Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Биологическое и токсическое действие на организм человека




 

Биологическая активность йода в организме человека, в основном, принадлежит органически связанному йоду: в виде гормонов щитовидной железы - тироксина и трииодтиронина.

L - тетраиодтиронин (тироксин)
 

карбоната кальция:

 

CaCO3 + H2O + CO2 ® Ca(HCO3)2

 

Ca(OH)2 применяют в производстве сахара при выделении его из мелассы, а также для получения белильной извести.

 

Соли

 

Из s-металлов II группы, только бериллий не растворяется в кислотах из-за непроницаемой оксидной пленки. Соли остальных металлов могут быть получены растворением их в кислотах:

 

Mg + H2SO4 (разб.) ® MgSO4 + H2­

Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2­

3Mg + 2H3PO4 ® Mg3(PO4)2¯ + 3H2­

Ca + H2O + CO2 ® CaCO3¯ + H2­

 

HNO3 (разб.) при взаимодействии с щелочноземельными металлами образует соль, воду и NH3 (или NH4NO3):

 

4Ca + 10HNO3 ® 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

 

Соли s-металлов II группы (кроме BeCl2) характеризуются ионным типом связи. Хлорид бериллия является несолеобразным соединением. Безводная соль BeCl2 - полимер, в которой молекулы связаны донорно-акцепторными связями:

 

Согласно теории валентных схем, молекулы дигалогенидов s-ме­таллов II группы должны быть линейными (sp-гибридизация), однако все фториды (кроме BeF2) - уголковые молекулы (ÐF-Mg-F =150°). Примерно половина дигалогенидов – нелинейна. Это объясняют спо­собностью s-металлов изменять sp-гибридизацию на sd (чем выше число уровней n, например при переходе от Be к Ba, тем энергетически ближе наружные подуровни). Кроме того, при переходе от F к I возрастает способность этих атомов изменять гибриди­зацию центрального атома металла, способствуя увеличению степени ионности связи.

Многие соли оксокислот с s-элементами II группы - ма­лорастворимы в воде. Сульфаты, фосфаты, карбонаты, хроматы, окcалаты – малорастворимы (кроме BeSO4 и MgSO4). Нераство­римыми являются: BaSO4, CaCO3, BaCO3, SrCO3 и Ca3(PO4)2.
Кислые соли, как правило, лучше растворяются в воде, чем
     
 
 
 

               
 

средние.

Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2 и Sr(HCO3)2 - хорошо растворимы.

CaHPO4 – малорастворим.

Ca(H2PO4)2 - хорошо растворим.

 

Термическое разложение солей. Нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее Mg, раз­лагаются до нитритов (кроме LiNO3), а нитрат магния – до оксида:

Ca(NO3)2 Ca(NO2)2 + O2­

2Mg(NO3)2 2MgO + 4NO2­ + O2­

 

Сульфиты диспропорционируют до сульфатов и сульфидов:

 

4CaSO3 CaS + 3CaSO4

 

карбонаты: BaCO3 BaO + CO2­

 

гидрокарбонаты: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2­ + H2O

а затем до CaO: CaCO3 CaO + 2CO2­ + H2O

 

 

Сульфаты щелочноземельных металлов – термостойки, также термостойки Ca3(PO4)2; CaS; CaCl2.

Галогениды, ортофосфаты, сульфаты, хроматы плавятся без разложения.

 

Галогениды - бесцветные, ионные кристаллические соединения. Безводные галогениды плавятся и кипят без разложения. Фториды Mg и щелочноземельных металлов малорастворимы в воде и не образуют кристаллогидратов.

BeF2 - ионное соединение, а BeCl2, BeBr2 и BeI2 - ковалентные, возгоняются в виде димеров при нагревании их расплавов. В водном растворе BeF2 находится в виде [Be(H2O)2F2], а при избытке F- образует [BeF4]2-. Остальные соли бериллия подвергаются гидролизу с образованием сложных продуктов.

