Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry

Как работает цианистый калий



Я в школе не любил химию и еле еле вытягивал на троечку, но ставили "4" потому что шел на "серебряную медаль". В институте химию на первом курсе еле еле вытягивал и был безмерно счастлив, когда она закончилась совсем. Но черт побери, читать про это научно-популярным языком очень интересно. Вот вам пример:

Цианиды, то есть синильная кислота и ее соли, — далеко не самые сильные яды в природе. Однако они определенно самые знаменитые и, пожалуй, самые часто используемые в книгах и кино.

История цианидов уверенно прослеживается практически от первых дошедших до нас письменных источников. Древние египтяне, например, использовали косточки персика для получения смертельно опасной эссенции, которая в экспонирующихся в Лувре папирусах называется просто «персиком».


Летально-персиковый синтез

Персик, как и еще две с половиной сотни растений, среди которых миндаль, вишня, черешня, слива, относится к роду сливы. В косточках плодов этих растений содержится вещество амигдалин — гликозид, прекрасно иллюстрирующий понятие «летальный синтез». Этот термин не совсем корректен, более правильно было бы назвать явление «летальным метаболизмом»: в его ходе безобидное (а иногда даже полезное) соединение под действием ферментов и других веществ расщепляется до сильнодействующего яда. В желудке амигдалин подвергается гидролизу, и от его молекулы отщепляется одна молекула глюкозы — образуется пруназин (некоторое его количество содержится в косточках ягод и фруктов изначально). Далее в работу включаются ферментные системы (пруназин-β-глюкозидаза), которые «откусывают» последнюю оставшуюся глюкозу, после чего от исходной молекулы остается соединение манделонитрил. По сути, это метасоединение, которое то склеивается в единую молекулу, то снова распадается на составляющие — бензальдегид (слабый яд с полулетальной дозой, то есть дозой, вызывающей гибель половины членов испытуемой группы, DL50 — 1,3 г/кг массы крысиного тела) и синильную кислоту (DL50 — 3,7 мг/кг массы крысиного тела). Именно эти два вещества в паре обеспечивают характерный запах горького миндаля.

В медицинской литературе нет ни одного подтвержденного случая смерти после поедания персиковых или абрикосовых косточек, хотя и описаны случаи отравления, требовавшие госпитализации. И этому есть достаточно простое объяснение: для образования яда нужны только сырые косточки, а их много не съешь. Почему сырые? Чтобы амигдалин превратился в синильную кислоту, необходимы ферменты, а под действием высокой температуры (солнечные лучи, кипячение, жарка) они денатурируются. Так что компоты, варенье и «каленые» косточки совершенно безопасны. Чисто теоретически возможно отравление настойкой на свежей вишне или абрикосах, поскольку денатурирующих факторов в этом случае нет. Но там в действие вступает другой механизм обезвреживания образующейся синильной кислоты, описанный в конце статьи.




Цвет небесный, синий цвет

Почему кислота называется синильной? Цианогруппа в сочетании с железом дает насыщенный ярко-синий цвет. Самое известное соединение — берлинская лазурь, смесь гексацианоферратов с идеализированной формулой Fe7 (CN)18. Именно из этого красителя в 1704 году был выделен циановодород. Из него же получил чистую синильную кислоту и определил ее структуру в 1782 году выдающийся шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Как гласит легенда, четыре года спустя, в день своей свадьбы, Шееле скончался за рабочим столом. Среди окружавших его реактивов была и HCN.



Военное прошлое

Эффективность цианидов для точечного устранения противника во все времена манила военных. Но масштабные эксперименты стали возможными только в начале XX века, когда были разработаны методы производства цианидов в промышленных количествах.
1 июля 1916 года французы в боях у реки Соммы впервые применили цианистый водород против немецких войск. Однако атака провалилась: пары HCN легче воздуха и быстро улетучивались при высокой температуре, так что «хлорный» фокус со стелющимся по земле зловещим облаком повторить не удалось. Попытки утяжелить циановодород треххлористым мышьяком, хлорным оловом и хлороформом не увенчались успехом, так что о применении цианидов пришлось забыть. Точнее, отложить — до Второй мировой.

