Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВВЕДЕНИЕ. Одной из групп токсикологически важных веществ, подлежащих обязательному исследованию, являются «летучие яды».




Одной из групп токсикологически важных веществ, подлежащих обязательному исследованию, являются «летучие яды».

В группу «летучих ядов» входят вещества, различные по своей химической природе: Синильная кислота HCN, алкилгалогениды (хлороформ, хлоралгидрат, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, гексахлорэтан), альдегиды и кетоны алифатического ряда(формальдегид, ацетон), спирты(метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, этиленгликоль), сложные эфиры алифатического ряда (амилнитрит, амилацетат), карбоновые кислоты алифатического ряда (кислота уксусная, кислота молочная), сероуглерод, элементоорганические соединения жирного ряда (тетраэтилсвинец), ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы), нитро- и аминопроизводные ароматического ряда(нитробензол, анилин), оксипроизводные ароматического ряда (фенол, крезолы, кислота салициловая), фосфор и первые продукты его окисления и восстановления(кислота фосфорноватистая, кислота фосфористая, фосфин, фосфорорганические соединения), жидкие алкалоиды (кониин, никотин, анабазин).

Из перечисленных соединений согласно действующего до настоящего времени приказа Минздрава СССР №1021 от 25.12.73 г., в обязательный круг судебно-химического исследования при проведении общего анализа включены:

1. Кислота синильная.

2. Алкилгалогениды: хлороформ, дихлорэтан

3. Альдегиды: формальдегид.

4. Алканолы: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, изоамиловый спирт.

5. Оксипроизводные ароматического ряда: фенол, крезолы

По физическим свойствам большинство представителей этой группы являются летучими жидкостями. Исключение составляют лишь хлоралгидрат, фенол, салициловая кислота и фосфорорганические соединения.

Все перечисленные вещества изолируются из биологического объекта одним из наиболее старых и широко используемых методов дистилляции - перегонкой с водяным паром.

Перегонка с водяным паром имеет имущества перед обычной перегонкой, в том, что она может носить избирательный характер. Одни вещества могут перегоняться с паром, а другие нет, или перегоняются очень медленно, что позволяет собирать их в различные фракции.

Способность химических соединений перегоняться с водяным паром зависит от их физических свойств, а именно от их способности смешиваться с водой. Существует 3 варианта взаимного растворения веществ в воде:

1. Жидкости взаимно не растворимы, т.е. образуют двухфазную систему, в которой при перегонке с водяным паром одной из фаз является вода. При нагревании такой смеси давление пара каждой жидкости будет таким же, как и давление ее пара в чистом виде, независимо от наличия другой жидкости. Каждая жидкость в смеси будет вести себя так, как будто отсутствует другая жидкость.

В основе перегонки взаимно не растворимых веществ с водяным паром лежит закон Дальтона.

Согласно этому закону общее давление паров смеси (упругость) равно сумме парциальных давлений (упругостей) ее компонентов при данной температуре.

Р общее= Р воды +Р вещества

При нагревании двухкомпонентной смеси, состоящей из практически нерастворимых друг в друге веществ, каждое из них увеличивает парциальное давление своих паров независимо от другого. Когда давление паров смеси достигает атмосферного давления (точнее, превышает его на бесконечно малую величину), смесь закипает, и оба вещества начинают перегоняться. Так как сумма парциальных давлений обоих веществ равна атмосферному давлению, температура перегонки каждого вещества в смеси будет ниже температуры кипения каждого компонента в чистом виде за счет сложения их парциальных давлений.

Поскольку одним из компонентов является вода, то вещества будут перегоняться при температуре ниже 100°C. Особенно удобна дистилляция с водяным паром в тех случаях, когда изолируемое вещество имеет очень высокую температуру кипения или же разлагается при своей температуре кипения. Например, чтобы перегонять анилин в чистом виде, требуется нагреть его до температуры кипения, равной 184°С, в смеси же с водой он перегоняется при температуре 75°С. Тетраэтилсвинец, разлагается при своей температуре кипения, равной 200°С, при перегонке с водяным паром Ткип меньше 100°С, поэтому разложения не происходит.

Еще одним преимуществом перегонки с водяным паром при проведении судебно-химического исследования является то, что не происходит сильного нагрева биологического материала. При высокой температуре может произойти подгорание органических веществ исследуемого объекта и образование следовых количеств синильной кислоты, что приведёт к ложноположительным результатам анализа.

Между летучестью и молекулярной массой веществ, нерастворимых друг в друге существует связь, выражаемая уравнением:

где W0 и WW – массы органического вещества и воды в дистилляте;

М0 и МW – соответствующие молекулярные массы;

Р0 и РW - упругости паров.

Более летучими с водяным паром являются вещества с большим молекулярным весом и более высокой температурой кипения, чем низшие члены гомологического ряда.

2. Жидкости ограниченно растворимы друг в друге, т.е. двухфазная система образуется только при определенных соотношениях компонентов. Такую систему образуют с водой толуол, нитробензол, дихлорэтан, тетраэтилсвинец и др.

3. Компоненты смешиваются в любых соотношениях, т.е. вещества растворимы в воде, образуется однофазная система. В случае образования однофазной системы, если индивидуальная температура кипения вещества низкая, то оно перегоняется быстро и полностью. С водой такую систему образуют метанол, ацетон, формальдегид, этиленгликоль, уксусная кислота.

 

Для многих органических веществ их способность перегоняться с водяным паром может быть объяснена образованием нераздельно кипящих (азеотропных) смесей их с водой, состав которых не меняется при перегонке (например, 96% этанола и 4% воды).

Азеотропными называются смеси, у которых пар, находящийся в равновесии с жидкостью, обладает теми же свойствами, что и сама жидкая смесь.

Состав азеотропной смеси совпадает с составом пара, находящегося с ней в равновесии. Азеотропные смеси перегоняются при постоянной температуре и не могут быть разделены простой или фракционной перегонкой.

Из веществ, летучих с водяным паром и представляющих токсикологический интерес, азеотропные смеси образуют:

ü алкилгалогениды (хлороформ, четыреххлористый углерод);

ü этиловый и изоамиловый спирты;

ü фенол, анилин и др.

 

В ряде случаев не удается достичь полноты отгонки, при этом приходится использовать третий компонент - селективные переносчик. При добавлении селективного переносчика происходит повышение общего парциального давления в системе, что понижает температуру кипения смеси.

Иногда переносчик может образовывать азеотропную смесь с одним из компонентов, понижая тем самым температуру кипения. Так, при перегонке этиленгликоля с водяным паром в качестве селективного переносчика используют бензол, а для уксусной кислоты - гептан. При этом если температура кипения этиленгликоля составляет 197°С, то смесь этиленгликоль-вода-бензол перегоняется при 118°С.







Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 1761. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия