К горлу пришлифован воздушный холодильник с оттянутым концом. Жидкость в колбе нагревают до кипения. Выходящие пары зажигают – наблюдается либо горение в течение определенного отрезка времени, либо ряд вспышек. Чувствительность – 5-10 мг безводного спирта на 100 мл жидкости. Бензин, бензол, толуол и другие жидкости также могут гореть, давая коптящее пламя. Проба имеет лишь ориентировочное значение, так как при малом количестве спирта горения может не наблюдаться. В то же время горение или отдельные вспышки могут иметь место при отсутствии спирта (продукты гнилостного распада). Кроме того, применение пробы в судебнохимических отделениях лабораторий ограничивается необходимостью расходовать большие количества объекта для производства лишь предварительной пробы.
2.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Все химические вещества, рассматриваемые токсикологией как ядовитые или сильнодействующие, при химико-токсикологическом анализе подразделяются на группы в зависимости от метода, которым они изолируются из различных биологических объектов. Несмотря на некоторую условность такой классификации, другой, более удобной в настоящее время не существует.
Первая группа ядовитых и сильнодействующих веществ по этой классификации включает «летучие» органические соединения, изолируемые путем дистилляции с водяным паром. Из веществ неорганической природы как исключение дистилляцией с водяным паром изолируются желтый фосфор, первые продукты его окисления или восстановления.
Вторая группа ядовитых и сильнодействующих веществ более многочисленна. Она включает органические вещества различной химической природы, изолируемые 96° подкисленным этиловым спиртом или подкисленной водой. Эти вещества нейтрального (антифебрин, фенацетин и др.), кислотного (пикриновая, бензойная, салициловая кислоты, производные барбитуровой кислоты) и основного (алкалоиды, синтетические лекарственные вещества) характера.
Подкисленным 70° спиртом изолируются гликозиды, в частности сердечные гликозиды.
При специальных заданиях проведения исследования на наличие органических Кислот, фенолов и полифенолов, очевидно, целесообразно для их изолирования применить подщелоченную (например, едким натром или бикарбонатом натрия) воду.
Третью группу химических веществ объединяет их способность извлекаться из биологических материалов животного и растительного происхождения различными органическими растворителями. Сюда относится большинство пестицидов.
Четвертая группа химических веществ — соединения металлов, мышьяка, сурьмы. Для их изолирования необходимо разрушение (окисление, минерализация) органических веществ, составляющих биологический объект исследования.
Пятая группа — это вещества, изолируемые диализом. Сюда относятся в первую очередь минеральные кислоты и щелочи. Этим же способом изолируют соли некоторых кислот (например, азотистой).
Шестая группа. В эту группу следует отнести такие химические вещества, которые требуют особых методов изолирования, отличных от указанных выше. Примерами могут служить соли фтористо- и кремнефтористоводородной кислот, для изолирования которых применяется озоление в присутствии солей кальция или едкой щелочи или так называемые газообразные яды: окись углерода, сероводород и др.
2.4.1. ГРУППА ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Дистилляцией с водяным паром изолируются многие органические вещества, из которых в настоящее время представляют токсикологический интерес следующие:
1) синильная кислота;
2) ядовитые галогенопроизводные: хлороформ, хлоралгидрат, хлористый этилен, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод, гексахлорэтан;
3)альдегиды и кетоны алифатического ряда: формальдегид, ацетон;
4)спирты алифатического ряда: метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый и изоамиловый (входят в состав сивушных масел), этиленгликоль;
5)сложные эфиры алифатического ряда: уксусноамиловый эфир, амилнитрит;
6) карбоновые кислоты алифатического ряда: уксусная кислота, молочная кислота;
7) сероуглерод;
8) элементорганические соединения жирного ряда; из них в качестве ядовитого вещества встречается тетраэтилсвинец;
9) ароматические углеводороды: бензол, толуол, ксилолы;
10) нитропроизводные и амины ароматического ряда: нитробензол, анилин;
11) фенолы и фенолокислоты: фенол, крезолы, салициловая кислота;
12) фосфор и первые продукты его окисления (фосфорноватистая и фосфористая кислоты) или восстановления (фосфористый водород).
Дистилляция с водяным паром широко применяется как в лабораториях, так и в химической промышленности для получения вещества в чистом виде. В химико-токсикологическом анализе дистилляцией с водяным паром достигается изолирование ядовитых и сильнодействующих веществ из объектов исследования биологической природы (внутренние органы трупов, рвотные массы, пищевые продукты и т. п.).
