Часть II. Практикум по химии окружающей среды

Предлагаемое методическое указание предназначено для знакомства студентов с некоторыми методами исследования (выделения, очистки и разделения биоорганических веществ, определением их биологической активности) различных природных объектов.

 

I. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ В ЛАБОРАТОРИИ

Общие правила работы в лаборатории

1. До начала работы, используя методическое пособие (практикум), учебник и конспект лекций, подготовьтесь к ней.

2. В лаборатории работайте в халате. В помещении практикума запрещается снимать и развешивать верхнюю одежду, громко разговаривать, принимать пищу, курить.

3. Звуковые сигналы пейджеров и мобильных телефонов во время занятий должны быть отключены.

4. Запрещается покидать помещение практикума без разрешения преподавателя.

5. Запрещается без разрешения преподавателя включать и выключать электричество на рабочих столах, газовые и водяные краны, приборы.

6. Рабочее место содержите в чистоте, не загромождая его лишними предметами. На рабочем столе должно находиться только то, что нужно для выполнения текущей работы.

7. Храните портфели, сумки и другие вещи в специально отведенных местах в лабораторных столах.

8. Реактивы, предназначенные для общего пользования, находятся в специально отведенных для них местах (под тягой, на полках рабочих мест или на специальных столах), нельзя перемещать их оттуда. После взятия требуемого количества реактива немедленно возвращайте на место пробки или пипетки от них, чтобы не спутать пробки от разных реактивов. Если к бутыли с раствором не прилагается пипетка, используйте чистую пипетку, которую после этого промойте. Твердые реактивы берите из тары шпателем или фарфоровой ложкой.

9. Если реактив взят в избытке и не израсходован полностью, нельзя возвращать его обратно в тару (склянку или банку).

10. По окончании работы уберите свое рабочее место, выключите приборы, которые Вы использовали, закройте краны с водой и газом. Сдайте свои рабочие места дежурным из числа студентов. Дежурные по окончании работы группы сдают рабочие места лаборантам практикума.

11. Запрещается проводить опыты, не относящиеся к данной работе, без разрешения преподавателя.

12. При создании нестандартной ситуации в лаборатории немедленно сообщите преподавателю и выйдите из лаборатории.

 

Техника безопасности и меры предосторожности

1. Все опыты, связанные с применением или образованием ядовитых веществ а также вредных паров и газов, проводите только в вытяжном шкафу, дверцы которого должны быть опущены на треть.

2. В случае прекращения работы вентиляционных установок все опыты в вытяжных шкафах должны быть прекращены.

3. Запрещается проводить любые опыты с взрывчатыми и огнеопасными смесями.

4. Опыты с легковоспламеняющимися веществами проводите в малых количествах (не более 2 мл) и вдали от открытого огня.

5. При нагревании растворов и веществ в пробирке используйте держатель. Не обращайте отверстие пробирки в сторону работающих.

6. Не наклоняйтесь над сосудом, в котором происходит нагревание или кипячение жидкости, во избежание попадания брызг в лицо.

7. При необходимости определить запах паров (выделяющегося газа) легким движением ладони направьте струю газа от горла сосуда к себе и осторожно вдохните.

8. При разбавлении концентрированных кислот и щелочей небольшими порциями вливайте кислоту (или концентрированный раствор щелочи) в воду, непрерывно помешивая образующийся раствор.

9. Если склянка с легковоспламеняющейся жидкостью опрокинулась или разбилась, немедленно выключите все находящиеся вблизи источники открытого огня, засыпьте разлитую жидкость песком, соберите его и перенесите в предназначенный для этого железный ящик.

10. При попадании концентрированного раствора кислоты на кожу промойте место ожога струей воды в течение нескольких минут. После этого можно либо промыть обожженное место 2-3% раствором соды, либо вымыть с мылом.

11. При сильных ожогах после оказания первой помощи обратитесь к врачу.

12. При ожоге концентрированными растворами щелочей промойте обожженное место струей воды до тех пор, пока кожа не будет казаться скользкой, после чего промойте 1% раствором уксусной кислоты и снова водой.

13. При термическом ожоге охладите пораженное место, для чего поместите его под струю холодной воды. После охлаждения смажьте мазью от ожогов.

14. При попадании раствора любого реактива в глаз немедленно промойте его большим количеством воды, после чего сразу же обратитесь к врачу.

15. При отравлении газообразными веществами (сероводородом, хлором, парами брома) выйдите (выведите пострадавшего) на свежий воздух, а затем обратитесь к врачу (Коростелев, 1982).

II. ТОКСИЧНОСТЬ

Лабораторная работа №1

Воздействие табачного дыма на организм человека

Теоретическая часть

Исторический очерк. До XVI столетия Азия, Африка и Европа не имели ни малей­шего представления о табаке. Впервые с этим растением позна­комились члены команды Колумба, когда высадились на одном из островов Америки. Европейцы увидели, что жители острова из сухих листьев какого-то растения свертывали длинные трубки, один конец брали в рот, а другой поджигали и втягивали через рот образующийся дым, выпуская его изо рта и носа. Этот сверток из сухих листьев растений они называли «табако».

На эти проделки краснокожих европейцы смотрели с отвра­щением и удивлением, так как почти все краснокожие после не­скольких затяжек теряли сознание и падали, как мертвые.

Европейцы не понимали, какое удовольствие находят индей­цы в этом занятии. Ведь дым от этого растения имеет отврати­тельный запах, индейцы пьянеют и становятся психологически ненормальными.

Несмотря на такие качества, уже через столетье это дьяволь­ское растение распространилось по всему земному шару. Первым завез семена табака в Испанию европеец Гонзало де Овиедо. В другое европейское государство — Португалию семена табака были завезены Карлом Курциусом, который распространил слух, что это растение обладает лечебными свойствами. Из Португалии в 1560 г. семена завезли во Францию. Во все юго-восточные страны Европы табак проник из Австрии и Германии, куда он был завезен в 1565 г. затем табак завезли в Турцию и во все страны Азии и Африки. В XVII столетии голландские купцы завезли табак в Китай и Японию.

В конце XVI столетия английские торговцы привезли табак в Россию. Однако вначале табак не получил широкого распрост­ранения в России, так как из-за неосторожности курящих в Москве и других городах часто случались пожары. Царь Михаил Фе­дорович не только запретил курить табак, но и ввел различные наказания: курильщиков ссылали в Сибирь, отлучали от церкви, им вырывали клещами ноздри.

Более жестоко преследовали курильщиков в других странах. В Турции курение табака запрещалось законами Корана. Всех, кто нарушал запрет, избивали, высверливали в их носах отверстия, в которые вставляли трубки. В 1633 г. в Константинополе возник большой пожар, и султан Мурад IV запретил курение табака под страхом смертной казни. Курильщиков в это время в Турции было очень уже много, и по всей стране состоялись их массовые казни. Во время турецко-персицкой войны в 1638 г. солдат, куривших табак, вешали, им отрубали головы. В Персии шах Аббас приказал отрезать курильщикам носы и губы, а купца, который привез табак в военный лагерь, приказал сжечь вместе с его товаром.

Несмотря на повсеместные жестокие расправы над куриль­щиками, табак продолжал победоносное шествие по земле. Оно не остановилось и до настоящего времени.

К середине XVII века спрос на табак возрос настолько, что не только торговцы, но и правители государств поняли, что тор­говля табаком является очень выгодным делом, приносящим большие доходы.

Первым табачным королем стал король Англии Карл I. По совету своего придворного он установил дорогие патенты на торговлю табаком, а в 1625 году ввел на табак монополию, чем пополнил свою опустевшую казну.

В России Петр I отменил запрет на употребление табака и разрешил английским торговцам ввозить в Россию табак, за что они вносили в государственную казну огромнейшую пошлину.

Постепенно преследование курильщиков прекратилось. На­чалось быстрое производство табака практически во всех странах. Предвидя большие прибыли, многие правители назначили премии за его разведение, выдавали бесплатно семена и инструкции по выращиванию табака. Это послужило толчком к проникновению табака во все классы и сословия. Люди забыли про религиозные обряды и запреты.

Последствия курения. Многочисленные клинические и экспериментальные исследования доказали, что табак способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, тромбофлебитов. У каждого седьмого курильщика обнаружен облитерирующий эндотерит, - поражающий артериальные сосуды ног, что часто приводит к ампутации и не редко к смерти. Курение табака вредно действует не только на сердце, но и на нервную систему, сначала возбуждая ее, а затем угнетая и притупляя сознание. Известно, что среди тех, кто курит, смертность от всех при­чин вдвое выше, чем у некурящих. Курящие по сравнению с некурящими чаще страдают от кашля, простудных заболеваний, аллергических нарушений. Процесс выздоровления после многих заболеваний органов дыхания и хирургических операций длится дольше и чаще дает осложнения.

Перечень приносимых курением бед, самой ужасной из ко­торых является рак, столь же длинный, сколь и устрашающий: пептическая язва желудка, коронарная болезнь сердца, хрони­ческий бронхит, эмфизема легких и многие др., где влияние табака усугубляет тяжесть течения болезни.

