Анализ азота и его соединений

АЗОТ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

В обычных условиях N₂- физиологически индифферентный газ. Почти все летучие соединения N₂ ядовиты. Аммиак NH₃ сильно раздражает верхние дыха­тельные пути и глаза, а в больших концентрациях также возбуждает централь­ною нервную систему. Сходно действуют на нервную систему гидразин N₂H₄ и его производные, обладающие одновременно сильным гепатотоксическим дей­ствием. Гидроксиламин NH₂OH вызывает преимущественно превращения гемо­глобина в метгемоглобин и - вторично - распад красных кровяных телец. Рас­пад эритроцитов вызывает, по-видимому, также и азотистоводородная кислота HN₃, в то же время она действует на окислительные процессы в организме, сильно раздражает верхние дыхательные пути и глаза и снижает кровяное дав­ление. Раздражающее действие оказывает и хлористый азот NCI₃.

Закись азота N₂O действует практически как индифферентный газ, а в очень больших концентрациях в смеси с кислородом - как наркотик. Окись азота NO вызывает быстрое превращение гемоглобина крови в метгемоглобин и действует на центральную нервную систему. Двуокись азота NO₂ (N₂O₄) раздражает главным образом легкие, вызывает отек их. Сходно действуют азот­ная кислота HNO₃ и нитрозилхлорид NOСL. Нитриты, а также эфиры азотистой кислоты сильно расширяют сосуды и снижают кровяное давление и переводят гемоглобин крови в метгемоглобин. Нитраты раздражают кожу. Эфиры азотной кислоты действуют наркотически, поражают сердечно-сосудистую систему, а также образуют метгемоглобин.

АЗОТ

N₂M=28,01

Применяется для синтеза аммиака; как хладагент; как инертная среда для ряда химических реакций.

Получается сжижением и фракционированной перегонкой воздуха. Физические и химические свойства. Бесцветный газ. Раств. в воде 2,3 мл/ИХ) г (0°); 0,8 мл/ЮО г (60°). В обычных условиях химически инертен и только с литием образует Li₃N; при высоких температурах его активность возрастает.

Токсическое действие. Действие N₂ проявляется только *при резком сниже­нии давления O₂. При давлении О₂ 100 мм рт. ст. сказываются последствия аноксии. Насыщение организма происходит быстро; выделяется N₂ быстро при снижении давления воздуха.

Животные. При давлении N₂ 5-7 кгс/см² у белой мыши изменяется спо­собность к суммации подпороговых импульсов (Карев), легкая атаксия наблю­дается при 12-18, полный наркоз при 25-34 кгс/см² (Лазарев). Наркотическое действие при экспозиции 30 мин наблюдается при давлении N₂ для кроликов 50 кгс/см², собак 49, кошек 40, морских свинок 40, голубей 37, мышей 35, крыс 33 кгс/см². Симптомы наркотического действия: расстройство координации, общее возбуждение, автоматизм движений, снижение реактивности и, на­конец, развитие наркоза (Чжан Чунь). В случаях успешной декомпрессии последействие N₂ сказывается у животных в течение 1-2 дней в виде резких двигательных расстройств.

Человек. При давлении воздуха 4 км/см² (т. е. при д­­­­­­авлении N₂ 3,2 км/см²) отмечались смешливость и болтливость, замедление реакции на зрительные, слуховые, обонятельные раздражения, на прикосновение, ослабление умственной деятельности. При 10 кгс/см² (давление N₂ 8 кгс/см²) резкое расстройство мышечных движений. Водолаз после 5 мин пребывания на глу­бине 100 м (давление N₂ 8 кгс/см²) жаловался на головокружение, цветные круги перед глазами, возбуждение, как бы опьянение, помутнение сознания, расстройство координации движений. На глубине свыше 100 м наркотическое действие N₂ уже не дает водолазу возможности работать. При повышенном давлении (кессонные, водолазные работы) N₂ воздуха раство­ряется в крови и тканях тела и, выделяясь из них в виде пузырьков при быстрой декомпрессии, вызывает «декомпрессионные» заболевания, или «кессонную бо­лезнь» (Якобсон).

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. При работе с жидким N₂ защ­­­­итные перчатки, очки; вентиляция помещений, обеспечение безопасного транс­порта. При водолазных работах применение гелия вместо N₂, смеси Не и О₃ вместо воздуха.

