема токсического вещества, дозупринятого токсического вещества, пути поступления яда в организм,обстоятельства, сопутствующие развитию отравления, и полученные сведенияфиксируют в направительном документе);
3. изученияклинической картины заболевания для выделения специфических симптомовотравления, характерных для воздействия на организм определенного вещества илигруппы веществ по принципу так называемой избирательной токсичности. Надогоспитальном этапе чрезвычайно важно зарегистрировать основные клиническиесимптомы и их изменение под влиянием специфической (антидотной) и иной терапии.
Лабораторнаятоксикологическая диагностика направлена на качественное или количественноеопределение (идентификацию) токсических веществ в биологических средахорганизма (крови, моче и пр.).
Тест-полоски» Кетофан для анализа ацетона в моче (Keto Phan,кетоновые тела).
Тест полоски для анализа уровня кетоновых тел в моче (ацетона).Тест основан на реакции Легала. Цветная шкала сравнения на этикетке отражаетконцентрацию ацетоуксусной кислоты в моче.
Диапазон показаний: отриц., 1.5, 3, 7.5, 15 м/моль ммоль/л
Время измерения: 60 с
Условия хранения: Диагностические полоски должны храниться вплотно закрытой заводской таре в сухом и темном месте (с +2 до +30) градусов
Реагент Легала. 1%-ный раствор нитропруссида в 50%-ном этанольномрастворе 1 М NaOH.
Ацетон с нитропруссидом натрия в щелочной среде даетинтенсивно-красную окраску. При подкислении уксусной кислотой окраска переходитв красно-фиолетовую:
/>
С нитропруссидом натрия окрашенные соединения образуют вещества,содержащие енолизируемые СО-группы
/>
Кетоны, в молекулах которых отсутствуют метильные или метиленовыегруппы, связанные с СО-группами, не дают этой реакции.
3.4 Методы детоксикации
Детоксикация – это процесс обезвреживания ядов и ускорения ихвыделения из организма. Различные методы детоксика-ции способствуютосвобождению желудка и кишок от еще невсо-савшегося в кровь яда, а такжеосвобождению крови и тканей организма от находящихся в них токсическоговещества и его метаболитов.
Лечение зависит от пути поступления яда. Оно должно бытьнаправлено на уменьшение адсорбции токсического вещества (промывание желудка спомощью зонда или кожных покровов, обеспечение доступа свежего воздуха и т.д.).
Обязательно проводят инфузионную терапию изотоническими икристаллоидными растворами (для профилактики и лечения экзотоксического шока).Введение ощелачивающих растворов (натрия гидрокарбоната, трисамина,«Лактасола») позволяет устранить метаболический ацидоз. (Применение антидотовявляется эффективным способом детоксикации только на ранней стадии острыхотравлений.)
Рекомендуются форсированный диурез – больным внутривенно вводят1,5–2 л жидкости (изотонический раствор хлорида натрия, 5%-й растворглюкозы и др.)· Для стимуляции диуреза назначают диуретические средства. Имимогут быть так называемые осмотические диуретики (15–20%-е растворы мочевиныили маннита). После внутривенного вливания раствора диуретика вводят растворыэлектролитов, содержащих ионы калия и натрия, со скоростью, равной скоростидиуреза (500–800 мл/ч).
При тяжелых отравлениях ацетоном применяют гемодиализ игемосорбцию.
· Гемосорбция(гемоперфузия) является одним из способов искусственной детоксикации организма.Этот метод основан на поглощении сорбентами ядовитых веществ, находящихся вкрови. При гемосорбции в качестве сорбентов в основном применяютсяактивированный уголь и ионообменники (иониты). Гемосорбцию проводят с помощьюприбора (детоксикатора), снабженного насосом для перекачивания крови и наборомколонок (капсул), содержащих указанные выше сорбенты. Этот аппарат с помощьюспециального приспособления подключают к кровотоку больного. Кровь, проходящаячерез сорбенты, освобождается от токсических веществ, которые поглощаются этимисорбентами.
· Гемодиализ– один из эффективных методов ускорения выведения токсических веществ изорганизма. Он основан на явлении диализа, используемого для освобождения кровиот токсических веществ. Гемодиализ проводится с помощью аппарата, известногопод названием «искусственная почка». Этот аппарат снабжен полупроницаемоймембраной, через которую из крови переходят токсические вещества в процессегемодиализа.
4. Объектыисследования. Особенности подготовки проб и изолирования
Внутренние органы трупа редко являются объектамихимико-токсикологического анализа. Гораздо чаще в качестве объектов встречаютсякровь, моча и выдыхаемый воздух.
Кровь отбирается из поверхностной вены через иглу самотеком всухой пенициллиновый флакон, содержащий раствор гепарина (3–5 капель на каждые10 мл крови). Флакон закрывается стандартной резиновой пробкой, которуюфиксируют алюминиевым колпачком. Содержимое флакона сразу же перемешивают. Дляхимико-токсикологического исследования необходимо не менее 10 мл крови.
Моча отбирается в чистый сухой флакон в количестве не менее 10 мл.Флакон закрывается стандартной резиновой пробкой, которую фиксируют алюминиевымколпачком.
Органы трупа, предварительно тщательно измельчают (при помощиножниц, придерживая объект пинцетом), смешивают с дистиллированной водой догустоты кашицы и помещают в круглодонную колбу, заполняя последнюю не более чемна 1/3 ее объема.
Изолирование ацетона проводят методом дистилляции с водяным паром.
Дистилляция с водяным паром производится в специальном приборе(рис. 4.1)
Исследуемыйобъект помещают в круглодонную колбу, заполняя последнюю не более чем на 1/3 ееобъема. Колбу (2) с объектом исследования закрепляют в штативе и погружают вхолодную водяную баню (3). Затем все части прибора соединяют встык. Объектисследования быстро подкисляют до рН 2 – 2,5, немедленно соединяют с заранеенагретым парообразователем (1) и нагревают до кипения водяную баню и парообразователь.Для подкисления используют щавелевую или виннокаменную кислоту.
Пропусканиепара вместо образования его в самой колбе с объектом исследования важно потому,что при пропускании пара колбу с объектом можно нагревать (чтобы неконденсировались пары) на водяной бане. Образование пара в колбе потребовало бынагревания при температуре выше 100° на пламени или масляной бане и могло быповести к разложению веществ на стенках колбы выше уровня воды и даже кобразованию следов синильной кислоты за счет подгорания белковых веществ.
/>
Рис. 4.1.Прибор для дистилляции с водяным паром.
1 – парообразователь;2 – колба с объектом исследования; 3 – баня водяная; 4 – холодильник шариковый;5 – приемник дистиллята.
Дистилляциядолжна проводиться по возможности медленно, что достигается регулированиемпламени горелок. Первый дистиллят, сконденсированный в холодильнике (4),собирают в объеме 3 мл в заранее приготовленную коническую колбу (5), содержащую2 мл 2% раствора едкого натра; остальные дистилляты по 25–50 мл собирают впоследующие 1–2 колбы, также подготовленные заранее. Для качественногоисследования продукта перегонки с водяным паром в большинстве случаев бываетдостаточно собрать 25 мл второго дистиллята.
Приположительных результатах реакций на то или иное вещество, имеющеетоксикологическое значение, дистилляцию продолжают до тех пор, пока дистиллятне перестанет давать соответствующих качественных реакций. Дистиллятыподвергают качественному исследованию, а при положительных результатах анализав них определяют количества найденных веществ.
5. Методыкачественного и количественного химико-токсикологического анализа (ХТА)
В химико-токсикологическом анализе для обнаружения ацетонаприменяют реакции с растворами иода, нитропруссида натрия, фурфурола, о – нитробензальдегидаи метод микродиффузии.
1. Реакцияобразования йодоформа. При взаимодействии ацетона с раствором иода в щелочнойсреде образуется йодоформ:
/>
Выполнение реакции. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-гораствора аммиака и несколько капель раствора иода в иодиде калия. В присутствииацетона образуется желтый осадок йодоформа с характерным запахом, а егокристаллы имеют характерную форму.
Предел обнаружения: 0,1 мг ацетона в пробе.
Эту реакцию дает и этиловый спирт.
2. Реакция с нитропруссидом натрия. Ацетон с нитропруссидомнатрия в щелочной среде дает интенсивно-красную окраску. При подкислении уксуснойкислотой окраска переходит в красно-фиолетовую:
/>
С нитропруссидом натрия окрашенные соединения образуют вещества,содержащие енолизируемые СО-группы
/>
Кетоны, в молекулах которых отсутствуют метильные или метиленовыегруппы, связанные с СО-группами, не дают этой реакции.
Выполнение реакции. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 10%-гораствора гидроксида натрия и 5 капель 1%-го свежеприготовленного растворанитропруссида натрия. При наличии ацетона в пробе появляется красная илиоранжево-красная окраска. При добавлении 10%-го раствора уксусной кислоты докислой реакции через несколько минут окраска переходит в красно-фиолетовую иливишнево-красную.
Такую же окраску с нитропруссидом натрия дает метилэтилкетон.Другие окраски с этим реактивом дают ацетофенон, ацетилацетон, ацетоуксусныйэфир, диацетил, коричный альдегид и др.
3. Реакция с фурфуролом. Эта реакция основывается наспособности ацетона конденсироваться с фурфуролом и некоторыми другимиальдегидами (ванилин, салициловый альдегид) с образованием окрашенныхсоединений:
/>
Выполнение реакции. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 5капель 1%-го раствора фурфурола в этиловом спирте (96°) и 3 капли 10%-гораствора гидроксида натрия. Через 3– 5 мин к этой жидкости прибавляют 10–12капель концентрированной соляной кислоты. При наличии ацетона появляетсякрасная окраска.
Эта реакция не специфична для обнаружения ацетона. Ее даютнекоторые альдегиды и кетоны.
4. Реакция с о – нитробензальдегидом. При взаимодействииацетона с о-нитробензальдегидом в щелочной среде образуется индиго, имеющеесинюю окраску:
/>
Малые количества ацетона с о – нитробензальдегидом реагируютмедленно. При этом сначала появляется желтая окраска, переходящая вжелто-зеленую, а затем в зелено-синюю. Образовавшееся при этой реакции индигохорошо экстрагируется хлороформом, который приобретает синюю окраску.
Выполнение реакции. В пробирку вносят 3–5 капель исследуемогораствора и каплю насыщенного раствора о-нитробенз-альдегида в 2 н. растворегидроксида натрия. Смесь слегка нагревают на водяной бане, а затем охлаждают докомнатной температуры. После этого в пробирку прибавляют 1 мл хлороформа ивзбалтывают. При наличии ацетона хлороформный слой приобретает синюю окраску.
Предел обнаружения: 100 мкг ацетона в пробе.
При указанных выше условиях спиртовые растворы ацетона даютсине-красную окраску. о – Нитробензальдегид также дает окраску с ацетофеноном,ацетилацетоном, диацетилом, ацетоуксусным эфиром, ацетальдегидом и др.
5. Метод микродиффузии широко используется в биохимических инекоторых токсикологических лабораториях для обнаружения химических соединений,имеющих большую упругость паров.
Для обнаружения исследуемых веществ методом микродиффузииприменяют чашки Конвея или подобные им сосуды, в которых летучие вещества изисследуемых объектов сначала переходят в пространство прибора, а затем всоответствующий растворитель или в раствор реактивов, реагирующих сопределяемыми веществами.
Метод микродиффузии имеет ряд достоинств. Он позволяет обнаружитьлетучие вещества, содержащиеся в небольших количествах исследуемых объектов.При использовании этого метода не образуется пена (что возможно при перегонкелетучих ядовитых веществ с водяным паром), определяемые вещества неподвергаются сильному разбавлению и т.д.
Скорость диффузии зависит от упругости пара исследуемого вещества,объема пробы, температуры, состава поглощающих жидкостей и т.д. На скоростьперехода отдельных летучих веществ из исследуемых объектов в пространствоприбора для микродиффузии влияют некоторые электролиты. Так, например,прибавление насыщенного раствора карбоната калия к крови, моче и гомогенатамтканей, содержащих этиловый спирт, ускоряет переход этого спирта в пространствоприбора. Для ускорения перехода других соединений из исследуемых объектов впространство прибора прибавляют кислоты, щелочи и др.
Прибор для микродиффузии (рис. 1) представляет собойнебольшой круглый толстостенный сосуд 1 из стекла или пластмассы (наружныйдиаметр 60–70 мм, высота 10 мм). Внутри этого сосуда расположенвторой круглый сосуд 2 меньшего размера (диаметр 30–35 мм, высота 5 мм).Таким образом, в приборе для микродиффузии имеется внутренняя круговая 3 инаружная кольцевая 4 камеры. Верхний край наружной камеры долженпришлифовываться так, чтобы к нему плотно прилегала крышка 5.
