От чего происходит смерть при отравлении цианидами

О таком яде, как цианистый калий, известно всем, но главным образом, из детективных и исторических романов. Однако это химическое соединение входит в состав многих современных бытовых веществ, например, его содержат средства для чистки ювелирных изделий, некоторые акварельные краски и гуашь. Поэтому случайные отравления вполне возможны. Что же происходит с человеком, в организм которого попал цианистый калий?

Что такое цианид

Внешне это вещество в чистом виде выглядит, как белый порошок, или сахар-песок, причем оно не имеет выраженного миндального запаха, как об этом пишут в романах. Основой яда является синильная кислота и вступающий с ним в реакцию гидроксид калия. Полученное вещество обладает простым химическим составом и поэтому при взаимодействии с различными жидкостями быстро разлагается. Например, одним из нейтрализаторов цианистого калия является простая глюкоза. Историки утверждают, что именно благодаря ей, прозорливец и целитель Григорий Распутин не умер, когда отведал начиненный цианидом сладкий ягодный пирог, которым его попытались отравить.

Как действует яд

Биохимики отмечают, что ядовитое химическое соединение, попадая в организм, на клеточном уровне вступает в цепную реакцию с кровью. В результате работа клеточного фермента цитохромоксидазы, отвечающего за усвоение кислорода клетками тканей, блокируется. То есть, кислород в крови есть, он циркулирует в связанном с гемоглобином виде, но не усваивается вообще. Без доступа к кислороду все обменные внутриклеточные процессы останавливаются и организм погибает. Фактически отравленный цианистым калием человек умирает, словно от нехватки воздуха. При этом его лицо будет иметь румянец, кожные покровы — светло-розовый оттенок и даже венозная кровь, из-за того, что она, словно артериальная, станет насыщенна кислородом, по цвету окажется не бардовой, а алой.

Быстрая смерть

Однако, летальный исход при отравлении цианидом зависит от индивидуальной чувствительности к яду и полученной дозы. Однозначно смертельным считается, ориентировочно, один грамм цианистого калия, принятый разом, например, мужчиной среднего телосложения. В течении одной минуты это небольшое количество химиката сведет его в могилу. За это время у человека случится потеря сознания, появится затрудненное дыхание и хрипы. Если в этот момент обратить внимание на лицо умирающего, то можно отметить у него яркий румянец на щеках и при этом широко распахнутые глаза, в которых будут ярко выражены расширенные зрачки. Смерть отравленного человека наступает от остановки дыхания.

Медленное умирание

Доза цианида, ориентировочно от одной десятой до двух десятых грамма, попавшая в организм пострадавшего, тоже приведет его к смерти, но агония будет длиться от четверти часа и где-то до сорока минут. За это время через пять минут после принятия яда появится тошнота и рвота, будет нарастать слабость. Минут через двадцать случится потеря сознания и спустя какое-то время дыхание начнет сбиваться, пока совсем не прекратится. Если у погибшего осмотреть ротовую полость, то можно будет отметить, что у него сильно прикушен язык.

Тяжелое отравление

Дозы цианистого калия меньшего веса реаниматологи уже не считают смертельными. Между тем, отравление ядом от пяти сотых и до восьми сотых грамма веса является весьма тяжелым. Минут через десять после принятия подобного количества цианида у человека начнет кружиться голова и нарушится координация движения. Спустя какое-то время он почувствует приливы крови к лицу, к голове и к груди, возникнет жар, лихорадка, сухость во рту и сильный тремор рук. Чем быстрее у пострадавшего меняется состояние, тем более оказывается восприимчив его организм к яду. Самой сильной стадией здесь считается возникновение небольших судорог, но человек остается в сознании. Приятие антидота кардинально улучшает ситуацию.

Легкая и средняя степень тяжести

Одна-три сотых грамма вещества, попавшего в организм, негативно влияют на здоровье далеко не сразу. Только спустя полчаса человек может отметить першение в горле и желание откашляться. Металлический привкус на языке станет еще одним доказательством отравления именно цианистым калием. Возможно онемение ротовой полости и при этом обильное выделение слюны. Дыхание начнет учащаться, появятся позывы к диарее. Если в дальнейшем симптомы будут сходить на нет, то пострадавший придет в нормальное состояние и без помощи медиков. В данной ситуации понадобится только их контрольный осмотр. Но в случае, если организм отравившегося окажется ослаблен какими-либо заболеваниями или он будет восприимчив к яду, то далее после вышеуказанных симптомов может возникнуть серьезная аритмия, резко повысится давление. Человек будет ощущать панический страх смерти и жаловаться на нехватку воздуха. Больному потребуется медицинская помощь и даже введение антидота.