Немецкая химическая школа и химическая промышленность в начале XX века не знали себе равных. На благо страны работали выдающиеся ученые, в том числе нобелевский лауреат 1918 года Фриц Габер. Под его руководством группа исследователей свежесозданного «Немецкого общества борьбы с вредителями» (Degesch) модифицировала синильную кислоту, которая с конца XIX века использовалась в качестве фумиганта. Чтобы снизить летучесть соединения, немецкие химики использовали адсорбент. Перед применением гранулы следовало погрузить в воду, чтобы высвободить накопленный в них инсектицид. Продукт получил название «Циклон». В 1922 году Degesch перешла в единоличное владение компании Degussa. В 1926 году на группу разработчиков был зарегистрирован патент на вторую, весьма успешную версию инсектицида — «Циклон Б», отличавшийся более мощным сорбентом, наличием стабилизатора, а также ирританта, вызывавшего раздражение глаз — чтобы избежать случайного отравления.

Между тем Габер активно продвигал идею химического оружия еще со времен Первой мировой, и многие его разработки имели чисто военное значение. «Если солдаты на войне умирают, то какая разница — от чего именно», — говорил он. Научная и деловая карьера Габера уверенно шла в гору, и он наивно полагал, что заслуги перед Германией давно сделали его полноправным немцем. Однако для набиравших силу нацистов он был прежде всего евреем. Габер стал искать работу в других странах, но, несмотря на все его научные заслуги, многие ученые не простили ему разработку химического оружия. Тем не менее в 1933 году Габер с семьей уехал во Францию, потом в Испанию, потом в Швейцарию, где и умер в январе 1934 года, к счастью для себя не успев увидеть, для каких целей нацисты использовали «Циклон Б».



Модус операнди


Пары синильной кислоты не слишком эффективны как яд при вдыхании, зато при употреблении внутрь ее солей DL50 — всего 2,5 мг/кг массы тела (для цианида калия). Цианиды блокируют последний этап передачи протонов и электронов цепью дыхательных ферментов от окисляемых субстратов на кислород, то есть останавливают клеточное дыхание. Процесс этот небыстрый — минуты даже при сверхвысоких дозах. Но кинематограф, показывающий быстрое действие цианидов, не врет: первая фаза отравления — потеря сознания — действительно наступает через несколько секунд. Еще несколько минут длится агония — судороги, подъем и падение артериального давления, и лишь потом наступает остановка дыхания и сердечной деятельности.
При меньших дозах можно даже отследить несколько периодов отравления. Сначала горький привкус и жжение во рту, слюнотечение, тошнота, головная боль, учащение дыхания, нарушение координации движений, нарастающая слабость. Позже присоединяется мучительная одышка, кислорода тканям не хватает, так что мозг дает команду на учащение и углубление дыхания (это очень характерный симптом). Постепенно дыхание угнетается, появляется еще один характерный симптом — короткий вдох и очень длинный выдох. Пульс становится более редким, давление падает, зрачки расширяются, кожа и слизистые розовеют, а не синеют или бледнеют, как в других случаях гипоксии. Если доза несмертельная, этим все и ограничивается, через несколько часов симптомы исчезают. В противном случае наступает черед потери сознания и судорог, а затем возникает аритмия, возможна остановка сердца. Иногда развивается паралич и длительная (до нескольких суток) кома.





