Zhrnutie na Kyseliny, zásady a environmentálna chémia

## Úvod Žieraviny sú látky, ktoré pri priamom kontakte s biologickými tkanivami spôsobujú **ťažké poškodenie** alebo ich rozklad. Tento materiál rozoberá mechanizmy pôsobenia, príklady bežných žieravín, prvú pomoc pri poleptaniach a porovnanie relatívnej toxicity vybraných látok. > **Definícia:** Žieravina je chemická látka, ktorá pri kontakte s tkanivami spôsobuje leptavé, hydrolyticke alebo oxidačné poškodenie a môže viesť k hlbokým, ťažko sa hojacim ranám. ## Mechanizmy pôsobenia žieravín ### Kyseliny - **Dehydratácia a koalescencia bielkovín**: silné anorganické kyseliny, napr. koncentrovaná kyselina sírová (ce{H2SO4}) a óleum, odstraňujú vodu z tkaniva, čo vedie k jeho zuhoľnatiu. - **Silné oxidačné účinky**: kyselina dusičná (ce{HNO3}) spôsobuje hlboké popáleniny v dôsledku svojich oxidačných vlastností. ### Alkalické hydroxidy - Silné hydroxidy (napr. hydroxid sodný, hydroxid draselný) spôsobujú **hydrolytické rozkladanie** tkanív, prenikajú hlboko a často zanechávajú trvalé následky. ### Špeciálny prípad: kyselina fluorovodíková (HF) > **Definícia:** Kyselina fluorovodíková je slabá minerálna kyselina, ktorá sa v priemysle dodáva v koncentráciách bežne 40 % alebo 70 % a silne leptá sklo a tkanivá. - Použitie: leptanie skla podľa reakcií s oxidom kremičitým: $$\ce{SiO2 (s) + 4HF (aq) -> SiF4 (g) + 2H2O (l)}$$ $$\ce{SiO2 (s) + 6HF (aq) -> H2SiF6 (aq) + 2H2O (l)}$$ - Vlastnosť: HF je silný **kontaktný jed**, jeho toxicita súvisí s vysokou lipidovou rozpustnosťou, rýchlou absorpciou cez pokožku a s chémiou fluóru, ktorý viaže vápnik v tele. - Klinický význam: poleptanie HF môže spôsobiť **systémovú hypokalcémiu** pri veľkých plochách poranenia. ## Prvá pomoc pri poleptaní HF 1. Okamžite oplachovať vodou niekoľko minút. 2. Pod postihnuté tkanivo je možné aplikovať alebo injektovať **kalciumglukonát** (v prípade hlbokého poleptania). 3. Poleptanie pokožky s plochou väčšou než $160\,\mathrm{cm^2}$ môže viesť k systemickej toxicite z hypokalcémie. 4. Pri podozrení na vážne poleptanie vyhľadať urgentnú lekársku pomoc — monitorovať hladinu vápnika a srdcovú činnosť. Did you know že priemerná letálna plocha poleptania ruky kyselinou fluorovodíkovou u mužov je $158\,\mathrm{cm^2}$ (približne $12{,}5\times12{,}5\,\mathrm{cm}$) a u žien $128\,\mathrm{cm^2}$ (približne $11{,}3\times11{,}3\,\mathrm{cm}$), čo zodpovedá ploche malého tanierika s polomerom $7{,}14\,\mathrm{cm}$. ## Bežné príklady žieravín a ich účinky | Typ látky | Príklady | Mechanizmus poškodenia | Charakter následkov | |---|---:|---|---| | Silné anorganické kyseliny | ce{H2SO4}, óleum, ce{HNO3}, HF | Dehydratácia, oxidácia, špec. reakcie s kremíkom (HF) | Zuhoľnatenie, hlboké popáleniny | | Silné hydroxidy (zásady) | NaOH, KOH, Ca(OH)2 (hasené vápno) | Hydrolytické rozkladanie tkanív | Hlboké, ťažko hojace rany | Fun fact: Kyselina fluorovodíková leptá sklo, preto sa skladuje v polyvinylchloridových alebo polyetylénových nádobách, nie v skle. ## Relatívna toxicita vybraných zlúčenín (LD$_{50}$, mg/kg) - Pre orientáciu: LD$_{50}$ udáva dávku, ktorá zabije 50 % testovanej populácie (obvykle potkanov) pri požití. | Zlúčenina | Približné LD$_{50}$ (mg/kg) | Kategória | |---|---:|---| | DEHP (plastifikátor) | $6\times10^{4}$ | Prakticky netoxické | | Etanol | $2\times10^{4}$ | Prakticky netoxické | | NaCl | $7\times10^{3}$ | Slabo toxické | | Malathion | $3\times10^{3}$ | Slabo toxické | | Chlordan | $6\times10^{2}$ | Toxické | | Heptachlor | $2\times10^{2}$ | Toxické | | HF (požitím) | $2\times10^{1}$ | Veľmi toxické | | TEPP | $1\times10^{0}$ | Veľmi toxické | | Tetrodotoxin | $1\times10^{-1}$ | Extrémne toxické | | Inland taipan venom | $3\times10^{-2}$ | Extrémne toxické | | TCDD (dioxín) | $1\times10^{-3}$ | Super toxické | | Botulotoxín | $4\times10^{-5}$ | Super toxické | ### Interpretácia tabulky - Menšie číslo LD$_{50}$ znamená vyššiu toxicitu. - HF pri požití patrí medzi veľmi toxické látky, a pri kožnom kontakte môže spôsobiť