Способы обнаружения токсичных химических веществ

Открытая медицинская библиотека

Статьи и лекции по медицине ✚ Библиотека студента-медика ✚ Болезни и способы их лечения.

Категории

Токсикология МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТХВ

Основой химической разведки является индикация отравляющих и сильнодействующих ядовитых веществ, которая осуществляется с помощью средств периодического и непрерывного контроля зараженности ТХВ воздуха, техники, воды, продовольствия, обмундирования и средств индивидуальной защиты личного состава, раненых и больных. На медицинскую службу возлагается индикация ТХВ в воде, продовольствии, медикаментах, предметах медицинского и санитарно-технического имущества с целью предупреждения поражения населœения, личного состава, раненых и больных.

Термин «индикация» означает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на качественное обнаружение, количественное определœение (установление концентрации и плотности заражения) и идентификацию химической природы ТХВ в различных средах. Индикация ТХВ может проводиться органолептическим, физическим, физико-химическим, химическим, биохимическим, биологическим, фотометрическим или хроматографическим методом.

Исторически первым, когда еще не было приборов для обнаружения химических веществ, возник органолептический методиндикации ТХВ. Органолептический метод основан на использовании зрительного, слухового или обонятельного анализаторов людей. К примеру, можно услышать глухой звук разрыва химического боеприпаса, увидеть облако на месте его разрыва, обнаружить изменение окраски растительности, мертвых животных и рыб, на местности — капли или мазки жидкости, похожей на ОВ, почувствовать подозрительный запах. Этот метод может быть использован химическими наблюдательными постами, но лишь как вспомогательный, поскольку он недостоверен и субъективен.

Физический и физико-химический методыиндикации основаны на определœении некоторых физических свойств ТХВ (к примеру, температуры кипения или плавления, растворимости, удельного веса и др.) или на регистрации изменений физико-химических свойств зараженной среды, возникающих под влиянием ТХВ (изменение электропроводности, преломление света). Физический метод можно применять только при определœении констант химически чистого вещества. Физико-химический метод положен в основу работы автоматических газосигнализаторов и газоопределителœей. Эти приборы позволяют вести постоянное наблюдение за воздухом и быстро сигнализировать о заражении ТХВ.

Основными методами индикации ТХВ в настоящее время являются химический и биохимический методы. Οʜᴎ положены в основу работы приборов химической разведки, полевых и базовых лабораторий.

Химический метод основанна способности ТХВ при взаимодействии с определœенным реактивом давать осадочные или цветовые реакции. Эти реакции должны обеспечивать обнаружение ТХВ в концентрациях, не опасных для здоровья людей, ᴛ.ᴇ. должны быть высокочувствительными и, по возможности, специфичными.

Источник

МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТХВ

Основой химической разведки является индикация отравляющих и сильнодействующих ядовитых веществ, которая осуществляется с помощью средств периодического и непрерывного контроля зараженности ТХВ воздуха, техники, воды, продовольствия, обмундирования и средств индивидуальной защиты личного состава, раненых и больных. На медицинскую службу возлагается индикация ТХВ в воде, продовольствии, медикаментах, предметах медицинского и санитарно-технического имущества с целью предупреждения поражения населения, личного состава, раненых и больных.

Термин «индикация» означает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на качественное обнаружение, количественное определение (установление концентрации и плотности заражения) и идентификацию химической природы ТХВ в различных средах. Индикация ТХВ может проводиться органолептическим, физическим, физико-химическим, химическим, биохимическим, биологическим, фотометрическим или хроматографическим методом.

Исторически первым, когда еще не было приборов для обнаружения химических веществ, возник органолептический методиндикации ТХВ. Органолептический метод основан на использовании зрительного, слухового или обонятельного анализаторов людей. Например, можно услышать глухой звук разрыва химического боеприпаса, увидеть облако на месте его разрыва, обнаружить изменение окраски растительности, мертвых животных и рыб, на местности — капли или мазки жидкости, похожей на ОВ, почувствовать подозрительный запах. Этот метод может быть использован химическими наблюдательными постами, но лишь как вспомогательный, поскольку он недостоверен и субъективен.

Физический и физико-химический методыиндикации основаны на определении некоторых физических свойств ТХВ (например, температуры кипения или плавления, растворимости, удельного веса и др.) или на регистрации изменений физико-химических свойств зараженной среды, возникающих под влиянием ТХВ (изменение электропроводности, преломление света). Физический метод можно применять только при определении констант химически чистого вещества. Физико-химический метод положен в основу работы автоматических газосигнализаторов и газоопределителей. Эти приборы позволяют вести постоянное наблюдение за воздухом и быстро сигнализировать о заражении ТХВ.

Основными методами индикации ТХВ в настоящее время являются химический и биохимический методы. Они положены в основу работы приборов химической разведки, полевых и базовых лабораторий.

Химический метод основанна способности ТХВ при взаимодействии с определенным реактивом давать осадочные или цветовые реакции. Эти реакции должны обеспечивать обнаружение ТХВ в концентрациях, не опасных для здоровья людей, т.е. должны быть высокочувствительными и, по возможности, специфичными.

Необходимость обнаружения незначительных количеств ТХВ в воздухе и воде достигается применением адсорбентов и органических растворителей, с помощью которых ТХВ извлекается их анализируемой пробы, а затем подвергается концентрированию.

Специфичность реакции определяется способностью реактива взаимодействовать только с одним определенным ТХВ или определенной группой веществ, сходных по химической структуре и свойствам. В первом случае — это специфические реактивы, во втором — групповые. Большинство известных реактивов являются групповыми. Они используются для установления наличия ТХВ и степени заражения ими среды.

Химическую индикацию ТХВ осуществляют путем реакции на бумаге (индикаторные бумажки), адсорбенте или в растворах.

При выполнении реакции на бумаге используют такие реактивы, которые при взаимодействии с ТХВ вызывают изменение цвета индикаторной бумаги. При просасывании зараженного воздуха через индика­торную трубку ТХВ поглощается адсорбентом, концентрируется в нем, а затем реагирует с реактивом с образованием окрашенных соединений. Это позволяет определять с помощью индикаторных трубок такие кон­центрации ТХВ, которые нельзя обнаружить другими способами.

При выполнении индикации в растворах ТХВ предварительно извлекается из зараженного материала, а затем переводится в растворитель, в котором и происходит взаимодействие ТХВ со специфическим реактивом. В зависимости от исследуемого материала, типа ТХВ и реактива в качестве растворителя используют воду или органические соединения, чаще всего — этиловый спирт или петролейный эфир.

Биохимический методиндикации основан на способности некоторых ТХВ нарушать деятельность ряда ферментов. Практическое значение имеет холинэстеразная реакция для определения фосфорорганических со­единений (ФОС). ФОС угнетают активность холинэстеразы — фермента, гидролизующего ацетилхолин. Это свойство ФОС и используется для индикации. Стандартный препарат холинэстеразы подвергают воздействию вещества с исследуемого объекта, а затем по изменению цвета индикатора сопоставляют время гидролиза ферментом определенного количества ацетилхолина в опыте и контроле. Главным преимуществом биохимического метода индикации является его высокая чувствительность. Например, в воздухе ФОС определяются в концентрации 0,0000005 мг/л.

Биологический методиндикации основан на наблюдении за развитием патофизиологических и патологоанатомических изменений у лабораторных животных, зараженных ТХВ. Этот метод лежит в основе токсикологического контроля и имеет большое значение для индикации новых ТХВ или токсикантов веществ, которые нельзя определить с помощью табельных индикационных химических приборов. Индикация биологическим методом осуществляется достаточно длительное время и требует специальной подготовки персонала и наличия лабораторных животных, в связи с чем его используют главным образом в санитарно-эпидемиологических учреждениях.

