прошу предоставить мне оплачиваемый отпуск на период полураспада цезия-137
Снова о цианидах...
Писали мы о них, и не раз. А потом опять - раскроешь детектив или включишь телевизор и с горечью видишь, как законы химии уступают место законам жанра. Похоже, бесполезно призывать нынешних Чейзов и Конан Дойлов купить себе школьные учебники. Необходимо популярное, понятное руководство по химии веществ, наиболее часто применяемых злодеями против жертв. Так сказать, сборник ляпов с комментариями.
Сразу предупреждаем: здесь вы не найдете информации о том, как синтезировать или где раздобыть цианиды. Читателям и сочинителям детективов это не особенно интересно, а злодеям помогать мы не намерены.
читать дальшеО безвредных цианидах
Для начала определимся с термино логией. Цианиды - собирательное название некоторых классов химических соединений, как органических, так и неорганических. Все они содержат цианогруппу, -Сident.gif (52 bytes)N. Таким образом, неорганические цианиды можно рассматривать как производные циана (CN)2 или соли цианистоводородной кислоты HCN. Органические цианиды часто носят название нитрилов, считаясь производными соответствующих органических кислот (к примеру, метилцианид, он же ацетонитрил CH3CN - нитрил уксусной кислоты). Бывают и более сложные органические вещества, содержащие цианогруппу, - например, витамин В12.
Из последнего примера понятно, что не все цианиды - яды. Само по себе наличие цианогруппы в молекуле вещества еще не смертельно. Ядовитым будет лишь такое вещество, которое содержит реакционноспособную цианогруппу. Обычно она связана с молекулой не особенно прочно. Это может быть ионная связь или ковалентная (но не углерод-углеродная). Такая цианогруппа в определенных условиях высвобождается и вмешивается в биохимические процессы, протекающие в организме.
Среди широко распространенных цианидов сравнительно немного настоящих ядов. (Но, как правило, цианидами называют именно их.) Это растворимые цианиды щелочных металлов (калия и натрия), свободный цианистый водород (синильная кислота), дициан, галоидоцианы и некоторые другие производные. А вот известные своей светостойкостью синие краски "берлинская лазурь" и "турнбулева синь", представляющие собой цианидные комплексы железа, абсолютно безвредны.
Почему умер Шееле, а Пуаро остался в живых
Один из распространенных мифов: цианиды убивают потому, что связывают железо, содержащееся в гемоглобине крови, и таким образом лишают ее способности переносить кислород. На самом деле отравляющее действие цианидов основано на том, что они блокируют ферменты тканевого дыхания. Кровь человека, отравленного цианидами, даже венозная, как раз насыщена кислородом до предела и имеет характерный ярко-алый цвет. Но ткани теряют способность усваивать кислород, переносимый кровью, и организм задыхается.
Безвредные
Берлинская лазурь Fe3[Fe(CN)6]2
Циангидрин глюкозы CH2OH(CHOH)4CH(OH)CN
Ядовитые
Ацетонитрил CH3CN
Красная кровяная соль K3[Fe(CN)6]
Нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO]
Смертельно ядовитые
Фенилцианарсин
Йодциан ICN
Циан (дициан) N=C-C=N
При введении яда непосредственно в кровь или вдыхании газообразных цианидов в больших концентрациях человек может погибнуть в течение нескольких секунд. Малые же концентрации цианидов нейтрализуются определенными защитными механизмами. Впрочем, об этом чуть позже. А теперь рассмотрим подробнее вещества, о которых пойдет речь.
Цианистый водород (синильная кислота), HCN - это бесцветный газ или жидкость (температура кипения +26oC), хорошо смешивается с водой, спиртом, эфиром. Крайне летуч, крайне ядовит при попадании на кожу, внутрь, в дыхательные пути.
С цианистым водородом в истории химии связан еще один миф: якобы первооткрыватель его, Карл Вильгельм Шееле, погиб в момент открытия. Это, так сказать, полуправда. На самом деле Шееле впервые получил синильную кислоту из желтой кровяной соли в 1782 году, а умер в 1786 году, в возрасте 44 лет. Однако не подлежит сомнению, что Шееле погубили органолептические методы исследования. В XVIII веке было принято пробовать на вкус продукты реакции, а Шееле, помимо цианидов, работал с соединениями ртути и мышьяка...
Чтобы отравить человека, обычно требуется 50 - 60 мг синильной кислоты (других веществ - в пересчете на цианогруппу). В общем, один хороший вдох или щепотка порошка.
Подходящие порошки - это цианистый натрий NaCN и цианистый калий KCN. То и другое - белые кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте (в рюмочке коньяка dosa letalis вполне поместится), гигроскопичны, на воздухе расплываются (особенно цианистый калий). Поскольку синильная кислота слабее угольной, они легко разрушаются углекислым газом, содержащимся в воздухе, с выделением синильной кислоты, поэтому сильно ядовиты не только при приеме внутрь, но также при попадании на кожу или вдыхании паров раствора.
Обо всем этом сочинители детективов часто забывают. Даже Агата Кристи, дама безусловно сведущая в фармакологии. В ее рассказе "Гнездо ос" человек пытается инсценировать собственное убийство (он смертельно болен и, кроме того, желает навлечь обвинение на любовника невесты). Он носит в кармане, в обычном бумажном пакетике, цианистый калий, чтобы подсыпать его себе в чашку. Великий же сыщик Эркюль Пуаро вынимает у него из кармана цианид и подменяет содой. Если бы все происходило на самом деле, очень возможно, что до развязки не дожили бы ни преступник, ни сыщик. По крайней мере, дурноту почувствовали бы оба.
Из галоид цианов наиболее известен хлорциан CICN - бесцветный газ или жидкость (температура кипения +12оC), растворимый в воде, спирте, эфире. Он чрезвычайно ядовит, по токсичности превосходит цианистый водород. Хлорциан применяют как отравляющее вещество боевого и хозяйственного назначения (именно им уничтожают хвостатых бедолаг-бомжей - отловленных бродячих животных).
Цианиды с солью и сахаром
Но вернемся в светскую, мирную обстановку. Герой подносит бокал к губам и, разумеется, ощущает запах горького миндаля... Опять вранье, точнее, живучий миф. А возник он вот почему. В горьком миндале (как, впрочем, и во многих других косточковых) содержится гликозид амигдалин, который при разрушении зерен расщепляется с образованием глюкозы, синильной кислоты и бензальдегида. Последний и является носителем специфического запаха. Сама синильная кислота пахнет совсем по другому и намного слабее.
Кстати, отравиться косточками (например, абрикосовыми) действительно можно. Но потребуется их много - что-то около двухсот штук на прием. А поскольку съедают обычно по одной - по мере раскалывания скорлупы - то любители орешков чаще всего отделываются дурнотой и головокружением. Есть и другой путь к бытовому отравлению синильной кислотой из амигдалина и прочей цианосодержащей органики - побыть в одном помещении с большим черемуховым букетом. Если окна закрыты, головная боль гарантирована.
Миф о запахе горького миндаля укоренился настолько прочно, что захватил даже химфак МГУ. Когда я там учился, один шутник из моей группы пугал слабонервных девушек, публично глотая "цианистый калий", сделанный из поваренной соли с маленькой добавкой бензальдегида. Горьким миндалем эта смесь благоухала вовсю, девушки были в шоке.
А после разоблачения этот артист демонстрировал уже мне проглатывание небольших количеств настоящего цианистого калия, насыпанного на увлажненный кусочек сахара. Головной болью потом он мучился... Причем тут сахар, мы расскажем чуть позже.
Так ли страшен цианистый калий?
Стало быть, унюхать цианистый калий герою не удалось. Ну хоть какой-то способ узнать, что ему подсыпали, есть?
В лаборатории синильную кислоту можно определить по ее способности образовывать прочные комплексы с железом, окрашенные в темно-синий цвет (отсюда и ее название). Соответственно реактив для выявления цианида - подкисленный раствор железного купороса (или любой другой соли двухвалентного железа). Но, увы, отраву в чае или коньяке таким способом не опреде лить: с дубильными веществами железо дает интенсивное черное окрашивание.
В сущности, если принята смертельная доза, не будет ни сомнений, ни времени на анализы - удушье, потеря сознания и мгновенная смерть. При меньших дозах наблюдаются все симптомы нехватки кислорода, сильная головная боль, возможна опять-таки потеря сознания.
Однако шансы на спасение у жертвы, как ни странно, неплохие. Если, конечно, герои детектива хоть немного разбираются в химии.
Цианидные отравления (когда речь идет о крохотных дозах) относятся к числу наиболее легко излечимых и создающих минимальное количество осложнений. Лечение основано, как правило, на непосредственном связывании цианидов, попавших в кровь, в нетоксичные соединения. (Разумеется, эффективность антидотов достаточно велика только в первые минуты после отравления.)
Противоцианидные антидоты глотают или вводят внутривенно. Их можно разделить на три основных класса. Первый - сахара (прежде всего глюкоза), необратимо связывающие цианиды в нетоксичные циангидрины. Кстати, этот антидот всегда присутствует в нашей крови, благодаря чему небольшие концентрации цианидов человек может выдерживать некоторое время. Вот почему химикам, работающим с цианидами, рекомендуют держать под языком кусочек сахара или леденец. Это, конечно, только дополнение к обычным средствам безопасности: перчаткам, тяге, защитной маске. К цианидам более устойчивы диабетики, поскольку уровень сахара в их крови выше. Вот, пожалуй, единственная польза, которую человек может получить от гипергликемии... По той же причине, кстати, цианиды менее опасны для птиц, чем для других теплокровных.
Другой антидот, тиосульфат натрия, реагирует с цианидами, превращая их в роданиды, которые так же безвредны. Но особенно интересна третья группа антидотов - вещества, превращающие гемоглобин крови в метгемоглобин. Он не способен переносить кислород, но зато быстро связывает цианиды с образованием цианметгемоглобина, который впоследствии выводится из организма. К этой группе относятся некоторые красители (например, метиленовый синий), органические и неорганические нитриты.
Метгемоглобинобразователи наиболее эффективны из всех антидотов, так как действуют быстрее других, но в то же время они и опасны сами по себе. Как легко догадаться, при их передозировке кровь потеряет способность переносить кислород (то есть произойдет именно то, в чем несправедливо обвиняют цианиды). Кроме того, реакция образования цианметгемоглобина обратима, и со временем часть цианида будет высвобождаться обратно. Поэтому антидоты этой группы применяют обычно в сочетании с антидотами других групп.
В любом случае, если герой подозревает, что его хотят отравить, пусть держит под рукой аптечку с раствором глюкозы и парой ампул амилнитрита, в крайнем случае сойдет и нитроглицерин. (И то и другое - сильные и быстродействующие метгемоглобинобразователи.)
Опять о Распутине
Еще один миф, связанный с цианидами: если злодей переусердствовал и всыпал в чашку много больше смертельной дозы, именно переизбыток и спасает жертву от отравления. Пошел этот миф, вероятно, от того, что из растворов цианистого калия на воздухе выделяется газообразная синильная кислота. Если раствор концентрированный и синильной кислоты много, при вдыхании ее быстро наступает отравление, сопровождающееся потерей сознания. Так что употребитель отравы может просто не успеть ее выпить.
Но все это не имеет ни малейшего отношения к случаю с неудачным отравлением Григория Распутина в 1916 году. Чего только не писали об этой реальной, но тем не менее вполне детективной истории! Высказывалось предположение, что причиной неудачи была именно передозировка цианида. Однако случай явно не тот: отравленное угощение Распутин, по свидетельству очевидцев, съел, а плохо ему стало уже потом. Но почему-то мало кто вспоминает, что травили Распутина не просто цианистым калием, а цианистым калием, подмешанным в кремовые пирожные и портвейн. Иначе говоря, давали ему яд вместе с антидотом, и цианид незамедлительно инактивировался, вступив в реакцию с сахаром. Видимо, в тогдашнем высшем свете химия, в отличие от французского языка или верховой езды, не считалась обязательным элементом образования, так что в итоге пришлось воспользоваться пистолетом.
Напоследок просьба к любителям детективов: если когда-нибудь встретите в любимом жанре хорошие химические ляпы, не забудьте поделиться радостью с "Химией и жизнью". Долой необразованность в рядах писателей!
(с) Химия и жизнь
Писали мы о них, и не раз. А потом опять - раскроешь детектив или включишь телевизор и с горечью видишь, как законы химии уступают место законам жанра. Похоже, бесполезно призывать нынешних Чейзов и Конан Дойлов купить себе школьные учебники. Необходимо популярное, понятное руководство по химии веществ, наиболее часто применяемых злодеями против жертв. Так сказать, сборник ляпов с комментариями.
Сразу предупреждаем: здесь вы не найдете информации о том, как синтезировать или где раздобыть цианиды. Читателям и сочинителям детективов это не особенно интересно, а злодеям помогать мы не намерены.
читать дальшеО безвредных цианидах
Для начала определимся с термино логией. Цианиды - собирательное название некоторых классов химических соединений, как органических, так и неорганических. Все они содержат цианогруппу, -Сident.gif (52 bytes)N. Таким образом, неорганические цианиды можно рассматривать как производные циана (CN)2 или соли цианистоводородной кислоты HCN. Органические цианиды часто носят название нитрилов, считаясь производными соответствующих органических кислот (к примеру, метилцианид, он же ацетонитрил CH3CN - нитрил уксусной кислоты). Бывают и более сложные органические вещества, содержащие цианогруппу, - например, витамин В12.
Из последнего примера понятно, что не все цианиды - яды. Само по себе наличие цианогруппы в молекуле вещества еще не смертельно. Ядовитым будет лишь такое вещество, которое содержит реакционноспособную цианогруппу. Обычно она связана с молекулой не особенно прочно. Это может быть ионная связь или ковалентная (но не углерод-углеродная). Такая цианогруппа в определенных условиях высвобождается и вмешивается в биохимические процессы, протекающие в организме.
Среди широко распространенных цианидов сравнительно немного настоящих ядов. (Но, как правило, цианидами называют именно их.) Это растворимые цианиды щелочных металлов (калия и натрия), свободный цианистый водород (синильная кислота), дициан, галоидоцианы и некоторые другие производные. А вот известные своей светостойкостью синие краски "берлинская лазурь" и "турнбулева синь", представляющие собой цианидные комплексы железа, абсолютно безвредны.
Почему умер Шееле, а Пуаро остался в живых
Один из распространенных мифов: цианиды убивают потому, что связывают железо, содержащееся в гемоглобине крови, и таким образом лишают ее способности переносить кислород. На самом деле отравляющее действие цианидов основано на том, что они блокируют ферменты тканевого дыхания. Кровь человека, отравленного цианидами, даже венозная, как раз насыщена кислородом до предела и имеет характерный ярко-алый цвет. Но ткани теряют способность усваивать кислород, переносимый кровью, и организм задыхается.
Безвредные
Берлинская лазурь Fe3[Fe(CN)6]2
Циангидрин глюкозы CH2OH(CHOH)4CH(OH)CN
Ядовитые
Ацетонитрил CH3CN
Красная кровяная соль K3[Fe(CN)6]
Нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO]
Смертельно ядовитые
Фенилцианарсин
Йодциан ICN
Циан (дициан) N=C-C=N
При введении яда непосредственно в кровь или вдыхании газообразных цианидов в больших концентрациях человек может погибнуть в течение нескольких секунд. Малые же концентрации цианидов нейтрализуются определенными защитными механизмами. Впрочем, об этом чуть позже. А теперь рассмотрим подробнее вещества, о которых пойдет речь.
Цианистый водород (синильная кислота), HCN - это бесцветный газ или жидкость (температура кипения +26oC), хорошо смешивается с водой, спиртом, эфиром. Крайне летуч, крайне ядовит при попадании на кожу, внутрь, в дыхательные пути.
С цианистым водородом в истории химии связан еще один миф: якобы первооткрыватель его, Карл Вильгельм Шееле, погиб в момент открытия. Это, так сказать, полуправда. На самом деле Шееле впервые получил синильную кислоту из желтой кровяной соли в 1782 году, а умер в 1786 году, в возрасте 44 лет. Однако не подлежит сомнению, что Шееле погубили органолептические методы исследования. В XVIII веке было принято пробовать на вкус продукты реакции, а Шееле, помимо цианидов, работал с соединениями ртути и мышьяка...
Чтобы отравить человека, обычно требуется 50 - 60 мг синильной кислоты (других веществ - в пересчете на цианогруппу). В общем, один хороший вдох или щепотка порошка.
Подходящие порошки - это цианистый натрий NaCN и цианистый калий KCN. То и другое - белые кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте (в рюмочке коньяка dosa letalis вполне поместится), гигроскопичны, на воздухе расплываются (особенно цианистый калий). Поскольку синильная кислота слабее угольной, они легко разрушаются углекислым газом, содержащимся в воздухе, с выделением синильной кислоты, поэтому сильно ядовиты не только при приеме внутрь, но также при попадании на кожу или вдыхании паров раствора.
Обо всем этом сочинители детективов часто забывают. Даже Агата Кристи, дама безусловно сведущая в фармакологии. В ее рассказе "Гнездо ос" человек пытается инсценировать собственное убийство (он смертельно болен и, кроме того, желает навлечь обвинение на любовника невесты). Он носит в кармане, в обычном бумажном пакетике, цианистый калий, чтобы подсыпать его себе в чашку. Великий же сыщик Эркюль Пуаро вынимает у него из кармана цианид и подменяет содой. Если бы все происходило на самом деле, очень возможно, что до развязки не дожили бы ни преступник, ни сыщик. По крайней мере, дурноту почувствовали бы оба.
Из галоид цианов наиболее известен хлорциан CICN - бесцветный газ или жидкость (температура кипения +12оC), растворимый в воде, спирте, эфире. Он чрезвычайно ядовит, по токсичности превосходит цианистый водород. Хлорциан применяют как отравляющее вещество боевого и хозяйственного назначения (именно им уничтожают хвостатых бедолаг-бомжей - отловленных бродячих животных).
Цианиды с солью и сахаром
Но вернемся в светскую, мирную обстановку. Герой подносит бокал к губам и, разумеется, ощущает запах горького миндаля... Опять вранье, точнее, живучий миф. А возник он вот почему. В горьком миндале (как, впрочем, и во многих других косточковых) содержится гликозид амигдалин, который при разрушении зерен расщепляется с образованием глюкозы, синильной кислоты и бензальдегида. Последний и является носителем специфического запаха. Сама синильная кислота пахнет совсем по другому и намного слабее.
Кстати, отравиться косточками (например, абрикосовыми) действительно можно. Но потребуется их много - что-то около двухсот штук на прием. А поскольку съедают обычно по одной - по мере раскалывания скорлупы - то любители орешков чаще всего отделываются дурнотой и головокружением. Есть и другой путь к бытовому отравлению синильной кислотой из амигдалина и прочей цианосодержащей органики - побыть в одном помещении с большим черемуховым букетом. Если окна закрыты, головная боль гарантирована.
Миф о запахе горького миндаля укоренился настолько прочно, что захватил даже химфак МГУ. Когда я там учился, один шутник из моей группы пугал слабонервных девушек, публично глотая "цианистый калий", сделанный из поваренной соли с маленькой добавкой бензальдегида. Горьким миндалем эта смесь благоухала вовсю, девушки были в шоке.
А после разоблачения этот артист демонстрировал уже мне проглатывание небольших количеств настоящего цианистого калия, насыпанного на увлажненный кусочек сахара. Головной болью потом он мучился... Причем тут сахар, мы расскажем чуть позже.
Так ли страшен цианистый калий?
Стало быть, унюхать цианистый калий герою не удалось. Ну хоть какой-то способ узнать, что ему подсыпали, есть?
В лаборатории синильную кислоту можно определить по ее способности образовывать прочные комплексы с железом, окрашенные в темно-синий цвет (отсюда и ее название). Соответственно реактив для выявления цианида - подкисленный раствор железного купороса (или любой другой соли двухвалентного железа). Но, увы, отраву в чае или коньяке таким способом не опреде лить: с дубильными веществами железо дает интенсивное черное окрашивание.
В сущности, если принята смертельная доза, не будет ни сомнений, ни времени на анализы - удушье, потеря сознания и мгновенная смерть. При меньших дозах наблюдаются все симптомы нехватки кислорода, сильная головная боль, возможна опять-таки потеря сознания.
Однако шансы на спасение у жертвы, как ни странно, неплохие. Если, конечно, герои детектива хоть немного разбираются в химии.
Цианидные отравления (когда речь идет о крохотных дозах) относятся к числу наиболее легко излечимых и создающих минимальное количество осложнений. Лечение основано, как правило, на непосредственном связывании цианидов, попавших в кровь, в нетоксичные соединения. (Разумеется, эффективность антидотов достаточно велика только в первые минуты после отравления.)
Противоцианидные антидоты глотают или вводят внутривенно. Их можно разделить на три основных класса. Первый - сахара (прежде всего глюкоза), необратимо связывающие цианиды в нетоксичные циангидрины. Кстати, этот антидот всегда присутствует в нашей крови, благодаря чему небольшие концентрации цианидов человек может выдерживать некоторое время. Вот почему химикам, работающим с цианидами, рекомендуют держать под языком кусочек сахара или леденец. Это, конечно, только дополнение к обычным средствам безопасности: перчаткам, тяге, защитной маске. К цианидам более устойчивы диабетики, поскольку уровень сахара в их крови выше. Вот, пожалуй, единственная польза, которую человек может получить от гипергликемии... По той же причине, кстати, цианиды менее опасны для птиц, чем для других теплокровных.
Другой антидот, тиосульфат натрия, реагирует с цианидами, превращая их в роданиды, которые так же безвредны. Но особенно интересна третья группа антидотов - вещества, превращающие гемоглобин крови в метгемоглобин. Он не способен переносить кислород, но зато быстро связывает цианиды с образованием цианметгемоглобина, который впоследствии выводится из организма. К этой группе относятся некоторые красители (например, метиленовый синий), органические и неорганические нитриты.
Метгемоглобинобразователи наиболее эффективны из всех антидотов, так как действуют быстрее других, но в то же время они и опасны сами по себе. Как легко догадаться, при их передозировке кровь потеряет способность переносить кислород (то есть произойдет именно то, в чем несправедливо обвиняют цианиды). Кроме того, реакция образования цианметгемоглобина обратима, и со временем часть цианида будет высвобождаться обратно. Поэтому антидоты этой группы применяют обычно в сочетании с антидотами других групп.
В любом случае, если герой подозревает, что его хотят отравить, пусть держит под рукой аптечку с раствором глюкозы и парой ампул амилнитрита, в крайнем случае сойдет и нитроглицерин. (И то и другое - сильные и быстродействующие метгемоглобинобразователи.)
Опять о Распутине
Еще один миф, связанный с цианидами: если злодей переусердствовал и всыпал в чашку много больше смертельной дозы, именно переизбыток и спасает жертву от отравления. Пошел этот миф, вероятно, от того, что из растворов цианистого калия на воздухе выделяется газообразная синильная кислота. Если раствор концентрированный и синильной кислоты много, при вдыхании ее быстро наступает отравление, сопровождающееся потерей сознания. Так что употребитель отравы может просто не успеть ее выпить.
Но все это не имеет ни малейшего отношения к случаю с неудачным отравлением Григория Распутина в 1916 году. Чего только не писали об этой реальной, но тем не менее вполне детективной истории! Высказывалось предположение, что причиной неудачи была именно передозировка цианида. Однако случай явно не тот: отравленное угощение Распутин, по свидетельству очевидцев, съел, а плохо ему стало уже потом. Но почему-то мало кто вспоминает, что травили Распутина не просто цианистым калием, а цианистым калием, подмешанным в кремовые пирожные и портвейн. Иначе говоря, давали ему яд вместе с антидотом, и цианид незамедлительно инактивировался, вступив в реакцию с сахаром. Видимо, в тогдашнем высшем свете химия, в отличие от французского языка или верховой езды, не считалась обязательным элементом образования, так что в итоге пришлось воспользоваться пистолетом.
Напоследок просьба к любителям детективов: если когда-нибудь встретите в любимом жанре хорошие химические ляпы, не забудьте поделиться радостью с "Химией и жизнью". Долой необразованность в рядах писателей!
(с) Химия и жизнь
@темы: notes