INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ:

„ANALIZA WYBRANYCH SUBSTANCJI TOKSYCZNYCH”

1. Wykrywanie glikolu etylenowego

Glikol etylenowy jest bezbarwną, oleistą cieczą, o słodkawym smaku, mieszającą się

dobrze w każdym stosunku z wodą. Znajduje on zastosowanie w wielu produktach
powszechnego użytku np. jako rozpuszczalnik celulozy i niektórych farb. Wchodzi w skład
preparatów przeciw zamarzaniu szyb, płynów do chłodnic, tuszów do stempli oraz żywic
syntetycznych. Ostre zatrucie glikolem powstaje wyłącznie po wchłonięciu z przewodu
pokarmowego.
Przemiany metaboliczne glikolu etylenowego w organizmie prowadzą do powstania kwasu
szczawiowego, odpowiedzialnego za występujące w ostrych zatruciach zmiany w nerkach i
występującą zawsze bardzo głęboką kwasicę metaboliczną. Część glikolu wydala się z
moczem w formie nie zmienionej. Mniej niż 2% wydala się w postaci kwasu szczawiowego.
Z powietrzem wydychanym wydala się w postaci dwutlenku węgla w ilości 60% w ciągu 3
dni. Wydalanie kwasu szczawiowego przebiega bardzo wolno i trwa od 2 do 6 tygodni.
Za działanie toksyczne odpowiedzialny jest również kwas glioksalowy i glikolowy oraz inne
kwasy organiczne (patrz ryc.1).

Ryc. 1. Metabolizm glikolu

Glikol etylenowy działa narkotycznie oraz ma dużą zdolność do rozprzestrzeniania się

w różnych tkankach i narządach. Gromadząc się w płynie mózgowo-rdzeniowym, może
wywołać ciężkie uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego.

Wykonanie ćwiczenia:

Do badanego płynu dodaje się w nadmiarze 10% roztwór wodorotlenku sodu i

kroplami 10% roztwór siarczanu miedzi. Powstający wodorotlenek miedziowy tworzy z
glikolem związek rozpuszczalny w wodzie, o zabarwieniu niebieskim

2 NaOH + CuSO

4

Na

2

SO

4

+ Cu(OH)

2

C

C

H

H

H

OH

H

OH

+

Cu(OH)

2

H

C

C

H

H

H

O

O

Cu

+

2H

2

O

niebieski

CH

2

OH

CH

2

OH

CH

2

OH

CHO

CH

2

OH

COOH

CHO

COOH

COOH

COOH

HCOOH

glikol
etylenowy

aldehyd
glikolowy

kwas
glikolowy

kwas
glioksalowy

kwas
mrówkowy

kwas
szczawiowy

CO

2 +

H

2

O

2. Wykrywanie metanolu – próba kroplowa

Alkohol metylowy dobrze wchłania się przez drogi oddechowe oraz przez skórę

(główna przyczyna zatruć w przemyśle), a także przez przewód pokarmowy i błony śluzowe.
Jest bardzo silna trucizną, nieporównywalnie silniejszą od alkoholu etylowego. Tę dużą
toksyczność potęguje fakt, że metanol kumuluje się w ustroju, osiągając w tkankach znacznie
wyższe stężenie, a jego eliminacja z krwi przebiega czterokrotnie wolniej niż etanolu. W
pierwszym etapie metabolizmu metanol ulega przemianie do aldehydu mrówkowego pod
wpływem dehydrogenazy alkoholowej, następnie przechodzi w kwas mrówkowy i dalej
zostaje utleniony do CO

2

i H

2

O. Aldehyd i kwas mrówkowy są odpowiedzialne za

uszkadzanie nerwu wzrokowego, co w następstwie często prowadzi do ślepoty

.

Alkohol metylowy znacznie silniej działa toksycznie niż etylowy, łatwiej więc może
doprowadzić do porażenia ośrodka oddechowego.
Wystąpienie objawów zatrucia metanolem może mieć miejsce nawet w dobę

po jego

spożyciu. Pierwsze objawy to bóle głowy, nudności, wymioty, osłabienie. W dalszym

przebiegu zatrucia pojawiają się zaburzenia widzenia, potem sinica, śpiączka, zapaść i
śmierć.

Wykonanie ćwiczenia:

We wgłębieniu płytki porcelanowej umieścić kryształek kodeiny a następnie zwilżyć 1

kroplą stężonego H

2

SO

4

. Do probówki odmierzyć 3 krople badanego roztworu a następnie 15

kropli stężonego H

2

SO

4

. Probówkę ochłodzić w łaźni z zimną wodą. Odmierzyć 3 krople tak

sporządzonego roztworu do dołka gdzie znajdowała się kodeina. Powstająca po czasie barwa
niebieska w dołku wskazuje na obecność metanolu

3. Paracetamol – wykrywanie w badanej próbce

Paracetamol (acetaminofen) jest stosowany sam lub w skojarzeniu z innymi lekami

w złożonych lekach przeciwbólowych i przeciwgorączkowych. Zatrucie paracetamolem staje
się coraz częstsze.