В основе фотометрического методалежит определение оптической плотности различных химических веществ, по изменению которой и определяется концентрация ТХВ. Для измерения светопоглощения используются фотометры и спектрофотометры, в основе работы которых лежит закон поглощения света окрашенными растворами (закон Ламберта- Бера).

Обычно для фотометрии используют область, в которой идет наибольшее поглощение света. Причем для аналитических целей пригодны только те цветовые реакции, в ходе которых развивается окраска, пропорциональная концентрации исследуемого вещества. Например, этими методами можно определить концентрацию карбоксигемоглобина в крови.

Хроматографический методоснован на разделении веществ по зонам их максимальной концентрации и определении их количества в различных фракциях. В практике нашли применение различные виды хроматографии: бумажная, тонкослойная, жидкостная, газожидкостная и др. Эти методы являются весьма перспективными, так как позволяют определить содержание различных химических веществ в исследуемых объектах в самых малых количествах.

Источник

Челябинский филиал

Токсико-микологический отдел ФГБУ «Челябинская МВЛ», подведомственного Россельхознадзору, проводит определение токсичных веществ в объектах окружающей среды (почве, воде), тканях животных (мышечной ткани, внутренних органах или субпродуктах), продуктах животноводства (мясе, молоке, меде).

Для анализа остатков химических веществ в объектах окружающей среды и биологическом материале используют современные физико-химические методы: тонкослойная и газожидкостная хроматография, атомно-абсорбционная спектрометрия, хромато-масс-спектрометрия. Обнаружение следовых количеств веществ особенно важно при санитарной оценке кормов и продуктов животноводства.

Метод определения токсических веществ в патологическом материале, объектах окружающей среды, кормах и продуктах питания животного происхождения включает в себя выделение токсического вещества из пробы. Выделение из пробы может быть проведено путем мокрого или сухого «озоления» (сжигание пробы различными способами для изучения элементного состава), отгонки водяным паром или же экстракцией одним или несколькими органическими растворителями.

Кроме указанных выше методов в лаборатории применяются и другие методы:

— Биологические – основаны на чувствительности низших животных, растений или тканей к действию токсического вещества (определение токсичности кормов на лабораторных животных и простейших).

— Химические – основаны на количественном определении осадка или окрашенного комплекса, образуемого при взаимодействии открываемого вещества с другими химическими соединениями.

Основным методом в аналитической химии является физико-химический, который тоже широко используется в токсико-микологическом отделе. Преимуществом такого метода является высокая специфичность и чувствительность. Для использования физико-химического метода в лаборатории имеются все условия: квалифицированные специалисты, современные высокочувствительные приборы и закупаемые реактивы особой чистоты.

Источник

Индикация токсичных химических веществ.Понятие, задачи, методы. Технические средства индикации

Индикацией ОВ и АОХВ называется обнаружение, распознавание и определение количества химических веществ на различных объектах и в различных средах.

Обязанности некоторых служб по исследованию различных объектов на заражение химическими веществами:

· Служба РХБЗ проводит определение ОВ и АОХВ в воздухе, на почве, снаряжении, боевой технике.

· Ветеринарная служба определяет ОВ и АОХВ во всех видах фуража, на мясе и в жирах на маслозаводах и бойнях.

· Медицинская служба проводит индикационный контроль питания и водоснабжения личного состава, определяет полноту и качество дегазации воды, медицинского имущества, полноту санитарной обработки личного состава, в т.ч. и пораженных, проводит индикацию ОВ и АОХВ в ранах, на коже, в рвотных массах и выделениях пораженных.

· Инженерная служба проводит исследование воды в водоисточниках.