Аммиак

NH₃ M=17,03

Встречается при очистке воды, керосина и некоторых минеральных масел; на сахарных заводах; при дублении кожи; в воздухе помещений, где стоит скот; входит в состав клоачных газов (вместе с сероводородом); содержится в неочищенном ацетилене.

Применяется для производства азотной кислоты, нитрата и сульфата аммо­ния, жидких удобрений (аммиакатов), мочевины, соды, в органическом синтезе, при крашении тканей, светокопировании (на диазониевой бумаге), в качестве хладагента в холодильниках, при серебрении зеркал.

Получается прямым синтезом из газообразных водорода и азота при давле­нии обычно 280-350 ат и 450-500° (в присутствии катализаторов). В меньших количествах получается при коксовании каменного угля перегонкой с известью «аммиачной воды» (первая фракция при сухой перегонке угля).

Физические и химические свойства. Бесцветный газ с удушливым резким запахом (порог восприятия 0,037 мг/л) и едким вкусом. Т. плавл. -77,75°; т. кип. -33,35°; плоти. 0,771 г/л (0°), 0,59 г/л (25°). Раств. в воде около 750г/л, или 526 г/л; коэфф. раств. в воде 762,6. Растворим в эфире и других органи­ческих растворителях. Пределы взрывоопасных концентраций в воздухе 15- 28%, в кислороде 13,5--79%, в закиси азота 2,2-72%. На воздухе NH₃ быстро переходит в (NH₄)₂CO₃ или поглощается влагой. При обычной температуре устойчив. Весьма реакционноспособен, вступает в реакции присоединения, заме­щения и окисления. Водный раствор, имеет щелочную реакцию вследствие образования гидрата окиси аммония NH*H. В продажу поступает в виде водных растворов, содержащих 28-29% (объемн.) NH₃, 10% раствора NH₃ (на­шатырный спирт) или сжиженного NH₃ в стальных цилиндрах.

Острое отравление. Животные. Сильное раздражение верхних дыхательных путей, конъюнктивы и роговицы глаз; изо рта и носа выделения пенистой жид­кости, иногда с примесью крови. Нарушение свертываемости крови в результате прямого действия на протромбин, повышение содержания остаточного N₂ в крови за счет быстрого- накопления в ней NH₃; лейкоцитоз, увеличение содержа­ния общего белка и сахара. При еще больших концентрациях обнаруживается прижигающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и рта, возможен отек легких. Рефлекторно вызы­ваемые остановки дыхания и кровообращения могут привести к смерти. На вскрытии - признаки отека легких, кровоизлияния под плеврой. Окись углерода потенцирует действие NH₃.

Пороговая концентрация, вызывающая при 2-часовой экспозиции у белых мышей изменения активности холинэстеразы и каталазы в крови, 0,01 мг/л; изменение нервно-мышечной возбудимости - 0,03 мг/л. Пороговая концентрация по . изменению нервно-мышечной возбу­димости для белых крыс 0,085 мг/л. У белых крыс, морских свинок, кроликов и кошек легкое раздражение замечается при 4-часовом воздействии около 0,35 мг/л; 3,5-5 мг/л при воздействии 1,5-4 ч опасны для жизни или ведут к воспалению легких. Концентрация 7,0 мг/л при воздействии до 3,5 ч приводит к смерти. При концентрациях свыше 14 мг/л - быстрая смерть. Абсолютно смертельная концентрация для мышей при 2-часовой экспозиции 6 мг/л, ЛК₅₀= 4,6 мг/л. Для крыс ЛК₅₀=18,6 мг/л (при экспозиции 5 мин), 12,1 мг/л (15 мин), 7,04 мг/л (30 мин) и 7,87 мг/л (60 мин). При на­кожных аппликациях для крыс ЛК5о= 112 мг/л (экспозиция 15 мин), 71.9мг/л (30 мин) и 48,4 мг/л (60 мин).

