В музее больницы Святого Варфоломея, № 1942, представлен пример чрезмерного разрушения желудка серной кислотой. Желудок сильно сокращен и имеет большое отверстие с рваными краями; слизистая оболочка утолщена, обуглена и почернела.
№ 1941 в том же музее — это желудок человека, умершего от большой дозы серной кислоты. В свежем виде он описывается как имеющий глубокий красный цвет в крапинку с черным; эти внешние проявления из-за долгого вымачивания в спирте в настоящее время отсутствуют; но можно проследить шероховатое, косматое состояние слизистой ткани; пищевод и привратник кажутся наименее пострадавшими.
Больница Святого Георга, сер. ix., 146, 11 и 43, e. —Глотка и пищевод мужчины, который был доставлен в больницу в состоянии коллапса после большой, но неизвестной дозы серной кислоты. Губы сильно разъедены, слизистая оболочка желудка, глотки и пищевода демонстрируют необычное лоскутное состояние; выстилка желудка сильно обуглена, и действие распространилось на двенадцатиперстную кишку; мышечная оболочка не затронута.
Больница Гая, № 1799. —Препарат, показывающий полностью лишенную покровов слизистую оболочку желудка. Орган выглядит как кусок тонкой бумаги.
№ 1799(20). Желудок женщины, которая отравилась, выпив рюмку кислоты перед завтраком. Она прожила одиннадцать дней. Главными симптомами были рвота и понос, но жалоб на боль не было. Наблюдается обширное разрушение слизистой оболочки вдоль малой кривизны и по направлению к пилорическому концу; часть слизистой оболочки плавает в виде струпа.
№ 1799(25) представляет собой пищевод и желудок мужчины, принявшего около 3 драхм крепкой кислоты. Он прожил три дня без видимых тяжелых страданий и умер неожиданно. Выстилка пищевода имеет продольные морщины или борозды, так часто, вернее, почти постоянно встречающиеся при отравлении кислотами. Слизистая ткань желудка приподнята в виде мутных гребней и почернела.
№ 1799(35) — это удивительно целый слепок пищевода женщины, проглотившей унцию серной кислоты и, согласно каталогу, выздоровевшей.
Юниверсити-колледж. —В этом музее можно найти изысканный препарат последствий действия серной кислоты. Слизистая оболочка пищевода разделена на мелкие четырехугольные зоны продольными и поперечными бороздами; желудок очень бурый и покрыт лоскутной и нитевидной тканью; бурый цвет несомненно представляет собой остатки излившейся и обугленной крови.
№ 6201 — восковой слепок, изображающий желудок женщины, умершей после приема большой дозы серной кислоты. В желудке была обнаружена желтая масса; имеются две перфорации, и слизистая оболочка полностью разрушена.
§ 63. Хроническое отравление серной кислотой. —Вайске [75] экспериментально доказал, что ягнята, которым в течение шести месяцев давали малые дозы серной кислоты, худеют, и их кости, за исключением костей головы и длинных трубчатых костей, бедны солями извести, а мышцы также бедны теми же компонентами. Коберт [76] считает, что пьяницы на континенте, пристрастившиеся к «шнапсу» (обычно жидкости, подкисленной серной кислотой для придания ей острого вкуса), часто демонстрируют типичное хроническое отравление серной кислотой.
[75] H. Weiske, Journ. f. Landwirthsch., 1887, 417.
[76] Lehrbuch der Intoxicationen, S. 210.
Обнаружение и количественное определение свободной серной кислоты.
§ 64. Общий метод разделения минеральных кислот заключается в следующем: ткани или вещества выдерживают в дистиллированной воде в течение некоторого времени. Если свободная кислота отсутствует, жидкость не окрашивает лакмусовую бумагу в красный цвет и не дает кислую реакцию ни с одним из многочисленных красящих веществ, используемых химиком для титрования. После достаточного настаивания в воде жидкий экстракт доводят до определенного объема и дают отстояться. Фильтрация не обязательна. Берут небольшую дробную часть (скажем, например, если весь объем составляет 250 см³, то 1/100-ю или 2,5 см³) и, используя в качестве индикатора кошениль или фенолфталеин, определяют общую кислотность с помощью децинормального раствора соды. С помощью этой предварительной операции получают ориентир для проведения последующих, более точных операций. Если жидкость сильно кислая, теперь следует взять небольшое количество всего объема, но если кислотность слабая, требуется большее количество, после чего добавляют достаточное количество хинина для связывания кислоты — 100 частей серной кислоты насыщаются 342 частями моногидрата хинина. Следовательно, в предположении, что вся свободная кислота является серной, окажется достаточным добавить 3,5 части хинина на каждую 1 часть кислоты, определенной как серная по результатам предварительного грубого титрования; а поскольку работать с большими количествами алкалоида неудобно, следует взять дробную часть жидкого экстракта (представляющую не более 50 мг кислоты), для которой потребуется 175 мг хинина.
При добавлении хинина нейтрализованную жидкость выпаривают досуха или почти досуха, а затем экстрагируют крепким спиртом. Спиртовой экстракт после фильтрации высушивают, а сульфат, нитрат или гидрохлорид хинина (в зависимости от случая) отфильтровывают, экстрагируют кипящей водой и осаждают аммиаком, в результате чего получаются гидрат хинина (который можно отфильтровать и использовать снова для аналогичных целей) и растворимый сульфат, нитрат или хлорид аммония. Таким образом, остается определить природу и количество кислот, связанных теперь с аммиаком. Раствор доводят до известного объема и испытывают порции на хлориды с помощью нитрата серебра, а на нитраты — с помощью медной пробы или пробы с сульфатом закиси железа. Если присутствует серная кислота, выпадет осадок сульфата бария, который благодаря своей плотности и нерастворимости в азотной или соляной кислотах весьма характерен. Для количественного определения обнаруженной таким образом серной кислоты потребуется лишь взять известный объем той же жидкости, нагреть ее до кипения после подкисления соляной кислотой, а затем добавить достаточное количество раствора хлорида бария. Если не следовать этому точнейшему процессу, аналитик рискует получить жидкость, которая отказывается фильтроваться до прозрачности; но если сульфат осажден из горячей жидкости, он обычно быстро оседает на дно сосуда, а надсадочную жидкость можно декантировать прозрачной; осадок промывают декантацией и в конечном итоге собирают на фильтре, высушивают и взвешивают.
Найденный сульфат бария, умноженный на 0,3434, равен серному ангидриду.
Более старый способ заключался в растворении свободной серной кислоты с помощью спирта. Как хорошо известно, минеральные сульфаты нерастворимы в спирте и осаждаются им, тогда как серная кислота переходит в раствор. Наиболее веским возражением против использования спирта в качестве количественного метода является тенденция всех минеральных кислот соединяться со спиртом в органическое соединение и тем самым как бы исчезать; действительно, эксперименты показывают, что при использовании спирта результаты оказываются ниже истинных. Это возражение отпадает, если требуются лишь качественные признаки или достаточно приближенное количественное определение. В таком случае рвотные массы, содержимое желудка или водный экстракт тканей выпаривают до сиропообразного состояния, а затем экстрагируют крепким спиртом и фильтруют; добавляют немного раствора фенолфталеина и кислотный спирт точно нейтрализуют спиртовым раствором чистой децинормальной или нормальной соды. В зависимости от кислотности жидкости отмечают количество использованной децинормальной или нормальной соды, а затем весь объем выпаривают досуха и наконец прокаливают при слабом нагревании. Щелочной сульфат затем растворяют в очень разбавленной соляной кислоте и осаждают раствор хлоридом бария обычным способом. Количественные результаты, хотя и заниженные, в подавляющем большинстве случаев будут достаточны для поставленной цели.
Можно упомянуть тест, который обычно перечисляют — тест Хильгера на минеральную кислоту. Жидкость, содержащая очень ничтожное количество минеральной кислоты, при добавлении раствора метил-анилин-фиолетового приобретает синий цвет (или зеленый, если содержание составляет 1 процент или выше); однако этот тест, хотя и полезный при исследовании уксусов (см. «Продукты питания», стр. 519), не имеет большого значения в токсикологии, и метод с хинином для этой цели применим в любых возможных случаях, как для качественного, так и для количественного анализа.
§ 65. Моча. — Хотя избыток сульфатов постоянно обнаруживается в моче лиц, принявших большие дозы серной кислоты, сама кислота никогда не находилась в этой жидкости в свободном состоянии, так что искать свободную кислоту бесполезно. Поэтому необходимо лишь добавить соляную кислоту, отфильтровать жидкость и осадить непосредственно избытком хлорида бария. Действовать таким образом предпочтительнее, чем сжигать мочу до золы, поскольку в последнем случае часть сульфатов в присутствии фосфатов разлагается, а с другой стороны, любые органические соединения серы могут быть ошибочно приняты за сульфаты.
Также полезно пропустить газообразный хлор через ту же порцию мочи, которая была обработана хлоридом бария и из которой был отфильтрован сульфат. Результатом такой обработки станет второй осадок сульфата, образовавшийся из серы, находившейся в иной форме соединения, чем сульфат.
