Обнаружение нитритов с помощью иод-крахмальной бумажки.

На иод-крахмальную бумажку наносят каплю 1 %-го раствора соляной кислоты и 3—4 капли нейтрализованного дистиллята. При наличии нитритов в дистилляте иод-крахмальная бумажка синеет.

Приготовление иод-крахмальной бумажки (см. Приложение 1, реактив 4).

При положительных реакциях дистиллята с сульфаниловой кислотой, реактивом Грисса и иод-крахмальной бумажкой делают вывод о наличии нитритов в биологическом материале.

Для решения вопроса о составе нитритов, обнаруженных при помощи указанных выше реакций, производят реакции на катионы натрия и калия. С этой целью берут диализат и поступают так, как указано выше (см. гл. VII, § 4, 5).

Глава VIII. ЯДОХИМИКАТЫ И МЕТОДЫ ИХ ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Ядохимикаты широко используются в народном хозяйстве как эффективные средства борьбы с вредителями и болезнями растений, защиты животных от паразитов. Ядохимикаты также применяются для борьбы с грызунами, переносчиками болезней (малярия, энцефалит, сыпной и возвратный тиф, сонная болезнь и др.). Некоторые химические средства применяются как стимуляторы роста растений, как средства, тормозящие прорастание корнеплодов и клубнеплодов при их длительном хранении, и т. д.

Ядохимикаты, применяемые в народном хозяйстве, принадлежат к различным классам химических соединений. Все они объединяются под общим названием пестициды (от лат. pestis — зараза и cido — убиваю). В настоящее время к пестицидам относятся химические вещества, применяемые для уничтожения различных видов вредных организмов.

Пестициды не только пагубно действуют на различные виды вредных организмов, но многие из них оказывают токсическое действие на людей и животных. Источниками отравления могут быть ядохимикаты, вода, пищевые продукты, загрязненные ядохимикатами. Особенно опасны для людей и животных те ядохимикаты, которые длительно сохраняются в воде, почве, растениях и в некоторых других объектах.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЯДОХИМИКАТОВ

Известно несколько классификаций ядохимикатов. Они подразделяются на группы и подгруппы в зависимости от химического состава, назначения, путей проникновения в организм и т. д.

Химическая классификация. Согласно этой классификации, ядохимикаты подразделяют на группы по их химическому составу. Известно большое число групп ядохимикатов, к которым относятся: галогенпроизводные углеводородов, органические соединения фосфора, производные мочевины, органические соединения ртути и др.

Классификация ядохимикатов в зависимости от их назначения. В зависимости от назначения ядохимикаты подразделяют на несколько групп. Назначение ядохимикатов приводится ниже.

Акарициды — для борьбы с клещами.

Альгициды — для уничтожения водорослей и других представителей водной растительности.

Антисептики — для предохранения неметаллических материалов от разрушения микроорганизмами.

Арборициды — для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности.

Бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями.

Гербициды — для борьбы с сорными растениями.

Родентициды (зооциды) — для борьбы с грызунами.

Инсектициды — для уничтожения вредных насекомых.

Моллюскоциды (лимациды) — для борьбы с моллюсками.

Нематоциды — для борьбы с круглыми червями (нематодами).

Фунгициды — для борьбы с болезнями растений.

К числу ядохимикатов относятся и другие вещества, применяемые для стимулирования роста растений, удаления листьев (дефолианты), для подсушивания растений перед уборкой (десиканты), а также применяемые для отпугивания насекомых (репелленты) или для их привлечения (аттрактанты).

Классификация ядохимикатов в зависимости от путей поступления в организм насекомых. В зависимости от путей проникновения ядохимикатов в организм насекомых инсектициды подразделяют на 4 группы:

Контактные инсектициды проявляют действие после соприкосновения их с любой частью гела насекомого.

Кишечные инсектициды оказывают вредное действие на насекомых после попадания их через органы питания в кишки.

Системные инсектициды попадают в насекомых из поедаемых ими растений, обработанных ядохимикатами. Ядохимикаты проникают в растения через листья или через корневую систему, а затем по сосудистой системе распространяются по всему растению. При употреблении таких растений ядохимикаты через органы питания насекомых попадают в их желудок и вызывают отравления.

Фумиганты попадают в организм насекомых через дыхательные пути и вызывают отравления.