Человек. Высокие концентрации вызывают обильное слезотечение и боль в глазах, удушье, сильные приступы кашля, головокружение, боли в желудке, рвоту, задержку мочи. Тяжелое отравление протекает на фоне резкого умень­шения легочной вентиляции, острой эмфиземы, увеличения печени, ацидоза, по­вышения глутаминоксалатной и глутамнипируватной активности. По данным Bittersohl, уже через несколько минут после массивного воздействия NH₃ наступает мышечная слабость с повышенной рефлек­торной возбудимостью, тетанические судороги; резко снижается порог слуха, вследствие чего сильный звук вызывает новый приступ судорог. Нарушается обмен глутаминовой и кетоглутаровой кислот в коре головного мозга, значи­тельно уменьшается способность тканей утилизировать кислород; NH₃ обладает также курареподобным действием. После действия очень высоких концентраций пострадавшие иногда сильно возбуждены, находятся в состоянии буйного бреда, не способны стоять. Наблюдаются резкие расстройства дыхания и кровообра­щения; в ближайшие часы (иногда и в первые минуты) после отравления может наступить смерть от сердечной слабости или остановки дыхания в фазе вдоха при спазме голосовой щели (рефлекс тройничного нерва). Чаще смерть насту­пает через несколько часов или дней после несчастного случая от отека гортани или легких. В ряде случаев причиной гибели является воспаление бронхов и легких. Возможен химический ожог глаз и верх­них дыхательных путей . На вскрытий людей, погибших на 2 день после острого отравления, обнаружен, помимо отека легких, некроз слизистой оболочки мелких бронхов; у погибших на 4 и 14 день - множественные абсцессы легких и межуточный нефрит.

Последствиями перенесенного острого отравления могут быть помутнение хрусталика, роговицы, даже ее прободение и потеря глаза; охриплость или полная потеря голоса, хронический бронхит, эмфизема легких, бронхоэктазы, субатрофический фаринголарингит; кровохарканье; возможна активизация туберкулез­ного процесса. Dupuy et al. обнаружили у рабочего, перенесшего острое отрав­ление, тяжелый геморрагический гастрит. После отравления с потерей сознания в дальнейшем отмечались изменения личности, снижение интеллектуального уровня с выпадением памяти, неврологические микросимптомы (тремор рук, на­рушение равновесия, тики, понижение тактильной и болевой чувствительности); головокружения, нистагм, гиперрефлексия. При небольших кон­центрациях - более легкое раздражение глаз и слизистой носа, чихание, слюно­течение, легкая тошнота и головная боль, покраснение лица, потливость, боль в груди, позывы на мочеиспускание.

Порог обонятельного ощущения (в мг/л) 0,00050-0,00055: минимально дей­ствующая концентрация 0,00045; минимальная концентрация, вызывающая изме­нение биопотенциалов головного мозга, 0,00035. По данным Алпатова, 0,01 мг/л не вызывает изменений электрической активности мозга, дыхания и кожно-гальванического рефлекса. При концентрациях 0,04-0,08мг/л резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей, вплоть до рефлекторной задержки дыхания, головная боль. Вдыхание 0,003 мг/л в течение 8 ч вызывает тенденцию к уменьшению утилизации кислорода и замедление пульса. При кратковременном вдыхании (в мг/л) 0,07-0,1 раздражение в носу и в полости рта, при 0,49 - раздражение глаз, при 1,2 - кашель, диспноэ, воз­можен отек легких 0,25 мг/л можно выдержать, хотя и с трудом, в течение часа. По другим данным, работа возможна при 0,07-0,14 мг/л NH₃, затруднительна при 0,14-0,21 мг/л, невозможна при 0,35-0,7 мг/л, причем последние концентрации могут оказаться опасными для жизни.

Хроническое отравление. Животные. Кролики, кошки и собаки привыкают к NH₃ и потому могут месяцами выдерживать ежедневное вдыхание (по 8 ч) 0,7-1,0 мг/л . Но при концентрациях 1 мг/л морские свинки и кролики погибали через 4-10 дней. На вскрытии - гнойное воспаление дыхательного горла и бронхов, воспаление легких, иногда геморрагическое, фибринозный или гнойный плеврит. Непрерывное в течение 30 дней вдыхание 0,47 мг/л сопровождалось раздражением слизистых оболочек глаз и -верхних дыхательных путей, а также кровоизлияниями в легких и жировой дистрофии печени у собак. Отравление морских свинок в течение 18 недель кон­центрациями 0,12 мг/л вызывало патологические изменения со стороны внут­ренних органов, особенно печени и селезенки. Круглосуточное отравление крыс в течение 84 дней или ежедневное (по 5-6 ч) в течение 7 месяцев 0,02 мг/л вызывает изменение функционального состояния нервной системы, угнетение активности холинэстеразы и окислительно-восстановительной функции крови, уменьшение содержания в крови и печени общего и свободного витамина В), повышение экскреции копропорфирина и аммиака с мочой. Концентрация 0,002 мг/л изменяла только окислительно-восстановительные функции крови, а 0,0002 мг/л оказалась недействующей.