Наибольшее количество серной кислоты в виде минеральных и органических сульфатов выделяется, согласно Маннкопфу [77] и Шульцену [78], в течение пяти часов после приема серной кислоты; через три дня секреция в отношении общих сульфатов возвращается к норме.
[77] «Toxicologie der Schwefelsäure», Wiener med. Wochen., 1862, 1863.
[78] Archiv. f. Anatom. u. Physiol., 1864.
Нормальное количество серной кислоты, выделяемой за сутки, по данным Тудихума, составляет от 1,5 до 2,5 г, а органической серы — до 0,2 г за двадцать четыре часа, однако здоровые люди могут выделять значительно большее количество.
Леманн провел наблюдения на самом себе и обнаружил, что при мясной диете он выделял не менее 10,399 г серной кислоты в сутки, в то время как при смешанном питании — чуть более 7 г; но, как справедливо отмечает Тудихум, столь значительное количество следует отнести за счет индивидуальных особенностей. Количество сульфатов имеет определенную связь с диетой. Животная пища, хотя и не содержащая сульфатов, тем не менее в результате окисления содержащего серу альбумина образует мочу, богатую сульфатами. Так, Фогель обнаружил, что у человека, чей суточный показатель в среднем составлял 2,02 г, при мясной диете он повышался до 7,3 г. Внутреннее применение серы, сульфидов и сульфатов, назначаемых обычным медицинским путем, обнаруживается в моче в виде увеличения количества сульфатов. При хронических заболеваниях количество сульфатов уменьшается, при острых — увеличивается.
Наконец, представляется, что определение сульфатов в моче не имеет большой ценности, за исключением случаев, когда исходно известно нормальное количество, выделяемое данным индивидом. С другой стороны, низкое содержание сульфатов в моче лица, отравленного серной кислотой, не наблюдалось в течение трех дней после приема яда, и можно представить себе случаи, когда столь низкий результат может иметь судебно-медицинское значение.
Присутствие альбумина в моче некоторыми рассматривалось как постоянный результат отравления серной кислотой, но хотя при целенаправленном поиске он обычно обнаруживается, его нельзя считать постоянным признаком. О. Смолер [79] в восемнадцати случаях отравления серной кислотой различной степени тяжести не обнаружил в моче ничего аномального. Висс [80] на более поздних стадиях обнаружил в одном случае индикан и гной. Э. Лейден и Ф. Мунн [81] всегда находили в моче кровь, а также альбумин, наряду с цилиндрами и клеточными элементами. Маннкопф [82] обнаружил альбуминурию в трех случаях из пяти; в двух случаях имелись фибринозные цилиндры; в двух альбумин исчезал к концу второго или третьего дня, но в одном сохранялся более двадцати дней. Бамбергер [83] наблюдал усиленную альбуминурию с выделением красящего вещества крови. В данном случае это было отнесено за счет действия кислоты на кровь.
[79] Archiv der Heilkunde red. v. E. Wagner, 1869, Hft. 2, S. 181.
[80] Wiener Medicinal-Halle, 1861, Jahr. 6, No. 46.
[81] Virchow’s Archiv f. path. Anat., 1861. Bd. 22, Hft. 3 u. 4, S. 237.
[82] Wien. med. Wochenschrift, 1862, Nro. 35; 1863, Nro. 5.
[83] Wien. Med.-Halle, 1864, Nro. 29, 30.
§ 66. Кровь. — В случае Каспера № 193 нижняя полая вена ребенка, умершего в течение часа после проглатывания большой дозы серной кислоты, была заполнена вишнево-красной кровью с резко кислой реакцией. С другой стороны, случай Каспера № 200 относится к девятнадцатилетней девушке, умершей от токсической дозы серной кислоты. При вскрытии, выполненном через четыре дня после смерти, были отмечены следующие особенности крови: «Кровь имела кислую реакцию, была темной и обладала (как это обычно бывает в таких случаях) сиропообразной консистенцией, в то время как кровяные тельца остались совершенно неизмененными. Кровь была обработана избытком абсолютного спирта, отфильтрована, фильтрат сконцентрирован на водяной бане, остаток истощен абсолютным спиртом и т. д. В результате было выделено небольшое количество серной кислоты».
Можно было бы отметить и другие подобные случаи, однако ни в коем случае нельзя предполагать, что масса крови содержит свободную серную кислоту во время жизни. Кислую реакцию крови в нижней полой вене можно объяснить посмертным эндосмозом, при котором кислота проникает через стенки желудка в крупный сосуд.
