Инструктивная карточка для проведения эксперимента "Обнаружение минеральных веществ на коже"

Тема: МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА В КОЖНЫХ СМЫВАХ

О п ы т . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФАТОВ В КОЖНЫХ СМЫВАХ

К 2 мл смыва добавить по 0,1 мл молибдатного реактива (2,5 %-ный раствор молибдата аммония в 5 М серной кислоте) и 0,5 %-ного раствора аскорбиновой кислоты. Пробу перемешать и поставить в кипящую водяную баню на 10 минут. В присутствии фосфатов развивается синее окрашивание, интенсивность которого пропорциональна концентрации фосфата.

В крови человека неорганические фосфаты содержатся в количестве 30–60 мг на 1 л (фосфатный буфер). Ежесуточно через почки выделяется до 0,6 г фосфатов, но, как мы видим из этого опыта, часть фосфатов выделяется и через кожу.

Реакция восстановления фосфорно-молибденовой гетерополикислоты в «молибденовую синь» описана еще в 1925 году Фиске и Суббароу и широко применяется для определения фосфатов в различных объектах (вода, пищевые продукты, корма и др.)

Вместо аскорбиновой кислоты иногда используются другие восстановители (эйконоген, хлорид олова). При наличии фотоколориметра можно определять фосфаты количественно.

Что касается фосфора, входящего в состав органических веществ (АТФ, креатинфосфат, фосфолипиды, фосфопротеины и др.), то его можно определять после гидролиза или минерализации органического материала.

О п ы т. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРИД-АНИОНОВ

Ионы хлора, присутствующие в кожных смывах, обнаруживаются довольно просто. К 1–2 мл смыва добавить 1–2 капли 0,2 %-ного раствора нитрата серебра. Наблюдается нарастающее помутнение пробы, свидетельствующее о реакции:

Cl^– + AgNO₃ = AgCl + NO₃^–

Помутнение, однако, может быть достаточно слабым, поэтому лучше параллельно поставить контрольную пробу (дистиллированная вода + нитрат серебра) и сравнить обе пробы. Попутно отметим, что данная реакция очень хорошо получается с морской и минеральной водой, что вполне понятно.

Под действием органических компонентов кожного смыва происходит побочная фотохимическая реакция восстановления катионов серебра с образованием коллоидного раствора металлического серебра: раствор становится красно-коричневым.

Ag⁺ + е^–   Ag^o

Следовательно, обнаружение хлоридов желательно вести при слабом освещении. О самой фотохимической реакции с нитратом серебра будет сказано в разделе, посвященном анализу воды. А сейчас еще несколько замечаний. Рабочий раствор нитрата серебра лучше (экономнее) готовить малыми порциями (5–10 мл) на свежей дистиллированной воде и хранить в склянке из темного стекла. Нитрат серебра (ляпис) – нужный для многих химических опытов реагент: реакции на альдегиды, углеводы и т. п. Его необходимо иметь в кабинете химии; один из источников его добывания – аптечная сеть. В медицинской практике его используют как антисептик. При рациональном использовании 0,5–1,0 г должно хватить на многие опыты. Надо напомнить, что при попадании на кожу ляпис вызывает ожоги, а растворы оставляют на коже пятна.

Российский специалист по судебной экспертизе В. А. Шлыков сообщает, что на коже человека могут быть обнаружены: аммиак, хлориды, сульфаты, фосфаты, катионы калия, натрия, железа и другие металлы, а также белки, аминокислоты, жирные кислоты, глицерин, мочевина, мочевая и молочная кислоты, различные сахара. Как видно из описанных выше опытов, многое из приведенного перечня действительно можно открыть на уроках химии в школе или вузе. Что касается «различных сахаров», то нам удалось выявить на коже наличие глюкозы, причем обнаружено, что у больных сахарным диабетом уровень глюкозы на коже повышен, то есть этот анализ имеет известное диагностическое значение. Однако для определения глюкозы на коже требуются специальные диагностические наборы с ферментным препаратом глюкозоксидазой. Считая, что анализ глюкозы на коже более сложен, мы не включаем его в данный практикум для школьников.

Итак, представленными работами мы хотели показать, что:

– объектом химического анализа может быть просто вода, которой мы моем руки (смыв);

– на коже содержатся самые разнообразные неорганические и органические компоненты;

– многие экскретируемые кожей вещества можно качественно открыть с помощью определенных цветных реакций на уроке химии в школе.

Мы убеждены, что для учеников изучение собственного биоматериала более интересно и познавательно, чем выполнение химических опытов в их, так сказать, классических вариантах.