Skąd ludzie wiedzą, że HCN pachnie migdałami?

Próg zapachu HCN jest w rzeczywistości nieco niższy niż próg śmiertelnej toksyczności. Dane dotyczące cyjanowodoru można znaleźć w wielu miejscach, ale tutaj i tutaj to para dobrych referencji. Ta podgrupa populacji ludzkiej, która potrafi wykryć gorzkie migdały, robi to przy progu 0,58 do 5 ppm. Śmiertelna dawka narażenia przekracza 135 ppm. To cały zakres 100 ppm, w którym można wykryć i zgłosić właściwości zapachowe.

Komentarze

• Pobiłeś mnie długością prysznica i golenie: D Dalsze dane na temat skutków inhalacji można znaleźć w Zaleceniu SCOEL 115 . Należy jednak pamiętać, że wiele osób może ' w ogóle nie czuję HCN.
• Zastanawiam się, kto jako pierwszy zgłosił się na ochotnika do tego eksperymentu. ” 100 ppm i wygrałeś ' nie umrzyj, przysięgam, po prostu powąchaj ten słoik i powiedz mi, co czujesz! ”
• Jeden sposób spójrz na to, że nasz system węchowy nie ' nie miałby dużej przewagi ewolucyjnej, gdyby nie ' nie ostrzegał nas przed truciznami zanim nas zabili.
• @Crashworks To prawda! Ale także dlaczego możemy używać gatunków wartowniczych , takich jak kanarek w kopalni węgla 🙂
• Pominięcie ważnego punktu: wdychanie 100 ppm przez krótki czas nie ma absolutnie żadnych złych skutków, ponieważ trzeba zgromadzić pewną ilość (około 10 mg) cyjanku we krwi, która może spowodować śmierć. Jeden oddech musiałby być mocno skoncentrowany, aby cię zabić – rzędu 10000 ppm. Zobacz moją odpowiedź, aby poznać szczegóły.

Pamiętaj, że powiew większości toksyny, nawet w wysokim stężeniu, prawdopodobnie cię nie zabiją. Potrzebujesz odpowiedniego stężenia we krwi – co oznacza, że musisz rzeczywiście uzyskać pewną liczbę cząsteczek HCN, aby przeniknęły przez błonę śluzową płuc i do krwiobiegu. Typowa objętość oddechowa to około 500 ml (objętość oddechowa), około 1/40 mola, więc pojedynczy normalny oddech 100 ppm HCN zawierałby 2,5 µmola HCN.

Według CDC ludzie mogą tolerować inhalację 50 ppm HCN przez pół godziny „bez natychmiastowych lub opóźnionych skutków”, podczas gdy 100 ppm przez ponad pół godziny może być śmiertelne.

Klinika Mayo donosi, że stężenie cyjanku we krwi powyżej 2 µg / ml jest toksyczne; jeśli masz 5 litrów krwi, odpowiada to 10 mg. Masa molowa HCN wynosi 27, co oznacza, że 10 mg to 370 µmol. Przy 2,5 µmol / oddech powinieneś być w stanie wykonać 148 oddechów; przy 6 oddechach na minutę to około 25 minut.

Wszystkie te liczby są dość spójne i mówią ci, że możesz tolerować powiew cyjanku bez złych skutków.Ale to dobry pomysł, aby po powąchaniu otworzyć okna, włączyć wentylatory i zaczerpnąć świeżego powietrza.

Cyjanowodór $ (\ ce {HCN}) $ jest różnie opisywany jako pachnący gorzkimi migdałami, marcepanem, ratafią lub ziarnami brzoskwini. Chociaż niektórzy ludzie mogą wyczuć $ \ ce {HCN} $ bardzo niskie stężenia, wiele osób w ogóle nie jest w stanie wyczuć zapachu. Próg zapachu wynosi około 1 $ {-} 6 \ \ mathrm {mg / m ^ 3} $ dla osób, które są rzeczywiście wrażliwe na zapach $ \ ce {HCN} $ .