В бытовых средствах доза цианида обычно содержится в минимальном количестве, не способном нанести серьезный вред здоровью. Но и в любых других случаях, отравление цианистым калием приведет к наименьшим последствиям в том случае, если человек, как можно быстрее постарается нейтрализовать яд самостоятельно, ведь сахар есть в каждом доме.

История ядов и отравлений богата и весьма занимательна. За тысячи лет был собран внушительный арсенал химических веществ, с помощью которых можно легко отправить ближнего своего на тот свет. Цианистый калий – далеко не самый сильный яд из существующих, но его, безусловно, можно назвать одним из наиболее знаменитых. И благодарить за это нужно создателей детективных и исторических романов. Беда в том, что литераторы, описывающие в своих произведениях отравление цианистым калием, плохо разбирались в химии, поэтому вокруг яда возникло столько легенд и мифов.

Цианид калия принадлежит к обширной группе химических веществ, которые носят собирательное – и несколько условное – название цианиды. Несмотря на свою зловещую славу, это соединение все еще используется в бытовой химии, его, например, содержат некоторые краски или средства для чистки ювелирных изделий. Так что теоретически, случайное отравление вполне возможно. Хотя, забегая наперед, отметим, что для этого нужно сильно постараться.

Однако, прежде чем перейти к описанию действия цианистого калия на человека, хотелось бы сказать несколько слов об особенностях этого соединения.

Свойства физические и химические

Цианистый калий представляет собой белый кристаллический порошок, похожий цветом и фактурой на обычный сахарный песок. Соединение прекрасно растворяется в воде, плохо в метаноле и совсем не растворяется в углеводородах. Цианид калия гигроскопичен, его плотность – 1,56 г/см3, температура плавления – 634,5 °C.

Формула цианистого калия – KCN. Его молекулярная масса составляет 65,12. Цианиды – это класс соединений, который содержит в своем составе группу -С N. Все неорганические представители данного класса являются производными цианистоводородной или синильной кислоты HCN. Причем далеко не все они имеют токсические свойства – ядовитыми являются только вещества, у которых цианогруппа не слишком сильно связана с молекулой и поэтому химически активна. Так что цианистый калий – скорее исключение, нежели правило.

На воздухе цианид калия взаимодействует с углекислым газом и водой, образуя поташ и синильную кислоту, согласно следующему уравнению:

В водном растворе цианид разлагается на синильную кислоту и гидроксид калия:

Вопреки распространенному мнению, цианистый калий не имеет выраженного аромата миндаля. Так пахнет циановодород, появляющийся при его гидролизе. Причем способность слышать этот аромат избирательна, считается, что это обусловлено генетически.

В лабораторных условиях соединение получают путем взаимодействия гидроксида калия и синильной кислоты. Еще один способ – реакция амида калия с коксующим углем при высокой температуре.

Немного истории: от египетских фараонов до нацистских концлагерей

Синильная кислота – основной компонент для получения цианидов – была открыта шведским ученым Карлом Шееле в 1782 году. Непосредственно цианистый калий впервые синтезировал немецкий химик Роберт Бунзен в 1845 году. Он же придумал и промышленный способ его получения. Причем в конце XIX века отношение к этому опасному веществу было весьма легкомысленным – цианистый калий мог приобрести любой желающий.

Популярность яда среди злодеев настоящих и вымышленных легко объяснима: он отлично растворяется в воде, практически не имеет вкуса, а смертельная доза очень невелика — достаточно примерно 0,12 гр. Человек почти мгновенно теряет сознание, а затем наступает паралич дыхания. Синильная кислота не менее ядовита, но весьма неудобна в использовании: заметный запах может насторожить жертву, а высокая летучесть делает ее опасной для самого отравителя.

Во время Первой мировой войны его попытались использовать в качестве отравляющего вещества. Однако цианистый калий оказался недостаточно устойчив, поэтому боевого газа из него не получилось.

В промышленности цианистый калий применяется довольно ограничено: в качестве реагента при извлечении драгоценных металлов из руд и при гальванических процессах.

Как на человека действуют цианиды

Бытует мнение, что цианистый калий убивает, связываясь с железом гемоглобина крови. Лишая тем самым ее возможности переносить кислород. Это не соответствует действительности. На самом деле яд мешает нашим тканям усваивать кислород, и организм буквально задыхается.

Цианистый калий имеет высокое родство к трехвалентному железу, поэтому в клетках он соединяется с ферментом цитохромоксидазой, которая отвечает за усвоение кислорода. А без него останавливаются все обменные процессы. Получается, что кислород в крови есть, но отравленный человек умирает от недостатка воздуха.

Следует отметить, что происходит это не сразу, даже если доза яда была велика. Но книги, рассказывающие о мгновенном действии цианидов, действительно не врут – потеря сознания происходит практически сразу.

Симптомы отравления при больших и малых дозах

При попадании в организм большого количества яда смерть практически неизбежна. Мужчине среднего телосложения достаточно единовременно принять около 1 грамма цианистого калия. Затем последует потеря сознания, хрипы, судороги, остановка дыхания и смерть.

Доза от одной до двух десятых грамма яда также, вероятно, будет смертельной, но агония затянется минут на двадцать-сорок.

Иначе выглядит клиническая картина отравления небольшими дозами цианида калия. Оно сопровождается следующими симптомами:

• горький привкус и жжение во рту;
• обильное слюнотечение и тошнота;
• головная боль и общая слабость;
• одышка, учащение и углубление дыхания;
• ослабление пульса и падение давления;
• посинение или бледность кожи.

Существует миф о цианистом калии из косточек, которым, якобы, можно легко отравиться. На самом деле в косточках таких плодов, как персик, черешня, вишня, миндаль, слива цианида нет. Там находится довольно безвредное вещество амигдалин, которое под действием ферментов нашего желудочно-кишечного тракта превращается в синильную кислоту. На сегодняшний день в медицинской литературе нет ни единого случая смертельного отравления косточкам плодов и причина очень проста – их нужно съесть около двухсот штук. Кстати, опасны только сырые косточки – термическая обработка делает их абсолютно безвредными. Так что, смело кушайте косточки из домашних джемов и компотов.

Как помочь при отравлениях

Еще в XIX веке химики заметили, что соединяясь с обычным сахаром, цианиды теряют свои токсичные свойства. Именно поэтому людям, работающим с данным веществом, рекомендуют держать под языком небольшой кусочек сахара. Хотя, данный способ – просто дополнение к обычным защитным мерам (перчатки, маска, хорошая вентиляция).

Еще одним эффективным противоядием является тиосульфат натрия, который соединяется с цианидами и превращает их в безвредные роданиды. Более любопытна третья группа антидотов – это вещества, образующие с гемоглобином крови метгемоглобин. Он не может переносить кислород к тканям, но зато быстро связывается с цианидами, нейтрализуя их. В эту группу антидотов входят красители (метиленовый синий), неорганические и органические нитриты. Метгемоглобин не только связывает цианиды в крови, но и может разблокировать клеточные ферменты.

Данная группа антидотов наиболее эффективна, так как действует стремительно, но есть у нее и существенный минус. При большом количестве метгемоглобина кровь теряет способность переносить кислород, что чревато серьезными последствиями. Так что передозировка антидота также опасна.

Откуда у цианистого калия такая популярность среди преступников настоящих и вымышленных? Причины понять нетрудно: вещество хорошо растворимо в воде, не обладает выраженным вкусом, летальная (смертельная) доза невелика — в среднем достаточно 0,12 г, хотя индивидуальная восприимчивость к яду, конечно, различается. Высокая доза цианида калия вызывает почти мгновенную потерю сознания, а затем паралич дыхания. Добавим сюда доступность вещества в начале XIX века, и выбор заговорщиков-убийц Распутина становится понятным.

Пора разобраться, как же действует такое нехитрое по составу вещество на организм. Еще в 60-х годах XIX века было установлено, что венозная кровь отравленных цианидами животных имеет алый цвет. Это свойственно, если вы помните, артериальной крови, богатой кислородом. Значит, отравленный цианидами организм не способен усваивать кислород. Синильная кислота и цианиды каким-то образом тормозят процесс тканевого окисления. Оксигемоглобин (соединение гемоглобина с кислородом) впустую циркулирует по организму, не отдавая кислород тканям.

Связывая цитохромоксидазу, цианид-ионы выводят молекулы этого фермента из окислительной цепи, и передача электрона кислороду срывается, то есть кислород клеткой не усваивается. Был обнаружен интересный факт: ежики, находящиеся в зимней спячке, способны переносить дозы цианида, во много раз превосходящие смертельную. А причина в том, что при низкой температуре усвоение кислорода организмом замедляется, как и все химические процессы. Поэтому уменьшение количества фермента переносится легче.

У читателей детективов иногда возникает представление, что цианистый калий — самое ядовитое вещество на Земле. Вовсе нет! Никотин и стрихнин (вещества растительного происхождения) в десятки раз более ядовиты. О мере ядовитости можно судить по массе токсина на 1 кг веса лабораторного животного, которая требуется для наступления смерти в 50% случаев (LD₅₀). Для цианида калия она равна 10 мг/кг, а для никотина — 0,3. Далее идут: диоксин, яд искусственного происхождения — 0,022 мг/кг; тетродотоксин, выделяемый рыбой фугу, — 0,01 мг/кг; батрахотоксин, выделяемый колумбийской древесной лягушкой, — 0,002 мг/кг; рицин, содержащийся в семенах клещевины, — 0,0001 мг/кг (подпольную лабораторию террористов по изготовлению рицина раскрыли британские спецслужбы в 2003 году); β-бунгаротоксин, яд южноазиатской змеи бунгарос, — 0,000019 мг/кг; токсин столбняка — 0,000001 мг/кг.

Как видим, самые ядовитые на свете вещества создала природа. Добывать их гораздо сложнее, чем получить нехитрое соединение КСN Понятно, что цианид калия и дешевле, и доступнее.

Однако не всегда применение цианистого калия в преступных целях дает гарантированный результат. Посмотрим, что пишет Феликс Юсупов о событиях, происходивших в подвале на Мойке студеной декабрьской ночью 1916 году:

«. Я предложил ему эклеры с цианистым калием. Он сперва отказался.

— Не хочу, — сказал он, — больно сладкие.

Однако взял один, потом еще один. Я смотрел с ужасом. Яд должен был подействовать тут же, но, к изумлению моему, Распутин продолжал разговаривать, как ни в чем не бывало. Тогда я предложил ему наших домашних крымских вин.

Я стоял возле него и следил за каждым его движением, ожидая, что он вот-вот рухнет.

Но он пил, чмокал, смаковал вино, как настоящие знатоки. Ничего не изменилось в лице его. Временами он подносил руку к горлу, точно в глотке у него спазм. Вдруг он встал и сделал несколько шагов. На мой вопрос, что с ним, он ответил:

— А ничего. В горле щекотка.

Он выпил его. Никакого впечатления. На подносе оставался последний, третий бокал.

Все напрасно. Феликс Юсупов поднялся к себе в кабинет. «. Дмитрий, Сухотин и Пуришкевич, едва я вошел, кинулись навстречу с вопросами:

— Ну что? Готово? Кончено?

— Яд не подействовал, — сказал я. Все потрясенно замолчали.

— Не может быть! — вскричал Дмитрий.

— Доза слоновья! Он все проглотил? — спросили остальные.

Но все-таки цианид калия оказал некоторое действие на организм старца: «Голову он свесил, дышал прерывисто.

— Вам нездоровится? — спросил я.

Но вернемся к Ямбо:

Во-первых, HCN — очень слабая кислота. Такая кислота может быть вытеснена из своей соли более сильной кислотой и улетучиться. Даже угольная кислота сильнее синильной. А угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде. То есть под действием влажного воздуха, содержащего и воду, и углекислый газ, цианид калия постепенно превращается в карбонат:

Если цианид калия, который использовали в описанных случаях, долго хранился в контакте с влажным воздухом, он мог и не подействовать.

Во-вторых, соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу:

KCN + H₂O = HCN↑ + КОН.

Выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу:

СН₂ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СН=О + HC≡N →
СН₂ОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—СНОН—С≡N

Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы. Люди, работающие с цианидами, знают, что для профилактики отравления следует держать за щекой кусочек сахара. Глюкоза связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна. Если у животного повышенное содержание глюкозы в крови, оно более устойчиво к отравлению цианидами, как, например, птицы. То же наблюдается и у больных сахарным диабетом. При поступлении в организм небольших порций цианидов организм может обезвредить их самостоятельно с помощью глюкозы, содержащейся в крови. А при отравлении в качестве антидота используют 5%-ный или 40%-ный растворы глюкозы, вводимые внутривенно. Но это средство действует медленно.

И для Распутина, и для слона Ямбо цианидом калия начинили пирожные, содержащие сахар. Съедены они были не сразу, а тем временем цианид калия выделил синильную кислоту, и она присоединилась к глюкозе. Часть цианида определенно успела обезвредиться. Добавим, что на сытый желудок отравление цианидами происходит медленнее.

Есть и другие противоядия к цианидам. Во-первых, это соединения, легко отщепляющие серу. В организме содержатся такие вещества — аминокислоты цистеин, глутатион. Они, как и глюкоза, помогают организму справиться с малыми дозами цианидов. Если же доза большая, в кровь или мышцу можно специально ввести 30%-ный раствор тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ (или Na₂SO₃S). Он реагирует в присутствии кислорода и фермента роданазы с синильной кислотой и цианидами по схеме:

При этом образуются тиоцианаты (роданиды), гораздо менее вредные для организма, чем цианиды. Если цианиды и синильная кислота относятся к первому классу опасности, то тиоцианаты — вещества второго класса. Они отрицательно влияют на печень, почки, вызывают гастрит, а также угнетают щитовидную железу. У людей, систематически испытывающих воздействие небольших доз цианидов, возникают заболевания щитовидной железы, вызванные постоянным образованием тиоцианатов из цианидов. Тиосульфат в реакции с цианидами более активен, чем глюкоза, но тоже действует медленно. Обычно его используют в комбинации с другими антицианидами.

Реакция образования цианметгемоглобина тоже обратима, поэтому со временем цианид-ионы снова поступают в кровь. Чтобы связать их, одновременно с антидотом (обычно нитритом) в кровь вводят раствор тиосульфата. Наиболее эффективна смесь нитрита натрия с тиосульфатом натрия. Она способна помочь даже на последних стадиях отравления цианидами — судорожной и паралитической.

Имеет ли шанс обычный человек, не герой детективного романа, отравиться цианидом калия или синильной кислотой? Как любые вещества первого класса опасности, цианиды хранятся с особыми предосторожностями и недоступны рядовому злоумышленнику, если только он не сотрудник специализированной лаборатории или цеха. Да и там подобные вещества на строгом учете. Однако отравление цианидами может произойти и без участия злодея.

Во-первых, цианиды встречаются в природе. Цианид-ионы входят в состав витамина В₁₂ (цианокоболамина). Даже в плазме крови здорового человека на 1 л приходится 140 мкг цианид-ионов. В крови курящих людей содержание цианидов в два с лишним раза больше. Но такие концентрации организм переносит безболезненно. Другое дело, если с пищей поступят цианиды, содержащиеся в некоторых растениях. Тут возможно серьезное отравление. В ряду источников синильной кислоты, доступных каждому, можно назвать семена абрикосов, персиков, вишен, горького миндаля. В них содержится гликозид амигдалин.

При гидролизе молекула амигдалина распадается на две молекулы глюкозы, молекулу бензальдегида и молекулу синильной кислоты. Это происходит в кислой среде или под действием фермента эмульсина, содержащегося в косточке. Из-за образования синильной кислоты один грамм амигдалина — смертельная доза. Это соответствует 100 г ядрышек абрикосовых косточек. Известны случаи отравления детей, съевших по 10–12 косточек абрикоса.

В горьком миндале содержание амигдалина в три — пять раз выше, но есть его косточки вряд ли захочется. В крайнем случае следует подвергнуть их нагреванию. При этом разрушится фермент эмульсин, без которого гидролиз не пойдет. Именно благодаря амигдалину семена горького миндаля имеют свой горький вкус и миндальный запах. Точнее, миндальный запах имеет не сам амигдалин, а продукты его гидролиза — бензальдегид и синильная кислота (запах синильной кислоты мы уже обсуждали, а вот запах бензальдегида, без сомнения, миндальный).

Во-вторых, отравление цианидами может произойти на производстве, где они используются для создания гальванических покрытий или для извлечения благородных металлов из руд. Ионы золота и платины образуют с цианид-ионами прочные комплексные соединения. Благородные металлы не способны окисляться кислородом, потому что их оксиды непрочны. Но если кислород действует на эти металлы в растворе цианида натрия или калия, то образующиеся при окислении ионы металла связываются цианид-ионами в прочный комплексный ион и металл полностью окисляется. Сам цианид натрия благородных металлов не окисляет, но помогает окислителю осуществить его миссию:

4Au + 8NaCN + 2H₂O = 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH.

