§ 804. Токсическая доза солей меди. — Это сложный вопрос, поскольку соли меди обычно действуют как рвотное средство, и поэтому очень большие дозы принимались без какого-либо серьезного вреда. Фактически можно утверждать, что средняя доза, принимаемая ежедневно в течение значительного времени, гораздо более вероятна для нанесения вреда здоровью или уничтожения жизни, чем большая доза, принятая сразу. В тщательных экспериментах Тширха [877] на животных он обнаружил, что дозы CuO в 10 мг, даваемые ежедневно кроликам, вес которых варьировался от 1200 до 1650 г, вызывали вред здоровью, то есть около 3,5 мг на кг. Если человек восприимчив в той же пропорции, то ежедневные дозы в 227,5 мг (или около 3 1/2 гран) вызывали бы серьезные симптомы отравления; хотя вдвое или втрое большее количество может быть проглочено в виде однократной дозы и, при быстром извержении назад, не принести большого вреда. 120 г сульфата меди было проглочено, и тем не менее пациент выздоровел после двухнедельной болезни [878]. Левин [879] упоминает случай со взрослым, который выздоровел после десятидневной болезни, хотя доза составляла 15 г; также зафиксирован случай с ребенком четырех с половиной лет, который выздоровел после дозы в 16,5 г (чуть больше половины унции). С другой стороны, с трудом удалось спасти пациента после 7,7 г [880]. Женщина умерла через семьдесят два часа после приема 27 г (7 драхм) сульфата меди, смешанного с 11,6 г (3 драхмы) сульфида железа; 56,6 г (2 унции) ацетата меди вызвали смерть в течение трех дней; 14,2 г (0,5 унции) — в течение шестидесяти часов [881].
[877] Das Kupfer, Stuttgart, 1893.
[878] Упоминается Бернатциком со ссылкой на Кетли в Encycl. d. ges. Heilkunde, xi. S. 433.
[879] Toxicologie, S. 133.
[880] D. Taylor, op. cit.
[881] Sonnenschein, op. cit.
§ 805. Случаи острого отравления. — Острое отравление солями меди встречается редко; за десять лет, закончившихся в 1892 году, в Англии было зарегистрировано 8 смертей от этой причины — 3 самоубийства (2 мужчины, 1 женщина) и 5 несчастных случаев (4 мужчины, 1 женщина). Симптомы, вызываемые сульфатом меди, являются симптомами мощного раздражающего яда: наблюдается немедленная и сильная рвота; рвотные массы имеют зеленоватый цвет — зеленый цвет, отличающийся от желчного тем, что цвет меняется на синий при добавлении аммиака. Наблюдается боль в желудке, а через некоторое время — поражения нервной системы, о чем свидетельствуют спазмы, судороги, паралич и даже столбняк. Желтуха является частым симптомом, если жизнь продлена настолько, чтобы позволить ей проявиться.
Один из лучших примеров острого отравления сульфатом меди описан Машкой [882]. Юноша шестнадцати лет принял неизвестную большую дозу порошкообразного сульфата меди, смешанного с водой. Через полчаса началась сильная рвота, и он был доставлен в больницу. Отмечались жажда, позывы на рвоту, стеснение в горле, медный привкус во рту и боль в эпигастрии, который был болезненным при надавливании. Рвотные массы имели синий цвет, и из них были выделены мелкие нерастворимые кристаллы сульфата меди. Пациент был бледлен, края губ и углы рта окрашены в синий цвет, поверхность языка также имела синеватый оттенок, температура была пониженной, конечности холодными, ногти цианотичными, а пульс слабым и частым. Было несколько испражнений жидким стулом зеленовато-желтого цвета; крови не было. Моча была скудной, но не содержала ни крови, ни альбумина. Ночью пациент был очень беспокоен; на следующее утро у него была сильная головная боль, боль в эпигастрии, жжение во рту и пищеводе, но рвоты не было. Моча была скудной, содержала кровь, альбумин и пигмент желчи. На четвертый день появилась выраженная желтуха. Слизистая оболочка была очень бледной, температура низкой, пульс частым, ощущались сильная слабость, стеснение в области сердца и беспокойство. Наблюдались диарея и тенезмы, причем испражнения были с прожилками крови; моча также содержала много крови. Печень была увеличена. Пациент умер в состоянии коллапса на седьмой день.
[882] Wiener med. Wochenschr., 1871, Nro. 26, p. 628.
В 1836 году девочке шестнадцати месяцев дали поиграть с медным купоросом, и она съела неизвестное количество; четверть часа спустя ребенка сильно стошнило, вырвало синевато-зеленой жидкостью, содержащей кусочки сульфата меди. Смерть наступила через четыре часа, без судорог и без диареи.
§ 806. Основной ацетат меди, основной хлорид и карбонат — все они действуют очень похоже на сульфат при их приеме в больших дозах.
§ 807. Посмертные изменения. — В случае Машки главные отмеченные изменения были в печени, почках и желудке. Вещество печени было ломким и жировым; в желчном пузыре было лишь несколько капель темной тягучей желчи. Почки были набухшими, корковое вещество окрашено в желтый цвет, пирамиды сжаты и светло-коричневые. В слизистой оболочке желудка имелась экскориация размером с шиллинг, в которой эпителий был превращен в грязно-коричневую массу, легко отделяемую и обнажающую подлежащее мышечное вещество, но в остальном нормальную.
В случае отравления ярь-медянкой (основным ацетатом меди), описанном Ортилой [883], желудок был настолько воспален и утолщен, что по направлению к пилорическому концу отверстие в кишечник было почти полностью закрыто. Тонкая кишка на всем протяжении была воспалена, и произошла перфорация, так что часть зеленой жидкости попала в брюшную полость. Толстая кишка была в некоторых местах раздута, в других сужена, отмечалось изъязвление прямой кишки. В других случаях наблюдалось поразительное изменение цвета слизистой оболочки, которая под воздействием соли превращалась в грязно-синевато-зеленую, и при наличии это дает ценные указания.
[883] Toxicologie, vol. i. p. 787 (5th ed.).
§ 808. Хроническое отравление медью. — Симптомы возникали среди рабочих, занятых с медью или ее солями, а также в результате употребления пищи, случайно загрязненной медью, что подтверждает существование хронического отравления. В симптомах наблюдается очень большое сходство с теми, которые вызываются свинцом. На краях десен имеется зеленая полоса. Д-р Клэптон [884] обнаружил эту полосу очень отчетливо у матроса и двух работающих медников, и этих двух мужчин также осматривал д-р Тейлор. Случаи хронического отравления среди медников также лечил д-р Кэмерон [885], но этот симптом не был замечен. Корриган говорит о полосе вокруг десен, но описывает ее как пурпурно-красную. Среди рабочих по меди Лансеро [886] наблюдал черную окраску слизистой оболочки пищеварительного тракта; ее химические свойства, по-видимому, совпадают со свойствами углерода.
[884] Med. Times and Gazette, June 1868, p. 658.
[885] Med. Times and Gazette, 1870, vol. i. p. 581.
[886] Atlas of Pathological Anatomy.
Сама по себе металлическая медь не ядовита. Некий г-н Чарльз Рид опубликовал письмо в Chemical News от 12 января 1894 года, в котором заявлял, что в детстве он был ранен в голень медным капсюлем, и капсюль остался в тканях; он был удален из голени после пребывания там в течение примерно двенадцати лет; примерно в 1873 году он заметил, что всякий раз, когда кусочек чистого железа или стали приходил в соприкосновение с его потом, он тотчас покрывался ярким налетом меди, и это продолжалось до тех пор, пока капсюль не был удален. Предполагая истинность этого, это убедительно доказывает, что металлическая медь, отложившаяся в тканях, сама по себе не ядовита, и далее, что одним из способов выведения является кожа. Уже упомянутые эксперименты ставят под сомнение, производят ли повторяющиеся малые дозы меди, принимаемые в течение долгого времени, в научном смысле хроническое отравление; те из них, которые повидимому подтверждают точку зрения о существовании такого явления, как хроническое отравление медью, были получены с помощью меди, смешанной с другими металтами; и существует вероятность того, что эти случаи на самом деле обусловлены свинцом или мышьяком, а не медью. Широкое использование в последние годы растворов сульфата меди для обработки растений с целью предотвращения опустошений различными паразитами предоставило, насколько это касается животных, много материала для суждения по этому вопросу. Овец кормили виноградными лозами, обработанными сульфатом меди, быки и свиньи долгое время потребляли траву, обработанную 3-процентным раствором сульфата меди, без малейшего расстройства здоровья. Мах [887] кормил коров зеленым кормом, омедненным до 200 мг сульфата меди, не наблюдая ни малейшего вредного эффекта в течение долгого времени; а Тширх [888] резюмирует данные о хроническом отравлении следующим образом: «Таким образом, представляется, что утверждение об отсутствии хронического отравления у людей или животных в настоящее время никем не опровергнуто; далее следует считать доказанным, что небольшие количества меди, естественно содержащиеся в пище или осторожно вводимые в пищу, не вредят здоровью тех, кто принимает такую пищу, поскольку печень, почки и другие органы выводят медь через мочу и желчь и предотвращают пагубное накопление». В то же время Тширх не считает этот вопрос окончательно решенным; эксперименты, по его мнению, должны были продолжаться не месяцы, а годы, чтобы получить заслуживающее доверия суждение.
[887] Mach, Bericht über die Ergebnisse der im Jahre 1886 ausgeführten Versuche zur Bekämpfung der Peronospora, St. Michele, Tyrol.
[888] Op. cit.
Можно также отметить, что если мы полагаемся на выведение меди почками и печенью, то предполагается, что эти органы находятся в здоровом состоянии, что не имеет места у определенного процента населения; для лиц, у которых печень или почки нездоровы, даже небольшие количества меди, обнаруженные в «омедненном» горошке, могут действовать как яд, и подробно описанные ранее эксперименты не проливают света на действие меди при таких обстоятельствах.
§ 809. Обнаружение и определение количества меди. — Медь может обнаруживаться либо в ходе рутинной процедуры осаждения с помощью SH2, либо ее ищут специально, что бывает обычно. Если медь ищут в осадке, полученном с помощью SH2, предполагается, что осадок предварительно последовательно обрабатывали карбонатом аммония, сульфидом натрия и соляной кислотой; иными словами, мышьяк, сурьму и свинец удалили. Влажный осадок теперь обрабатывают теплой азотной кислотой, которая растворяет сульфид меди с выделением серы; если меди достаточно, жидкость приобретает синий цвет, что само по себе указывает на присутствие меди. Дальнейшими реакциями являются: (1) аммиак дает более глубокий синий цвет; (2) железистосинеродистый калий дает буровато-красный цвет или осадок; (3) несколько капель, смешанных с раствором виннокислого натрия, подщелоченным гидратом натрия, и прокипяченных с кристаллом-другим виноградного сахара, быстро дают красный осадок оксида меди; (4) иголка или чистая железная проволока, или любая простая гальваническая комбинация, погруженная в жидкость или дейстирующая на нее, вскоре покрывается весьма характерной красноватой металлической пленкой. Можно упомянуть и другие тесты, но вышеперечисленные вполне достаточны.
Специальные исследования на медь. (1) В воде и жидкостях вообще. — Жидкость может быть сконцентрирована, а медь выделена путем электролиза. Простой метод состоит в том, чтобы поместить жидкость в большую платиновую чашку и опустить кусок цинка, добавляя достаточное количество ClH для полного растворения цинка; медь обнаруживается в виде прочно держащейся пленки на внутренней поверхности чашки. Однако более изящным и точным является соединение платиновой чашки с отрицательной пластиной батареи с подвешиванием в жидкости положительного электрода. Модификации этого метода многочисленные; некоторые химики используют (особенно для малых количеств меди) два малых платиновых электрода, либо из фольги, либо из проволоки, и после получения пленки взвешивают электрод, затем растворяют медь азотной кислотой и взвешивают заново. Такие твердые вещества, как горох, удобно растирать в пасту с водой и ClH; аликвотную часть тщательно взвешивают и помещают в платиновую чашку, соединенную, как описано выше, с батареей; по истечении от двенадцати до двадцати четырех часов вся медь осаждается, а чашка с ее пленкой высушивается и взвешивается. Вес чистой чашки минус омедненная чашка, конечно, равен количеству меди. Жиры и масла лучше всего тщательно промыть горячей кислай водой, которая, если процедура выполнена правильно, извлечет всю медь. С помощью делительных воронок и влажных фильтров жир или масло можно отделить от водной жидкости.
Был предложен гальванический тест, который безусловно очень чувствителен, позволяя с легкостью распознавать 1/100 мг в растворе. Цинк-платиновая пара создается из двух проводков; если оставить ее в кислой жидкости, содержащей лишь следы меди, то через несколько часов на платине будет обнаружено изменение цвета. Если изменение цвета произошло от меди, то при экспонировании проволоки парам бромистоводородной кислоты (легко получаемым от действия бромида калия и серной кислоты) и брома проволока приобретает фиолетовый цвет. Этот цвет легко распознается при растирании проволоки о кусочек фарфора [889].
[889] Chem. News, Nov. 30, 1877.
(2) Животные ткани, такие как печень, мозг, спинной мозг и т. д., лучше всего полностью озолить и искать медь в золе [890]. То же самое относится к хлебу и веществам, состоящим почти исключительно из крахмалистых веществ. Однако любое вредное количество меди можно извлечь соляной кислотой и водой; и, хотя этот метод экстракции не столь точен, он быстрее.
[890] При эксгумации давно захороненных тел может потребоваться знать состав почвы. Зонненшейн упоминает череп, находящийся ныне в музее в Мадриде, который был выкопан из старой римской шахты и является совершенно зеленым от соединений меди. — Sonnenschein’s Handbuch, p. 83.
§ 810. Объемные методы определения количества меди. — Был разработан ряд объемных методов для определения количества меди, но для целей данной работы нет необходимости подробно описывать их. Когда количество меди слишком мало для взвешивания, ее можно определить с помощью колориметрического метода.
Один из лучших таких методов основан на коричневом цвете, который железистосинеродистый калий производит в очень разбавленных растворах меди. Стандартный раствор меди получают путем растворения сульфата меди в одном литре воды так, чтобы каждый куб. см содержал 0,1 мг Cu, и готовят водный раствор железистосинеродистого калия концентрацией 4 процента. Также удобно иметь раствор нитрата аммония, который, как обнаруживается, делает реакцию гораздо более чувствительной.
Дальнейшие подробности соответствуют хорошо известным принципам колориметрических определений.
3. ВИСМУТ.
§ 811. Висмут, Bi = 210; уд. вес 9,799; температура плавления 264° (507,2° F.). — Висмут, получаемый в ходе анализа, представляет собой либо черный металлический порошок, либо чрезвычайно хрупкий шарик красновато-белого цвета. Соединения, которые необходимо кратко рассмотреть, — это пероксид и терсульфид.
§ 812. Пероксид висмута, Bi2O3 = 468; уд. вес 8,211; Bi — 89,64 процента, O — 10,36 процента, получаемый прокаливанием карбоната или нитрата, представляет собой порошок бледно-лимонного цвета, который может плавиться без потери веса, но восстанавливается на угле или в токе углекислого газа до металлического состояния. Он также восстанавливается плавлением с цианидом калия или прокаливанием с хлоридом аммония.
§ 813. Сульфид висмута, Bi2S3 = 516; Bi — 81,25 процента, S — 18,75 процента, в ходе анализа выпадает в виде буровато-черного или совершенно черного осадка, нерастворимого в воде, разбавленных кислотах, щелочах, щелочных сульфидах, сульфате натрия и цианиде калия, но растворимого в умеренно концентрированной азотной кислоте с выделением серы. При высушивании обычным способом он постоянно увеличивается в весе и полностью восстанавливается при сплавлении с цианидом калия.
§ 814. Препараты висмута, используемые в медицине и искусстве.
(1) Фармацевтические препараты: —
Основной нитрат висмута, BiONO3 H2O. — Тяжелый белый порошок, нерастворимый в воде и дающий реакции на обычные тесты на висмут и азотную кислоту. Формула должна давать 77 процентов оксида висмута. Однако коммерческие препараты содержат от 79 до 82 процентов.
Таблетки висмута (Trochisci bismuthi) состоят из основного нитрата висмута, карбоната магнезии, осажденного карбоната извести, сахара и камеди, смешанных с розовой водой. Каждая таблетка должна содержать 0,13 г (2 грана) основного нитрата висмута.
Раствор цитрата висмута и аммония (Liquor Bismuthi et Ammoniæ citratis) — бесцветная нейтральная или слабощелочная жидкость, уд. вес 1,07, дающая реакции на тесты на висмут и аммоний. В качестве примеси может присутствовать свинец, поскольку лимонная кислота так часто загрязнена свинцом. Карбонат висмута (Bismuthi carbonas), (Bi2O2CO3)2 H2O представляет собой мелкий белый порошок, отвечающий тестам на углекислый газ и висмут; он должен давать 89,1 процента оксида висмута.
Нитрат висмута (Bi(NO3)3), олеат висмута, оксид висмута, субгаллат висмута (дерматол) и субиодид висмута также используются в медицине.
(2) Висмут в искусстве [891].
[891] Висмут содержится во всех медных монетах — от бактрийских монет до наших собственных; во всех медных рудах, за исключением карбонатов, и почти во всех образцах коммерческой меди. — Field, Chem. News, xxxvi. 261.
Главное применение висмута — в сплавах и припоях. Хромат используется в ситцепечатании, а основной нитрат — в качестве краски под названием жемчужная белиль.
Соли висмута также встречаются в лосьонах для волос, а жемчужная белиль используется в качестве косметического средства, но лишь в небольших количествах.
§ 815. Лекарственные дозы висмута. — Основной нитрат и карбонат назначаются в дозах от 0,0648 до 1,296 г (от 1 до 20 гран); валерианат — от 0,1296 до 0,648 г (от 2 до 10 гран); а раствор — от 1,7 куб. см до 5,2 куб. см (от 1/2 драхмы до 1 1/2 драхмы).
§ 816. Токсическое действие висмута. — Исходя из исследований Мейера и Штайнфельда [892] на животных, оказывается, что если птицы или млекопитающие отравлены солями висмута, введенными подкожно или путем прямой инъекции в вены, смерть наступает через двадцать четыре — сорок восемь часов, причем фатальному исходу предшествуют судороги; после смерти толстая кишка оказывается интенсивно почерневшей и может быть изъязвлена, в то время как тонкий кишечник и желудок остаются здоровыми. Однако если препараты серы вводятся через рот, наблюдается почернение желудка, а также могут присутствовать язвы. Мейер придерживается мнения, что SH2 осаждает висмут в паренхиме, а частицы, закупоривающие капилляры, таким образом вызывают небольшие локальные некрозы; то же, что избегает осаждения, главным образом выводится почками. Было известно, что у человека возникают токсические симптомы от лечения ран препаратами висмута [893]; симптомы были несколько схожи с отравлением ртутью: отмечались стоматит с слюнотечением, расшатывание зубов, черный цвет слизистой оболочки рта и изъязвление, а также катар кишечника и воспалительное состояние почек, обычное тогда, когда этот орган вынужден выделять металлические вещества, не свойственные организму, — «metallniere», или металлическая почка немецких авторов. Зафиксирован один случай смерти взрослого человека через девять дней после приема 7,7 г (2 драхм) субнитрата висмута. Зафиксированными симптомами были металлический привкус во рту, боль в горле, рвота, понос, похолодание кожных покровов и спазмы рук и ног. Посмертное вскрытие выявило воспалительные изменения в пищеводе, трахее и на протяжении всего кишечного тракта. Тем не менее, имело место выздоровление от однократной дозы, втрое превышающей упомянутое количество. Возможно, смертельный исход был обусловлен нечистым висмутом.