Wdychanie $ \ ce {HCN} $ przy niskich stężeniach powyżej progu zapachu niekoniecznie jest śmiertelne. Toksyczność wdychanych cyjanków jest silnie zależna od stężenia i czasu ekspozycji. Dla porównania, przyjęte wartości orientacyjne z Marrs, TC; Maynard, RL; Sidell, FR Chemical warfare agent: toxology and treatment; John Wiley & Sons, 1996; s. 204 są pokazane na poniższa tabela:

$$ \ textbf {Inhalation toksyczność dla ludzi} \\ \ begin {array} {lll} \ hline \ text {Time} & \ mathrm {LC_ {50}} & \ mathrm {LCt_ {50}} \\ \ text {in} \ \ mathrm {min} & \ text {in} \ \ mathrm {mg \ m ^ { -3}} & \ text {in} \ \ mathrm {mg \ m ^ {- 3} \ min} \\ \ hline \ hphantom {0} 0,25 & 2 \, 400 & \ hphantom {0 \,} 660 \\ \ hphantom {0} 1 & 1 \, 000 & 1 \, 000 \\ 10 & \ hphantom {0 \,} 200 & 2 \, 000 \\ 15 & \ hphantom {0 \,} 133 & 4 \, 000 \\ \ hline \ end {array} $$

Stąd można na przykład wąchać $ \ ce {HCN} $ przez okres 1 $ \ \ mathrm {min} $ przy stężeniu 100 $ \ \ mathrm {mg / m ^ 3} $, czyli znacznie powyżej progu zapachu $ (1 {-} 6 \ \ mathrm {mg / m ^ 3}) $, ale znacznie poniżej śmiertelnego stężenia w tym okresie $ (1 \, 000 \ \ mathrm {mg / m ^ 3}) $. Jednak po dłuższym okresie wdychanie $ \ ce {HCN} $ w tym stężeniu prawdopodobnie stanie się śmiertelne.

Nawet przy ostrej ekspozycji na wysokie stężenia $ \ ce {HCN} $ jest możliwe wąchać $ \ ce {HCN} $, zanim pojawią się efekty toksyczne. Można to zilustrować opisem podanym w Vedder, E. B. The Medical Aspects of Chemical Warfare; Williams i Wilkins, 1925; s. 187:

W atmosferze zawierającej śmiertelne stężenie wyczuwalny jest zapach gorzkich migdałów. Następnie pojawia się uczucie ucisku w gardle, zawroty głowy, dezorientacja i niewyraźny wzrok. Głowa czuje się tak, jakby skronie były zaciśnięte w imadle, i może wystąpić ból w tylnej części szyi, ból w klatce piersiowej, kołatanie serca i utrudnione oddychanie. Pojawia się utrata przytomności i mężczyzna upada. Od tego momentu, jeśli podmiot pozostaje w atmosferze kwasu cyjanowodorowego dłużej niż dwie lub trzy minuty, prawie zawsze następuje śmierć, po krótkim okresie drgawek, po których następuje brak oddychania.

Jednak liczby podane powyżej są skrajnie niepewne. Niemniej jednak należy zauważyć, że $ \ ce {HCN} $ nie przestrzega reguły Habera $ (c \ cdot t = k) $. Jedną z ważnych przyczyn zależności toksyczności od stężenia jest istnienie różnych dróg detoksykacji. Detoksykacja wyjaśnia zdolność do wytrzymywania bardzo niskich stężeń cyjanku w nieskończoność. Jednak jest mało prawdopodobne, aby detoksykacja odgrywała jakąkolwiek istotną rolę w ostrym zatruciu cyjankiem.

Znaczący udział w niepewności ostrej toksyczności inhalacyjnej ma zmienna częstość oddechów. W poniższej tabeli przedstawiono standardowe wartości odniesienia zaczerpnięte z ICRP 66 (1994):

$$ \ textbf {Częstości oddechów dla dorosłych mężczyzn} \\ \ begin {array} {lll} \ hline \ text { Aktywność} & \ text {Częstość oddechów} \\ & \ text {in} \ \ mathrm {m ^ 3 \ h ^ { -1}} \\ \ hline \ text {Odpoczynek (spanie)} & 0,45 \\ \ text {Czuwanie w pozycji siedzącej} & 0,54 \\ \ text {Lekkie ćwiczenie} & 1.5 \\ \ text {Ciężkie ćwiczenie} & 3.0 \\ \ hline \ end {array } $$

Jednak takie wartości mogą nie mieć zastosowania do ostrego zatrucia cyjankami z powodu stymulacji układu oddechowego wywołanej przez $ \ ce {HCN} $.

Gatterman donosi (w przypisie Org. Synth. 1927, 7, 50), że ludzie, którzy regularnie palą, mają zwiększoną wrażliwość na zapach cyjanku i zaleca palenie podczas przygotowywania!