Особенно страшно курение для девушек, так как у курящих вырабатывается больше, чем в норме, мужской половой гормон, увеличивается рост волос. Все токсические вещества табака накапливаются в половых клетках и мужчин, и женщин. Но здесь есть большая разница: половые клетки мужчин - живут два дня и не могут накопить большого количества яда, а вот яйцеклетка живет 12-55 лет, и весь яд, который попадает с сигаретой в организм женщины за все эти годы, накапливается в яйцеклетке и потом достанется ее ребенку, а это может привести к порокам развития.

В последнее время на помощь в борьбе с табакокурением пришла научная и особенно народная медицина. В Венгрии группа врачей разработала и опубликовала научный труд, применяя рекомендации которого, может бросить курить даже самый заядлый поклонник никотина. Используют этот метод уже в течение многих лет. Он заключается в том, что желающему бросить курить вводят гидрохлорид лобелина по 1 см³ три раза в день в течение недели. Лобелин способствует прекращению никотинового голода в организме курильщика. В результате потребность табака снижается. Это помогает легко освободиться от вредной наркотической привычки.

Набор токсических веществ в табаке до 200! Это никотин, радиоактивные вещества, синильная кислота, цианистый водород и др.

Табак разрушает витамины. Одна выкуренная сигарета разрушает столько витамина С, сколько содержится в одном среднем апельсине.

Сообщается, что токсичность сигарет оценивается по качеству содержащихся в них смолистых веществ, никотина и окиси углерода. Основным показателем токсичности, по предложению Международного агентства по изучению рака, является содержание в сигаретах смолистых веществ, которые обладают большой канцерогенной активностью.

Отмечается, что содержание в одной сигарете 15-20 мг смол считается высоким, а более 20 мг на сигарету - очень высоким и давно запрещено во всех цивилизованных странах, которые теперь ориентируются на уровень не выше 12 мг на сигарету. В отечественных сигаретах содержится высокое или очень высокое содержание смол. Следовательно, высокой или очень высокой является и вероятность ракового поражения от наших сигарет, к сожалению, санэпиднадзором России такие концентрации разрешены. Правда, сейчас эти нормы пересматриваются (Богданов, 2007).

При проведении данного опыта студенты должны получить представление о химических аспектах вредного воздействия табачного дыма на организм человека.

Экспериментальная часть

Оборудование и реактивы:

Стакан химический, 100 мл - 1 шт.; стеклянная палочка - 1 шт.; пробирки лабораторные - 4 шт.; стеклянная трубка - 1 шт.; газометр - 1 шт.; вата медицинская; сигареты различных марок; раствор перманганата калия в воде 0,5 моль/л; раствор сульфата железа (III), дистиллированная вода.

 

Ход работы:

1. Зарисуйте в тетради и соберите прибор, изображенный на рисунке 1.

 

Рис.1 Схема прибора для демонстрации опыта «Воздействие табачного дыма на организм человека»: 1 - газометр, 2 - стеклянная трубка, 3 — вата, 4 — сигарета.

 

2. Проведите опыт, для чего сделайте следующее:

- взвесьте на аналитических весах сигарету и кусочек ваты (0,2 г);

- приготовьте 2 пробирки с перманганатом калия (слабо розовой окраски) и 2 пробирки с раствором сульфата железа (Ш);

- заполните газометр водой, поместите в стеклянную трубку вату, сигарету;

- начните выпускать воду из газометра со скоростью 1 л/мин, одновременно подожгите сигарету;

- за 1 см до фильтра или за 2 см до окончания сигареты без фильтра погасите сигарету;

- взвесьте окурок, пепел и вату на аналитических весах;

- отметьте цвет ваты;

- поместите вату в стакан с водой, интенсивно перемешивайте стеклянной палочкой 2-3 минуты;

- прилейте порцию полученного раствора в пробирку с paствором перманганата калия, зафиксируйте обесцвечивание раствора (почему это происходит?);

- аналогичную операцию сделайте с куском ваты, который не использовался в опыте;

- еще одну часть прилейте в пробирку с раствором сульфата железа (III), зафиксируйте фиолетовое окрашивание (почему это происходит?);

3. Повторите опыт, увеличив скорость пропускания воздуха примерно в 2 раза.

- сравните цвет и привес ваты с предыдущим опытом;

- экстрагируйте смолу с ваты гексаном и запишите УФ-спектр;

4. Используя значение привеса ваты и ежедневное количество выкуриваемых сигарет, оцените количественно смолы, попадающие в организм курильщика за 25 и 50 лет курения.

5. Сделайте вывод о причинах вредного воздействия курения на живые организмы.

6. Разберите прибор.

Задание

Познакомьтесь с литературой, повествующей о воздействии табачного дыма на организм человека. На основе изученного материала, сделайте выводы о том, какие вещества являются основными виновниками пагубного воздействия курения. Заполните таблицу:

 

№	Вещество (группа веществ)	Содержание в табачном дыме	Характер воздействия	Степень токсичности

Лабораторная работа №2

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: