чем пахнет цианистый калий
Цианистый калий
Из всех ядов цианистый калий имеет наиболее дурную славу. В детективных романах использование этого цианида злоумышленниками — очень популярный способ избавиться от нежелательных лиц. Очевидно, широкая известность яда связана ещё и с доступностью его на рубеже XIX–XX веков, когда порошок можно было запросто купить в аптеке.
А между тем цианистый калий не самое опасное и ядовитое вещество — по летальной дозе он уступает таким прозаическим ядам, как никотин или ботулотоксин. Так что такое цианистый калий, где он применяется и как воздействует на организм человека? Соответствует ли его слава реальному положению вещей?
Что такое цианистый калий
Яд относится к группе цианидов — производных синильной кислоты. Формула цианистого калия — KCN. Вещество впервые получил немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен в 1845 году, он же разработал промышленный способ его синтеза.
По внешнему виду цианистый калий — это бесцветный кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. В справочниках описано, что цианистый калий имеет специфический запах горького миндаля. Но эта его характеристика не всегда верна — ощутить такой запах способны примерно 50% человек. Полагают, что это связано с индивидуальными различиями обонятельного аппарата. Цианистый калий — не очень устойчивое соединение. Поскольку синильная кислота является слабой, то цианогруппа легко вытесняется из соединения солями более сильных кислот. В результате цианогруппа улетучивается, а вещество теряет свои ядовитые свойства. Также цианиды окисляются при доступе влажного воздуха или в растворах с глюкозой. Последнее свойство позволяет использовать глюкозу как один из антидотов при отравлении синильной кислой и её производными.
Где содержатся цианиды
Для чего же нужен цианистый калий человеку? Его применяют в горно-обогатительной промышленности и на гальванических производствах. Поскольку благородные металлы не способны окисляться кислородом напрямую, то для катализации процесса используют растворы цианида калия или натрия. Хроническое отравление цианистым калием могут получить люди и не связанные с производством. Так, в начале 2000 годов были случаи токсических выбросов с горно-обогатительных предприятий на территории Румынии и Венгрии в реку Дунай, в результате чего пострадали люди, живущие в окрестностях поймы. Рискуют получить хроническое заболевание работники специальных лабораторий, соприкасающиеся с ядом в качестве реактива.
В бытовых условиях цианиды можно найти в реактивах для фотолабораторий, в средствах для чистки ювелирных изделий. Небольшие количества цианистого калия используются энтомологами в морилках для насекомых. Также есть художественные краски (гуашь, акварель), в состав которых входят цианиды — «прусская синяя», «берлинская лазурь», «милори». Там они находятся в соединении с железом и придают красителю насыщенный лазурный цвет.
В чём содержится цианистый калий в природе? В чистом виде вы его не встретите, но соединение с цианогруппой — амигдалин, содержится в косточках абрикосов, слив, вишен, миндаля, персиков; листьях и побегах бузины. При расщеплении амигдалина образуется синильная кислота, которая действует аналогично цианистому калию. Смертельное отравление можно получить от 1 гр амигдалина, что соответствует примерно 100 гр ядер абрикосовых косточек.
Действие цианистого калия на человека
Цианистый калий ядовит при попадании внутрь, при вдыхании порошка и паров раствора; также может проникать через кожу, особенно если на ней есть повреждения. Смертельная доза цианистого калия для человека составляет 1,7 мг/кг веса. Препарат относится к группе сильнодействующих ядовитых веществ, использование его контролируется со всей возможной строгостью.
Симптомы отравления цианистым калием
Каковы симптомы отравления цианистым калием? Действие яда проявляется очень быстро — при вдыхании практически моментально, при попадании в желудок — через несколько минут. Через кожу и слизистые цианиды всасываются медленно. Признаки отравления цианистым калием зависят от полученной дозы и индивидуальной чувствительности к яду.
При остром отравлении нарушения развиваются в четыре стадии.
Вторая стадия — диспноэтическая, при ней признаки кислородного голодания нарастают:
При получении смертельной дозы начинается третья стадия — судорожная:
Четвёртая стадия — паралитическая, приводит к смерти от цианистого калия:
Смерть наступает через 20–40 минут (при попадании яда внутрь) от остановки дыхания и сердца. Если пострадавшие не погибают в течение четырёх часов, то, как правило, они выживают. Возможны последствия — остаточные нарушение мозговой деятельности из-за кислородного голодания.
