Токсическое действие соединений бора, алюминия и таллия на живой организм

Избыток бора вреден для организма человека, так как угнетает ферменты амилазы, протеиназы, уменьшает активность адреналина (соединения фенольной природы), с которым борная кислота образует прочные комплексы. Употребление пищевых продуктов с большим содержанием бора нарушает в организме обмен углеводов и белков, что приводит к возникновению эндемических кишечных заболеваний – энтеритов. При попадании в организм через желудочно-кишечный тракт вызывает тошноту, оказывает вредное действие на ЦНС, симптомы которого описаны под названием «боризм». При отравлении появляются тетонические судороги, чувство страха.

Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря доволь­но высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Для выведения из организма солей борной кислоты применяют жидкую магнезию (водная суспензия оксида магния МgO):

МgO + 2НС1 ® МgС12 + Н2О

МgС12 + Nа2В4О7 ® МgВ4О7 + 2NаС1

Противоядием при отравлении солями алюминия (Аl3+) является гидрофосфат натрия (Nа2НРО4):

Al3+ + Na2HPO4 ® AlPO4¯ + 2Na+ + H+

Таллий относится к очень токсичным элементам. Ион Тl+ обра­зует прочные соединения с серусодержащими лигандами. Это приводит к подавлению активности ферментов, содержащих сульфгидрильные группы –SН. Образование прочных соединений объясняет теория Пирсона (ЖМКО): Тl+ − мягкая кислота реагирует с мягким основанием R–S–H

R–S–H + Tl+ ® R–S–Tl + H+

м.о. м.к.

Даже весьма незначительные количества соединений Тl+ при попада­нии в организм вызывают выпадение волос. В качестве противоядия при отравлении ионами Тl+ используют аминокислоту цистеин HS-CН2-СН-(NH2)-СООН:

Тl+ + HS–CН2–СН–(NH2)–СООН ® Tl–S–CН2–СН–(NH2)–СООН + H+

Для качественного обнаружения соединений бора, алюминия и таллия используются осадочные реакции или реакции получения продуктов с ярко-выраженной окраской.

Для бора:

Nа2B4О7 + Н2SО4 (конц.) + 5Н2О ® Nа2SО4 + 4Н3ВО3

Н3ВО3 + 3C2H5OH B(OC2H5)3­ + 3H2O

B(OC2H5)3 – борноэтиловый эфир при горении окрашивает пламя в зелёный цвет.

Для алюминия:

4Al(OH)3 + 2Co(NO3)2 2Сo(AlO2)2 + 4NO2­ + O2­ + 6H2O

тенарова синь

Для таллия:

2TlCl + K2Cr2O7 ® Tl2Cr2O7¯ + 2KCl

Tl2Cr2O7 − осадок оранжево-красного цвета.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) алюминия и бора законо­дательством России не регламентированы. ПДК для бора ориенти­ровочно находится в пределе 30 мг/л. Летальная доза соединений бора для взрослых составляет 15-20 г, а для детей 5-6 г. В опытах на белых крысах и кроликах безвредной для алюминия является доза 1 мг/кг веса или концентрация 20 мл/л в расчете на алюминий. Для наиболее токсичной соли Аl(NO3)3 летальная доза LД50 составляет 264 мг/кг.

ПДК для таллия в питьевой воде не установлена, учитывая его высокую токсичность не допускается присутствие следов соединений таллия. Летальная доза LД50 = 32 мг/кг в расчете на ион таллия.

Тема II. р-Элементы IV группы: углерод, кремний, олово, свинец