Дистилляция жолымен изоляцияланатын заттар тобы. Топтың жалпы сипаттамасы

 

 

Ф КГМУ 4/3-01/02

ИП  №6 УМС при КазГМА

от 14 июня 2007 г.

 

ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК  МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ

Биологиялық химия  кафедрасы

 

 

 

ДӘРІС

Тақырыбы: «Дистилляция жолымен изоляцияланатын заттар тобы. Топтың жалпы сипаттамасы. Изоляциялау әдістері. Дистилляттарды «ұшқыш уларға» жалпы бағытталмаған анализ жасаудың (аналитикалық скрининг) әдістемелері». 

 

Пән: Токсикологиялық  химия

Мамандығы: 051105 - Фармация

Ұзақтығы – 50 минут

Курс IV

 

 

 

 

 

 

 

Карағанды 2010

 

 

 

Кафедра жиылысында талданды және бекітілді

__________ 2010 г., хаттама №

Кафедра меңгерушісі, проф.       Муравлева Л.Е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тақырыбы: «Дистилляция жолымен изоляцияланатын заттар тобы. Топтың жалпы сипаттамасы. Изоляциялау әдістері. Дистилляттарды «ұшқыш уларға» жалпы бағытталмаған анализ жасаудың (аналитикалық скрининг) әдістемелері». 

Мақсаты: «Ұшқыш улар» тобының өкілдерімен таныстыру. «Ұшқыш улардың» химиялық-токсикологиялық  анализі әдістерімен таныстыру.

Дәріс жоспары: 

1. Топтағы заттардың жалпы сипаттамасы.
2. «Ұшқыш уларды» изоляциялаудың теориялық негіздері. Су буымен дистилляциялау, Қарапайым және азэотопты айдау және басқа түрлері. 
3. «Ұшықыш уларды» изоляциялаудың объекті және оның қасиетіне тәуелділігі. 

Дистилляция әдістері.

Су буымен бөлінетін  химиялық-токсикологиялық анализде биообъектілерден (мәйіттің ішкі мүшелері, құсық массасы, тағам өнімдерінен және т.б.) улы және күшті әсер ететін заттарды изоляциялауға болады. 

Суда өте  қиын еритін немесе практикада ерімейтін  заттарды (толуол, нитробензол, дихлорэтан және т.б.) су буымен дистилляциялап изоляциялау ерекше тиімсді болып табылады. Екі бір бірінде практикада ерімейтін екі компонентті қоспаны қыздырғанда олардың әрқайсысы өздерінің буларынының қысымынбір біріне тәуелсіз түрде жоғарлатады. Будың қысымы атмосфералық қысымға жеткен кезде, қоспа қайнайды, сондықтан екі заттаайдала бастайды, ал әрбір заттың айдалу температурасы әрбір компоненттің таза күйіндегі қайнау температурасынан төмен болады.

Су буымен дистилляциялау изоляцияланатын зат өте жоғары температурада қайнайтында немесе қайнау температурасында ыдырайтын болғанда өте тиімді болып табылады. Мысалы, тэтраэтилқорғасын 200⁰ С-де қайнап ыдырайды.Ыдырау дәрежесі температурамен бірге жоғарлайды. Тэтраэтилқорғасы 500-600⁰ С-де толық ыдрауға түседі. Тэтраэтилқорғасын су буымен дистилляциялау кезінде салыстырмалы түрде төмен температурада ыдырамай айдалады, бұл оның ХТА кезінде биоматериалдан таза күінде алынуы үшін қолданылады.

Бір бірінде  ерімейтін заттардың ұшқыштығы  мен молекулалық салмағы арасындағы байланыс келесі теңдеу арқылы беріледі: W₀ / Ww = М₀Р₀ / МwРw, бұл жағдайда W₀, Ww – дистиляттағы судағы органикалық заттың салмағы, М_0, Мw – сәйкес келуші молекулалық салмақтар, Р₀ ,Рw – бу қысымы.

Кейбір жағдайларда  су буымен бірге суда ерігіш заттар да ұшады. Себебі суда еритін заттарсумен араласады және су ол заттардың буына қысым жасай алады. Мысалы, ол заттарға қышқылдар, фенолдар, аминдер жатқызылады. Олардың ерекшелінетін заңдылықтары әлі толық зерттелмеген. Тек молекулалық салмағы өте жоғарыжәне қайнау температурасы жоғары заттар, гомологтық қатардағы төменгі заттармен салыстырғанда, ұшқыш болатындығы белгілі болған.

Көптеген органикалық  заттар үшін олардың су буымен айдалу қабілетіолардың қоспаларының сумен  айырмасыз қайнайтын (азэотроптық) қоспаларды түзетінімен түсіндіріледі. Азэотроптық қоспа – бұл екі сұйықтың бір текті қоспасы, оның құрамы дистилляция кезінде өзгермейді. Заттардың сумен және органикалық заттармен азэотроптық қоспа түзу қабілеті практикада кең қолданылады. Мысалы, дихлорэтанның метанолмен, этанолмен, сумен азэотроптық қоспа түзу қасиеті  этанолды тазалау үшін қолданылады. Токсикологиялық мағынада қызықтыратын су бумен азеэторптық қоспа түзетінұшқыш заттардың кейбіреуі келесі кестеде келтірілген.

Су  буымен дистилляциялап изоляцияланатын заттарға жатқызылады:

1.Синиль қышқылы; 2. Улы галогентуындылары: хлороформ,  хлоральгидрат, хлорлы этилен, трихлорэтилен,  төртхлорлы көміртек, гексахлоэтан; 3. Алифаттық қатардағы альдегидтер  мен кетондар: формальдегид ацетон. 4. Алифаттық қатардағы спирттер: метил, этил, изопропил, бутил, изоамил, этиленгликоль; 5. Алифаттық қатардағы күрделі эфирлер: сіркеамил эфирі, амилнитрит; 6. Алифаттық қатардағы карбон қышқылдары: сірке қышқылы, сүт қышқылы; 7. Күкіртті көміртек; 8. Майлар қатарындағы элементорганикалық қоысылыстар: тэтраэтил қорғасын; 9. Ароматтық көмірсутектер: бензол, толуол, ксилол; 10. Ароматтық қатардың нитротуындылары мен аминдері: интробензол, анилин; 11. Фенол фенол қышқылдары: фенол, крезол, салицил қышқылы; 12. Фосфор және оның тотығуының алғашқы өнімдері (фосфорлылау және фосфорлы қышқылдар) немесе тотықсыздану (фосфорлы сутек).

Су  буымен дистилляциялау әдісі Су буымен дистилляциялау арнайы қондырғыда жүргізіледі. Зерттелетін объект, мысалы, мәйіттің ішкі мүшесінің 100 г алдын ала мұқиято майдалайды (объектіні пинцентпен ұстап, қайшыны пайдаланады), дистилденген сумен араластырады, қою ботқа болғанға дейін , ары қарай дөғес колбаға ¹/₃ көлеміне жеткізіп құяды. Колбаны (2) зертеу объектісімен бірге штпативке бекітеді және суық су моншасына (3)орналастырады. Сонан кейін қондырғының  барлық бөліктерін біріктіреді. Зерттеу объектісін жылдам рН 2- 2,5-ке дейін қышқылдандырады, бірден алдын ала қыздырылған бутүзушімен (1) қосады. Және қайнағанша қыздырады. Қышқылдандыруға қымыздық  немесе шараптасы қышықылын пайдаланады. Олар синил қышқылын немесе фенолдың күкірт қышқылды эфирін гидролиздемейді. Олар ішектерде шіру үрдісі кезінде түзілетін заттар. Гидролиз нәтижесінде анализді дұрыс жүргізбесе, синил қышқылын жою, ал фенол тәрізді улы заттың түзілуін болдыру қаупі болады.

Слайд-сурет 1. Су буымен дистилляциялауға арналған қондырғы.

1 - бутүзуші; 2 – зерттеу объектісі бар колба; 3 – су моншасы; 4 – шарлы мұздатқыш; 5 – дистиллятты қабылдағыш.

Буды  сол колбаның ішінде зерттеу объектісіменбірге  қалдырмай өткізу өте маңызды. Бу су моншасында конденсацияланбайтын болады. Белоктық заттардың колба қабырғасында ыдырау өнімдерінің қалуынан сақтайды.

Дистилляция мүмкіндігінше баяу жүргізіледі. Ол жалындатқыш күшін реттеу арқылы жүргізіледі. Алғашқы дистиллятты, мұздатқышта конденсацияланған (4), алдын ала дайындалған ішінде 2 мл 2% NaOH ерітіндісі бар колбаға (5) 3 мл көлемінде жинайды. Қалғандарын 25-50 мл-ден 1-2 колбаға жинайды. Айдау өнімін сапалық зерттеу үшін көптеген жағдайда 25 мл екінші дистиллятты жинау жеткілікті.

Қандай  да бір токсикололгиялық маңызды затқа оң реакция болғанда дистилдеу үрдісін дистилляттың оң реакцияны көрсетпейтін кезіне дейін жүргізеді. Бұл келесі сандық анықтау үшін маңызды болып табылады. Мысалы бумен қиын айдалатын (формальдегид, этиленгликоль және т.б.) заттар үшін маңызды. Дистиллятты сапралық анықтауды жүргізіп, оң нәтижесі болса олардан табылған заттың мөлшерін анықтайды. 

Микродиффузия заттарды тазалау құралы болып табылады.Ол ұшқыш заттардың босатылуын (синил қышқылы) қамтамассыз етеді. Мысалы, арнайы құрылған Конвей аппараты (сур. 2). Ұшқыш қосылыс жеке камерадағы арнайы реагент (NaOH синил қышқылы болса) арқылы ұсталынады. Кюветаларды 2-5 сағатқа бөлме температурасында қалдырады, диффузия үрдісі аяқталғанға шейін. Ары қарай анализделінетін зат концентрациясы спектрофотометр көмегімен немесе визуальді стандартпен салыстыру арқылы өлшенеді.

Слайд-сурет 2. Микродиффуздық Конвей аппараты (а -бүйірі, б- үсті)

Конвей аппаратын шыныдан құрастырады. Бірақ фторидтер болғанда поликарбонатты қолданады. Қақпағын силикон майымен майлайды. Сандық анализ үшін 8 кювета ақжет болады. 1бос ерітінді үшін, 3 калибрленген үлгі үшін 2 анализделінетін үлгі үшін, 2 оң бақылаушы ерітінді үшін. Аппаратты тазалау үшін хромды қоспаны пайдаланады және құрғатудың алдында дистилденген сумен жуады.

 

Әдебиеттер.

1. Токсикологическая химия: учебник / под ред. Т.В. Плетеневой. – 2-ое изд. – М., 2008. – 512 с.

2. Т.Байзолданов, Ш.Т.Байзолданова. Руководство по токсикологической  химии ядовитых веществ, изолируемых  методом экстракции:[Учеб. пос. для  вузов] / -Алматы:Б.и.,2003.-410с.

3. Токсикологическая химия: метаболизм  и анализ токсикантов: учебное  пособие + СD/ под ред. Н.И. Калетиной. – М., 2008. – 1016 с.

4. Лужников Е.А. Клиническая токсикология / -М.,"Медицина", 1994. – 189 с.

 

Бақылау сұрақтары(кері байланыс).