Используют следующие методы индикации ОВ и АОХВ:

Ø Органолептический метод основан на наличии у ОВ и АОХВ специфических цвета, запаха, вкуса и заключается в обнаружении химических веществ с помощью органов чувств. Этот метод считается вспомогательным, потому что обнаружение высокотоксичных ОВ и АОХВ по запаху невозможно, так как в боевых концентрациях эти вещества почти лишены запаха, и попытки обнаружить их органолептическим методом могут привести к тяжелым поражениям.

Ø Физический метод основан на установлении физических констант исследуемого вещества (температура кипения, плотность, давление пара, показатели преломления и т.п.). Перед определением констант вещество должно быть подвергнуто тщательной очистке. К физическому методу относится, в частности, обнаружение ОВ и АОХВ по инфракрасному спектру поглощения.

Ø Химический метод основан на использовании химических реакций, которые протекают при взаимодействии ОВ и АОХВ с реактивами (индикаторами). В результате реакций образуются новые соединения, имеющие характерные оптические свойства (нефелометрические реакции). Различают прямые и косвенные реакции. В прямых реакциях вещество индикатора реагирует непосредственно с ОВ и АОХВ. При косвенных реакциях ОВ и АОХВ обнаруживаются по продуктам их распада или по изменению химических свойств среды, в которой содержатся ОВ и АОХВ.

Ø Разновидностью химического метода индикации является биохимический метод, используемый для индикации ОВ и АОХВ нервно-паралитического действия (ФОС). Сущность методики: под действием ацетилхолинэстеразы происходит гидролиз ацетилхолина с образованием уксусной кислоты. При этом pH среды сдвигается в кислую сторону и индикатор (бромтимолбау) через 5 минут меняет окраску. Если исследуемый материал (вода, рвотные массы и т.д.) заражен ФОС, происходит угнетение фермента, замедляется гидролиз ацетилхолина (до полного угнетения) и изменение окраски индикатора запаздывает по сравнению с контрольной пробой. По времени запаздывания судят о степени заражения исследуемого материала фосфорно-органическим соединением (ОВ и АОХВ типа ФОС).

Ø Физико-химический метод реализован в автоматических газосигнализаторах. Принцип действия газосигнализатора – фотоколориметрический (см. выше – газосигнализатор автоматический ГСА – 13).

Ø Биологический метод основан на наблюдении за патофизиологическими процессами, которые возникают в организме животного при контакте с ОВ и АОХВ или зараженным ОВ и АОХВ материалом. В качестве подопытных животных используются лабораторные мыши и крысы, а так же кролики, кошки и собаки. Этот метод применяется при экспертизе воды и пищевых продуктов на зараженность ОВ и АОХВ и определении полноты дегазации, а также в случае применения противником новых ОВ или АОХВ. Биологический метод используется в санитарно-эпидемиологических учреждениях.

Технические средства индикации

Прибор химической разведки медицинской и ветеринарной служб (ПХР-МВ)

Прибор химической разведки медицинской и ветеринарной служб находится на оснащении медицинской службы полка (в ЭМЭ).

ПХР-МВ предназначен для определения:

· в воде: 1)зарина, 2)Vх, 3)иприта,4)трихлортриэтиламина, 5)хлорциана, 6)синильной кислоты и ее солей,7)мышьяксодержащих веществ (люизита и др.), 8)алкалоидов и солей тяжелых металлов;

· в фураже: 1)зарина, 2)Vх, 3)иприта, 4)трихлортриэтиламина, 5)люизита, 6)синильной кислоты, 7)хлорциана,8) фосгена и дифосгена;

· для проведения пробирочных реакций;

· методом индикаторных трубок можно определить в воде и пищевых продуктах зарин;

· в воздухе и на различных предметах: зарин, Vх, иприт, трихлортриэтиламин, люизит, синильную кислоту, хлорциан, мышьяковистый водород, фосген, дифосген.

*ОВ и АОХВ в воздухе и на различных предметах определяют с помощью ПХР-МВ только в отдельных случаях. Как правило, для этого используется ВПХР и другие общевойсковые средства определения ОВ и АОХВ.