При хроническом отравлении цианидами симптомы во многом обусловлены интоксикацией тиоцианатами (роданидами) — веществами второго класса опасности, в которые цианиды переходят в организме под воздействием сульфидных групп. Тиоцианаты вызывают патологию щитовидной железы, вредно действуют на печень, почки и провоцируют развитие гастрита.
Первая помощь при отравлении
Затем дать сладкое тёплое питье.
Если пострадавший без сознания, то помочь ему может, только медицинский работник. В случае остановки дыхания проводят искусственную вентиляцию лёгких.
В случае если есть вероятность попадания цианистого калия на одежду, необходимо снять её и обмыть кожу больного водой.
Лечение
При этом ориентируются на то, чтобы уровень метгемоглобина в крови не превышал 25–30%.
Для возбуждения дыхательного центра вводят препараты «Лобелин» или «Цититон».
Действие цианистого калия на человека — симптомы отравления и лечение
Цианистый калий — это белый кристаллический порошок с сильным запахом горького миндаля. Он отлично растворяется в воде, плохо — в этаноле и совсем не растворяется в углеводах. Внешне порошок похож на сахарный песок, чем не раз пользовались известные отравители. Свойства его как химического вещества основаны на способности препарата оказывать очень сильное ингибирующее воздействие и блокировать тканевое дыхание. Происходит это так. Попадая в организм, цианистый калий вступает в реакцию с цитохром с-оксидазой (это такой клеточный фермент, отвечающий за перенос кислорода). Полностью блокируя этот фермент, цианид лишает клетки возможности усваивать кислород, и человек погибает от его недостатка (выражаясь точнее — от внутритканевой гипоксии).
Андидотными (нейтрализующими) свойствами для этого сильнейшего неорганического яда являются вещества, содержащие серу, углеводы, способные оказывать метгемоглобинобразующее воздействие. К таким относятся амилнитрит, метиленонвый синий (известный в народе как «синька»), антициан.
В приватных разговорах и на интернет-форумах можно часто встретить вопрос: «Где купить цианистый калий?». Ответ разочарует любителей поклонников суицида. Ни сам цианистый калий, ни его антидоты купить нельзя. Нигде: ни в аптеках, ни в магазинах. Даже в специальных лабораториях подсчитывают каждую сотую грамма этого вещества. Поэтому не стоит демонстрировать показательное самоубийство при помощи цианистого калия: есть вероятность, что вас просто не успеют довезти туда, где есть антидот.
Обычно цианид получают в специализированных лабораториях, организуя реакцию циановодорода с гидроксидом калия или прокаливание при очень высокой температуре соли желтой кровяной. Используют полученное соединение для цианирования (получения драгоценных металлов из рудных пород), в ювелирном производстве, гальванотехнике некоторых металлов (кадмия, например, или меди).
Информация о цианистом калии
Химическое вещество с формулой KCN относится к обширной группе цианидов. Она объединяет токсины растительного происхождения и лабораторные разработки на их основе. Впервые цианистый калий был получен в Германии в середине XIX века, длительное время поступал в свободную продажу в аптеки. После многочисленных отравлений его запретили для бытовых работ, отнесли к десятке наиболее страшных для человека соединений.
В природе цианид – это органическое вещество, входящее в состав многих фруктовых кислот. В минимальном количестве его можно найти в соке и косточках персика, сливы, некоторых сортов миндаля. Молекулы содержатся в мякоти груш, абрикос и яблок. Но содержание цианистого калия настолько мало, что отравление невозможно даже при ежедневном поедании нескольких килограммов фруктов. Ионы цианида входят в формулу витамина В12, участвуют в процессе кроветворения.
Цианид калия, изготовленный синтетическим путем, является производным веществом на основе синильной кислоты. Он широко применяется при печати и проявлении фотографий, незаменим при изготовлении лакокрасочных изделий, химических растворов и реагентов. С его помощью ювелиры создают уникальные шедевры из золота, а токсические составы помогают избавиться от вредителей и насекомых на фермерских хозяйствах.
Существуют распространенное мнение, чем пахнет цианид. Многие люди, не связанные с химическим производством, уверены, что токсин имеет аромат миндаля. Поэтому у пострадавшего будет специфический запах изо рта, что облегчит диагностику. На деле подобный признак отсутствует, а попытка понюхать порошок может закончиться отравлением.
Где содержатся цианиды?
В природе кристаллы цианистого калия обнаружить нельзя. Опасное вещество вырабатывается клетками ядовитых растений. Присутствует в малых количествах в косточках:
Цианид применяется в производстве горнодобывающей отрасли, ювелирном деле, при изготовлении красок. Химическое отравление грозит сотрудникам промышленных предприятий, лаборантам и химикам. В бытовой сфере ядовитое соединение встречается в фотореактивах и средствах борьбы с насекомыми-вредителями.
Действие цианистого калия на организм
Любой человек должен знать, как выглядит цианистый калий, чтобы своевременно предотвратить опасную ситуацию. По структуре выпущенный промышленно состав напоминает кристаллы сахара белого цвета. Он легко растворяется в жидкостях, не выдавая себя вкусом или ароматом.
В большинстве случаев отравление является пероральным, цианистый калий проникает с пищей, напитками. Интоксикация воздушным путем возникает при работе с некоторыми видами гуаши, вдыхании мелкодисперсного порошка во время аварии в цеху, обработке помещения от грызунов. Существует опасность поражения и при попадании состава на открытые раны, заусеницы на пальцах.
Что это такое
Цианистый калий представляет собой порошкообразное вещество, имеющее белый цвет. Прекрасно растворяется в воде и в горячем спирте. Является производным синильной кислоты. Химическая формула субстанции KCN.
Симптомы отравления цианидом
Выраженность симптомов зависит от количества употребленного цианистого калия, поэтому различают острую и хроническую стадию отравления. Смертельная доза цианида составляет от 17 мг на 1 кг массы тела. При концентрации от 10 до 15 мг тяжелое поражение внутренних органов наступает через 30–40 минут. При одноразовом употреблении 50 мг человек умирает в течение 1 минуты.
Летальная доза зависит от веса, возраста и особенностей здоровья пострадавшего. Отравиться цианистым калием можно несколькими способами:
Еще один распространенный способ получения высокой дозы цианистого калия основан на химических реакциях. Некоторые люди по незнанию держат состав в комнате с повышенной влажностью. При превышении критической нормы воды в воздухе происходит разложение на составляющие, нарушается формула, выделяется сенильный водород, натрий и ядовитые пары, которые остаются в помещении, оседают на слизистых оболочках, альвеолах бронхов.
Зная, как действует цианистый калий и токсичные фталаты, острое отравление можно диагностировать по симптомам. Выделяют несколько стадий развития интоксикации:
Важно! В годы «холодной войны» разведчикам и тайным агентам на внутренней стороне щеки вшивалась миниатюрная капсула с цианидом, которая при надкусывании приводила к мгновенной смерти, помогала избежать пыток и потери важной информации.
Быстрая смерть
Первая помощь при интоксикации цианидом калия
Если у человека проявляются симптомы отравления цианистым калием, первую помощь необходимо оказывать незамедлительно –, от быстроты и правильности действий может зависеть жизнь пострадавшего. Больному необходимо обеспечить приток свежего воздуха, вывести на улицу из помещения, пропитанного токсическими парами. Одновременно вызывают бригаду скорой помощи, придерживаясь рекомендаций оператора.
Важно правильно оказать помощь при потере сознания:
После госпитализации больного человек, который оказывал помощь, должен обратиться в медицинское учреждение. Ему также необходимо ввести антидот, предотвращающий вторичное отравление калием. В этом качестве выступают следующие препараты:
В домашних условиях до приезда врача можно дать обычный сахар. Сладкая глюкоза прекрасно заменяет антидот, расщепляет цианистый калий на безопасные для организма соединения k2c2o4 и соли. Больному его предлагают в виде кусочка рафинада, концентрированного сиропа. При слабости жевательных мышц в рот вливают по одной ложке подслащенного чая или воды, дают рассосать немного песка. Подобная процедура категорически запрещена при сахарном диабете.
Следует помнить, что для нейтрализации цианистого калия необходима прямая реакция с продуктом, содержащим глюкозу и ее производные. Поэтому сладкое лекарство следует получить как можно раньше, чтобы обеспечить контакт химических веществ в желудке. Если отрава попала в кровь и прошло несколько часов, исправить ситуацию будет невозможно.
Лечение отравления цианистым калием
При поступлении в больницу первое действие токсикологов – введение лекарственных средств Лобелина или Цититона. Они предназначены для стимуляции отделов мозга, отвечающих за дыхание. Дополнительно пострадавшего переводят на искусственную вентиляцию легких, повышают концентрацию ионов кислорода. Сделать цианистый калий более безопасным помогают следующие действия:
В случае сильного отравления больного оставляют под постоянным наблюдением. На вторые сутки при интоксикации цианистым калием часто возникает дисфункция почек, поражение печени и другие опасные для жизни осложнения. На полную реабилитацию уходит несколько месяцев.
Антидоты. Лечение
Для нейтрализации действия цианистого калия врачами применяются антидоты, работающие даже при сильных отравлениях большими дозами ядовитого вещества. И, так как они все оказывают разное лечебное действие, антидоты применяют все сразу.
Кроме вышеперечисленных средств, больному вводят «Цитион» и «Лобелин». Эти препараты оказывают возбуждающее действие на центр дыхания.
Возможные последствия
Быстро или медленно убивает цианистый калий, зависит от принятой дозы. Но человеку редко удается полностью восстановиться: химикат и кислородное голодание провоцируют отмирание клеток головного мозга. У пострадавшего возникают проблемы с памятью, усвоением информации, нарушается координация движений. Последствиями для здоровья могут стать:
У половины пострадавших от цианистого калия развиваются длительные неврозы, характеризующиеся неконтролируемыми скачками артериального давления, аритмией, частыми головными болями. Человек отмечает перепады настроения, становится раздражительным, невнимательным.
Профилактика при работе с цианидами
На предприятиях, активно применяющих химическое вещество в качестве реагента, упор делается на защиту органов дыхания и кожи. Все действия должны проводиться в специальной одежде и перчатках с использованием масок, респираторов. Учитывая, что при утечке не ощутим запах цианистого калия, профессионалы прибегают к хитрости: закладывают за щеку кусочек сахара. При попадании токсина на слизистые носоглотки происходит его мгновенное обезвреживание. Чтобы снизить риск отравления, следует придерживаться рекомендаций:
В домашних условиях токсикологи не рекомендуют употреблять в пищу или лечебных целях сердцевину из абрикосовых косточек. Если дома предстоит работа с красками на основе цианистого калия, следует приобрести антидот, ознакомиться с особенностью оказания первой помощи.
Воздействие на человека и риск отравления
Существует гипотеза, что при попадании кристаллов в желудок мгновенно наступает летальный исход. Теория подтверждается только в 50 % клинических экспериментов над животными.
Цианистый калий опасен для человеческого организма, но вероятность моментальной смерти при пероральном употреблении минимальна. Принцип действия химического вещества сложен в понимании и разделяется в научной сфере на 4 стадии отравления:
Ядовитое соединение способно проникать в тело не только при пероральном применении, но и путем вдыхания газообразного состояния, при попадании яда в организм через кожный покров диффузионным путем или при проникновении в кровеносное русло через раны.
Кое-что о цианистом калии
Это не отрывок детективного романа, а слова принадлежат не вымышленному персонажу. Здесь приведены воспоминания князя Феликса Юсупова о подготовке одного из известнейших в российской истории преступлений — убийства Григория Распутина. Произошло оно в 1916 году. Если до середины XIX века главным помощником отравителей был мышьяк, то после внедрения в криминалистическую практику метода Марша (см. статью «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик», «Химия и жизни», № 2, 2011) к мышьяку прибегали всё реже. Зато все чаще стал использоваться цианид калия, или цианистый калий (цианистый кали, как его называли раньше).
Что это такое.
Цианид калия — это соль циановодородной, или синильной, кислоты Н–СN, его состав отражает формула KCN. Синильную кислоту в виде водного раствора впервые получил шведский химик Карл Вильгельм Шееле в 1782 году из желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Читатель уже знает, что Шееле разработал первый метод качественного определения мышьяка (см. «Мышь, мышьяк и Кале-сыщик»). Он же открыл химические элементы хлор, марганец, кислород, молибден и вольфрам, получил мышьяковую кислоту и арсин, оксид бария и другие неорганические вещества. Свыше половины известных в XVIII веке органических соединений также выделил и описал Карл Шееле.
Безводную синильную кислоту получил в 1811 году Жозеф Луи Гей-Люссак. Он же установил ее состав. Циановодород — это бесцветная летучая жидкость, закипающая при температуре 26°C. Корень «циан» в его названии (от греч. — лазурный) и корень русского названия «синильная кислота» сходны по смыслу. Это не случайно. Ионы CN – образуют с ионами железа соединения синего цвета, в том числе состава KFe[Fe(CN)6]. Это вещество используется в качестве пигмента гуаши, акварельных и прочих красок под названиями «берлинская лазурь», «милори», «прусская синяя». Возможно, вам эти краски знакомы по наборам гуаши или акварели.
Авторы детективов пали жертвами давнего заблуждения. Но с другой стороны, справочник «Вредные химические вещества» тоже специалисты составляли. Можно было бы, в конце концов, получить синильную кислоту и понюхать ее. Но что-то страшновато!
Остается предположить, что восприятие запахов — дело индивидуальное. И то, что одному напоминает запах миндаля, для другого не имеет с миндалем ничего общего. Эту мысль подтверждает Питер Макиннис в книге «Тихие убийцы. Всемирная история ядов и отравлений»: «В детективных романах непременно упоминается аромат горького миндаля, который связан с цианистым натрием, цианистым калием и цианистым водородом (синильной кислотой), однако лишь 40–60 процентов обычных людей способны хотя бы почувствовать этот специфический запах». Тем более что житель средней полосы России с горьким миндалем, как правило, не знаком: его семена, в отличие от сладкого миндаля, в пищу не употребляют и в продажу не поступают.
. и зачем его едят?
К миндалю и его запаху вернемся позже. А сейчас — о цианистом калии. В 1845 году немецкий химик Роберт Бунзен, один из авторов метода спектрального анализа, получил цианид калия и разработал способ его промышленного производства. Если сегодня это вещество находится в химических лабораториях и на производстве под строгим контролем, то на рубеже XIX и XX веков цианистый калий был доступен любому (включая злоумышленников). Так, в рассказе Агаты Кристи «Осиное гнездо» цианистый калий купили в аптеке якобы для уничтожения ос. Преступление сорвалось только благодаря вмешательству Эркюля Пуаро.
Энтомологи использовали (и до сих пор используют) небольшие количества цианида калия в морилках для насекомых. Несколько кристаллов яда кладут на дно морилки и заливают гипсом. Цианид медленно реагирует с углекислым газом и парами воды, выделяя циановодород. Насекомые вдыхают отраву и погибают. Заправленная таким образом морилка действует более года. Нобелевский лауреат Лайнус Полинг рассказывал, как его снабжал цианистым калием для изготовления морилок завхоз стоматологического колледжа. Он же и научил мальчика обращаться с этим опасным веществом. Дело было в 1912 году. Как видим, в те годы к хранению «короля ядов» относились довольно легкомысленно.
Откуда у цианистого калия такая популярность среди преступников настоящих и вымышленных? Причины понять нетрудно: вещество хорошо растворимо в воде, не обладает выраженным вкусом, летальная (смертельная) доза невелика — в среднем достаточно 0,12 г, хотя индивидуальная восприимчивость к яду, конечно, различается. Высокая доза цианида калия вызывает почти мгновенную потерю сознания, а затем паралич дыхания. Добавим сюда доступность вещества в начале XIX века, и выбор заговорщиков-убийц Распутина становится понятным.
Синильная кислота так же ядовита, как и цианиды, но неудобна в применении: имеет специфический запах (у цианидов он очень слаб) и не может быть использована незаметно для жертвы, к тому же из-за высокой летучести опасна для всех окружающих, а не только для того, кому она предназначена. Но и она находила применение как отравляющее вещество. Во времена Первой мировой войны синильная кислота была на вооружении французской армии. В некоторых штатах США ее использовали для казни преступников в «газовых комнатах». Применяется она также и для обработки вагонов, амбаров, судов, заселенных насекомыми, — принцип тот же, что и у морилки юного Полинга.
Как он действует?
Пора разобраться, как же действует такое нехитрое по составу вещество на организм. Еще в 60-х годах XIX века было установлено, что венозная кровь отравленных цианидами животных имеет алый цвет. Это свойственно, если вы помните, артериальной крови, богатой кислородом. Значит, отравленный цианидами организм не способен усваивать кислород. Синильная кислота и цианиды каким-то образом тормозят процесс тканевого окисления. Оксигемоглобин (соединение гемоглобина с кислородом) впустую циркулирует по организму, не отдавая кислород тканям.
Связывая цитохромоксидазу, цианид-ионы выводят молекулы этого фермента из окислительной цепи, и передача электрона кислороду срывается, то есть кислород клеткой не усваивается. Был обнаружен интересный факт: ежики, находящиеся в зимней спячке, способны переносить дозы цианида, во много раз превосходящие смертельную. А причина в том, что при низкой температуре усвоение кислорода организмом замедляется, как и все химические процессы. Поэтому уменьшение количества фермента переносится легче.
Наиболее ядовит ботулинический токсин (0,0000003 мг/кг), который вырабатывается бактериями определенного вида, развивающимися в анаэробных условиях (без доступа воздуха) в консервах или колбасе. Разумеется, сначала они должны туда попасть. И время от времени попадают, особенно в консервы домашнего производства. Домашняя колбаса сейчас встречается редко, а когда-то именно она нередко была источником ботулизма. Даже название болезни и ее возбудителя произошло от латинского botulus — «колбаса». Ботулиническая бацилла в процессе жизнедеятельности выделяет не только токсин, но и газообразные вещества. Поэтому вздувшиеся консервные банки не стоит вскрывать.
Ботулинический токсин — нейротоксин. Он нарушает работу нервных клеток, которые передают импульс к мышцам. Мышцы перестают сокращаться, наступает паралич. Но если взять токсин в низкой концентрации и воздействовать точечно на определенные мышцы, организм в целом не пострадает, зато мышца окажется расслабленной. Препарат и называется «ботокс» (ботулинический токсин), это и лекарство при мышечных спазмах, и косметическое средство для разглаживания морщин.
Как видим, самые ядовитые на свете вещества создала природа. Добывать их гораздо сложнее, чем получить нехитрое соединение КСN Понятно, что цианид калия и дешевле, и доступнее.
Однако не всегда применение цианистого калия в преступных целях дает гарантированный результат. Посмотрим, что пишет Феликс Юсупов о событиях, происходивших в подвале на Мойке студеной декабрьской ночью 1916 году:
«. Я предложил ему эклеры с цианистым калием. Он сперва отказался.
— Не хочу, — сказал он, — больно сладкие.
Я стоял возле него и следил за каждым его движением, ожидая, что он вот-вот рухнет.
Но он пил, чмокал, смаковал вино, как настоящие знатоки. Ничего не изменилось в лице его. Временами он подносил руку к горлу, точно в глотке у него спазм. Вдруг он встал и сделал несколько шагов. На мой вопрос, что с ним, он ответил:
— А ничего. В горле щекотка.
Он выпил его. Никакого впечатления. На подносе оставался последний, третий бокал.
В отчаянии я налил и себе, чтобы не отпускать Распутина от вина. »
Все напрасно. Феликс Юсупов поднялся к себе в кабинет. «. Дмитрий, Сухотин и Пуришкевич, едва я вошел, кинулись навстречу с вопросами:
— Ну что? Готово? Кончено?
— Не может быть! — вскричал Дмитрий.
— Доза слоновья! Он все проглотил? — спросили остальные.
Но все-таки цианид калия оказал некоторое действие на организм старца: «Голову он свесил, дышал прерывисто.
— Вам нездоровится? — спросил я.
— Да, голова тяжелая и в брюхе жжет. Ну-ка, налей маленько. Авось полегчает».
Но вернемся к Ямбо:
«О, как живо рисовало мое воображение эту картину. Я стонал в полусне. Тошнота подступала к сердцу. Я чувствовал себя отравленным цианистым кали. Мне казалось, что я умираю. Я встал с постели и первое, что я сделал, это схватил «Одесский листок», уверенный, что прочту о смерти слона. Ничего подобного!
