Группа токсикологически важных веществ, требующих особых методов изолирования (соединения фтора)

К этой группе веществ относятся соли фтористоводородной (плавиковой) кислоты: NaF, NH₄F, LiF, CaF₂, BaF₂, PbF₂, CuF₂ 2H₂O, NH₄HF₂, CrF₃, Na₃AlF₆ (3NaF AlF₃) и другие, а также соли кремнефтористоводородной кислоты: Na₂SiF₆, K₂SiF₆, CaSiF₆ 2H₂O, BaSiF₆ и другие. Данные соли применяются в промышленности, сталеварении, стекловарении, в качестве консерванта древесины, в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов. Отравления соединениями фтора обусловлены их ошибочным применением в быту вместо других солей. Токсическая доза для человека 0,012г; смертельная –10г.

Клиника и патологоанатомическая картина отравлений фторидами нехарактерна, наблюдаются лишь местные воспалительные явления. Поэтому диагностика отравлений ими затруднительна.

Токсическое действие объясняется поражением некоторых ферментных систем и обмена веществ, особенно углеводного и солевого. При остром отравлении происходит поражение центральной нервной системы и желудочно-кишечного тракта, а при хроническом происходит изменение в зубах и костях (флюороз).

Фториды поступают в организм через желудочно-кишечный тракт, где кислая реакция желудочного сока способствует переходу нерастворимых соединений фтора в более растворимые, что улучшает их всасываемость. В организме фтор вытесняет иод из некоторых его органических соединений, а также образует комплексные соединения с рядом микроэлементов. Наибольшая концентрация фтора обнаруживается в железах внутренней секреции, костях и зубах.

Выделение фтора из организма осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом и потовыми железами. В моче фтор появляется через 30 минут после введения в желудок, достигая максимума выделения на 1-5 день. За три недели с мочой выделяется до 55% введённой дозы.

Объектами исследования являются моча, содержимое желудка, внутренние органы и пищевые продукты.

Изолирование. Измельчённый объект в количестве 25 г подщелачивают избытком едкой извести, смачивают раствором нитрата аммония или концентрированной азотной кислотой, высушивают и прокаливают при температуре не выше 500^оС до полного сжигания. Параллельно делают слепой опыт.

Качественное обнаружение. Большинство методов открытия фтора основано на травлении стекла. Принцип таких методов заключается в разрушении силикатной основы стекла фтористым водородом с образованием летучего SiF₄

SiO₂ + 4HF = SiF₄ + 2H₂O

1. Часть остатка в платиновом (или свинцовом) тигле смачивают несколькими каплями воды и небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Тигель быстро закрывают часовым стеклом, низ которого покрыт воском и на поверхности воска сделана какая-нибудь надпись при помощи острия иглы. Пробу оставляют на сутки и наблюдают травление стекла в тех местах, где была сделана надпись за счёт выделения фтористого водорода. Скорость травления стекла можно увеличить при нагревании, но в этом случае вместо воска нужно использовать специальный лак.

2. Часть полученной золы после изолирования смешивают в пробирке с песком (SiO₂) и добавляют немного концентрированной серной кислоты. У отверстия пробирки держат стеклянную палочку с капелькой воды. При наличии фтора выделяется SiF₄, что приводит к помутнению капельки воды на кончике стеклянной палочки за счёт образования кремниевой кислоты.

3SiF₄ + 4H₂O = H₂SiO₄ + 4H⁺ + 2[SiF6]^2-

3. В пробирку с нагретой концентрированной кислотой помещают кристаллик бихромата калия и вносят испытуемую пробу (2-3 капли раствора или 5-10 мг порошка). Смесь нагревают и при наличии фтора наблюдают не смачиваемые места на стекле пробирки, от которых отстаёт тонкая плёнка хромовой смеси. Анализу мешают борная и кремниевая кислоты.

3. Капельная реакция. На фильтровальную бумагу, пропитанную цирконализариновым лаком, который имеет красную окраску, наносят водный раствор исследуемого вещества. При наличии фтора красная окраска исчезает, появляется жёлтое окрашивание.