/>
Рис. 5.1 Прибор для микродиффузии
Для создания герметичности в приборе края наружной камеры слегкасмазывают вазелином или силиконовой смазкой и плотно прижимают крышку.
Исследуемые объекты вносят в наружную кольцевую камеру, апоглощающую жидкость – во внутреннюю камеру. К. исследуемым объектам,находящимся в наружной камере прибора, на расстоянии 2–3 см помещаютраствор вещества, способствующего переходу исследуемого соединения из объекта впространство прибора. Затем прибор плотно закрывают крышкой и слегка наклоняютего для смешивания исследуемого объекта и раствора, способствующего переходуисследуемого вещества в пространство прибора. После этого прибор оставляют наопределенное время, необходимое для диффузии. После окончания диффузииопределяют исследуемое вещество в жидкости, находящейся во внутренней камере.
Обнаружение ацетона. В наружную камеру прибора для микродиффузиивносят 3 мл крови или мочи, или 1 г гомогената тканей. Затем в ту же камерувносят 3–4 капли 10%-го раствора серной кислоты. Во внутреннюю камеру приборавносят 3,3 мл 0,15 Μ раствора гидросульфита или сульфита натрия. Приборплотно закрывают крышкой и оставляют на 4 ч при комнатной температуре.
После окончания микродиффузии из внутренней камеры прибора берут 1мл жидкости и переносят ее в пробирку, в которую прибавляют 9 мл воды, 4 мл 40%-гораствора гидроксида натрия, 1 мл 20%-го свежеприготовленного растворасалицилового альдегида в этиловом спирте. Пробирку в течение трех минутнагревают на водяной бане (при 50–60 °С), а затем охлаждают до комнатнойтемпературы. При наличии ацетона в пробе появляется красная окраска.
Количественное определение ацетона основано на образованиийодоформа при взаимодействии его со щелочным раствором: йода. Избыток йодапосле подкисдения оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата натрия, индикатор –раствор крахмала.
/>
I2 + Na2S2O3→Na I + Na2S2O4
6. Оценкарезультатов исследования
Являясь хорошим растворителем нитроклетчатки, ацетилклетчатки исмол, ацетон в больших количествах используется при производстве бездымногопороха, искусственного шелка и т.д.; он является исходным материалом дляполучения каучука и некоторых лекарственных веществ. Благодаря широкомуприменению ацетона создается потенциальная возможность отравлений им, однакодля действия ацетона нужны очень высокие концентрации его в крови; накоплениеже ацетона протекает крайне медленно.
Токсическое действие ацетона связано с наркотическим влиянием наЦНС, прижигающим действием на слизистую оболочку дыхательных путей и органовпищеварения, метаболическим ацидозом и негативным влиянием на развитиеплода.
Смертельнаядоза для человека – более 100 мл.
Токсическаяконцентрация в крови 200 – 300 мг/л, смертельная – 550 мг/л.
В малых количествах ацетон может содержаться в норме в мочечеловека, а при глубоком расстройстве обмена веществ концентрация его в мочезначительно возрастает. Нормальным содержанием ацетона в крови является 0,7–0,8мг%. В суточном объеме мочи может содержаться 20–30 мг ацетона.
Список используемой литературы
1. Ацетон технический, ГОСТ2768–84;
2. МЗ РФ ПРИКАЗ от 5 октября1998 г. №289 «Об аналитической диагностике наркотических средств,психотропных и других токсических веществ в организме человека»;
3. Кружалов Б.Д., Голованенко Б.И.,Совместное получение фенола и ацетона, М, 1963;
4. Теддер Дж., Нехватал А.,Джубб А., Промышленная органическая химия, пер. с англ., М., 1977;
5. Токсикологическая химия:учебник для вузов/ под ред. Плетеневой. – 2-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа,2006. – 512 с.;
6. Швайкова М.Д.,Токсикологическая химия – 3-е изд., испр. – Москва «Медицина», 1975. – 376 с.;
7. lib.web-malina.com/getbook.php?
bid=4141;
8. www.eurolab.ua/ru/encyclopedia/urgent.medica.aid/342/2466/;
9. www.test-poloska.ru/catalog/teststripes/ketophan.html;
10. http://www.xumuk.ru/toxicchem/(В.Ф. Крамаренко-Токсикологическая химия);