Organic Synthesis Collective Tom 1 1941 314-315

Otwieram pojemnik NaCN, większość regularnych (i byłych) palaczy może wyczuć śladowe ilości HCN powstającego z pary wodnej w powietrzu.

Podejrzewam, że twój nauczyciel trochę przesadzał.

Komentarze

• Nawet jeśli gaz cyjanek nie jest ' paliwem reaktywnym dla niedopałka papierosa, z pewnością innego gazy w laboratorium to – to nie ' nie brzmi dla mnie jak dobra rada: P
• To nie jest ' t dobra rada, zalecenie pochodzi z 1927 roku. Przestarzałe, przestarzałe i niebezpieczne. Nie ' nie paliłem, kiedy robiłem cyjanowodór.
• Może to nie jest dobra rada, ale prawdą jest, że palacze wyczuwają cyjanek na znacznie niższym poziomie. Jest to prawdopodobnie jedna z niewielu pozytywnych korzyści płynących z palenia.

skąd ludzie wiedzą, że HCN pachnie migdałami

Trochę za późno na przyjęcie, ale brakuje mi kluczowej części w istniejących odpowiedziach . Oto mój 2ct: HCN nie pachnie [gorzkimi] migdałami.

Osobiście uważam, że opis „HCN pachnie migdałami” jest bardzo mylący: to, co zwykle kojarzy nam się z zapachem migdałów, to benzaldehyd zamiast HCN.

Uważam, że zamieszanie wynika z kryminałów napisanych prawdopodobnie przez ludzi, którzy wiedzieli, że gorzkie migdały „zawierają” cyjanek (i że [niektórzy] ludzie mogą wyczuć cyjanek), a także znając zapach gorzkich migdałów (w końcu są / były używane do ich aromatu) – ale nie wiedząc / zdając sobie sprawę, że głównym składnikiem aromatu jest nie cyjanid.

Gorzkie migdały zawierają amigdalinę , cyjanogenny glukozyd. Amygdalina może ulegać hydrolizie do gentiobiozy (disacharydu 2 x glukozy) i mandelonitrylu, nitrylu kwasu migdałowego (Mandel = niem. Migdał), który z kolei jest hydrolizowany do HCN i benzaldehydu. To daje nam 2 lotne związki, benzaldehyd i HCN.

• Benzaldehyd ma bardzo silny zapach (próg zapachu 0,2 mg / m3 ≈ 0,04 ppm).

• Ponadto HCN może być również wąchany (przy okazji nie przez wszystkich, ale przez wiele osób iz różnymi granicami wykrywalności – zbadano to szczegółowo, uwzględniając genetykę) w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku, próg zapachu 0,2-5 ppm)

• Gorzkie almody są używane jako przyprawa do pieczenia, ale należy pamiętać, że HCN nie jest zbyt stabilny (np. przechowywać małe ilości KCN lub NaCN bardzo długo w otaczającym powietrzu: zostaną utlenione do cyjanianu). HCN w zasadzie nie trafia do pieczonych ciasteczek.
  To, co kojarzymy z „migdałami”, to benzaldehyd.

• Również sztuczny „aromat migdałów”, który można kup (przynajmniej tutaj w Niemczech) to benzaldehyd bez HCN. (olejek ekstrahowany z gorzkich migdałów lub innych jąder prunus może zawierać lub tworzyć HCN)

Osobiste anegdane eksperymentalne:

• Wydaje mi się, że „mam dość dobry zapach HCN (rozwiązałem tę część analizy anionów kolegi ucznia w naszym pierwszy semestr w ten sposób, wąchając i porównując do zapachu soli KCN)

• Mimo wszystko zacieranie gorzkich migdałów w wodzie prowadzi do przytłaczającego zapachu benzaldehydu, który maskuje zapach HCN .
  Czuję zapach HCN, ale jeśli gorzkie migdały są rozgniecione w (bez zapachu) kwaśnym roztworze (np. rozcieńczonym kwasie siarkowym): w ten sposób zapach HCN pojawia się najpierw, zanim przejmuje benzaldehyd.

Więc nauczyciel chemii mógłby (powinien !?) to zrobić wiadomo, że żartobliwy zapach to benzaldehyd.
(A ryzyko użycia drogiego naturalnego olejku z gorzkich migdałów zamiast taniego benzaldehydu było znikome – żeby nie powiedzieć, że nie istnieje, biorąc pod uwagę, że studenci dobrze sobie radzili; -))