ПХР-МВ состоит из корпуса с крышкой и размещенных в них ручного насоса, бумажных кассет с индикаторными трубками и ампулированными реактивами; матерчатой кассеты с сухими реактивами, пробирками, склянками Дрекселя; банки, содержащей 4 специальные пробирки для забора проб на зараженность бактериальными средствами; банки для суховоздушной экстракции при определении ОВ и АОХВ в фураже. В комплект прибора входят лопатка для взятия проб, ножницы, пинцет, держатель и подвесы для пробирок, лейкопластырь для заклеивания банки с взятыми пробами и некоторые другие предметы. Для переноски прибора имеется плечевой ремень. Вес прибора около 3 кг.

Рис. 9.5. Прибор химической разведки медицинской и ветеринарной служб (ПХР-МВ)

1 – ручной насос; 2 –металлическая коробка; 3 – ремень; 4 – банки для суховоздушной экстракции при определении ОВ и АОХВ в фураже; 5 – индикаторные трубки в бумажных кассетах; 6 –банка для проб воды; 7 –химические реактивы в матерчатых кассетах; 8 – крышка.

ПХР-МВ позволяет провести анализ воды и пищевых продуктов на зараженность ОВ и АОХВ с использованием индикаторных трубок, проведением пробирочных реакций на Vх, иприт, трихлортриэтиламин, люизит и другие мышьяксодержащие соединения, синильную кислоту и цианиды. Индикаторные трубки используются в приборе как для поочередного определения ОВ и АОХВ, так и для одновременного определения нескольких химических веществ.

Методом пробирочных реакций можно определить в воде и пищевых продуктах зарин, Vх, люизит и другие мышьяксодержащие соединения, иприт, трихлортриэтиламин, синильную кислоту и цианиды, соли тяжелых металлов и алкалоиды. В случае отрицательного или сомнительного результата исследования методом индикаторных трубок проводится исследование методом пробирочных реакций.

3. Медицинский прибор химической разведки (МПХР)

Медицинским прибором химической разведки оснащаются подразделения и учреждения военно-медицинской и ветеринарной служб.

Медицинский прибор химической разведки предназначен для обнаружения зараженности ОВ и АОХВ водоисточников, фуража, сыпучих видов продовольствия.

МПХР обеспечивает обнаружение:

а) в воде зарина, Vх, иприта, BZ, мышьякосодержащих веществ, синильной кислоты и ее солей, фосфорно-органических пестицидов (ФОС), алкалоидов и солей тяжелых металлов;

б) в сыпучих видах продовольствия и фуража зарина, зомана, Vх, BZ, фосгена, дифосгена.

в) на местности, различных предметах веществ типа Vх, зарина, зомана, иприта, BZ

г) кроме того, прибор предназначен для взятия проб, подозрительных на зараженность бактериальными средствами.

Рис. 9.6. Медицинский прибор химической разведки (МПХР)

МПХР представляет собой дюралюминиевый ящик, укомплектованный реактивами и другими предметами для проведения химических анализов. Прибор приспособлен к переноске, перевозке различными видами транспорта. Внутри корпуса прибора установлен съемный штатив, в котором размещены реактивы, стеклопосуда и другие предметы комплектования. В корпусе имеется отсек для кассет с индикаторными трубками, ампульным набором и реактивами.

Взятие проб из водоисточников, сыпучих видов продовольствия, фуража, с местности, различных предметов может проводиться в любое время года в интервале температур от –40С до +40С.

Анализ отобранных проб проводится при температуре окружающей среды от 0 С до +40С в помещении, укрытии и на открытом воздухе в отсутствии осадков и сильного ветра.

Обнаружение химических веществ на местности, различных предметах, а также в воде, продовольствии, фураже проводится за счет запаса индикационных средств. Запас реактивов, входящих в состав МПХР, рассчитан на проведение 100-120 анализов.

Дата добавления: 2018-05-09 ; просмотров: 2605 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник