Смекни!
smekni.com

Химико-токсикологический анализ (стр. 8 из 9)

Минерализация одной азотной кислотой в настоящее время применяется редко, но азотная кислота как окислитель широко используется при разрушении биологического материала.

Подготовка объекта к минерализации. Объект исследования, например часть желудка, печени, почки, какой-либо пищевой продукт, раздельно измельчают

и подвергают исследованию. Раздельное исследование отдель­ных органов необходимо производить для получения объектив­ных результатов анализа и для правильной судебно-медицинской оценки данных химико-токсикологического определения «ме­таллических» ядов. Жидкие объекты (например, мочу) из­меряют.

Если объект консервирован винным спиртом, его слабо подщелачивают карбонатом натрия (для разложения летучих хлоридов, мышьяка, ртути и пр.), помещают в фарфоровую чашку и спирт отгоняют на водяной бане при температуре не выше 50°.

Количество объекта, которое берут для разрушения, зависит от общего веса объекта исследования, обстоятельств дела и других факторов. Если известно, что умерший жил после отравле­ния сравнительно долгое время, в течение которого происходило выделение примятого вещества, или когда имеются указания на малую дозу принятого вещества, необходимо брать возможно большее количество объекта. Когда такие указания отсутству­ют, то для исследования берут в большинстве случаев 100 г органов.

При мелко количествах объектов приходится употреблять для минерализации также остатки после дистилляции с водяным паром, избыток воды ив которых удаляют осторожным выпариванием на водяной бане. При значительных количествах объек­тов, подлежащих разрушению (например, 400—500 г внутренних органов трупа. 50— 100 г хлеба или муки), целесообразно, а иногда даже необходимо разделить навеску на 2—3 порция или больше и разрушить каждую из них отдельно, а затем объ­единить минерализаты.

Параллельно с проведением разрушения органических веществ для контроля реактивов иногда возникает необходимость в по­становке слепого опыта.

2.4.4.1.МЕТОДЫ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ИМЕЮЩИЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Все применяемые в практике химико-токсикологического ана­лиза методы минерализации можно разделить на общие и частные. К общим методам обычно относится минерализация с помощью кислот. Методы сухой минерализации применяются в настоящее время главным образом в качестве частных спосо­бов.

К числу частных методов минерализации относится так на­зываемый деструктивный метод минерализации — метод частич­ной минерализации, широко применяемый н в настоящее время единственно приемлемый при химико-токсикологическом анали­зе на наличие соединений ртутя.

2.4.4.1.1. Минерализация серной и азотной кислотами

В настоящее время этот метод «мокрого» разрушения явля­ется в наших лабораториях основным. Метод пригоден для ана­лиза объектов исследования на наличие подавляющего большин­ства катионов, имеющих токсикологическое значение, и может рассматриваться как общий метод минерализации.

Роль серной и азотной кислот в условиях минерализации за­ключается в окислении органических веществ, составляющих объект исследования. В начале минерализации серная кислота обладает низким окислительным потенциалом, но как водоотнимающее вещество способствует повышению температуры явле­ния реакционной смеси и тем самым повышает окислительное действие азотной кислоты — более сильного окислителя, входя­щего в окислительную систему. Кроме того, серная кислота де­формирует молекулы окисляемых веществ. На последующих ста­диях минерализации при повышении концентрации серной кисло­ты до 67—70% и температуре смеси выше 110° серная кислота принимает уже непосредственное участие в окислении органических веществ.

Чистая азотная кислота, свободная от окислов азота, инерт­на до тех пор, пока под влиянием индуцирующих веществ не начнется ее разложение до азотистой кислоты, являющейся ка­тализатором окисления. С появлением азотистой кислоты начи­нается автокаталитический процесс, причем в роли катализато­ров окисления начинают принимать участие и окислы азота.

Процесс минерализации органических веществ с участием сер­ной и азотной кислот неизбежно сопровождается побочными ре­акциями. Так, серная кислота, особенно при низких температурах и высоких концентрациях (близких к 100%), сульфирует органи­ческие вещества, а азотная кислота, особенно в присутствии сер­ной, нитрует их. Реакции сульфирования обратимы,- а продукты сульфирования могут гидролизоваться. Продукты нитрования прочны и трудно поддаются воздействию окислителей, но количе­ство их удается снизить разбавлением азотной кислоты.

Техника минерализации. Подготовленный для мине­рализации объект исследования помещают в колбу Кьельдаля емкостью 500—800 мл и заливают смесью равных объемов ди­стиллированной воды, концентрированных серной и азотной кис­лот (75 мл смеси вводят для обработки 100 г биологического материала). Колбу закрепляют в штативе в вертикальном поло­жении так, чтобы дно ее находилось на расстоянии 1—2 см от асбестовой сетки. Над колбой укрепляют делительную воронку с азотной кислотой (1 :1). Когда прибор подготовлен, начина­ют осторожно нагревать колбу.

В процессе разрушения органических веществ обычно наблю­дается две стадии. Прежде всего происходит разрушение фор­менных элементов — деструкция. Эта стадия непродолжитель­ная, всего 15—30—40 минут. В процессе деструкции нагревание не должно быть сильным, иначе возможно обильное пенообразование (при объекте, богатом жиром) и выбрасывание части исследуемого материала из колбы, а также потеря ртути вместе с выделяющимися окислами азота. По окончании деструкции получается прозрачная жидкость, окрашенная в желтый или бу­рый цвет. Затем колбу с объектом исследования опускают на асбестовую сетку и усиливают нагревание, хотя и здесь, на стадии глубокого жидкофазного окисления органических веществ, необходимо избегать обугливания объекта исследования, особенно жира, во избежание потерь соединений ртути и мышьяка.

Достоинства и недостатки метода. Метод обладает рядом преимуществ. Необходимо отметить следующее: 1) сравнительно быстрое достижение полноты разрушения органических веществ; 2) полнота разрушения сказывается на большой чувствительности метода по отношению к ряду катионов по сравнению с некоторыми другими методами; 3) довольно малые объемы получаемого минерализата.

К числу недостатков метода относят значительные потери ртути за счет летучести ее соединений.

2.4.4.1.2. Минерализация серной, азотной и хлорной кислотами

Окислительное действие хлорной кислоты, являющееся функ­цией ее концентрации и температуры, проявляется главным об­разом в конце процесса минерализации благодаря способности хлорной кислоты при температуре 203° развивать окислительные потенциалы до 2 v и разрушать наиболее резистентные к окис­лению компоненты биологического материала.

Техника окисления серной, азотной и хлорной кислотами. Тщательно измельченный биологический материал помещают в колбу Кьельдаля емкостью 500 мл или в колбу для сжигания аппарата Бетге. Аппарат Бетге представ­ляет собой замкнутую систему и дозволяет улавливать летучие продукты окисления. К исследуемому материалу прибавляют че­рез воронку по 25 мл концентрированной азотной и серной кис­лот и 35 мл 37% или 42% раствора хлорной кислоты. Окисле­ние органических веществ ведут при постепенном усилении на­гревания, добавляя при обугливании минерализата концентриро­ванную азотную кислоту. Вскоре обугливание усиливается и над поверхностью минерализата появляются пары хлорного ангид­рида. Нагревание либо прекращают, либо сильно ослабляют и продолжают окисление, добавляя по каплям 35—45% раствор азотной кислоты. Как только минерализат станет прозрачным, проверяют полноту окисления органических веществ, для чего к капле слегка охлажденного и разбавленного дистиллированной водой минерализата прибавляют 25% раствор аммиака. Если окисление прошло до конца, раствор должен окраситься в слабо желтый, но не в оранжевый цвет (реакция на наиболее трудно аминокислоты; фенилаланин, тирозин я триптофан) При наличии в минерализате хрома критерием конца минерализации может служить изменение окраски из зеленой в желтую.

Достоинства и недостатки метода минерализации серной, азотной и хлорной кислотами. I. Полнота окисления органиче­ских веществ (достигает 99%). 2. Окисление большинства поли­валентных ионов до высшей валентности. 3. Сокращение в 2%—3 раза затраты времени по сравнению с методом минера­лизации серной и азотной кислотами. 4. Небольшой расход окис­лителей. 5. Небольшие объемы минерализатов.

Основным недостатком метода минерализации серной, азотной и хлорной кислотами, так же как и метода минерализации серной и азотной кислотами, является потеря больших количеств ртути. Потери удается несколько сократить, проводя окисление в аппарате Бетге. При специальных заданиях проведения иссле­дования на наличие ртути целесообразно использовать особые методы.

2.4.4.1.3. Минерализация сплавлением с карбонатом и нитратом натрия

В качестве самостоятельного метода минерализации применя­ется редко, так как требует соблюдения ряда условий — малого количества объекта исследования, отсутствия Hg2+ и др.

Метод удобен лишь при специальных исследованиях, напри­мер на наличие мышьяка, серебра и др., и при малых количест­вах объекта исследования (пилюли, органические красители, ор­ганические препараты мышьяка, остатки мочи, волосы, ногти и т. п.).