Контрольная работа по токсикологической химии
Контрольная работа № 1
Вариант № 5
по токсикологической химии
студентки 5 курса заочного отделения
фармацевтического факультета 3822
Черновой Олеси Владимировны
ЗФ-15
Подается впервые
Домашний адрес: Г. Юрга
Кемеровской обл.,
Б-р Металлургов, 2 – 97.
Вопрос № 1:
- Наличие каких функциональных групп
обусловливает возможность
идентификации веществ по реакциям образования азокрасителя. Химизм.
Ответ:
Реакция образования азокрасителя. Реакция диазотирования протекает под действием натрия нитрита в кислой среде. В результате образуются нестойкие соли диазония. При последующем добавлении щелочного раствора какого-либо фенола (β-нафтол, резорцин и др.) образуется азокраситель вишневого, красного или оранжево-красного цвета.
Азокраситель также можно
Эти реакции положены в основу нитритометрического метода анализа ароматических аминов.
Вопрос № 2:
Современные методы изолирования,
идентификации и
Ответ:
Используется изолирование спиртов из биологического материала.
Биологический материал смешивают с дистиллированной водой до густоты кашицы и помещают в круглодонную колбу с таким расчетом, чтобы колба была заполнена не более чем на 1/3 ее объема.
Колбу с объектом закрепляют в штативе и закрывают пробкой так, чтобы конец стеклянной трубки, вводящей пар, доходил почти до дна колбы. После этого соединяют все части прибора и доводят водяную баню до кипения. Дистилляция производится по возможности медленно, так, чтобы можно было считать капли в приемнике. Это достигается регулированием нагревания парообразователя. В зависимости от исследуемого токсиканта приёмник должен быть охлажден.
После окончания дистилляции сначала отсоединяют от парообразователя колбу с биоматериалом, потом прекращают нагревать парообразователь и водяную баню.
В процессе исследования дистилляты хранят в закрытых пробками колбах. При необходимости проведения количественного определения того или иного вещества отгонку дистиллята ведут до полного его изолирования из биологического материала, что узнается по получению отрицательного результата качественных реакций на это вещество (при исследовании последней порции дистиллята).
Качественный анализ:
Метиловый спирт
Реакция этерификации (образование метилсалицилата).
К 1 мл дистиллята прибавляют 0,03 – 0,05 г кислоты салициловой и 2 мл кислоты серной концентрированной, затем смесь осторожно нагревают в пламени горелки.
При наличии метилового спирта в исследуемом растворе ощущается характерный запах метилсалицилата.
CH3OH + HOSO3H → CH3OSO3H + H2O
Реакция окисления метанола до формальдегида и обнаружение последнего реакциями окрашивания:
К 2 мл дистиллята прибавляют 1 мл раствора калия перманганата и несколько капель 10% раствора кислоты серной, жидкость охлаждают и перемешивают, затем для удаления избытка калия перманганата прибавляют 1 мл 5% раствора кислоты щавелевой в кислоте серной разбавленной (1:1).
5CH3OH + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5H2CO + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 10 CO2 + K2SO4 + 8H2O
Образующийся формальдегид открывают реакцией с кислотой фуксинсернистой.
Несоблюдение условий проведения реакции может привести к переоткрытию метанола за счет того, что формальдегид будет образовываться из этилового спирта, который может находиться в дистилляте.
Этиловый спирт
Реакция образования йодоформа.
К 1 мл исследуемого раствора добавляют 2 мл 5% раствора гидроксида натрия, а затем по каплям 1% раствор йода в 2% растворе йодида калия до сохранения слабо-желтого окрашивания. Смесь нагревают несколько минут на водяном бане, при этом ощущается запах йодоформа. При охлаждении раствора образуются кристаллы йодоформа в виде шестиугольников и звездочек при рассматривании под микроскопом.
I2 + 2NaOH → NaOI + NaI + H2O
C2H5OH + NaOI → CH3COH + NaI + H2O
CH3COH + 3NaOI →CI3COH + 3NaOH
CI3COH + 3NaOH → CHI3 + HCOONa
Чувствительность реакции 0,04 мг.
Реакция окисления (образование ацетальдегида).
К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 10% раствор серной кислоты до кислой реакции. К этой смеси по каплям прибавляют 10% раствор дихромата калия до оранжево- красной окраски, нагревают на кипящей водяной бане. Наблюдается переход окраски из оранжевой в зеленую и ощущается характерный запах ацетальдегида (запах резаных яблок). Эффект реакции также наблюдается, если смесь оставить на несколько минут при комнатной температуре или при слабом нагревании.
2C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3COH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Чувствительность реакции 3 мг.
Реакция этерификации (образование этилацетата).
В пробирку вносят 1 мл исследуемого раствора и 0,1 г высушенного ацетата натрия, затем осторожно по каплям прибавляет 2 мл концентрированной серной кислоты. Смесь нагревают на кипящей водяной бане до выделения пузырьков газа. После охлаждения пробирки ощущается запах этилацетата, который появляется более отчетливо, если содержимое пробирки вылить в 20-25 кратный объем воды.
2C2H5OH + 2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOC2H5 + Na2SO4 + 2H2O
Чувствительность реакции 15-20 мг.
Изоамиловый спирт
Все реакции на изоамиловый спирт дают положительный эффект только при отсутствии воды, поэтому перед выполнением реакций изоамиловый спирт экстрагируют из дистиллята эфиром (5 мл), эфирную вытяжку делят на 4 части и эфир испаряют при комнатной температуре. С полученным остатком проделывают реакции:
Реакция этерификации (образование изоамилацетата).
К остатку в фарфоровой чашке прибавляют 2 капли кислоты серной концентрированной и 0,03 г высушенного порошка натрия ацетата. Нагревают на водяной бане. Ощущается характерный запах амилацетата (запах грушевой эссенции). Запах ощущается более отчетливо, если к реакционной смеси добавить 20-25 кратный объем воды.
2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4
C5H11OH + CH3COOH → C5H11OCOCH3 + H2O 12
Реакция окисления (образование изовалерианового альдегида).
К остатку в фарфоровой чашке прибавляют 3-5 капель 10 % раствора калия перманганата и 5-10 капель кислоты серной концентрированной. Пробирку нагревают на кипящей водяной бане в течение 1-2 мин. Появляется едва уловимый приятный запах изовалерианового альдегида, затем неприятный запах гнилого сыра, характерный для изовалериановой кислоты, который вновь переходит в приятный запах изоамилового эфира изовалериановой кислоты.
5 C5H11OH + 2 KMnO4 + 3H2SO4 → 5 C4H9COH + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
5 C4H9COH + 2 KMnO4 + 3H2SO4 →5 C4H9COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
C4H9COOH + C5H11OH +H2SO4 → C4H9COOC5H11 + H2O
Чувствительность реакции 0,11 мг.
Реакция Комаровского с салициловым альдегидом (на высшие спирты, содержащие более 3 атомов углерода).
К сухому остатку в фарфоровой чашке прибавляют 1 мл 1% спиртового раствора альдегида салицилового и 3 мл кислоты серной концентрированной. Чашку помещают на водяную баню на 3 мин. Появление розово-красной окраски указывает на наличие спирта изоамилового в пробе. При больших количествах спирта изоамилового окраска жидкости появляется без нагревания.
Чувствительность реакции 1,5 мг.
Количественное определение этилового спирта в нашей стране производится несколькими методами: 1) этилнитритным; 2) методом Видмарка в модификации Шоймоша; 3) фотометрическим; 4) газохроматографическим.
Этилнитритный метод. Метод основан на переведении этилового спирта в сложный эфир этилнитрит, омылении его и последующем определении азотистой кислоты – одного из продуктов омыления этилнитрита.
Количественному определению этилового алкоголя этилнитритным методом предшествует подготовка «укрепленных» дистиллятов, заключающаяся в нескольких повторных перегонках.
Так, из 100 – 200 мл крови, растертой с хлоридом натрия, отгоняют сначала 300 мл дистиллята, затем дистиллят смешивают с раствором едкого натра и хлоридом натрия и отгоняют 200 мл дистиллята, в 20 мл которого после добавления 40 мл воды и производится определение этилового спирта.
Операции, связанные с определением ведутся в трех делительных воронках объемом 50 мл. В первую воронку помещают 5 мл очищенного четыреххлористого углерода, 10 мл дистиллята, 1 мл 5 н. раствора НСl и 2 мл 25% раствора нитрита натрия:
NaNO3 + HCl = NaCl + HNO2;
C2H5CH + HONO = H2O + C2H5ONO
Этилнитрит экстрагируется четыреххлористым углеродом. Раствор этилнитрита в четыреххлористом углероде переносят во вторую воронку, содержащую 20 мл 0,1 н. раствора едкого натра, и встряхивают – происходит очистка от избытка окислов азота.
В третьей воронке раствор
Слой органического
Осадок растворяют в 5% растворе NаОН
(25 мл), переносят в мерную колбу
емкостью 250 мл, объем раствора доводят
дистиллированной водой до метки
и фотометрируют или
Все операции экстрагирования, связанные с количественным определением этилового спирта этилнитритным методом, должны проводиться быстро и в герметически закупоренных делительных воронках.
Для приготовления стандартной шкалы азокрасителя пользуются абсолютным эталоном или эталоном строго определенной концентрации по Х Государственной фармакопеи. Берут 2,5 мл раствора, содержащего 2‰ (весовых) спирта, разбавляют его дистиллированной водой и проводят все стадии реакции образования азокрасителя.
Азокраситель растворяют в 25 мл 5% раствора
NaOH, количественно переносят в
мерную колбу емкостью 500 мл и объем
доводят до метки водой. Стандартный
раствор азокрасителя соответствует
содержанию 0,01 мг этанола в нем. Из
исходного раствора путем ступенчатого
разбавления готовится
Расчет этанола в навеске
объекта исследования производится
по формуле:
,
где С – это концентрация спирта
в 1 мл стандартного раствора, выраженная
в миллиграммах; V – общий объем
раствора азокрасителя в миллилитрах
анализируемой пробы; 60 – общий
объем разбавленного
Этилнитритный метод обладает высокой чувствительностью и позволяет определять десятые доли промилле этилового спирта. Ю.Г. Твалчрелидзе показал, что этилнитритный метод неприменим к исследованию дистиллятов, содержащих формальдегид. Метод трудоемок, связан с затратой большого количества исследуемого материала (до 200 мл крови). В судебно-медицинской практике метод применяется для исследования крови трупов.
Определение этилового спирта микрометодом Видмарка в модификации Шоймоша. Метод был разработан для определения этанола в крови живых лиц. В судебно-химических отделениях судебно-медицинских лабораториях Бюро судебно-медицинской экспертизы органов здравоохранения в исключительных случаях, когда на экспертизу доставлены не подвергшиеся гнилостному разложению очень малые количества крови или тканей трупа, допускается определение этанола микрометодом Видмарка в модификации Шоймоша. Полученные при этом результаты количественного определения могут иметь только относительное значение.
Принцип микрометода состоит в
том, что в колбе определенной
конструкции спирт из взятой навески
крови отгоняют путем количеством
смеси бихромата калия с
Исходя из количества бихромата калия, взятого до анализа и оставшегося неизмененным после реакции со спиртом, вычисляют количество его, пошедшее на окисление поглощенного из крови спирта. Умножив это количество на соответствующий коэффициент, получают количество спирта, находящегося в исследуемом образце.
Способ позволяет определять наличие спирта при содержании его в исследуемом объекте в количествах 5‰ с достаточной точностью.
Как и этилнитритный метод, метод Видмарка – Шоймоша неспецифичен.
Фотометрический метод определения этилового спирта был предложен в 1954 г. Feldstein и Klendshoj. В СССР разрабатывался В.М. Колосовой и И.С. Карандаевым. Метод основан на ускоренной изотермической диффузии этилового спирта из объекта исследования (кровь, моча) под действием карбоната калия. Спирт восстанавливает бихромат калия в кислой среде; окраска последнего изменяется от светло-желтой до темно-синей.
По градации переходных оттенков фотометрированием
по отношению к эталонным
Для фотометрирования используется универсальный фотометр ФМ и фотоэлектроколориметры, работающие в видимой области спектра. Определение проводится при длинах волн 436 – 465 нм.
Количественному определению этилового алкоголя фотометрическим методом предшествуют качественные реакции с растворами бихромата калия в серной кислоте, перманганата калия в воде и раствора мета-нитробензальдегида в серной кислоте. Применение трех реактивов-индикаторов повышает специфичность метода (по сравнению, например, с методом Видмарака – Шоймоша) и позволяет в кокой-то степени отдифференцировать этиловый алкоголь от метилового, пропилового, бутилового и изоамилового.
Метод достаточно точен (±0,2‰), позволяет
проводить серийные анализы, требует
затраты малых количеств
Ферментативные (энзимный) метод, или метод АДГ нашел применение в ряде зарубежный лабораторий. Сущность метода заключается в том, что алкогольдегидрогеназа (АДГ) катализирует окисление этилового алкоголя в уксусный ангидрид. Акцептором водорода в данной реакции является дифосфопиридиннуклеотид (ДРN), который в виде восстановленной формы адсорбирует в области длин волн 366 нм. С помощью стандартных растворов строят калибровочный график, а затем по измерений на фотометре экстинкции исследуемого раствора производят расчет концентраций алкоголя.
Метод точен (±0,1‰), специфичен, удобен
при серийных определениях, однако
требует специального оборудования,
оснащения и специальных
Определение методом газо-жидкостной хроматографии. Неоспоримыми преимуществами перед химическими методами определения этилового спирта обладает метод газо-жидкостной хроматографии – одного из современных видов распределительной хроматографии.
Определение этилового спирта этим методом является специфичным, сравнительно точным – чувствительность метода составляет 0,01%, объективным и доказательным. Газо-жидкостная хроматография позволяет разделить спирты – метиловый, этиловый, пропиловый, бутиловый и изоамиловый друг от друга в присутствии других летучих веществ, дать выделенным спиртам качественную и количественную характеристику.
Газовая хроматография, начав свое
бурное развитие в 1952г., к настоящему
времени добилась огромных успехов
при анализе органических веществ.
В последнее время
Сущность
Вопрос № 3:
Какими приемами в дробном анализе
обеспечивается селективность реакций
обнаружения «металлических»
Ответ:
В дробном анализе «металлических ядов» для маскировки мешающих ионов применяются цианиды, фториды, фосфаты, тиосульфаты, тиомочевина и другие вещества.
1. Цианиды. Применение цианидов для маскировки ионов
основано на том, что с их помощью мешающие ионы можно перевести в комплексы:
Образование цианидных комплексов меди происходит в 2 этапа. Вначале восстанавливаются ионы меди (II), а затем образуется комплексный ион:
Широкое
применение цианидов для маскировки
ионов объясняется тем, что при
необходимости из комплексных цианидов
можно легко демаскировать
Следует отметить, что применение цианидов для маскировки ионов имеет и некоторое ограничение. Цианиды довольно токсичны. Их нельзя прибавлять к кислым растворам, так как в присутствии кислот происходит разложение цианидов и выделяется летучая очень ядовитая синильная кислота. Поэтому работа с цианидами должна производиться под вытяжным шкафом с хорошей тягой.
2. Фториды. Фториды часто используются для маскировки ионов
железа (III), с которыми они образуют бесцветные устойчивые комплексные ионы.
3. Фосфаты. В дробном анализе фосфаты также применяются для маскировки ионов железа (III). В кислой среде фосфаты и фосфорная кислота с ионами железа образуют бесцветные комплексы [Fe(POa)2]3-.
4. Тиосульфаты. Тиосульфаты применяются для маскировки ионов серебра, свинца, железа (III), меди и других катионов. При взаимодействии тиосульфатов с перечисленными ионами образуются комплексы:
Реакция
ионов меди с тиосульфатом происходит
в 2 этапа. Вначале тиосульфаты
5. Гидроксиламин. Маскирующее действие гидроксиламина основано на том, что с одними ионами он образует комплексы, а с другими - вступает в реакции окисления-восстановления. С ионами кобальта гидроксиламин образует комплекс [Co(NH2OH)6]2+. В зависимости от природы ионов, с которыми реагирует гидроксиламин, он может быть окислителем и восстановителем. Гидроксиламин восстанавливает ионы железа (III) и окисляет ионы AsO^ и SbOj":
Для связывания избытка гидроксиламина применяют формальдегид, с которым он образует формальдоксим:
6. Тиомочевина. В дробном анализе тиомочевина используется для маскировки ионов висмута, железа (III), сурьмы (III). кадмия, ртути, серебра и других катионов. С указанными ионами тиомочевина образует прочные внутрикомплексные соединения.
7. Глицерин. С катионами висмута, свинца, кадмия и другими глицерин образует глицераты:
С некоторыми ионами глицерин дает окрашенные соединения. Образование этих соединений используется в анализе для идентификации ионов.
8. Комплексен
III (трилон Б) широко применяется
в количественном анализе.
Комплексон
III с ионами металлов независимо от
их валентности реагирует в
9. Лимонная
кислота и ее соли (цитраты)
с катионами ряда металлов
дают прочные соединения, строение
которых можно выразить
В дробном анализе лимонная кислота используется для маскировки ионов висмута, меди, железа (III), сурьмы (III), кадмия, ртути, серебра и некоторых других.
10. Винная
кислота и ее соли (тартраты) с
многими металлами образуют
Способность винной кислоты образовывать прочные комплексные соединения с металлами используется для маскировки ионов меди, железа (III), алюминия, висмута, кадмия, ртути, свинца, цинка и др.
11. Аскорбиновая
кислота. Применение
Восстанавливающие свойства аскорбиновой кислоты используются в анализе для маскировки ионов железа (III), олова (IV) и др.
Вопрос № 4:
Химико-токсикологическое
Ответ:
Всасывание фенола (дериватов) происходит
быстро через слизистые оболочки,
а также через кожу, одновременно
вызывая раздражение или
Выведение из организма осуществляется
посредством окислительного разложения,
соединения и выделения с мочой
(из-за присутствия продуктов
Фенолы оказывают различные по степени воздействия: сильное местное раздражение (например, хризаробин) или химический ожог (с глубоким проникновением у фенола; слизистые оболочки поражаются примерно с 2—3% концентрации пентахлорфенола; крезол, тригидроксибензолен действуют слабее тимола).
Широкое применение фенолов в производстве пластических масс, попадание их в воздух при недостаточной вентиляции могут привести к промышленным отравлениям. При приемах фенола внутрь он быстро всасывается, отравление им протекает бурно. Наблюдаются жжение и боль в желудке и кишечнике, рвота беловатыми хлопьевидными массами, понос, иногда с примесью крови, ощущается запах фенола изо рта и от рвотных масс. Моча больного, отравленного фенолом, имеет оливковый или черно-оливковый цвет.
Окрашивание мочи в темный цвет обеспечивает метаболит фенола – пирокатехин.
Для изолирования несвязанного фенола из мочи ее подкисляют слабым раствором уксусной кислоты, а затем фенол отгоняют с водяным паром. Дистиллят, в ко¬торый может переходить как фенол, так и часть уксусной кислоты, нейтрализуют гидрокарбонатом натрия, а затем из дистиллята фенол экстрагируют органическим растворителем.
Обнаружение фенола
Для
обнаружения фенола используется часть
третьего дистиллята, который вносят
в делительную воронку, прибавляют
раствор гидрокарбоната натрия до щелочной
реакции. Содержимое делительной воронки
2-3 раза взбалтывают с новыми порциями
диэтилового эфира по 10 мл. Эфирные
вытяжки соединяют вместе и при
комнатной температуре
Реакция с бромной водой. От прибавления бромной воды к фенолу выпадает осадок трибромфенола:
Выполнение реакции. К 0,5-1,0 мл исследуемого раствора прибавляют 3-5 капель бромной воды. При наличии фенола в исследуемом растворе образуется желтовато-белый осадок трибромфенола. Эту реакцию дают крезолы, анилин и некоторые другие ароматические амины.

- Контрольная работа по "Токсикологической химии"
- Контрольная работа по "Токсикология"
- Контрольная работа по «Топливо и смазочные материалы»
- Контрольная работа по "Топографии"
- Контрольная работа по "Топографическому и землеустроительному черчению"
- Контрольная работа по "Топографическому черчению"
- Контрольная работа по "Торговое оборудование"
- Контрольная работа по «Товароведению продовольственных товаров»
- Контрольная работа по "Товароведению товаров Животного и комбинированного происхождения".
- Контрольная работа по "Товароведнию"
- Контрольная работа по «Товароведческая оценка продуктов животноводческого происхождения»
- Контрольная работа по "Товарознавство непродовольчих товарів"
- Контрольная работа по ТО и ремонту машин
- Контрольная работа по «Токсикологическая химия»