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 + Н₂SО_{4 (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