 

Сульфаты - бесцветные, кристаллические вещества, в ионных кристаллических решетках, которых находятся тетраэдрические ионы SO42-. Сульфаты тяжелых металлов кристалли­зуются безводными. Сульфаты Be и др. элементов этой группы пла­вятся с частичным разложением:

 
 

составляет от 10-10 до 10-7%. Некоторые растения, например, бобовые (горох, фасоль, чечевица и др.) активно накапливают бром. Присутствие брома обнаружено также в пшенице и картофеле. Установлено, что сравнительно много брома в съедобных грибах (боровиках и подберезовиках; в подосиновиках его содержание составляет ~1,4´10-3%).

Но большая часть брома нашей планеты сосредоточена в морях и в воде соляных озер (в поваренной соли брома содержится 0,1%), особенно высоко его содержание в морских водорослях - морской капусте. Она содержит не только бром, но и йод, а также микроэлементы, витамины и много других, ценных для организма веществ.

Порошок ламинарии принимают для лечения и предупреждения атеросклероза и зоба и других заболеваний.

В качестве лечебных средств применяют препараты NaBr и KBr, хотя наиболее эффективны и менее раздражающие слизистые оболочки бром-органические препараты, которые в ряде случаев стали вытеснять неорганические бромиды. Состав и действие этих препаратов изучают в специальных курсах.

Препараты брома применяют также и при других заболеваниях, например, при сердечно-сосудистых, язвенной болезни и при эпилепсии.

В медицинской практике нашел применение радиоактивный изотоп брома – 82Br (Т1/2 = 35,8 час) при лечении злокачественных опухолей.

С его помощью изучают механизм действия некоторых бромсодержащих лечебных препаратов.

Бромиды хорошо всасываются из желудочно-кишечного тракта. Клеточные мембраны очень мало проницаемы для крупных бромид-ионов, поэтому они находятся, главным, образом, во внеклеточной жидкости и лишь частично проникают внутрь клеток.

Бром в течение длительного времени выделяется из крови, в тканях же головного мозга его содержится в 3-4 раза меньше. Бром легко задерживается в организме постепенно накапливаясь (кумулируясь). Это может привести к развитию отравления - "бромизму".

При длительном применении бромидов возможно следующее отрицательное влияние: возникает сонливость, ослабление памяти, тремор рук, языка, расстройство речи и общая слабость. В этом случае необходимо прекратить прием бромидов и ускорить их выведение из организма с помощью введения хлорида натрия в количестве 5-10-25 г. В организме человека, существует определенная динамическая связь между содержанием в нем бромид и хлорид-ионов: Br- «Cl-.

Повышение содержания бромид-ионов в крови нарушает это равновесие и, согласно принципу Ле-Шателье, наступает быстрое выделение почками хлорид-ионов, а при избытке хлорид-ионов, наоборот, выделяются из организма бромид-ионы. Поэтому, большой избыток принятого хлорида натрия увеличивает скорость выделения из организма бромид-ионов, что используется при отравлении солями брома.
Бромиды в дозе 1-2 г вызывают психическое и двигательное успокоение; в дозе 3-4 г - сонливость и сон, вялость; в дозе 10-15 г -
 
   
 
 
 

               
 

железах внутренней секреции, в основном в гипофизе - небольшой железе (1х1,5 см) массой всего 0,6 г.

Наибольшей биологической активностью обладает неорганическая форма брома - бромид-ионы (Br-). В организме они, также как и хлорид-ионы, находятся в гидратированной форме за счет ориентации и координации полярных молекул воды:

 

Гидратация - взаимодействие веществ с молекулами воды, при котором молекулы воды не разрушаются. Различают слабую и сильную гидратацию. Слабая гидратация свойственна малозарядным ионам с большим радиусом. В случае бромид-ионов (r(Br-) = 0,114 нм) ориентация диполей воды не приводит к образованию химической связи, поэтому число молекул воды в гидратной оболочке постоянно меняется.

Бромид-ионы усиливают процессы торможения в центральной нервной системе (ЦНС), что нашло широкое применение соединений брома в медицинской практике.

Долгое время механизм действия бромидов на ЦНС оставался неизвестным. И в настоящее время роль соединений брома в жизнедеятельности организма еще недостаточно выяснена.

В успокаивающем действии соединений брома находили сходство с действием снотворного, считая, что бромид-ионы понижают возбудимость двигательной сферы головного мозга и уменьшают возбудимость ЦНС.

Лишь в 1910 г. русскому физиологу И.П. Павлову и его ученикам удалось найти правильное объяснение действия брома на ЦНС.

Бром не уменьшает возбудимость, а усиливает процесс торможения. Препараты брома оказались полезными при нарушении нормального соотношения между процессами возбуждения и торможения в коре головного мозга. В этом и заключается целительное действие бромидов на нервную систему. Однако механизм действия бромид-ионов окончательно не выяснен.

В успокаивающем эффекте, помимо усиления процесса торможения ЦНС, может иметь значение влияние этих ионов на гипофиз, надпочечники и половые железы.

Имеются данные, что соединения брома угнетают функцию щитовидной железы и усиливают активность коры надпочечников.

В организм человека бром попадает, главным образом, с пищей растительного происхождения. В растениях бром связан в сложные и большей частью нерастворимые органические соединения. Он всегда есть в растениях, но различные части растений снабжены бромом неодинаково. Больше брома в зеленой части растений, чем в корнях. Содержание брома в минеральной части почв и сухой биомассе растений незначительно и
 

CaSO4 CaO + SO3­

 

 

Качественная реакция на ион Ba2+ основана на взаимодействии его с сульфат ионом:

 

Ba2+ + SO42- ® BaSO4¯ - белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах

Kaрбонаты - бесцветные кристаллические вещества, в ионных кристаллических решетках которых находятся плоские треугольные ионы CO32-. Эти соли известны только в безводном состоянии, исключение - BeCO3 - гигроскопичное вещество, с различным числом молекул крис­таллизационной воды. Карбонаты при нагревании разлагаются до плавления, малорастворимы в воде. Водные растворы этих солей (в т.ч. и суспензии) взаимодействуют с CO2:

 

CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2

 

Гидрокарбонаты - бесцветные, безводные кристаллические ве­щества, в которых анионы HCO3- связаны между собой водородными связями в бесконечные цепи ¾H…CO3-¾H… CO3-¾H…

Все гидрокарбонаты щелочноземельных металлов хорошо растворимы в воде. С кислотами взаимодействуют с образованием солей:

 

Ca(HCO3)2 + 2HNO3 ® Ca(NO3)2 + 2CO2­ + 2H2O

 

Карбонаты и гидрокарбонаты подвергаются гидролизу:

 

CO32- + H2O «HCO3- + OH-;

HCO3- + H2O «H2CO3 + OH-

2HCO3- H2CO3 + CO32-

 

Нитраты - бесцветные, хорошо растворимые в воде кристалли­ческие вещества, в ионных кристаллических решетках которых находятся плоские треугольные NO3--ионы (sp2-гибридизация).

Среди нитратов s-элементов II группы только Ba(NO3)2 кристалли­зуется в безводном состоянии.

Комплексные соединения. В отличие от бериллия, щелочноземель­ным металлам не свойственно комплексообразование. Но получены некоторые соли, в которых координационные числа чаще 4 и 6, а у кальция 8. Склонность к комплексообразованию уменьшается с увеличением размера атома, т.е. от бериллия к барию. Примеры КС:

 

[Be(NH3)4]Cl2; [Mg(NH3)6]Cl2; [Ca(H2O)6]Cl2; [Ca(NH3)8]Cl2.

 

По сравнению со щелочными металлами Be, Mg и остальные металлы
 
   
 
 
 

               
 

этой подгруппы обладают более выраженной способностью к комплексообразованию, особенно бериллий, что связано с высоким ионным потенциалом его иона. Mg по своей способности приближается к Be. Ca, Sr, Ba и Ra обладают сравнительно не­большими комплексообразующими свойствами. Прочные комплексы они образуют с комплексонами (этилендиаминтетрауксусной кислотой – ЭДТА или H4Y).

 

 

или [Y]4-

 

ЭДТА - активный лиганд, он может занимать до шести координаци­онных мест. ЭДТА дает устойчивые и хорошо растворимые комплексы с Ca2+, что широко используется для устранения жесткости воды. Прочность комплексов, образованных ЭДТА с некоторыми двухвалент­ными металлами (Ca2+; Mg2+) по реакции:

 

Y4- +[Me(H2O)6]2+ ® [MeY]2- + 6H2O

 

положена в основу количественного определения этих металлов комплексонометрическим методом.

 
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...