Особенно удобно изолировать дистилляцией с водяным паром химические вещества, труднорастворимые или практически нерастворимые в воде: толуол, нитробензол, дихлорэтан и др. При нагревании двухкомпонентной смеси, состоящей из практически нерастворимых друг в друге веществ, каждое из них увеличивает упругость своих паров независимо от другого. Когда упругость паров смеси достигнет атмосферного давления (точнее, превысит его на бесконечно малую величину), смесь закипает, и оба вещества начинают перегоняться. Так как сумма упругостей паров обоих веществ равна атмосферному давлению, температура перегонки каждого вещества в смеси будет ниже температуры кипения каждого компонента в чистом виде. Для многих органических веществ способность их перегоняться с водяным паром может быть объяснена образованием нераздельно кипящих (азеотропных) смесей их с водой.
2.4.2. ГРУППА ЯДОВИТЫХ И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ, ИЗОЛИРУЕМЫХ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ПОДКИСЛЕННЫМ СПИРТОМ И ПОДКИСЛЕННОЙ ВОДОЙ
К этой группе соединений относятся многие лактоны, многоатомные фенолы, полинитросоединения, производные анилина и парааминофенола, алкалоиды, синтетические лекарственные вещества основного характера.
Номенклатура веществ, экстрагируемых подкисленным спиртом или подкисленной водой, неизменно расширяется.
В настоящее время токсикологическое значение приобрели:
1) органические кислоты и их производные: пикриновая, салициловая, ацетилсалициловая и бензойная кислоты, производные барбитуровой кислоты: барбитал, фенобарбитал, барбамил, этаминал-натрий, гексобарбитал, бутобарбитал (неонал), гексенал, бензонал и др.;
2) некоторые снотворные небарбитурового характера: ноксирон, тетридин;
3) многоатомные фенолы: гидрохинон и пирогаллол;
4) полинитросоединения: динитробензол, динитротолуолы, тринитротолуолы;
5) производные анилина и парааминофенола: фенацетин, дульцин, парафенилендиамин и его производные;
6)алкалоиды: кониин, ареколин, никотин, анабазин, атропин, гиосциамин и скополамин, кокаин, платифиллин, саррацин, хинин, морфин (его производные и гомологи), стрихнин, бруцин, секуринин, резерпин, кофеин, теобромин, теофиллин, аконитин, эфедрин и др.;
7) некоторые синтетические вещества основного характера, не вошедшие в предыдущие подгруппы: новокаин и дикаин, изониазид и фтивазид, промедол, антипирин и амидопирин, производные фенотиазина и др.;
8) сердечные гликозиды.
Особый интерес для практики химико-токсикологической экспертизы представляют производные барбитуровой кислоты, алкалоиды и ряд синтетических лекарственных веществ.
2.4.2.1. ИЗОЛИРОВАНИЕ ПОДКИСЛЕННЫМ СПИРТОМ
Методы изолирования подкисленным спиртом и подкисленной водой являются общими методами изолирования для всех перечисленных выше веществ.
Принцип изолирования алкалоидов подкисленным спиртом (метод Стаса—Отто). Извлечение тех или иных веществ, в частности из объектов биологического происхождения, основано на различной растворимости этих веществ в воде и органических растворителях (если вещество извлекается из смеси с другими твердыми веществами) и на законе распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями (если вещество экстрагируется из раствора в какой-либо жидкости).
Принцип изолирования подкисленным спиртом впервые предложен для алкалоидов в 1851 г. известным бельгийским химиком Стасом и сводился к извлечению алкалоидов в виде их виннокислых или щавелевокислых солей этиловым алкоголем, выпариванию последнего на водяной бане при температуре 35°, обработке водой для удаления жиров, смол, красящих, дубильных и других веществ, а затем к экстрагированию оснований алкалоидов эфиром.
В 1856 г. Юлий и Роберт Отто ввели в метод Стаса еще одну операцию — очистку остатка, исследуемого на алкалоиды, путем экстрагирования различного рода примесей эфиром из кислой жидкости.
В дальнейшем было замечено, что не все алкалоиды одинаково относятся к различным органическим растворителям. Это дало повод разным авторам рекомендовать для экстрагирования алкалоидов, кроме эфира, уксусноэтиловый эфир (для морфина), хлороформ, бензин (для стрихнина), смесь хлороформа со спиртом, амиловый и бутиловый спирты и некоторые другие органические растворители, а для отделения сопутствующих алкалоидам веществ — хлороформ, бензол, петролейный эфир и другие растворители.
Для подкисления предлагались, кроме щавелевой кислоты, виннокаменная, уксусная, серная, соляная и другие кислоты, а для подщелачивания — едкие щелочи, гидроокись бария и другие щелочные агенты. В разработку и усовершенствование метода Стаса много усилий вложили химики различных стран. Метод претерпел серьезные изменения и был применен для изолирования из объектов биологического происхождения не только алкалоидов, но и многих других ядовитых и сильнодействующих' веществ, имеющих токсикологическое значение.