Рабочие, занятые в таких производствах, испытывают хроническое воздействие цианидов. Цианиды ядовиты и при попадании в желудок, и при вдыхании пыли и брызг при обслуживании гальванических ванн, и даже при попадании на кожу, особенно если на ней есть ранки. Недаром доктор Лазоверт надевал резиновые перчатки. Был случай смертельного отравления горячей смесью, содержащей 80% которая попала рабочему на кожу.

Даже не занятые в горно-обогатительном или на гальваническом производстве люди могут пострадать от цианидов. Известны случаи, когда в реки попадали сточные воды таких производств. В 2000, 2001 и 2004 году Европа была встревожена выбросами цианидов в воды Дуная на территории Румынии и Венгрии. Это приводило к тяжелым последствиям для обитателей рек и жителей прибрежных поселков. Отмечались случаи отравления рыбой, выловленной в Дунае. Поэтому нелишне знать меры предосторожности при обращении с цианидами. И читать в детективах про цианистый калий будет интереснее.

Снова о цианидах.

Писали мы о них, и не раз. А потом опять - раскроешь детектив или включишь телевизор и с горечью видишь, как законы химии уступают место законам жанра. Похоже, бесполезно призывать нынешних Чейзов и Конан Дойлов купить себе школьные учебники. Необходимо популярное, понятное руководство по химии веществ, наиболее часто применяемых злодеями против жертв. Так сказать, сборник ляпов с комментариями.

Сразу предупреждаем: здесь вы не найдете информации о том, как синтезировать или где раздобыть цианиды. Читателям и сочинителям детективов это не особенно интересно, а злодеям помогать мы не намерены.

О безвредных цианидах

Для начала определимся с термино логией. Цианиды - собирательное название некоторых классов химических соединений, как органических, так и неорганических. Все они содержат цианогруппу, -С N. Таким образом, неорганические цианиды можно рассматривать как производные циана (CN)₂ или соли цианистоводородной кислоты HCN. Органические цианиды часто носят название нитрилов, считаясь производными соответствующих органических кислот (к примеру, метилцианид, он же ацетонитрил CH₃CN - нитрил уксусной кислоты). Бывают и более сложные органические вещества, содержащие цианогруппу, - например, витамин В₁₂.

Из последнего примера понятно, что не все цианиды - яды. Само по себе наличие цианогруппы в молекуле вещества еще не смертельно. Ядовитым будет лишь такое вещество, которое содержит реакционноспособную цианогруппу. Обычно она связана с молекулой не особенно прочно. Это может быть ионная связь или ковалентная (но не углерод-углеродная). Такая цианогруппа в определенных условиях высвобождается и вмешивается в биохимические процессы, протекающие в организме.

Среди широко распространенных цианидов сравнительно немного настоящих ядов. (Но, как правило, цианидами называют именно их.) Это растворимые цианиды щелочных металлов (калия и натрия), свободный цианистый водород (синильная кислота), дициан, галоидоцианы и некоторые другие производные. А вот известные своей светостойкостью синие краски "берлинская лазурь" и "турнбулева синь", представляющие собой цианидные комплексы железа, абсолютно безвредны.

Почему умер Шееле, а Пуаро остался в живых

Один из распространенных мифов: цианиды убивают потому, что связывают железо, содержащееся в гемоглобине крови, и таким образом лишают ее способности переносить кислород. На самом деле отравляющее действие цианидов основано на том, что они блокируют ферменты тканевого дыхания. Кровь человека, отравленного цианидами, даже венозная, как раз насыщена кислородом до предела и имеет характерный ярко-алый цвет. Но ткани теряют способность усваивать кислород, переносимый кровью, и организм задыхается.

Безвредные Берлинская лазурь
Fe₃[Fe(CN)₆]₂ Циангидрин глюкозы CH₂OH(CHOH)₄CH(OH)CN

Ядовитые Ацетонитрил CH₃CN

Красная кровяная соль
K₃[Fe(CN)₆] Нитропруссид натрия
Na₂[Fe(CN)₅NO]

Смертельно ядовитые Фенилцианарсин

Йодциан ICN Циан (дициан) N=C-C=N

Некоторые циансодержащие соединения, ядовитые и безвредные

При введении яда непосредственно в кровь или вдыхании газообразных цианидов в больших концентрациях человек может погибнуть в течение нескольких секунд. Малые же концентрации цианидов нейтрализуются определенными защитными механизмами. Впрочем, об этом чуть позже. А теперь рассмотрим подробнее вещества, о которых пойдет речь.

Цианистый водород (синильная кислота), HCN - это бесцветный газ или жидкость (температура кипения +26 o C), хорошо смешивается с водой, спиртом, эфиром. Крайне летуч, крайне ядовит при попадании на кожу, внутрь, в дыхательные пути.

С цианистым водородом в истории химии связан еще один миф: якобы первооткрыватель его, Карл Вильгельм Шееле, погиб в момент открытия. Это, так сказать, полуправда. На самом деле Шееле впервые получил синильную кислоту из желтой кровяной соли в 1782 году, а умер в 1786 году, в возрасте 44 лет. Однако не подлежит сомнению, что Шееле погубили органолептические методы исследования. В XVIII веке было принято пробовать на вкус продукты реакции, а Шееле, помимо цианидов, работал с соединениями ртути и мышьяка.

Чтобы отравить человека, обычно требуется 50 - 60 мг синильной кислоты (других веществ - в пересчете на цианогруппу). В общем, один хороший вдох или щепотка порошка.

Подходящие порошки - это цианистый натрий NaCN и цианистый калий KCN. То и другое - белые кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте (в рюмочке коньяка dosa letalis вполне поместится), гигроскопичны, на воздухе расплываются (особенно цианистый калий). Поскольку синильная кислота слабее угольной, они легко разрушаются углекислым газом, содержащимся в воздухе, с выделением синильной кислоты, поэтому сильно ядовиты не только при приеме внутрь, но также при попадании на кожу или вдыхании паров раствора.

Обо всем этом сочинители детективов часто забывают. Даже Агата Кристи, дама безусловно сведущая в фармакологии. В ее рассказе "Гнездо ос" человек пытается инсценировать собственное убийство (он смертельно болен и, кроме того, желает навлечь обвинение на любовника невесты). Он носит в кармане, в обычном бумажном пакетике, цианистый калий, чтобы подсыпать его себе в чашку. Великий же сыщик Эркюль Пуаро вынимает у него из кармана цианид и подменяет содой. Если бы все происходило на самом деле, очень возможно, что до развязки не дожили бы ни преступник, ни сыщик. По крайней мере, дурноту почувствовали бы оба.

Из галоид цианов наиболее известен хлорциан CICN - бесцветный газ или жидкость (температура кипения +12 о C), растворимый в воде, спирте, эфире. Он чрезвычайно ядовит, по токсичности превосходит цианистый водород. Хлорциан применяют как отравляющее вещество боевого и хозяйственного назначения (именно им уничтожают хвостатых бедолаг-бомжей - отловленных бродячих животных).

Цианиды с солью и сахаром

Но вернемся в светскую, мирную обстановку. Герой подносит бокал к губам и, разумеется, ощущает запах горького миндаля. Опять вранье, точнее, живучий миф. А возник он вот почему. В горьком миндале (как, впрочем, и во многих других косточковых) содержится гликозид амигдалин, который при разрушении зерен расщепляется с образованием глюкозы, синильной кислоты и бензальдегида. Последний и является носителем специфического запаха. Сама синильная кислота пахнет совсем по другому и намного слабее.

Кстати, отравиться косточками (например, абрикосовыми) действительно можно. Но потребуется их много - что-то около двухсот штук на прием. А поскольку съедают обычно по одной - по мере раскалывания скорлупы - то любители орешков чаще всего отделываются дурнотой и головокружением. Есть и другой путь к бытовому отравлению синильной кислотой из амигдалина и прочей цианосодержащей органики - побыть в одном помещении с большим черемуховым букетом. Если окна закрыты, головная боль гарантирована.

Миф о запахе горького миндаля укоренился настолько прочно, что захватил даже химфак МГУ. Когда я там учился, один шутник из моей группы пугал слабонервных девушек, публично глотая "цианистый калий", сделанный из поваренной соли с маленькой добавкой бензальдегида. Горьким миндалем эта смесь благоухала вовсю, девушки были в шоке.

А после разоблачения этот артист демонстрировал уже мне проглатывание небольших количеств настоящего цианистого калия, насыпанного на увлажненный кусочек сахара. Головной болью потом он мучился. Причем тут сахар, мы расскажем чуть позже.

Так ли страшен цианистый калий?

Стало быть, унюхать цианистый калий герою не удалось. Ну хоть какой-то способ узнать, что ему подсыпали, есть?

В лаборатории синильную кислоту можно определить по ее способности образовывать прочные комплексы с железом, окрашенные в темно-синий цвет (отсюда и ее название). Соответственно реактив для выявления цианида - подкисленный раствор железного купороса (или любой другой соли двухвалентного железа). Но, увы, отраву в чае или коньяке таким способом не опреде лить: с дубильными веществами железо дает интенсивное черное окрашивание.

В сущности, если принята смертельная доза, не будет ни сомнений, ни времени на анализы - удушье, потеря сознания и мгновенная смерть. При меньших дозах наблюдаются все симптомы нехватки кислорода, сильная головная боль, возможна опять-таки потеря сознания.

Однако шансы на спасение у жертвы, как ни странно, неплохие. Если, конечно, герои детектива хоть немного разбираются в химии.

Цианидные отравления (когда речь идет о крохотных дозах) относятся к числу наиболее легко излечимых и создающих минимальное количество осложнений. Лечение основано, как правило, на непосредственном связывании цианидов, попавших в кровь, в нетоксичные соединения. (Разумеется, эффективность антидотов достаточно велика только в первые минуты после отравления.)

Противоцианидные антидоты глотают или вводят внутривенно. Их можно разделить на три основных класса. Первый - сахара (прежде всего глюкоза), необратимо связывающие цианиды в нетоксичные циангидрины. Кстати, этот антидот всегда присутствует в нашей крови, благодаря чему небольшие концентрации цианидов человек может выдерживать некоторое время. Вот почему химикам, работающим с цианидами, рекомендуют держать под языком кусочек сахара или леденец. Это, конечно, только дополнение к обычным средствам безопасности: перчаткам, тяге, защитной маске. К цианидам более устойчивы диабетики, поскольку уровень сахара в их крови выше. Вот, пожалуй, единственная польза, которую человек может получить от гипергликемии. По той же причине, кстати, цианиды менее опасны для птиц, чем для других теплокровных.

Другой антидот, тиосульфат натрия, реагирует с цианидами, превращая их в роданиды, которые так же безвредны. Но особенно интересна третья группа антидотов - вещества, превращающие гемоглобин крови в метгемоглобин. Он не способен переносить кислород, но зато быстро связывает цианиды с образованием цианметгемоглобина, который впоследствии выводится из организма. К этой группе относятся некоторые красители (например, метиленовый синий), органические и неорганические нитриты.

Метгемоглобинобразователи наиболее эффективны из всех антидотов, так как действуют быстрее других, но в то же время они и опасны сами по себе. Как легко догадаться, при их передозировке кровь потеряет способность переносить кислород (то есть произойдет именно то, в чем несправедливо обвиняют цианиды). Кроме того, реакция образования цианметгемоглобина обратима, и со временем часть цианида будет высвобождаться обратно. Поэтому антидоты этой группы применяют обычно в сочетании с антидотами других групп.

В любом случае, если герой подозревает, что его хотят отравить, пусть держит под рукой аптечку с раствором глюкозы и парой ампул амилнитрита, в крайнем случае сойдет и нитроглицерин. (И то и другое - сильные и быстродействующие метгемоглобинобразователи.)

Опять о Распутине

Еще один миф, связанный с цианидами: если злодей переусердствовал и всыпал в чашку много больше смертельной дозы, именно переизбыток и спасает жертву от отравления. Пошел этот миф, вероятно, от того, что из растворов цианистого калия на воздухе выделяется газообразная синильная кислота. Если раствор концентрированный и синильной кислоты много, при вдыхании ее быстро наступает отравление, сопровождающееся потерей сознания. Так что употребитель отравы может просто не успеть ее выпить.

Но все это не имеет ни малейшего отношения к случаю с неудачным отравлением Григория Распутина в 1916 году. Чего только не писали об этой реальной, но тем не менее вполне детективной истории! Высказывалось предположение, что причиной неудачи была именно передозировка цианида. Однако случай явно не тот: отравленное угощение Распутин, по свидетельству очевидцев, съел, а плохо ему стало уже потом. Но почему-то мало кто вспоминает, что травили Распутина не просто цианистым калием, а цианистым калием, подмешанным в кремовые пирожные и портвейн. Иначе говоря, давали ему яд вместе с антидотом, и цианид незамедлительно инактивировался, вступив в реакцию с сахаром. Видимо, в тогдашнем высшем свете химия, в отличие от французского языка или верховой езды, не считалась обязательным элементом образования, так что в итоге пришлось воспользоваться пистолетом.

Напоследок просьба к любителям детективов: если когда-нибудь встретите в любимом жанре хорошие химические ляпы, не забудьте поделиться радостью с "Химией и жизнью". Долой необразованность в рядах писателей!