Человек. Концентрации 0,0008-0,0036 и 0,0002-0,016 мг/л при транспорти­ровке жидкого NH₃ на морских судах вызывали у моряков жалобы на сниже­ние трудоспособности, головные боли, плохой сон и аппетит, повышенную разд­ражительность. Объективно зарегистрированы значительные сдвиги высшей нервной деятельности, тенденция к гипотонии, тахикардия, эозинопения, сниже­ние фагоцитарной активности лейкоцитов, активности пропердиновой системы крови и титра комплемента; сначала стимуляция (при стаже до года), позже угнетение (при стаже более года) гемопоэза. У рабочих химических заводов выявлены (при 0,0005-0,024 мг/л) аносмия или гипосмия, неврастения, понижение биоэлектрической активности голов­ного мозга, повышение активности глутаминопировиноградной трансаминазы и снижение уровня витамина С в крови, уменьшение выведения мочевины, увели­чение потребности в витамине В₁. Повышена заболеваемость катарами верхних дыхательных путей, ангинами, тонзилитами. Отмечены сдвиги в жировом и белковом обмене и учащение забо­леваний катаром верхних дыхательных путей у подростков, проходящих прак­тику на заводе, даже при 3-часовом рабочем дне и концентрациях, не превы­шающих предельно допустимые. Совместное действие NH₃ и H₂S вы­зывало у рабочих канализационной сети потерю обоняния, хронические катары носа, носоглотки и бронхов.

Действие на кожу. При концентрации 1% (объемн.)-7 мг/л - наблюдает­ся легкое раздражение влажной кожи, при 2% заметное раздражение, а 3% через несколько минут могут вызвать ожог с образованием пузырей. При попа­дании в струю газа, например при авариях с аммиачными холодильными ма­шинами, могут, наряду с проявлениями общего отравления, наблюдаться краснота кожи, отек, отдельные фиолетово-красные пятна с фестончатыми, хо­рошо очерченными краями, напряженные серозные пузыри на воспаленном фоне размером с гусиное яйцо, нарушение целостности поверхностных слоев кожи, резко очерченные, мокнущие, с желтоватой окраской дефекты кожи. У лаборантов, имеющих контакт с NH₃, Цыркунов наблюдал дерматит с гиперемией, пузырьками, папулами и шелушением на боковых по-

верхностях пальцев рук. Morris сообщает о крапивнице у двух рабочих, развив­шейся через час после того, как они покидали помещение, где в воздухе был NH₃. Нашатырный спирт действует на кожу слабее других щелочей, но все .же может вызвать сильную боль, покраснение и - при более длительном воздей­ствии - образование пузырей. Попадание его в глаза может привести к полной слепоте.

Неотложная терапия. При попадании брызг NH₄OH в глаза немедленно обильное промывание широко раскрытого глаза водой или 0,5-1% раствором квасцов; вазелиновое или оливковое масло. При резких болях - 1-2 капли 1% раствора новокаина или 1 капля 0,5% раствора диканна с адреналином (1:1000). Надеть очки-консервы. В последующем применяют закапывание 0,1% раствора ZnSO4, 1% раствора Навоз или 30% раствора альбуцида. При пора­жении кожи - обмывание чистой водой, наполнение примочки из 5% раствора уксусной, лимонной, виннокаменной или, соляной кислот. При отравлении NH₃ через дыхательные пути - свежий воздух, вдыхание теплых водяных паров (лучше с добавлением уксуса или нескольких кристаллов лимонной кислоты), 10% раствора ментола в хлороформе. Пить теплое молоко с боржомом или содой. Кодеин (по 0,015 г) или дионин (по 0,01 г). При удушье-кислород (вдыхать до уменьшения одышки или цианоза); при спазме голосовой щели- тепло на область шеи, теплые водные ингаляции, атропин (подкожно. 1 млО,1% раствора), при необходимости - трахеотомия. При нарушениях или остановке дыхания - искусственное дыхание. По показаниям - камфара, кофеин, кордиа­мин, коразол, успокаивающие средства (настойка валерьяны, бромиды). Лече­ние развивающегося отека легких.

Распределение в организме. В дыхательных путях у собаки определялось. 75-80%. В крови здоровых людей содержится 0,05-0,90 мкг/мл плазмы крови.

