Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Химизм токсичности металлов



 Другие рефераты
Характеристика белков Характеристика химического элемента №16 (Сера) Химико-токсикологический анализ производных фенотиазина Химическая Термодинамика

Вступление.



      Отравления соединениями тяжелых металлов известны  с  древних  времен.
Упоминание об отравлениях «живым серебром» (сулема) встречается в  IV  веке.
В  середине  века  сулема   и   мышьяк   были   наиболее   распространенными
неорганическими  ядами,  которые  использовались  с  криминальной  целью   в
политической борьбе и  в  быту.  Отравления  соединениями  тяжелых  металлов
часто встречались в нашей стране: в 1924-1925 гг. Было зарегистрировано  963
смертельных исхода  от  отравлений  сулемой.  Отравления  соединениями  меди
преобладают в районах садоводства и виноделия, где для борьбы с  вредителями
используется  медный  купорос.  В  последние  годы  наиболее  распространены
отравления ртутью, входящей в состав серой  ртутной  мази,  применяемой  для
лечения  педикулеза.   Нередки   случаи   массовых   отравлений,   например,
гранозаном  после  употребления  семян  подсолнечника,  обработанного   этим
средством.
      Летальность при отравлениях соединениями тяжелых металлов  и  мышьяка,
ранее достигавшая 64-84%, при современных методах лечения равна 15-19%.


      Корреляция ряда физических, химических,  физико-химических  свойств  с
токсичностью металлов.


      Уже давно, еще в прошлом веке, делались  попытки  связать  токсическое
действие металлов с отдельными их свойствами. Так, Richet (1882)  сопоставил
токсичность солей металлов в опытах на изолированном  сердце  лягушки  и  на
рыбах. В его  опытах  степень  токсичности  металлов  (судя  по  действующим
концентрациям растворов) и их атомные веса расположились следующим образом:
      Выяснилось, однако, что строгого соответствия между  атомным  весом  и
действующей концентрацией нет.  Кроме  того,  токсичность  одних  и  тех  же
металлов была неодинаковой в зависимости от объекта действия.  Автор  пришел
к заключению, что токсичность металлов не строго соответствует  их  атомному
весу даже  для  металлов  одного  семейства.  Например,  палладий  токсичнее
платины (при сопоставлении действия их солей),  цезий  менее  токсичен,  чем
рубидий, и т.д. На связь токсичности  металлов  с  их  атомным  весом  и  на
нарастание  силы  действия  с  увеличением  атомного  веса  указывал   также
Rambuteau (1892). Но все же имеется тенденция  к  увеличению  токсичности  с
увеличением атомного веса, хотя есть и явные исключения, например  бериллий,
медь. Последняя для многих клеток много токсичнее, чем  такие  металлы,  как
барий, стронций и др., несмотря на меньший  атомный  вес.  Различна  и  сила
действия железа в двух- и трехатомном состоянии, несмотря  на  одинаковый  в
обоих   случаях   атомный   вес   элемента,   что   также   говорит   против
преимущественного значения атомного веса для токсичности металлов.
      М.П.Николаев (1948), анализируя и суммируя литературные данные о связи
ядовитого  действия  металлов  с  их  атомным  весом,  не  нашел  достаточно
убедительных доказательств  существования  общей  закономерности  увеличения
токсичности с ростом атомного веса.  Другие  авторы  видели  связь  действия
металлов с их атомным весом в том,  что  по  мере  увеличения  последнего  в
данной группе элементов уменьшается их содержание  в  животном  организме  и
увеличивается  токсичность  (В.И.Вернадский,  1940;  А.И.   Войнар,   1960).
Действительно, токсичность металлов с  большим  атомным  весом,  таких,  как
свинец, ртуть, золото, серебро и  др.,  велика,  а  наличие  их  в  животном
организме либо оспаривается, либо очень невысоко.
      В  основу  классификации  элементов  и  периодической  системы   легли
характеристики, вытекающие  из  самой  природы  элемента  и  его  основного,
«фундаментального», свойства. Таким свойством является  положительный  заряд
атома.
      Malstrom  и   Rosenberg   (1959)   считали   такие   показатели,   как
электроотрицательность, ионный  радиус,  наиболее  надежными  параметрами  в
характеристике элементов. Эти же свойства, по мнению  авторов,  могут  иметь
влияние на биологическую активность металлов  или  связаны  с  последней,  в
частности при образовании ими комплексов в биосредах, так  как  стабильность
комплексов, в свою очередь, является функцией электронных свойств металлов.
      Одним из первых Mathews  (1904)  сделал  попытку  связать  токсичность
металлов  с  физическими  свойствами,  иными,  чем  их   атомный   вес.   Он
предположил, что физиологическая активность металла определяется  легкостью,
с которой он отдает свой электрон, степенью  сродства  последнего  к  заряду
элемента. Более прочная связь обуславливает  малую  активность  элемента.  В
качестве  физического  показателя  этой  связи  Mathews  избрал   нормальный
потенциал. Последний характеризует способность металла переходить в  раствор
в виде ионов. Нормальный потенциал  определяется  как  разность  потенциалов
между металлом в напряженном состоянии и раствором, содержащим его ионы  при
активности, равной единице. Чем отрицательнее нормальный потенциал  металла,
тем легче этот металл растворяется.
      Связь нормального потенциала металлов  с  вилой  их  действия  Mathews
проверял в опытах по изучению влияния растворов хлоридов разных металлов  на
изолированный нерв и яйца морского ежа. В результате  изучения  действия  27
металлов автор пришел к заключению,  что  их  токсичность  меняется  обратно
значению нормального потенциала.
      В  результате  своих  расследований  Mathews  предложил   эмпирическую
формулу для  расчета  силы  действия  раствора  любой  соли,  если  известна
ядовитость раствора какой-нибудь иной соли:
       где Vа – искомая концентрация  неизвестной  соли,  вызывающая  нужный
эффект; Vо –  эффективная  концентрация  известной  соли;  Еа  –  нормальный
потенциал металла  неизвестной  соли;  Ео  –  нормальный  потенциал  металла
известной соли; 0,14 – разница нормальных потенциалов двух  последовательных
солей.
      Mathews  обнаружил  также  обратную  зависимость  между   токсичностью
металлов и  величиной  их  атомных  объемов.  Так  как  значение  нормальных
потенциалов и атомных объемов изменяются периодически, то  и  в  токсичности
металлов должна отмечаться такая же периодичность.
      Соли металлов в растворах могут образовывать ионы, гидраты, комплексы.
В свою очередь последние могут вновь диссоциировать, образуя  ионы.  Поэтому
токсичность  прежде  всего  может  быть  связана  с  действием  ионов  и  со
свойствами  атомов  и  ионов  металлов,  характеризующими   их   активность,
способность вступать в связь с протоплазмой, с отдельными ее компонентами.
      Seifritz (1949) показал, что действие солей связано  с  рядом  свойств
именно ионов (катионов), с некоторыми характеристиками металлов  как  атомов
или ионов. Этими характеристиками, по его данным, были атомный  вес,  радиус
ионов, электроотрицательность, а также степень гидратации  ионов.  Последняя
играет как бы защитную роль, создавая вокруг ионов оболочку,  препятствующую
реакции с компонентами окружающей среды, но не влияет на токсичность  самого
металла.  Порядок  токсичности  обратен  степени  гидратации.   Так,   литий
гидратирован сильно, а цезий – мало; последний и более токсичен.
      Так  как  и  степень  гидратации,  и  подвижность  ионов  снижаются  с
повышением атомного веса, то для более тяжелых элементов эти  характеристики
имеют меньшее значение.
      По мнению Seifritz, наиболее вероятным физическим фактором, с  которым
связана     большая     токсичность     тяжелых      металлов,      является
электроотрицательность: она может влиять на легкость взаимодействия  металла
с протоплазмой. В периодической системе элементов электроотрицательность,  в
общем, увеличивается слева направо в каждом периоде; токсичность  связана  с
электроотрицательностью, и таким образом подтверждается  общая  тенденция  к
увеличению ядовитости с увеличением атомного веса.  Но,  по  мнению  автора,
нельзя выделить одно доминирующее свойство, не учитывая влияния других и  их
взаимную связь. Возможно, отдельные характеристики свойств металлов  связаны
с их токсическим действием разными путями. Например,  с  селективностью  или
большим сродством к отдельным химическим  группам,  таким,  как  способность
многих металлов образовывать ковалентные связи  с  атомом  серы.  Это  может
определить механизм действия.
      Используя накопленные экспериментальные данные о токсичности металлов,
некоторые   исследователи   сделали   попытку    установить    сравнительную
токсичность  металлов  для  теплокровных  животных,  а  также  связь   между
ядовитостью и теми или иными  физическими  и  физико-химическими  свойствами
металлов и их соединений. Так,  Lewis  (1958)  по  степени  токсичности  для
белых мышей разделил металлы на три группы, взяв в качестве  критерия  дозы,
которые  вызывают  гибель  половины  животных,  взятых  в  опыт  (DL50)  при
внутрибрюшинном или подкожном введении хлористых солей:
      1) Hg, In, Tl, Au, As, Cd, V, Ba.
      2) Mn, Co, Cu, Fe, Mo, W, Cs, Sr, U.
      3) Ca, Li, K, Sm, Ce, Na, Mg.
      Наиболее ядовитыми  оказались  катионы  ртути,  индия,  кадмия,  меди,
серебра, таллия, платины и урана, т.е. те же металлы, что и для  организмов,
обитающих в водной среде, или для плесеней.
      Сопоставляя  порядок  токсичности   металлов   с   их   положением   в
периодической  системе  элементов,  Bienvenu  и  соавторы   (1963)   сделали
заключение о периодических  изменениях  токсичности  металлов,  связанных  с
положением последних в этой системе:


      Токсичность комплексных соединений металлов.



      Не обнаружено  сколько-нибудь  значительной  корреляции  (взаимосвязи,
взаимозависимости) между токсичностью солей металлов  и  их  растворимостью.
Однако установлено,  что  способность  к  комплексообразованию  в  известной
степени характеризует поведение катионов в биологических средах.



      Зави
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Француз материалистері мен ағартушыларының педагогикалық көзқарастары
Последний приют поэта
Гитлер: штрихи к политическому портрету. Путь к власти
Космогонические модели ионйцев


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