§ 67. Сульфаты. — Если проглоченная кислота была полностью нейтрализована антидотами, такими как мел и др., первостепенное значение приобретает выяснение, насколько это возможно, с помощью микроскопического исследования характера оставшейся в желудке пищи, с последующим расчетом предполагаемого содержания сульфатов в пище, употребление которой таким образом доказано. Окажется, что при обычной пище и в обычных условиях в ней могут присутствовать лишь небольшие проценты связанных сульфатов.
В качестве примера возьмем обычный рацион солдата, а именно: 12 унций мяса, 24 унции хлеба, 16 унций картофеля, 8 унций других овощей, а также сахар, соль, чай, кофе и воду. Если бы все количество этих веществ было съедено за один прием пищи, они содержали бы не более чем от 8 до 15 гран (от 0,5 до 0,6 г) безводной серной кислоты в форме сульфатов.
Что касается содержимого желудка, мы имеем дело лишь с сульфатами, поступившими с пищей, но как только пища продвигается дальше по кишечнику, обстоятельства меняются, поскольку появляются содержащие серу секреты, которые при обычных химических методах дают серную кислоту. Так, даже у новорожденного младенца, согласно анализам Цвайфлера, минеральными компонентами мекония являются преимущественно сульфат кальция с меньшим количеством сульфата калия. Количество желчи, поступающей во весь тракта кишечного канала, оценивается примерно в пол-литра за двадцать четыре часа; количество серы, обнаруживаемое в желчи, варьирует от 0,89 до 3 процентов, так что в 500 куб. см путем окисления серы можно получить от 2,2 до 7,5 г серного ангидрида.
Следовательно, несомненно, что в человеческом кишечнике могут находиться большие количества органических соединений серы, поскольку у лиц, страдающих запорами, остатки желчной секреции накапливаются в течение многих дней. Отсюда следует, что если аналитик ищет сульфаты в экскрементах, все методы, предполагающие разрушение органических веществ — будь то путем прокаливания или с помощью жидких окислителей, — принципиально неверны, и не остается ничего иного, кроме как выделять растворимые сульфаты с помощью диализа или осаждать их непосредственно из водного экстракта.
Кроме того, сульфат магния является распространенным лекарственным средством, равно как и сульфат натрия; возможная терапевтическая доза сульфата магния может составлять 56,7 г (2 унции), причем более обычная доза составляет половину этого количества. Наконец, среди умалишенных встречаются пациенты, которые едят гипс, землю и подобные вещества, так что в особых случаях в кишечном тракте может обнаруживаться очень большое количество связанной серной кислоты, не имеющее никакого отношения к отравлению свободной кислотой; но в таких случаях действительно редко случается, чтобы сопутствующие обстоятельства или патологические данные не дали ключа к истинному положению дел.
II. — Соляная кислота.
§ 68. Общие свойства. — Соляная кислота, иначе называемая муриевой кислотой или соляным спиртом, в строго химическом смысле представляет собой чистый газ, состоящий из 97,26 процента хлора и 2,74 процента водорода; но в обычном понимании это жидкость, представляющая собой раствор самого газа.
Соляная кислота производится в Соединенном Королевстве в огромных масштабах, причем ее производство оценивается примерно в миллион тонн ежегодно.
Токсикология соляной кислоты относительно молода, так как у нас нет свидетельств того, что о ней было что-либо известно до середины XVII века, когда Глаубер получил ее в растворе, а в 1772 году Пристли путем обработки поваренной соли серной кислотой выделил чистый газ.
Обычная жидкая соляная кислота из коммерческого оборота имеет удельный вес от 1,15 до 1,20 и обычно содержит менее 40 частей соляной кислоты на 100 частей. Крепость чистых образцов соляной кислоты можно определить по удельному весу, а весьма близкое приближение при отсутствии таблиц можно получить, просто умножив десятичные знаки удельного веса на 200. Например, кислота с удельного весом 1,20 по этому правилу будет содержать 40 процентов реальной кислоты, так как 0,20 × 200 = 40.
Коммерческая кислота почти всегда имеет легкий желтоватый оттенок из-за присутствия железа, перешедшего из металлических реторт, и обычно содержит небольшие количества хлорида мышьяка [84], происходящего из серной кислоты; однако бесцветная соляная кислота, специально изготовленная для лабораторного и медицинского применения, почти всегда чиста.
[85] Некоторые образцы соляной кислоты содержали до 4 процентов хлорида мышьяка, но это крайне необычно. Гленар обнаружил в среднем 2,5 грамма As2O3 на килограмм.
Жидкая кислота используется главным образом в производстве хлора, в качестве растворителя металлов, а также в медицинских и химических целях. Ее свойства вкратце сводятся к следующему: