Химия. Узнавай химию, читая классику. С комментарием химика

На другой день Тема был вне всякой опасности и хотя ощущал некоторую слабость и боль в животе, но чувствовал себя прекрасно, был весел и с нетерпением гнал мать к директору.

* * *Разве можно отравиться спичками?

С 1830 г. в состав зажигательной смеси включили белый фосфор, который легко вспыхивал при трении. Случалось, что фосфорные спички воспламенялись от трения друг о друга в коробке. Но почему белый фосфор не окислялся на воздухе начиная с того момента, как его нанесли на спичку? Потому что от контакта с воздухом его защищал слой лака, который при трении удалялся с поверхности спички.

Из-за чрезвычайной химической активности бертолетовой соли воспламенение спички при трении происходило слишком бурно как следствие случались взрывы на спичечных фабриках и несчастные случаи в быту. Это, а ещё дороговизна бертолетовой соли, привели к замене её другими веществами, способными выделять кислород при нагревании. Но белый фосфор продолжал оставаться в зажигательной смеси спичек.

Вы уже догадались, какими серьезными недостатками обладали спички, изготовленные из белого фосфора? Эти спички были ядовиты. Они оказались доступным для потенциальных самоубийц средством. Свидетельством служат литературные произведения конца XIX в Например, ими отравилась Любинька в «Господах Головлевых» Салтыкова-Щедрина.

Сколько спичек составляют смертельную дозу?

Тут нет однозначного ответа. Как было уже упомянуто ранее, смертельная разовая доза белого фосфора 0,10–0,15 г. Энциклопедия Брокгауза и Ефрона называет дозу в два раза большую (0,2–0,5 г). Но сколько это в пересчете на спички? Чтобы это посчитать, нужно знать массу спичечной головки и массовую долю белого фосфора в зажигательной смеси. У современной спички масса головки составляет порядка 10 мг. Если бы она состояла из белого фосфора, достаточно было бы 10 спичек. Но про старинную фосфорную спичку достоверных сведений нет. В одной статье пишут, что для отравления достаточно было двух-трех головок. В других утверждают, что для смертельного исхода нужно проглотить головки от целого коробка спичек. В статье энциклопедии Брокгауза и Ефрона (писал ее, между прочим, очень авторитетный гигиенист Федор Федорович Эрисман) приводится число в 500–1000 спичечных головок, что определенно превышает число спичек в одном коробке в несколько раз. Кстати, сам Тема в своих рассуждениях помогает нам предположить, что спичек в коробке было много более сорока, раз двадцать спичек – это менее чем половина коробка. Объяснить такое расхождение данных отчасти можно тем, что массовая доля фосфора в зажигательной смеси, по сведениям той же энциклопедии Брокгауза и Ефрона, может быть от 6 до 18 %, а летальную дозу в ней указывают в два с лишним раза большую. В любом случае, для того, чтобы можно было отравиться двумя головками, нужно, чтобы масса одной головки составляла 600 мг при самом высоком содержании фосфора, что, пожалуй, многовато!

Что будет, если спичка вспыхнет в руке? И что такое «антонов огонь»?

Антонов огонь – народное название гангрены, то есть некроз (омертвение) мягких тканей. При попадании горящего фосфора на кожу возникает тяжелый глубокий ожог, осложненный тем, что фосфор всасывается тканями и происходит общее отравление организма. Ожог от спички не будет иметь большую площадь, но заживают такие ожоги очень плохо. Поэтому категорически запрещается брать белый фосфор при работе с ним голыми руками, только пинцетом и в перчатках.

Что будет, если смешать белый фосфор с водой? А с молоком?

В воде – практически ничего. Ведь его хранят под водой, чтобы избежать окисления кислородом воздуха. Вода – полярный растворитель, а молекулы белого фосфора неполярны. «Подобное растворяется в подобном», как гласит правило химиков. Белый фосфор хорошо растворяется в неполярных растворителях, например в сероуглероде. Тема выбрал неудачный растворитель. Все головки остались в стакане и не были проглочены вместе с водой. Правда, они расплавились. Видимо, вода была теплая, а белый фосфор легкоплавок. Некоторое количество молекул, конечно, смешалось с водой, но для серьезного отравления этого, к счастью, оказалось недостаточно.

А вот запивать белый фосфор молоком – плохая идея. Молоко представляет собой эмульсию капелек жира в водной среде. Молекулы жира потому и не образуют в воде раствор, что их молекулы неполярны. Но это как раз то, что любит белый фосфор! Можно предположить, что из водной среды молочный жир экстрагировал фосфор, а затем эта смесь всосалась стенками желудка. Поэтому Тема испытал некоторые симптомы отравления фосфором.

Каковы симптомы отравления белым фосфором?

Признаки легкого отравления белым фосфором начинают ощущаться как минимум через полчаса, а то и больше, после проглатывания яда. Тема испытал, как и положено отравившемуся фосфором, жжение в желудке. Еще может появиться головная боль, слабость (она была у Темы на следующий день), тошнота, рвота… Ну, обычные признаки отравления. Специфичным является чесночный запах и свечение рвотных масс. В случае с Темой обошлось без этого.

Что доктор прописал Теме?

Судя по всему, опытный доктор сразу понял, что серьезная опасность Теме не грозит. Обычно при отравлении фосфором сначала больному промывают желудок слабым раствором перманганата калия (известного всем как «марганцовка»), который окисляет химически активный белый фосфор, переводя его в неопасное соединение. Можно также применять малыми порциями, по чайной ложке, 0,1 %-ный раствор сульфата меди CuSO₄, до появления рвоты. Сульфат меди в растворе, полученном растворением медного купороса, тоже способен окислять белый фосфор:

2Р + 5CuSO₄ + 8H₂O = 2H₃PO₄ + 5Cu + 5H₂SO₄

Если белый фосфор попал на кожу, его удаляют, а кожу промывают растворами перманганата калия, сульфата меди или нитрата серебра, чтобы ликвидировать остатки фосфора.

Теме не проводилось промывание желудка, не принимал он и слабительное. Вероятно, доктор дал успокоительное, поскольку Тема был перевозбужден.

Может ли шведская спичка помочь раскрыть преступление?

(из рассказа А.П. Чехова «Шведская спичка»)

Утром 6 октября 1885 г. в канцелярию станового пристава 2-го участка С-го уезда явился прилично одетый молодой человек и заявил, что его хозяин, отставной гвардии корнет Марк Иванович Кляузов, убит. Заявляя об этом, молодой человек был бледен и крайне взволнован. Руки его дрожали, и глаза были полны ужаса.

– С кем я имею честь говорить? – спросил его становой.

– Псеков, управляющий Кляузова. Агроном и механик.

Становой и понятые, прибывшие вместе с Псековым на место происшествия, нашли следующее. Около флигеля, в котором жил Кляузов, толпилась масса народу. Весть о происшествии с быстротою молнии облетела окрестности, и народ, благодаря праздничному дню, стекался к флигелю со всех окрестных деревень. Стоял шум и говор. Кое-где попадались бледные, заплаканные физиономии. Дверь в спальню Кляузова найдена была запертой. Изнутри торчал ключ.

– Очевидно, злодеи пробрались к нему через окно, – заметил при осмотре двери Псеков.