Классификация ядохимикатов в зависимости от характера их действия. По характеру действия гербициды подразделяются на 3 группы:

Гербициды контактного действия поражают растения при непосредственном контакте с листьями и стеблями растений. Эти ядохимикаты не передвигаются по сосудистой системе растений, поэтому они оказывают воздействие только на те участки растений, которые были ими обработаны.

Гербициды системного действия после обработки растений проникают в их сосудистую систему, распространяются по всему растению и вызывают его гибель.

Гербициды, действующие на корневую систему растений или на прорастающие семена.

ГЕКСАХЛОРЦИКЛОГЕКСАН (ГХЦГ)

Гексахлорциклогексан (бензолгексахлорид, гаммек-сан, вермексан и др.) — 1, 2, 3, 4, 5, 6-гексахлорцик-логексан — принадлежит к галогенпроизводным алициклических углеводородов.

ГХЦГ представляет собой смесь нескольких сте-реоизомеров. В чистом виде получено восемь изомеров этого вещества, из которых только γ-изомер обладает выраженными инсектицидными свойствами.

Гексахлорциклогексан — темновато-серое или светло-серое кристаллическое вещество с, запахом плесени. Запах этого препарата обусловлен примесями пентахлорциклогексана и тетра-хлорциклогексана. Очищенный гексахлорциклогексан не имеет запаха. В зависимости от соотношения количеств изомеров гек-сахлорциклогексана в смеси она плавится в интервале температур 90—309 ^° C.

ГХЦГ слабо растворяется в воде, парафиновых и циклопара-финовых углеводородах, хорошо — в спиртах, кетонах и эфирах.

При повышенной температуре ГХЦГ возгоняется, при этом часть этого препарата разлагается с образованием трихлорбен-зола и хлороводорода, он хорошо сохраняется в почве.

ГХЦГ применяется в сельском хозяйстве в виде дустов, смачивающихся порошков, концентратов эмульсий, дымовых шашек и т. д. Его используют в качестве инсектицида для борьбы с вредителями зерновых культур, садов и лесных насаждений, с паразитами животных и г. д.

ГХЦГ относится к токсичным соединениям кожнорезорбтив-ного действия. Обладает выраженными кумулятивными свойствами. Вызывает гиперемию кожи, отечность, появление пузырьков и пустул, раздражение конъюктивы глаз. ГХЦГ длительно задерживается в органах и тканях организма (особенно в жировой ткани), выделяется через почки, пищевой канал, переходит в молоко кормящих женщин и г. д.

Изолирование гексахлорциклогексана из трупного материала. В круглодонную колбу вместимостью 500 мл вносят 100 г тщательно измельченного трупного материала (органы трупов, желудок и кишки с содержимым), прибавляют воду до получения кашицеобразной массы. Эту смесь подкисляют водным раствором щавелевой кислоты до явно выраженной кислой реакции (по лакмусу). Колбу присоединяют к аппарату для перегонки с водяным паром, затем устанавливают ее на кипящую водяную баню и производят перегонку ГХЦГ с водяным паром.

В приемник собирают 300 мл дистиллята. В ходе перегонки ГХЦГ с водяным паром на внутренней стенке холодильника может появиться белый налет, а в дистилляте — твердые белые частицы. По окончании отгонки холодильник отделяют от аппарата и промывают диэтиловым эфиром. Эфир, использованный для промывки, присоединяют к дистилляту.

Дистиллят переносят в делительную воронку вместимостью 500 мл и три раза взбалтывают с новыми порциями эфира по 100 мл. Соединенные эфирные вытяжки вносят в другую такую же делительную воронку, прибавляют воду и взбалтывают. Водную фазу отбрасывают, а эфирный слой переносят в колбу и отгоняют эфир до небольшого объема. Остаток вносят в фарфоровую чашку и при комнатной температуре выпаривают эфир до тех пор, пока в чашке не останется немного жидкости. В этой жидкости определяют наличие ГХЦГ.

Обнаружение ГХЦГ

Для обнаружения ГХЦГ применяют цветные реакции, реакцию обнаружения хлора и метод хроматографии в тонком слое сорбента.

Реакция с янтарной кислотой и сульфатом железа (III). В микропробирку вносят несколько сантиграммов янтарной или фталевой кислоты и небольшое количество исследуемого вещества или 1—2 капли его раствора (в этом случае растворитель выпаривают досуха). Отверстие пробирки накрывают кружком фильтровальной бумаги, смоченной 0,1 %-м раствором сульфата железа (III). Пробирку погружают в глицериновую баню, нагретую до 200 °С. При наличии ГХЦГ в пробе на бумаге появляется синее пятно.

Предел обнаружения: 30 мкг ГХЦГ в пробе. Реакция неспецифична для обнаружения ГХЦГ. Ее дают и некоторые другие хлорпроизводные углеводородов.

Реакция отщепления хлора и обнаружение его с нитратом серебра. 5—10 мл раствора препарата вносят в колбу вместимостью 50 мл и прибавляют двукратный объем 10 %-го спиртового раствора гидроксида калия. Колбу соединяют с воздушным холодильником, устанавливают ее на кипящую водяную баню и нагревают 1 ч. Затем открывают пробку и продолжают нагревать до удаления основного количества жидкости. Оставшуюся жидкость охлаждают до комнатной температуры, подкисляют разбавленной азотной кислотой до кислой реакции (по лакмусу), затем прибавляют раствор нитрата серебра. При этом выпадает белый осадок, растворимый в водном растворе аммиака.

Реакция дехлорирования ГХЦГ и последующего нитрования образовавшегося бензола. При нагревании ГХЦГ со спиртовым раствором щелочи происходит отщепление хлора (дехлорирование) от молекулы этого препарата и образуется бензол. При дей-

ствии нитрата натрия и концентрированной серной кислоты происходит нитрование образовавшегося бензола (образуется м -динитробензол). От прибавления гидроксида калия появляется фиолетовая окраска. Химизм этой реакции аналогичен химизму реакции Витали — Морена на атропин (см. гл. V, § 42).

Выполнение реакции. Вначале производят дехлорирование ГХЦГ, как указано при выполнении предыдущей реакции. Образовавшийся осадок хлорида серебра отфильтровывают. Фильтрат выпаривают до небольшого объема. К остатку прибавляют 2 мл концентрированной серной кислоты, 0,1 г нитрата натрия. Смесь нагревают до 125—130 °С и выдерживают при этой температуре 10 мин. Раствор охлаждают, приливают 10 мл диэтилового эфира и взбалтывают. Эфирный слой отделяют и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 3—5 мл ацетона, затем прибавляют 1 мл 20 %-го спиртового раствора гидроксида калия. При наличии ГХЦГ в пробе раствор приобретает красно-фиолетовую или розовую окраску. Если ацетон заменить метилэтилкетоном, то раствор окрашивается в фиолетовый цвет.

Обнаружение ГХЦГ методом хроматографии. На линию старта на хроматографической пластинке наносят несколько капель исследуемой жидкости. Через 2 см правее на линию старта наносят каплю раствора «свидетеля». Пятна подсушивают на воздухе, затем пластинку вносят в камеру для хроматографирования, на дно которой налит слой н -гексана.

Пластинку оставляют в камере для хроматографирования до тех пор, пока жидкость не поднимется на 10 см выше линии старта. Затем пластинку вынимают из камеры, подсушивают на воздухе, опрыскивают водно-ацетоновым раствором аммиаката серебра. После этого пластинку в течение 10—15 мин облучают УФ-светом. Источник облучения должен находиться на расстоянии 20 см от пластинки. При наличии ГХЦГ в исследуемой пробе пятна на пластинке приобретают серовато-черную окраску.

Приготовление водно-ацетонового раствора аммиаката серебра (см. Приложение 1, реактив 63).

Приготовление хроматографической пластинки (см. Приложение 2, способ 12).

ГЕПТАХЛОР

Гептахлор (везикол 104, гептазол, гептанал и др.) — 1, 4, 5, 6, 7, 8, 8-гептахлор-эндометиленбицикло [4.3.0] нонадиен-1,5 — принадлежит к ядохимикатам группы полихлорциклодиена. Он представляет собой белое кристаллическое вещество (т. пл. 95—96 °С) со слабым камфарным запахом. Практически нерастворим в воде, растворяется в этиловом спирте, лучше — в керосине, ароматических углеводородах, галогенпроизводных углеводородов и в некоторых других органических растворителях.

Технический препарат представляет собой воскообразную массу (т. пл. 46—74°С), в которой содержится 65—72 % гептахлора. В качестве примесей в техническом препарате могут быть хлориндан, нонахлор, октахлор и др.

Гептахлор выпускается в виде 25 %-го концентрата эмульсии, которую применяют в качестве инсектицида для обработки семян некоторых сельскохозяйственных культур.

Гептахлор высокотоксичен. Обладает выраженным кожно-резорбтивным действием, имеет кумулятивные свойства. При попадании в организм через пищевой канал в крови он окисляется до эпоксигептахлора, который более токсичен, чем сам гептахлор. Гептахлор и эпоксигептахлор накапливаются в тканях организма. В почве эти вещества сохраняются в течение нескольких лет. Наличие остаточных количеств гептахлора в пищевых продуктах не допускается.

Выделение гептахлора из биологического материала. 25 г измельченного биологического материала вносят в колбу, прибавляют воду до получения кашицеобразной массы. К этой кашицеобразной массе прибавляют 40 мл н -гексана, взбалтывают, затем смесь оставляют на 30 мин при периодическом взбалтывании содержимого колбы. После этого с биологического материала сливают слой органического растворителя, а биологический материал еще раз настаивают с н -гексаиом, как указано выше. Гексановые вытяжки соединяют и переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 10 мл насыщенного раствора сульфата натрия в 20 %-м растворе серной кислоты, и взбалтывают. Затем отделяют слой н-гексана, который еще несколько раз взбалтывают с насыщенным раствором сульфата натрия в 20 %-м растворе серной кислоты (до получения бесцветной водной фазы). Очищенные таким образом н -гексановые вытяжки взбалтывают с сухим безводным сульфатом натрия, затем их сливают с сульфата натрия. Полученные гексановые вытяжки выпаривают досуха. Сухие остатки используют для обнаружения гептахлора.

Выделение гептахлора из мочи. В делительную воронку вносят 20 мл мочи и 20 мл диэтилового эфира. Смесь взбалтывают 15 мин. Эфирную вытяжку отделяют, мочу еще 2 раза взбалтывают с диэтиловым эфиром (порции по 20 мл). Эфирные вытяжки соединяют, прибавляют к ним 10 г безводного сульфата натрия и взбалтывают, затем сливают эфирную вытяжку, которую выпаривают досуха. Сухие остатки используют для обнаружения гептахлора.

Выделение гептахлора из крови. В пробирку с притертой пробкой вносят 2 мл крови, 10 мл диэтилового эфира и смесь взбалтывают 15 мин. После разделения фаз сливают эфирную вытяжку, а кровь еще 2 раза взбалтывают с диэтиловым эфиром (порции по 10 мл). Эфирные вытяжки соединяют, прибавляют к ним 5 г безводного сульфата натрия и взбалтывают. Эфирную вытяжку сливают с сульфата натрия и выпаривают досуха. В сухих остатках определяют наличие гептахлора.

Обнаружение гептахлора. Для обнаружения гептахлора применяют цветные реакции, метод хроматографии в тонком слое сорбента и ряд других методов.

Реакция с диэтиламином. В пробирку вносят 1—2 мл раствора исследуемого вещества в дихлорэтане. Затем по стенке пробирки приливают 5—7 капель реактива, состоящего из одного объема диэтиламина и двух объемов 0,1 н. раствора гидроксида калия в метиловом спирте. Смесь взбалтывают. При наличии гептахлора в пробе жидкость приобретает зеленую окраску, которая быстро исчезает.

Реакция с диэтаноламином. В пробирку вносят 1—2 мл раствора исследуемого вещества в дихлорэтане и прибавляют несколько капель реактива (смесь 1 части диэтаноламина и двух частей раствора гидроксида калия в метиловом спирте). Появление фиолетовой окраски указывает на наличие гептахлора в пробе.

Реакция с диэтаноламином специфична для обнаружения гептахлора.

Реакцию можно выполнять капельным методом. Полоску фильтровальной бумаги смачивают смесью диэтаноламина и 0,1 н. раствора гидроксида калия в метиловом спирте. Бумагу подсушивают на воздухе и наносят на нее каплю исследуемого раствора. При наличии гептахлора в пробе на бумаге появляется фиолетовое или сиреневое пятно.

Реакция с анилином и пиридином. В пробирку вносят 2—3 мл раствора исследуемого вещества в бензоле, прибавляют 5 капель анилина и 2 капли 0,1 н. раствора гидроксида калия в метиловом спирте. Пробирку помещают на 15 с на кипящую водяную баню, затем вносят в нее 1 мл пиридина и снова пробирку помещают на 10 с на кипящую водяную баню. Содержимое пробирки перемешивают. При наличии гептахлора в пробе через 1—3 мин раствор приобретает темно-зеленую окраску.

Обнаружение гептахлора методом хроматографии. Для обнаружения гептахлора применяют тот же метод, который используется для обнаружения ГХЦГ (см. гл. VIII, § 2). Эти препараты отличаются друг от друга только значением Rf.