Предельно допустимая концентрация 20 мг/м³.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Промышленный противогаз КД. Время защитного действия при концентрации NH₃ 2,3 мг/л 240 мин, для противогаза КД с фильтром 120 мин. При отсутствии в воздухе органических веществ возможно использование противогаза марки М с защитным временем 90 мин. Противогазы должны сменяться немедленно при ощущении самого сла­бого запаха. Защитные очки марки ПО-3 и др. Перчатки из щелочестойкой резины. Спецодежда из плотной ткани. Герметизация всей аппаратуры, комму­никаций, транспорта самого NH₃, аммиачной воды и т. д. Местная н общая вентиляция рабочих помещений, где возможно образование н выделение в воз­дух NH₃. Меры предосторожности при получении NH₃ путем синтеза из азота и во­дорода или с использованием природного газа см. у Косоурова, при использо­вании в качестве удобрения см. «Правила и нормы техники безопасности и пром. санитарии для проектирования, строительства, эксплуата­ции и производства углеаммонийных солей (водного аммиака и др.)

Рекомендуется периодическое обследование верхних дыхательных путей работающих с NH₃, организация ингаляториев, включение в ежедневный рацион работающих с NH₃ 160 мг витамина С, 2,5 мг витамина B₁ и 1 г глутаминовой кислоты.

Определение в воздухе основано на образовании окрашенного в желто- бурый цвет иодида димеркураммония при взаимодействии NH₃ с реактивом Несслера. Чувствительность 1 мкг в анализируемом объеме. Определению ме­шают аммонийные соли, сероводород, альдегиды и некоторые амины жирного ряда. Другой метод основан на образовании окрашенного в синий цвет индофенола при взаимодействии NH₃ с гюпохлоритом и фенолом в присут­ствии нитропруссида натрия. Чувствительность 0,1 мкг в анализируемом объеме.

Нитрит натрия

NaNO₂М = 69,00

Применяется в производстве органических красителей; в пищевой промышленности; для пассивирования стальных изделий; в резиновой и текстильной промышленности, в гальванотехнике.

Получается абсорбцией раствором соды нитрозных газов производства азот­ной кислоты и очисткой, упариванием и кристаллизацией полученной емки нит­рита и нитрата натрия.

Физические и химические свойства. Бесцветные или желтоватые кристаллы. Т. плавл. 271°; плоти. 2,17: выше 320° разл., не доходя до кипения; раств. в воде 81,8 г/ЮО г (20°). 163 г/ЮО г *О').

Токсическое действие. Вызывает расширение сосудов вследствие пареза со­суда - двигательного центра (при больших дозах - и вследствие непосредственного действия на кровеносные сосуды), а также образование в крови метгемоглобина.

Животные. При вдыхании белыми крысами аэрозоля в течение 4 ч ЛК₁₀₀=0,0079 мг/л, ЛК₅₀=0,0055 мг/л, пороговая (по действию на активность каталазы крови и фосфатазы нейтрофилов)-0,0012 мг/л. Моло­дые животные более чувствительны. Повторное воздействие аэрозоля (0.000Змг/л, 4 ч ежедневно, 30 дней) снижает активность каталазы и повышает активность щелочной фосфатазы в нейтрофилах крыс, начиная со 2 недели опытов; отме­чена также адинамия и цианоз кожных покровов; молодые животные отставали в росте. Хроническое отравление (0,000125 мг/л, 4 ч ежедневно, 5 месяцев) изменяет порог нервно-мышечной воз­будимости крыс, повышает активность щелочной фосфатазы; 0,000025 мг/л не из­меняет этих показателей. Воздействие небольших доз может привести к образованию канцерогенных нитрозаминов.

Человек. Прием 3 г вызывал головокружение, рвоты, бессознательное состоя­ние. В крови при этом - тельца Гейнца. Описаны случаи тяжелой метгемоглобинсмии у детей при использовании колодезной воды с высоким содержанием нитритов, но возможно и бессимптомное течение нитритной метгемоглобинемни. Рабочие, имеющие контакт со смазочно-охлаждающими жидкостями, содержащими 3% NaNO₂, жалуются на слабость, быструю утомляемость, голов­ные боли, плохой аппетит и сон, тянущие боли в конечностях и суставах. По данным Мадорского и Воронина, сходная картина наблюдается при работе с жидкостью, состоящей из смеси 0,3% NaNО₂ и 1% раствора триэтанол- амина (в зоне дыхания рабочих 0,0009-0,0015 мг/л NaNO₂). Головная боль, появляющаяся обычно через 3-5 месяцев после начала работы, локализуется преимущественно в височной области; рабочие жалуются также на боли в обла­сти сердца и онемение пальцев рук. При обследовании-сосудистая дистония, главным образом периферических и церебральных сосудов, заметное отижотие височно-плечевого коэффициента, ангиоспазмы (симптом «белого пальца»), сни­жение умственной работоспособности, ослабление нервных процессов, признаки атрофии слизистой оболочки носоглотки, небольшое снижение содержания гемо­глобина, эритроцитов и тромбоцитов, смещение кислотно-щелочного равновесия в сторону щелочности. У подростков, работающих при 0,000023-0,000049 мг/л, - преходящее повышение кровяного давления, незначительное возбуждение центральной нервной системы, замедление восстановления пульса и кровяного давления после дозированной физической нагрузки.