Paracetamol w dawkach toksycznych może uszkadzać wątrobę, nerki, serce oraz

ośrodkowy układ nerwowy. Zażycie ponad 4 gramów paracetamolu/ dobę powoduje
nudności, wymioty, senność, zaburzenia świadomości, tkliwość wątroby i żółtaczkę. Rozwija
się ostra niewydolność wątroby i nerek. Zgony z powodu martwicy wątroby notowano do 2
tygodni po zatruciu.

Wykonanie ćwiczenia:

Około 0,1 g substancji wytrząsnąć z 2 ml gorącej wody i dodać 0,1 ml świeżo

przygotowanego roztworu chlorku żelaza(III) (nie mieszać). Powstaje niebieskofioletowe
zabarwienie

4. Spektrofotometryczne oznaczanie jonów azotanowych (III) w wodzie metodą Griessa

Azotany (III) i azotany (V) zaliczane są do toksycznych związków, które mogą

występować jako zanieczyszczenia w środowisku i żywności.

W przewodzie pokarmowym azotany (III) podlegają zarówno procesowi wchłaniania jak i
przemianom między innymi do nitrozoamin, które mogą powodować zmiany nowotworowe
najczęściej w żołądku, przełyku, wątrobie, płucach, nerkach oraz w pęcherzu moczowym.

Szkodliwość azotanów (III) (NO

2

-

) wynika również z powodowanego przez ten związek

utleniania hemoglobiny i mioglobiny do methemoglobiny i metmioglobiny oraz rozszerzenia
naczyń krwionośnych i obniżenia ciśnienia krwi. Z tego powodu w skrajnych przypadkach
zbyt wysokie stężenie azotanów (III) w pożywieniu może prowadzić nawet do śmierci
niemowląt. Azotany (III) destrukcyjnie oddziaływują także na witaminy z grupy A i B oraz
karotenoidy.

W UE obowiązują bardzo ostre normy dotyczące zawartości azotanów w żywności
przeznaczonej dla niemowląt i dzieci. Według przyjętych norm zawartość azotanów nie może
przekroczyć 200 miligramów na kilogram świeżej masy.

Azotany (III) reagują w środowisku kwaśnym z I-rzędową aminą aromatyczną,

tworząc sól diazoniową, która może ulec reakcji sprzęgania z fenolem lub aminą
aromatyczną. Tworzący się w wyniku tej reakcji barwnik azowy stanowi podstawę
spektrofotometrycznego oznaczania azotanów (III).

Odczynniki:

1. Odczynnik 1 to roztwór wodny zawierający H

3

PO

4

(stęż. 85%), amid kwasu

sulfanilowego i dichlorowodorek N-(1-naftylo)etylenodiaminy C

12

H

16

Cl

2

N

2

.

2. Roztwór wzorcowy R zawiera 0,25mg N (w NO

2

–

) w 1dm

3

.

Wykonanie ćwiczenia:

A. Przygotować w probówkach (w dwóch powtórzeniach) roztwory zawierające:

1. 5ml wody destylowanej
2. 1ml roztworu R + 4ml wody destylowanej
3. 3ml roztworu R + 2ml wody destylowanej
4. 5ml roztworu R

B. Do każdej probówki odpipetować 0,2 ml odczynnika 1, zawierającego H

3

PO

4

, amid

kwasu sulfanilowego, dichlorowodorek N-(1-naftylo)etylenodiaminy. Wymieszać.

C. Pozostawić roztwory na 10min.w temp. pokojowej

D. Zmierzyć przy użyciu spektrofotometru absorbancję próbek 2, 3 i 4 przy długości fali
światła = 542 nm względem próby ślepej (roztwór 1 nie zawierający jonów NO

2

-

)

E. Uśrednić wyniki dwóch odczytów absorbancji. Obliczyć stężenia N (w mg/dm

3

) w

próbkach 2 i 3 (w próbce 4 roztwór R pozostaje nierozcieńczony) korzystając ze wzoru C

1

V

1

= C

2

V

2

.

Sporządzić na papierze milimetrowym wykres zależności absorbancja/stężenie N (mg/dm

3

).

F. Badaną próbkę wody przygotować analogicznie jak próbki wzorcowe:

Pobrać 5ml badanej wody wodociągowej + 0,2 ml odczynnika 1, wymieszać, pozostawić
na 10min. Zmierzyć absorbancję względem próby ślepej, a następnie z krzywej kalibracji
odczytać jakie jest stężenie N w NO

2

-

w badanej próbce wody.