Минерализация серной, азотной и хлорной кислотами

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Измельченный биологический материал помещают в колбу Кьельдаля (объем колбы 500 мл), прибавляют по 25 мл конц. H₂SO₄ и конц. HNO₃ и 35 мл 37% или 42% НСIO₄. Колбу помещают на асбестовую сетку и осторожно нагревают на слабом пламени до разрушения форменных элементов.

При сильном вспенивании прекращают нагревание и добавляют по каплям (1-3 капли) изоамиловый спирт (пеногаситель).

По окончании деструкции нагревание временно прекращают, деструктат слегка охлаждают и к охлажденной жидкости по каплям добавляют 25 мл конц. серной кислоты, после чего нагревание усиливают и продолжают окисление при периодическом добавлении конц. азотной кислоты до тех пор, пока добавление очередной порции азотной кислоты не станет вызывать энергичного вскипания. В этом случае нагревание ослабляют и окисление заканчивают, добавляя еще некоторое время разбавленную азотную кислоту (2:1).

Окончанием процесса минерализации считают одномоментное просветление жидкости. По окончании окисления, минерализат нагревают еще в течение 5-10 минут для удаления избытка хлорной кислоты.

В конце минерализации проводят ксантопротеиновую реакцию (методику выполнения см.выше). При наличии в минерализате хрома конец минерализации определяется по изменению окраски из зеленой в желтую за счет окисления Сг³⁺в Сг⁶⁺.

На минерализацию 100г биологического материала затрачивают около 2 часов.

Достоинства метода:

1.Полнота окисления органических веществ (до 99%). НСIO₄ разрушает
более устойчивые к окислению компоненты биоматериала.

2.Окисление большинства поливалентных ионов до высшей степени
окисления.

3.Сокращение в 2-3 раза времени по сравнению с методом минерализации конц. H₂SO₄ и конц. HNO₃ (около 2-х часов длится минерализация).

4.Небольшой расход окислителей.

5.Небольшой объем минерализата.

Недостатком метода является потеря больших количеств ртути.

Опыт №3

Установление наличия окислителей в минерализате

По охлаждении минерализата 1-2 капли его смешивают с несколькими каплями дистиллированной воды и каплю этого раствора вносят в раствор дифениламина в конц. серной кислоте, помещенной на фарфоровую поверхность. В большинстве случаев наблюдается появление синего окрашивания.

Опыт №4

Методы денитрации

После минерализации биологического материала любым из перечисленных методов минерализат содержит окислители, которые мешают дальнейшему проведению исследования. Жидкость, полученная после минерализации с помощью H₂SO₄ и HNO₃, как правило, содержит оксиды азота. Для удаления оксидов азота из минерализата применяется 2 способа:

1. Термический (гидролизный) способ:минерализат в фарфоровой чашке разбавляют в 5-10 раз дистиллированной водой и упаривают его до появления на поверхности жидкости тяжелых белых паров серного ангидрида. Жидкость проверяют с раствором дифениламина, если есть посинение, первоначальную операцию повторяют снова, т.е. пока дифениламин не покажет, что оксиды азота полностью не удалены из минерализата. Удаление оксидов азота из минерализата термическим способом требует затраты нескольких часов (15-17), т.к. в минерализате, в результате взаимодействия оксидов азота с H₂SO₄ (выше 73%), образуется нитрозилсульфат (нитрозилсерная кислота), устойчивая к термическим воздействиям.

2HNO₃ → 2NO + Н₂0 + 30

2NO + О₂ → 2N0₂

NO + NO₂ +2H₂SO₄ + 1/2 О₂→ 2HSO₄NO +2H₂O

Под влиянием воды нитрозилсерная кислота способна к гидролизу с образованием серной и азотистой кислот. С повышением температуры степень гидролиза нитрозилсерной кислоты увеличивается. Если в процессе гидролиза удалять азотистую кислоту, то степень гидролиза нитрозилсульфата также увеличивается.

Большая часть оксидов азота при гидролизном методе удаляется в первый час денитрации, остальная часть удаляется медленно (9-17 часов), то есть удаление азотистой кислоты в виде оксидов по этому способу идет медленно.

2. Денитрация с применением восстановителей.

При дальнейших исследованиях по совершенствованию методов денитрации было установлено, что для этой цели можно использовать восстановители (формальдегид, мочевину, сульфит натрия). Денитрация с помощью этих веществ основана на гидролизе нитрозилсерной кислоты и восстановлении азотистой кислоты (продукта гидролиза нитрозилсерной кислоты) до легко удаляемых из жидкостей оксида азота (II) (NO) и элементарного азота (N₂).

2.1.Денитрация минерализата формальдегидом.

Охлажденный минерализат (при положительном результате с дифениламином) осторожно, небольшими порциями переносят в стакан емкостью 100мл, в который предварительно налито 10-15 мл дистиллированной воды. При перенесении в стакан всего минерализата колбу ополаскивают 10-15 мл дистиллированной воды, которую сливают в тот же стакан.

Минерализат затем нагревают до кипения. В нагретую жидкость, осторожно, по каплям (1-2 капли), избегая избытка, вносят формалин. Наблюдается бурное выделение пузырьков газа (NO и N₂) и, вследствие окисления NO кислородом воздуха, бурые пары NO₂.

После прекращения выделения газов жидкость нагревают в течение 1-2 минут и испытывают на наличие окислителей реакцией с дифениламином.

Если реакция положительна, вновь добавляют 1-2 капли формалина и нагревают до тех пор, пока реакция с дифениламином в серной кислоте не перестанет давать положительного результата.

По окончании денитрации жидкость продолжают нагревать еще несколько минут (около 5 минут) до удаления избытка формалина (запах). Для этой цели можно добавить также 1-2 капли пергидроля и нагреть.

Удаление оксидов азота из минерализата данным способом требует всего лишь несколько минут (3-5 минут).

2.2.Денитрация минерализата с мочевиной.

Минерализат нагревают до 135 – 145⁰С и в нагретую жидкость, небольшими порциями, при постоянном помешивании вносят сухую мочевину. На процесс денитрации мочевиной требуется 3-5 мин., расходуется 2,5 г мочевины.

Не вступившая в реакцию мочевина разрушается с образованием оксида углерода (IV) и сульфата аммония:

CO(NH₂)₂ + Н₂О → СО₂ + 2 NН₃

2 NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Конец денитрации устанавливают также, как это описано в предыдущем способах.

2.3.Денитрация с помощью сульфита натрия.

Охлажденный минерализат вливают в химический стакан, содержащий 50 мл дистиллированной воды, нагревают до 110⁰ С и в жидкость небольшими порциями при помешивании вносят 10% раствор сульфита натрия. Время от времени капельки охлажденного минерализата испытывают реакцией с раствором дифениламина в серной кислоте.

Время денитрации 5-15 минут. Расход сульфита натрия - 12г. Избыток сернистого ангидрида удаляют нагреванием и добавлением к жидкости 5-10 капель пергидроля.

Таблица 1

Содержание микроэлементов в некоторых органах и тканях организма

Микро- элементы	Содержание микроэлементов в мг %
Микро- элементы	печень	почки	селезенка	легкие	сердце	скелетная мышца	головной мозг
Кадмий	0,64-6,68	1,32-8,48	-	-	-	-	-
Кобальт	0,025	-	-	-	-	-	-
Марганец	0,17-0,20	0,06	0,022-0,032	0,022	0,02-0,032	0,05	0,028-0,03
Медь	0,71	0,116-0,36	0,12-0,24	0,11	0,19	0,125	0,22-0,46
Мышьяк	0,011	-	0,008	0,009	0,01	-	-
Олово	0,06	0,02	0,022	0,045	0,22	0,011	-
Ртуть	0,002	0,002	-	-	-	0,0002	0,0002
Свинец	0,13	0,027	0,03	0,028	0,038	0,01	0,013
Серебро	0,005	-	-	-	-	-	-
Хром	0,001-0,0013	0,028	0,0005-0,01	0,0007	0,01	0,0002	0,002
Цинк	5,4-14,5	5,5	1,1	0,65	1,4	3,0-5,15	0,8-1,5

Таблица 2

Поступление в организм взрослого человека

Химический элемент	Летальное, г / день	Токсичное, мг / день	Нормальное мг / день	Дефицитное мг / день
Кадмий	1,5-9	3-330	0,07-0,3	-
Барий	3,7	200	0,6-1,7	-
Хром	3-8	200	0,01-1,2	0,005
Медь	0,175-0,25	-	0,5-6	0,03
Железо	7-35	200	6-40	6
Ртуть	0,15-0,3	0,4	0,004-0,02	-
Марганец	-	-	0,4-10	-
Мышьяк (III)	0,05-0,34	5-50	0,04-1,4	-
Никель	-	-	0,3-0,5	0,0006
Свинец	10	-	0,06-0,5	-
Олово	-	2000	0,2-3,5	-
Цинк	6	150-600	5-40	5
Сурьма	-	100	0,002-1,3	-

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!