Действие на кожу. Многократные аппликации 0,5-10% водных растворов на кожу морских свинок и белых мышей (60 дней) раздражения и сенсибилизации не вызывают. Однако после повторного смачивания кожи на лапках морских свинок (3% раствор, 8 ч ежедневно) часть животных погибаем. На вскрытии - кровоизлияния в миокарде, селе­зенке, печени, легких и мозге, что характерно для отравления метгемоглобино - образователями.

У рабочих отмечают пожелтение кожи на ладонях, гиперемию, цианоз и отеч­ность кистей рук, а иногда и тыла стоп; шелушение, трещины, пузырьковые высыпания, ломкость ногтей; значительные изменения капилляров.

Превращения в организме и выделение. Нитриты находятся в виде следов в организме здорового человека; они обнаружены в слюне, слизи из носа, брон­хов, в слюнных железах, легочной ткани, почках, белом веществе мозга, лимфа­тических железах. Малые количества нитритов в организме человека окисляются в нитраты; только при введении больших доз нитритов последние появляются в моче. Предполагается, что в организме образуются также нитрозамины.

Предельно допустимая концентрация. Рекомендуется 0,05 мг/м³ в виде аэро­золя.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Защита кожи рук. Замена NaNO₂ при использовании в качестве антикоррозионного покрытия и в охлаждающих ваннах при обработке металлов. В случаях невозможности замен» - снижение концентрации NaNO₂ в растворах до 1,5% и ниже. Исключение пря­мого контакта работающих с NaNО₂ и его растворами. Местные укрытия и вы­тяжные устройства над ваннами с растворами. Контроль за концентрацией аэрозоля NaNO₂ в воздухе рабочей зоны.

Определение в крови можно выполнять с помощью автоматического анализатора. Кровь подвергают диализу. В диализате проводят диазотирование нитритов сульфаниловой кислотой, а затем реакцию с N-(1-нафтилэтилендиамином).

Нитрит калия

KNO₂ M=85,ll

Применяется в производстве азокрасителей н некоторых органических со­единений.

Получается восстановлением расплавленного KNО₂ свинцом; пропусканием SO₂ через нагретую смесь KNO₃ и СаО.

Физические и химические свойства. Бесцветные или желтоватые кристаллы, расплывающиеся на воздухе. Т. плавл. 387°; плоти. 1,915; раств. в воде 280 г/100г (0°); 413 г/100 г (100°).

Токсическое действие, по-видимому, сходно с действием NaNO₂.

Животные. Хроническое воздействие (с питьевой водой в дозе 4 г/л в тече­ние 100-240 дней) вызывает у морских свинок снижение рождаемости; при 5-10 г/л потомство не появлялось, часть самок погибала, на вскрытии - дистро­фические изменения плаценты, воспалительные изменения шейки матки.

Человек. 0,1г при приеме внутрь вызывает у человека покраснение лица, учащение пульса, понижение кровяного давления, шум в голове. Дозы 0,3-0,5 г вызывают, кроме того, желудочно-кишечные расстройства, обильное отделение пота, синюху, одышку, головокружение, сонливость, преходящие расстройства зрения.

Нитрат натрия

(Натриевая селитра, чилийская селитра)

NaNO₃М = 84.99

Применяется как удобрение; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиро­технических смесей.

Получается из природных залежей выщелачиванием горячей водой и кри­сталлизацией; абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы. Т. плавл. 309,5°; плоти. 2,257; разл. при 380°на нитрит и кислород; раств. в воде 88 г/100 г (20°), 176 г/100 г (100°).

Токсическое действие.

Животные. При добавлении в корм кроликам 0,5-1,0 г/кг NaNO₃ через несколько дней увеличенное отделение мочи, усиленное выделение продуктов азотистого обмена с мочой. При более длительных опы­тах - также пониженный аппетит, исхудание, понос. Добавление к обычному корму кроликов и крыс NaNO₃ вызывало повышенное содержание в крови метгемоглобина; у крыс введение в желудок в течение 30 дней по 40,8 мг/кг снижало активность пищеварительных ферментов - кишеч­ной щелочной фосфатазы, энтерокиназы и панкреатической липазы.

Человек. У рабочих, занятых добычей селитры на севере Чили, примерно через год появлялись (главным образом, на ладонях и подошвах ног) утолщения кожи, достигавшие 1,3 см в диаметре и болезненные при надавливании. В ряде случаев, даже если рабочий давно оставил работу, через 12-15 лет эти утол­щения превращались в раковые опухоли.

Способность нитратов восстанавливаться в организме в нитриты часто приводит к образованию метгемоглобнна. При употреблении в пищу воды, содер­жащей 50-100 мг/л нитратов, резко увеличивается число лиц с повышенным содержанием метгемоглобина в крови. Особенно страдают дети. Опи­сано много смертельных отравлений грудных детей; при 20-40 мг/л содержание метремоглобина у детей может возрастать до 5% и выше.

Нитрат калия

(Калийная селитра)

KNO₃ М=101,ll

Применяется как удобрение, а также в производстве порохов, в пиротехнике, в пищевой и стекольной промышленности. Получается конверсией NaNO₃ и KCl при 80-122°С.

Физические и химические свойства. Бесцветные кристаллы. Т. плавл. 334°; плоти. 2,11; разл. выше 338° на нитрит н кислород; раств. в воде 31,5 г/100 г (20°), 245 г/100 г (100°).

Токсическое действие.

Животные. При введении в желудок белым крысам смеси калийной и . аммиачной селитры (10 и 100 мг/л) через 10 дней отмечена метгемоглобинемия, отставание в росте, нарушение эмбриогенеза; у морских сви­нок способность к воспроизведению потомства нарушалась при больших дозах Н. К.

Человек. В производстве черного пороха (смесь селитры, серый угля) у ра­бочих наблюдались изъязвления слизистой носа и даже прободение носовой пере­городки уже после нескольких месяцев работы. см. также Нитрат натрия.

Нитрат кальция

(Кальциевая селитра, норвежская селитра)

Ca(NO₃)₂ М=164.09

Применяется как удобрение.

Получается на основе нитрозных газов производства азотной кислоты.

Физические и химические свойства. Т. плаил. 561°; разл. при 500°; плота. 2,36; растя, в воде 126 г/ЮО г (20°), 363 г/ЮО г (100°). Безводная соль и кри­сталлогидраты очень гигроскопичны.

Токсическое действие. Имеет значение лишь раздражающее и прижигающее действие технического продукта, выражающееся в покраснении кожи, зуде, изъязвлениях, иногда глубоких и занимающих обширную поверхность, медленно за­живающих и оставляющих большие рубцы. Поражаются участки кожи, на кото­рых имеются хотя бы незначительные ранки, царапины и другие нарушения ее целостности.

Индивидуальная защита.

Меры предупреждения. Мытье после работы, применение защитных мазей типа мази ХИОТ и других ожиряющих смазок. Защитные перчатки.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТО6

И ИХ ИОНОВ

7.1. АММОНИЙНЫЕ ИОНЫ И АММИАК

При относительно высоком содержании аммонийных ионов или аммиака, превышающем 10 мг/л, рекомендуется титриметрический метод определения с предварительной отгонкой аммиака в раствор борной кислоты. Следует учитывать, что если отгонку проводить из сильнощелочного раствора, то при этом возможен гидролиз некоторых азотсодержащих органических веществ с образованием аммиака. Поэтому отгонку надо вести при соответствующем рН исходного раствора.

При низком содержании NH⁺₄ и NH₃, когда отсутствуют мешающие вещества, можно отгонку не проводить, но она все же обязательна при наличии мути, сильно окрашенных в растворе веществ, кислотности, превышающей 100 мг/л, и щелочности, превышающей 500 мг/л. Из приведенных фотометрических методов на первое место следует поставить фенольно-гипохлоритный метод, поскольку применимость его значительно меньше зависит от присутствия мешающих веществ. Все нейтральные летучие соединения, которые могли бы помешать определению, например альдегиды, кетоны, спирты, рекомендуется предварительно удалить подкислением пробы и отгонкой. Одновременно удалится и сероводород, сильно мешающий определению. Последний можно также удалить введением небольшого количества карбоната свинца перед отгонкой аммиака из слабощелочной среды.