О дальнейших событиях, произошедших со слоном и с Распутиным, можно прочитать в книгах. А нас интересуют причины «необъяснимого нонсенса», как писал о случае со слоном «Одесский листок». Таких причин — две.
Во-первых, HCN — очень слабая кислота. Такая кислота может быть вытеснена из своей соли более сильной кислотой и улетучиться. Даже угольная кислота сильнее синильной. А угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде. То есть под действием влажного воздуха, содержащего и воду, и углекислый газ, цианид калия постепенно превращается в карбонат:
Если цианид калия, который использовали в описанных случаях, долго хранился в контакте с влажным воздухом, он мог и не подействовать.
Во-вторых, соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу:
KCN + H2O = HCN↑ + КОН.
Выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу:
СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СН=О + HC≡N →
СН2ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—С≡N
Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы. Люди, работающие с цианидами, знают, что для профилактики отравления следует держать за щекой кусочек сахара. Глюкоза связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна. Если у животного повышенное содержание глюкозы в крови, оно более устойчиво к отравлению цианидами, как, например, птицы. То же наблюдается и у больных сахарным диабетом. При поступлении в организм небольших порций цианидов организм может обезвредить их самостоятельно с помощью глюкозы, содержащейся в крови. А при отравлении в качестве антидота используют 5%-ный или 40%-ный растворы глюкозы, вводимые внутривенно. Но это средство действует медленно.
И для Распутина, и для слона Ямбо цианидом калия начинили пирожные, содержащие сахар. Съедены они были не сразу, а тем временем цианид калия выделил синильную кислоту, и она присоединилась к глюкозе. Часть цианида определенно успела обезвредиться. Добавим, что на сытый желудок отравление цианидами происходит медленнее.
Есть и другие противоядия к цианидам. Во-первых, это соединения, легко отщепляющие серу. В организме содержатся такие вещества — аминокислоты цистеин, глутатион. Они, как и глюкоза, помогают организму справиться с малыми дозами цианидов. Если же доза большая, в кровь или мышцу можно специально ввести 30%-ный раствор тиосульфата натрия Na2S2O3 (или Na2SO3S). Он реагирует в присутствии кислорода и фермента роданазы с синильной кислотой и цианидами по схеме:
При этом образуются тиоцианаты (роданиды), гораздо менее вредные для организма, чем цианиды. Если цианиды и синильная кислота относятся к первому классу опасности, то тиоцианаты — вещества второго класса. Они отрицательно влияют на печень, почки, вызывают гастрит, а также угнетают щитовидную железу. У людей, систематически испытывающих воздействие небольших доз цианидов, возникают заболевания щитовидной железы, вызванные постоянным образованием тиоцианатов из цианидов. Тиосульфат в реакции с цианидами более активен, чем глюкоза, но тоже действует медленно. Обычно его используют в комбинации с другими антицианидами.
В этом случае мы наблюдаем поучительную картину: одни яды, вызывающие гемическую (кровяную) гипоксию, тормозят действие других ядов, тоже вызывающих гипоксию, но другого типа. Прямая иллюстрация русского идиоматического выражения: «вышибать клин клином». Главное — не переборщить с метгемоглобинобразователем, чтобы не поменять шило на мыло. Содержание метгемоглобина в крови не должно превышать 25–30% от общей массы гемоглобина. В отличие от глюкозы или тиосульфата метгемоглобин не просто связывает цианид-ионы, циркулирующие в крови, но и помогает «испорченному» цианидами дыхательному ферменту освободиться от цианид-ионов. Это происходит благодаря тому, что процесс соединения цианид-ионов с цитохромоксидазой обратим. Под действием метгемоглобина уменьшается концентрация этих ионов в плазме крови — а в результате новые цианид-ионы отщепляются от комплексного соединения с цитохромоксидазой.
Реакция образования цианметгемоглобина тоже обратима, поэтому со временем цианид-ионы снова поступают в кровь. Чтобы связать их, одновременно с антидотом (обычно нитритом) в кровь вводят раствор тиосульфата. Наиболее эффективна смесь нитрита натрия с тиосульфатом натрия. Она способна помочь даже на последних стадиях отравления цианидами — судорожной и паралитической.
Где с ним можно встретиться?
Имеет ли шанс обычный человек, не герой детективного романа, отравиться цианидом калия или синильной кислотой? Как любые вещества первого класса опасности, цианиды хранятся с особыми предосторожностями и недоступны рядовому злоумышленнику, если только он не сотрудник специализированной лаборатории или цеха. Да и там подобные вещества на строгом учете. Однако отравление цианидами может произойти и без участия злодея.
Во-первых, цианиды встречаются в природе. Цианид-ионы входят в состав витамина В12 (цианокоболамина). Даже в плазме крови здорового человека на 1 л приходится 140 мкг цианид-ионов. В крови курящих людей содержание цианидов в два с лишним раза больше. Но такие концентрации организм переносит безболезненно. Другое дело, если с пищей поступят цианиды, содержащиеся в некоторых растениях. Тут возможно серьезное отравление. В ряду источников синильной кислоты, доступных каждому, можно назвать семена абрикосов, персиков, вишен, горького миндаля. В них содержится гликозид амигдалин.
Амигдалин принадлежит к группе цианогенных гликозидов, образующих при гидролизе синильную кислоту. Этот гликозид был выделен из семян горького миндаля, за что и получил свое название (греч. μ — «миндаль»). Молекула амигдалина, как и положено гликозиду, состоит из сахаристой части, или гликона (в данном случае это остаток дисахарида генцибиозы), и несахаристой части, или агликона. В остатке генцибиозы, в свою очередь, гликозидной связью связаны два остатка β-глюкозы. В роли агликона выступает циангидрин бензальдегида — манделонитрил, вернее, его остаток, связанный с гликоном гликозидной связью.
В горьком миндале содержание амигдалина в три — пять раз выше, но есть его косточки вряд ли захочется. В крайнем случае следует подвергнуть их нагреванию. При этом разрушится фермент эмульсин, без которого гидролиз не пойдет. Именно благодаря амигдалину семена горького миндаля имеют свой горький вкус и миндальный запах. Точнее, миндальный запах имеет не сам амигдалин, а продукты его гидролиза — бензальдегид и синильная кислота (запах синильной кислоты мы уже обсуждали, а вот запах бензальдегида, без сомнения, миндальный).
Во-вторых, отравление цианидами может произойти на производстве, где они используются для создания гальванических покрытий или для извлечения благородных металлов из руд. Ионы золота и платины образуют с цианид-ионами прочные комплексные соединения. Благородные металлы не способны окисляться кислородом, потому что их оксиды непрочны. Но если кислород действует на эти металлы в растворе цианида натрия или калия, то образующиеся при окислении ионы металла связываются цианид-ионами в прочный комплексный ион и металл полностью окисляется. Сам цианид натрия благородных металлов не окисляет, но помогает окислителю осуществить его миссию:
4Au + 8NaCN + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH.
Рабочие, занятые в таких производствах, испытывают хроническое воздействие цианидов. Цианиды ядовиты и при попадании в желудок, и при вдыхании пыли и брызг при обслуживании гальванических ванн, и даже при попадании на кожу, особенно если на ней есть ранки. Недаром доктор Лазоверт надевал резиновые перчатки. Был случай смертельного отравления горячей смесью, содержащей 80% которая попала рабочему на кожу.
Даже не занятые в горно-обогатительном или на гальваническом производстве люди могут пострадать от цианидов. Известны случаи, когда в реки попадали сточные воды таких производств. В 2000, 2001 и 2004 году Европа была встревожена выбросами цианидов в воды Дуная на территории Румынии и Венгрии. Это приводило к тяжелым последствиям для обитателей рек и жителей прибрежных поселков. Отмечались случаи отравления рыбой, выловленной в Дунае. Поэтому нелишне знать меры предосторожности при обращении с цианидами. И читать в детективах про цианистый калий будет интереснее.
Список используемой литературы:
Азимов А. Химические агенты жизни. М.: Издательство иностранной литературы, 1958.
Вредные химические вещества. Справочник. Л.: Химия, 1988.
Катаев В. Разбитая жизнь, или Волшебный рог Оберона. М.: Советский писатель, 1983.
Оксенгендлер Г. И. Яды и противоядия. Л.: Наука, 1982.
Роуз С. Химия жизни. М.: Мир, 1969.
Энциклопедия для детей «Аванта+». Т.17. Химия. М.: Аванта+, 2001.
Юсупов Ф. Мемуары. М.: Захаров, 2004.