Миндаль и другие

Амигдалин содержится в растениях семейства розоцветных (род слива — вишня, алыча, сакура, черешня, персик, абрикос, миндаль, черемуха, слива), а также в представителях семейств злаки, бобовые, адоксовые (род бузина), льновые (род лен), молочайные (род маниок). Содержание амигдалина в ягодах и фруктах зависит от множества различных факторов. Так, в семечках яблок его может быть от 1 до 4 мг/кг. В свежевыжатом яблочном соке — 0,01−0,04 мг/мл, а в пакетированном соке — 0,001−0,007 мл/мл. Для сравнения: абрикосовые косточки содержат 89−2170 мг/кг.


Отравленного — отрави

Цианиды имеют очень высокое сродство к трехвалентному железу, именно поэтому они устремляются в клетки к дыхательным ферментам. Так что идея «подсадной утки» для яда витала в воздухе. Первыми ее реализовали в 1929 году румынские исследователи Младовеану и Георгиу, которые сначала отравили собаку смертельной дозой цианида, а затем спасли ее внутривенным введением нитрита натрия. Это сейчас пищевую добавку Е250 шельмуют все, кому не лень, а животное, между прочим, выжило: нитрит натрия в связке с гемоглобином образует метгемоглобин, на который цианиды в крови «клюют» лучше, чем на дыхательные ферменты, за которыми еще нужно пробраться внутрь клетки.
Нитриты окисляют гемоглобин очень быстро, так что один из самых эффективных антидотов (противоядий) — амилнитрит, изоамиловый эфир азотистой кислоты — достаточно просто вдохнуть с ватки, как нашатырный спирт. Позже выяснилось, что метгемоглобин не только связывает циркулирующие в крови цианид-ионы, но и разблокирует «закрытые» ими дыхательные ферменты. В группу метгемоглобинообразователей, правда, уже более медленных, входит и краситель метиленовый синий (известный как «синька»).

Есть и обратная сторона медали: при внутривенном введении нитриты и сами становятся ядами. Так что насыщать кровь метгемоглобином можно лишь при строгом контроле его содержания, не более 25−30% от общей массы гемоглобина. Есть и еще один нюанс: реакция связывания обратима, то есть через некоторое время образовавшийся комплекс распадется и цианид-ионы устремятся внутрь клеток к своим традиционным мишеням. Так что нужна еще одна линия обороны, в качестве которой применяют, например, соединения кобальта (кобальтовая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, гидроксикобаламин — один из витаминов В12), а также антикоагулянт гепарин, бета-оксиэтилметиленамин, гидрохинон, тиосульфат натрия.





Не лечит, а калечит!


Амигдалин пользуется популярностью у околомедицинских шарлатанов, называющих себя представителями альтернативной медицины. С 1961 года под маркой «Лаэтрил» или под названием «Витамин В17» полусинтетический аналог амигдалина активно продвигается как «средство для лечения рака». Никакой научной основы под этим нет. В 2005 году в журнале Annals of Pharmacotherapy был описан случай тяжелого отравления цианидами: 68-летний пациент принимал «Лаэтрил», а также гипердозы витамина С, рассчитывая на усиление профилактического эффекта. Как оказалось, подобное сочетание ведет ровно в противоположную от здоровья сторону.


Казус Распутина

Но самый интересный антидот намного проще и доступнее. Химики еще в конце XIX века заметили, что цианиды превращаются в нетоксичные соединения при взаимодействии с сахаром (особенно эффективно это происходит в растворе). Механизм этого явления в 1915 году объяснили немецкие ученые Рупп и Гольце: цианиды, реагируя с веществами, содержащими альдегидную группу, образуют циангидрины. Такие группы есть в глюкозе, и амигдалин, упомянутый в начале статьи, по сути представляет собой нейтрализованный глюкозой цианид.
Если бы об этом было известно князю Юсупову или кому-то из примкнувших к нему заговорщиков — Пуришкевичу или великому князю Дмитрию Павловичу, они не стали бы начинять пирожные (где сахароза уже гидролизовалась до глюкозы) и вино (где глюкоза тоже имеется), предназначенные для угощения Григория Распутина, цианистым калием. Впрочем, есть мнение, что его и не травили вовсе, а рассказ о яде появился для запутывания следствия. Яда в желудке «царского друга» не обнаружили, но это ровным счетом ничего не значит — циангидрины там никто не искал.

У глюкозы есть свои плюсы: например, она способна восстанавливать гемоглобин. Это оказывается очень кстати для «подхвата» отсоединяющихся цианид-ионов при использовании нитритов и прочих «ядовитых антидотов». Есть даже готовый препарат, «хромосмон» — 1%-ный раствор метиленового синего в 25%-ном растворе глюкозы. Но есть и досадные минусы. Во-первых, циангидрины образуются медленно, гораздо медленнее, чем метгемоглобин. Во-вторых, они образуются только в крови и только до того, как яд проникнет в клетки к дыхательным ферментам. Кроме того, закусить цианистый калий куском сахара не получится: сахароза не реагирует с цианидами непосредственно, нужно, чтобы сначала она распалась на глюкозу с фруктозой. Так что если вы опасаетесь отравления цианидами, лучше носить с собой ампулу амилнитрита — раздавить в платке и подышать 10−15 с. А потом можно вызвать «скорую» и пожаловаться, что вас отравили цианидами. То-то врачи удивятся!

Автор статьи — врач-токсиколог, научный редактор журнала «Российские аптеки» Алексей Водовозов uncle_doc

[источники]
источники

Статья «С запахом горького миндаля» опубликована в журнале «Популярная механика» (№159, январь 2016).
http://www.popmech.ru/science/235134-tsianistyy-kaliy-chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet/#full


Еще немного интересного по теме химии: давайте например узнаем, Почему Вселенная потеряла литий ? и что это за Радиевые Девушки и корпорация "Американский Радий". А вот вы бы хотели такого учителя химии ? или может быть вы не знаете что это за Самое вонючее вещество в мире


Posts from This Journal by “Химия” Tag


Buy for 300 tokens
Buy promo for minimal price.

vvp2014 April 25th, 2016
привет! давайте дружить! я активный пользователь жж и буду рад видеть Вас у себя в друзьях)

masterok April 25th, 2016
давай

starostenko April 25th, 2016
уффф, пойду съем прошлогодний сливовый компот

corel76 April 25th, 2016
Все может стать ядом, вопрос в дозировках.=/

(Deleted comment)
kodt_rsdn April 25th, 2016
тебе давно пора, неуловимый.

(Deleted comment)
livejournal April 25th, 2016
Здравствуйте!
Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

livejournal April 25th, 2016
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal России! Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

livejournal April 25th, 2016
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal центрального региона. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

livejournal April 25th, 2016
Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal центрального региона. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

m_mush April 25th, 2016
Вот из-за такого дерьма, как ты, не хочется комментировать нормальные журналы.

kodt_rsdn April 25th, 2016
Наверно, стоит дать ПРЯМУЮ ссылку на автора статьи.
Это знаменитый uncle_doc Алексей Водовозов.

И вот его оригинальные посты:
http://uncle-doc.livejournal.com/385847.html - первое издание
http://uncle-doc.livejournal.com/396093.html - ссылка на второе издание, на ПопМех

Я понимаю, что интернет - благодатное место для копипаста втихую, но всё же...

masterok April 25th, 2016
спасибо за эту ссылку. Я дал ссылку на журнал, откуда была взята статья, там других ссылок не было к сожалению, так что не стоит заводиться.

Edited at 2016-04-25 04:01 pm (UTC)

(no subject) (Anonymous) Expand
anticycloner April 25th, 2016
Вот эта фраза:

"Цианиды блокируют последний этап передачи протонов и электронов цепью дыхательных ферментов от окисляемых субстратов на кислород"

кажется мне подозрительной. Протон - это часть ядра атома. Она никуда не может передаваться, если, конечно, атом не расщепляют. Но это, как говорится, совсем другая история. Да и с электроном как-то подозрительно. Если речь о валентных электронах, то не очень понятен механизм блокировки, разве что цианиды перехватывают кислород? Но тоже не вяжется, им какой смысл окисляться?

В общем, кто-то где-то что-то путает.

magryba April 25th, 2016
учицца, учицца, а потом пойти и ещё поучицца.
Протон - это не только часть чьего-нибудь ядра, но и целиком и полностью ядро (ион) водорода.
И да, это рассказывают в школе, довольно настойчиво, пару-тройку лет подряд.

Кенетт Кларкс April 25th, 2016
Так что , если сахар добавить в вишню и спирт , можно пить спокойно ? И через год ?

Edited at 2016-04-25 04:08 pm (UTC)

of_ice April 25th, 2016
У меня дед пьет.
И я тоже. Когда он на работе...

ИНтересно, в аконите (борце) - какое действующее ядовитое в-во? Настойка на корне аконита здорово помогает при ушибах и болях в суставах ревматического характера, но я как-то сдуру обильно натёр ступни такой настойкой - и чуть не врезал дуба! Как раз с характерными симптомами: порозовение кожи, короткий вдох и затруднённый долгий выдох...сообразил протереть ступни растительным маслом, а потом долго мыл холодной водой с мылом. Пронесло...

magryba April 25th, 2016
Аконитин, вестимо. Портит мембраны в нервах и мышцах.

hayate_ April 25th, 2016
> Почему кислота называется синильной? Цианогруппа в сочетании с железом дает насыщенный ярко-синий цвет.

В общем случае следовало написать "ярко окрашенные соединения" - гуглите "красная кровяная соль" и "желтая кровяная соль".
В них ферроциановые комплексы вполне себе красные и желтые.

luganskiy_lgua April 25th, 2016
Поем сладких печенюшек)) ))

palagia_da April 25th, 2016
если ты не любишь и не понимаешь химию - заЧем тогда про это пишешь?

masterok April 25th, 2016
для особо одаренный могу повторить, что Автор статьи — врач-токсиколог, научный редактор журнала «Российские аптеки» Алексей Водовозов

cambria_1919 April 25th, 2016
У Агаты Кристи цианидами для вида травят то крыс, то ос, чтобы потом какой-нибудь богатый родственник якобы перепутал бутылочки. Странно, что такие опасные вещи продавались просто в лавках.

of_ice April 25th, 2016
Ничего странного, Агате выдали карт-бланш на идиотские сюжеты...

uncle_ghost April 25th, 2016
Поэтому мне так нравится шоколад с миндалем.

ext_3286940 April 25th, 2016
более 1 килограмма ядер косточек свежих, спелых абрикосов съел и ничего

koldoblin April 25th, 2016
Косточки как входят так и выходят..

deletant801 April 25th, 2016
у нас в Железноводске абрикос растёт на улице. И сами плоды я не ем- не люблю. А люблю содержимое косточек. Просто собираю под деревом и на бордюре раскалываю. Наверное, жарю тут же: иначе как я ещё жив?

amelivalenti April 25th, 2016
Вау!

Эта тема волнует многих.

Где-то у меня завалялась книга
Айзека Азимова про яды. Надо перечитать.

А ещё у меня был однокурсник в универе,
который "коллекционировал смерти".
Он мог часами рассказывать про цикуту, например. :)

uncle_ghost April 25th, 2016
Вот ещё неплохая научно-популярная литература:


3000-ТОП

3000top April 25th, 2016
Ваша запись появилась в рейтинге 3000-ТОП. Отслеживать судьбу записи вы можете по этой ссылке.
Подписаться на рассылку или отказаться от рассылки можно здесь.

uncle_ghost April 25th, 2016
Задолбали вы уже по пятам ходить.

black_i_alex April 25th, 2016
Пил его в детстве- невкусно. А синильная пахнет вкусно, но как освежитель воздуха дрянь.

?

Log in