7.1.1. Предварительная отгонка

Предварительную отгонку аммиака рекомендуется проводить при pH=9.5 (если предполагается присутствие цианатов, а также большинства азотсодержащих органических соединений, при рН = 7,4 (когда предполагается присутствие карбамида) и из сильнощелочной среды (если анализируют сточные воды, содержащие большие количества фенолов-сточные воды коксохимических заводов, газогенераторных предприятий и др.). Если наряду с фенолами присутствуют вещества, гидролизующиеся в щелочной среде, то отгонку надо провести дважды: сначала при рН = 7,4, собирая отгон в разбавленный раствор сильной кислоты, потом подщелочив этот отгон до сильнощелочной реакции.

Поглотителем аммиака служит раствор борной кислоты, когда определение заканчивают титрованием или фотометрическим методом с реактивом Несслера. При применении фенол-гипохлоритного метода отогнанный аммиак поглощают раствором серной кислоты. Отгонку проводят из круглодонной колбы вместим мастью от 800 до 2000 мл с вертикальным холодильником, конец которого (или форштосс) надо погрузить в раствор кислоты, нахолящейся в приемнике.

Реактивы

Боратный буферный раствор), рН = 9,5. К 500 мл 0,025 М раствора тетрабората натрия содержащего 9,5 г/л Na₂B₄O₇ 10H₂O) приливают 88 мл 0,1 н. раствора NaOH и разбавляют безаммиачной водой до 1 л.

Фосфатный буферный раствор, рН = 7,4. В дистиллированной воде, не со­держащей аммиака и аммонийных солей, растворяют 14,3 г безводного KH₂PO₄ и 68,8 г безводного К₂НРО₄ и разбавляют такой же водой до 1 л.

Дехлорирующий раствор, 1 мл одного из нижеследующих растворов может восстановить до 1 мг/л остаточного хлора в 500 мл пробы.

Арсенат натрия, 1 г NaAsO₂ растворяют в безаммиачной воде и разбавляют до 1 л.

Сульфит натрия, 0,9 г Na₂SO₃ растворяют в безаммиачной воде н разбавляют до 1 л.

Тиосульфат натрия, 3,5 г Na₂S₂O₃ 5H₂O растворяют в безаммиачной воде и разбавляют до 1 л.

Поглощающий раствор. Растворяют 40 г Н₃ВО₃ в безаммиачной воде и разбавляют такой же водой до 1 л. При определении фенолгипохлоритным методом поглощающим раствором служат 40 мл 0,2 н. 1-12504 или НС1.

Ход отгонки. Отгонку следует проводить в комнате, воздух которой не содержит аммиака. В колбу для отгонки вместимостью 800-1000 мл помещают 400 мл анализируемой сточной воды (или меньший объем, разбавленный до 400 мл безаммиачной водой), Если проба содержит «активный хлор», ее предварительно де­хлорируют добавлением эквивалентного количества одного из перечисленных выше дехлорирующих реагентов. Нейтрализуют, если надо, пробу до рН = 7 разбавленной кислотой или щелочью, определив необходимое количество титрованием отдельной пор­ции. Затем приливают 25 мл буферного раствора (pH=9.5 или 7,4 в зависимости от предполагаемых загрязнений) или 20 мл раствора едкого натра при анализе фенольных вод. В приемник наливают 50 мл поглощающего раствора. Отгоняют 300 мл жидкости, количественно переносят отгон в мерную колбу вмести­мостью 500 мл, разбавляют до метки безаммиачной дистиллиро­ванной водой и перемешивают.

7.1.2. Титриметрический метод

Реактивы

Бромфеноловый синий. В 3,00 мл 0,05 н. раствора едкого натра растворяют 0,1г бромфенолового синего и разбавляют до 100 мл дистиллрованной водой.

Метиловый красный. В 7,4 мл 0,05 н. раствора едкого натра растворяют 0,1 г метилового красного и разбавляют до 100 мл дистиллированной водой.

Стандартный раствор серной кислоты, 0,02 н.; 1 мл этой кислоты соответствует 0,28 мг аммонийного азота, 0,36 мг NH⁺₄, 0,34 мг NH₃.

Ход анализа. К аликвотной части полученного после перегонки раствора (или ко всему раствору, не разбавляя его в мерной f колбе) прибавляют несколько капель того или другого индикатора и титруют 0,02 н. раствором серной кислоты до изменения окраски индикатора. В качестве раствора-свидетеля используют дистиллированную воду, освобожденную от СО₂ кипячением, при­бавляют те же количества раствора борн