Курсовая работа: Отравление угарным газом
Когда возникает вопрос об опасности ингаляционных отравлений какими-либо веществами, следует учитывать не только токсичность, но и летучесть соединений. По степени опасности летучие яды обычно подразделяют на три группы:
- малоопасные — насыщающая концентрация меньше пороговой;
- опасные - насыщающая концентрация больше пороговой;
- весьма опасные — насыщающая концентрация равна или превосходит токсическую.
Под термином «летучие яды» подразумевают класс токсичных жидких органических веществ высокой липофильности и летучести; к летучим ядам также относят токсичные газы. Исторически в судебной химии считали летучим ядом вещество, изолируемое из биоматериала перегонкой с водяным паром.
Включение органического вещества в группу летучих ядов определяется, во-первых, его летучестью, т.е. низкой температурой фазового перехода жидкость — газ.
Токсиканты этой группы в обычных условиях находятся в газовой фазе или легко в нее переходят из жидкого состояния. Во-вторых, летучие яды можно изолировать из биологических материалов методом перегонки (дистилляции) или микродиффузии. В-третьих, токсиканты этой группы идентифицируют и количественно определяют методом газовой хроматографии (ГХ) и газожидкостной хроматографии (ГЖХ) (парофазный метод).
К летучим ядам относятся продукты перегонки нефти и большинство органических растворителей, применяемых в промышленности и быту, которые используют для растворения, разбавления или диспергирования материалов, нерастворимых в воде.
Многие летучие растворители, например, керосины и бензины, являются сложными смесями сотен химических компонентов. В число летучих ядов включают алифатические углеводороды и их хлорпроизводные, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, разнообразные ароматические соединения и многочисленные токсичные газы.
Летучие яды классифицируют в основном согласно их химической природе с учетом молекулярного строения и присутствующих в молекуле функциональных групп. Незначительные различия химической структуры летучего яда могут привести к ощутимым различиям токсичности.
Летучие яды легко абсорбируются через легкие, кожу и желудочно-кишечный тракт. Липофильность растворителей возрастает с увеличением молярной массы, а летучесть при этом уменьшается.
До сих пор нет единого мнения, может ли хроническое воздействие незначительных количеств органического растворителя или их смеси вызвать хроническую энцефалопатию, сопровождающуюся головной болью, усталостью, беспокойным сном, Обратимая форма хронической энцефалопатии носит название «нейроастенический синдром». Умеренные и острые формы хронической энцефалопатии могут иметь признаки нейропсихической дисфункции. Окончательное решение вопроса возможно только после проведения клинических эпидемиологических исследований.
Дети и пожилые люди потенциально чувствительны к действию летучих ядов. Токсические дозы для детей и взрослых различаются в 2—3 раза. Чем меньше возраст ребенка, тем больше проявляется токсический эффект растворителя. Доля жировой ткани в организме ребенка в возрасте 0,5—3 лет больше, чем у взрослого, и уменьшается к 14—16 годам. Липофильные растворители концентрируются преимущественно в жировой ткани и медленно выводятся. У пожилых людей доля жировой ткани в организме увеличивается в результате снижения содержания воды и общей массы тела. Кроме того, в пожилом возрасте сердечный выброс, почечный и печеночный кровоток снижены, выведение токсикантов и их метаболитов затруднено. Содержание в крови полярных растворителей относительно выше, чем неполярных.
1.2 Методы определения летучих ядов
Полный химический анализ состава проб газа и воздуха на содержание в них определенных компонентов производят в специализированных лабораториях. Анализу предшествует отбор проб газа.
Пробы отбирают в специальные емкости, тип которых определяется назначением анализа. Газ может пропускаться некоторое время через поглотительные приборы, в которых задерживается определяемое вещество, или собираться в газоприемники (аспираторы). Чтобы газ поступал в газоприемники самостоятельно, из них откачивается часть воздуха, то eсть, создается вакуум в 10-15 мм рт. ст. Иногда в качестве газопрнемников используют резиновые баллоны, в которые газ засасывается с помощью груш.
Специальной санитарно-гигиенической комиссией для каждого конкретного случая разработаны условия отбора проб для определения допустимых максимальных разовых и среднесуточных концентраций. При изучении токсичности отработавших газов автомобилей во избежание разбавления их атмосферным воздухом пробы отбирают прямо из выпускных трубопроводов двигателей.
Поступающие в лабораторию пробы анализируют. При этом используют самые различные методы аналитической химии и соответствующие приборы.
1.2.1 Колориметрический метод
Наиболее простым и в то же время достаточно чувствительным является колориметрический метод.
Сущность метода основывается на способности растворов определенных веществ окрашиваться при воздействии на них химических реактивов. При этом степень окраски раствора увеличивается пропорционально количеству вещества, находящегося в растворе. Для того чтобы по окраске раствора определить количество исследуемого вещества, сравнивают интенсивность этой окраски с интенсивностью окраски раствора, содержащего известную концентрацию того же вещества.
1.2.2 Фотоколориметрический метод
Так как точность метода в известной степени зависит от глаза лаборанта, его способности правильно сравнивать интенсивности окраски, то в последнее время стали применять фотоколориметрический метод.
Отличие его от описанного заключается в том, что через пробирки с пробами пропускают свет, интенсивность которого регистрируется при помощи фотоэлемента. По величине фототока судят о концентрации исследуемого вещества. Этот метод, безусловно, точнее и быстрее, но тоже имеет недостатки. Например, при очень малых концентрациях, а следовательно, и слабых окрасках, фотоэлемент слабо реагирует на изменение окраски.
1.2.3 Газожидкостная хроматография
Заслуженным успехом в лабораторной токсикологической диагностике пользуется один из новых и весьма перспективных методов анализа — газожидкостная хроматография. Отличительными особенностями газожидкостной хроматографии являются: высокая специфичность и чувствительность, быстрота проведения анализа (5—15 мин), малые количества исследуемого материала, сравнительная простота выполнения и достаточная объективность результатов исследования.
С помощью этого метода возможно количественное и качественное определение целого ряда летучих токсических веществ, таких, как дихлорэтан, четыреххлористый углерод, хлороформ, ацетон, этиловый и метиловый спирт, высшие спирты, фосфорорганические инсектициды и др.
Современные методы анализа позволяют проводить систематический контроль за динамикой выведения токсических веществ из организма при использовании различных методов искусственной детоксикации, проводить необходимые сопоставления клинической картины интоксикации с концентрацией в организме токсических веществ и их метаболитов.
Однако для быстрого выполнения лабораторного анализа необходимо указать предполагаемый вид токсического вещества (барбитураты, фенотиазины, хлорированные углеводороды и др.), так как, учитывая многообразие токсических веществ, которые могут вызвать явления острой интоксикации, нецеленаправленный лабораторный поиск их в биологическом материале займет слишком много времени и вследствие этого потеряет свое клиническое значение.
1.2.4 Определение окиси углерода в газоанализоторах
Содержание в газах окиси углерода в лабораторных условиях определяют при по мощи газоанализаторов. Большое применение для анализа газа с малым содержанием СО находит прибор марки ТГ-5. Этот газоанализатор состоит из двух частей: очистительной и аналитической.
В очистительной части газ очищается от посторонних примесей.
В аналитической части в специальной колонке окись углерода сжигается на раскаленной платиновой спирали. Далее определяют химическим путем количество образовавшегося при сгорании СО углекислого газа и по этому количеству рассчитывают содержание в исходной пробе окиси углерода. Чувствительность газоанализатора - от 0,0014 мг до 0,0028 мг. Работа с прибором требует определенного навыка и квалификации лаборанта.
В случае концентрации в газовой смеси окиси углерода в количествах, составляющих проценты по объему, для определения содержания в ней СО ГОСТ 5439-56 предусмотрен прибор модели ВТИ-2. Анализ при помощи этого прибора позволяет кроме окиси углерода определить раздельные концентрации в смеси газов кислорода, азота, метана, суммарные концентрации углекислого газа, сернистого газа, сероводорода и других кислотных газов, а также непредельных углеводородов, водорода в сумме с предельными углеводородами.