农用车半轴:氰化物
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/08 05:32:43
氰化物
如果逻辑推理是软性的，那么科学常识就是硬性的，所以特地转来《推理教室》系列，希望大家都能有所收获。
第一堂课：推理小说中凶手的最爱－氰化物(cyanides)
第一堂课邀请到的是某科学网站化学类编辑，美国John Jay刑事司法学院鉴证科学硕士，现攻读化学博士的NANOFORENSICS，为各位介绍与刑事鉴证有关的毒物学常识，与大家谈谈推理小说中常提到的致命毒物──氰化物。(略有删节)
问：常常在小说或电影中看到人物被氰化物毒害，到底氰化物是什么可怕的东西？
答：氰化物一种可迅速致命的血液性毒剂，曾经被用作毒气室执行死刑以及战争时的杀人武器。氰化物可由自然界的某些细菌、霉菌及藻类产生，并在一些植物性的食物如杏仁、樱桃、李子、桃子、银杏(百果)、干果梨、苹果和梨种子、树薯和特殊竹芽，以及维他命Ｂ12中取得。氰化物会存在于植物自然产生的糖或其它的有机复合物中，成为其中的一部分。由其化学结构来看，氰化物包含碳氮三键(C≡N)通常是以化合物(结合两种或以上的化学物质形成的物质)的形态存在，例如无色气体的氰化氢(HCN)或氯化氰(CNCl)，白色粉末或结晶的氰化钠(NaCN)或氰化钾(KCN)，以及有机化合物。
问：除了自然界，有没有其它产生氰化物的途径呢？
答：除了一般被蓄意下毒外，也可能是腈(nitriles)类化物，如乙腈(acetonitrile)、亚硝醯铁氰化盐类(nitroprussid)等化学物质在进入人体后可代谢成氰化物，而可能导致中毒。
另一种小说和电影中较少提到的非自然氰化物的来源，包括有电镀业、金属表面处理、电子废料中贵金属回收(剥金剂)、化学合成、尼龙(nylon)中间产物、相片显影、毒鱼、火灾现场等。其中值得特别一提的是火灾现场的氰化物。为何其与火灾现场有关系呢？因有些氰化物(腈类)是石化工业中的原料及中间产物，目前许多不绉衣物均可能是石化产物，所以燃烧时易有氰化物产生，另外火灾现场的毛料、丝质衣物燃烧亦是氰化物的来源。
问：氰化物真的是有杏仁味吗？大家都可以闻得到吗？在犯罪现场闻到杏仁味一定就代表是氰化物毒害吗？
答：更精确地说，这股可作为是否为氰化物中毒判断的味道是“苦杏仁”味。其实并不是氰化物恰巧与杏仁的味道相同，而是杏仁中含有中低浓度的苦杏仁甘( Amygdalin )可水解成氢氰酸(HCN)及苯甲醛(benzaldehyde)，所以有杏仁味，就代表可能有氰化物存在。一般而言可以被闻出苦杏仁味的HCN含量约为0.2-5.0 ppm（百万分之一浓度）。但并非每一个氰化物中毒案件中都有这股味道产生，也并不一定能被闻到。世界上约有多至40%的人，因为身上含有特殊基因的缘故，无法闻到这股杏仁味的。至于到底是否有杏仁味就一定代表是氰化物毒害，绝对不可以。在没有经过检验确认的情形下做这种判断，是不精确也不负责的。名侦探柯南中有描述在可乐及柠檬红茶中加入氰化物毒害成功，但事实上可并不一定如此。如果有足量的糖存在于溶液中，氰化物可与其反应生成无毒性的α-glucoheptoic anhydride，之后再经由水解及氧化产生碳酸钾(K2CO3)。
问：氰化物进入体内后，如何在人体内作用产生毒性？
答：氰化物可经由口服、吸入及皮肤粘膜被吸收到体内。氰化物由于可以抑制多种酶，被吸收后和细胞中粒线体(mitochondria)上细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase)三价铁离子产生错合物，抑制细胞氧化磷酸化作用(oxidative phosphylation)，阻断能量ATP(adenosinetriphosphate)的生成，并使得细胞缺氧窒息。
一般而言，对于微量的氰化物人体可藉由与变性血红素(methemoglobin)作用，而不是与色素氧化酶结合的方式，而达到排除毒性的效果。而氰化变性血红素(Cyanomethemoglobin)之后与一种硫化物转移酶-硫氰酸生成酶 (rhodanese)作用，形成硫氰化铵(thiocyanate)错合物。硫氰化铵由肾脏排泄(也就是由尿液排出)。当过多的氰化物进入人体，前述反应机制无法负荷，因而产生毒性。
问：有没有一些可观察出的氰化物中毒症状？
答：初期中毒征候为头晕、头痛、呼吸速率加快、后期为发绀(由于缺氧而血液呈暗紫色)和昏迷现象；中毒的病患呼吸之间有些人可闻到氰化物特有的杏仁味道。暴露在高剂量下，在很短时间下可伤害脑及心脏，造成昏迷及死亡；如低剂量长期暴露，可能导致呼吸困难、心口痛(heart pain)、呕吐、血液变化(血红素上升、淋巴球数目上升)，头痛和甲状腺肿大。如果食入高量氰化物可能有喘不过气(deep breathing)，呼吸短促、昏厥、失去意识或死亡。皮肤接触后会有溃烂、皮肤刺激及红斑；眼睛接触后会有刺激、烧伤、视力模糊，过量或延时性接触会造成眼睛永久性伤害。
问：在实验室中如何检验氰化物？
答：氰化物中毒于否，除了前述“杏仁”味存在可当为一可能征兆外，最终之确认检验，可以传统之比色法或滴定法测定。在分光光度计比色法中，于溶液之 pH＜8时氰化物与氯胺-T(Chloramine-T)反应转换成氯化氰(CNCl)，当反应完成后，添加吡啶－巴比妥酸剂(Pyridine-barbituric acid reagent)呈色，之后产生之错合物以分光光度计在波长578 nm测量其吸光度来判断其浓度。在滴定法中，需在样品中加入对可敏锐增测银类化物之指示剂后，再使用标定过之标准硝酸银溶液当做滴定剂来决定氰化物之浓度。
更精确的检测法可以气象色层分析仪加上氮磷侦测器(Nitrogen Phosphrous Detection, NPD)或是电子捕捉侦测器(Electron-Capture detection, ECD)进行分析检测。
问：如果氰化物中毒有没有救呢？
答：有的，不过动作要快！！！不管接触途径为何，先给氧气，如果时食用性中毒，切勿催吐！目前已上市的氰化物解毒剂中含：亚硝酸钠(Sodium Nitrite)、硫代硫酸钠(Sodium Thiosulfate)以及亚硝酸戊酯(Amyl Nitrite)吸入剂。其解毒机制如下：亚硝酸钠和血红素作用形成变性血红素(Methemoglobin)。变性血红素能从各种不同的组织中移除氰离子。并和它们变成毒性相对较低的氰变性血红素(Cyanmethemoglobin)，硫代硫酸钠的功能是经由硫氰酸生成酶(rhodanese)将氰化物转变成硫代氰化物(Thiocyanate)。其结合的机制列举于下列化学式：
NaNO2 + Hemoglobin= Methemoglobin 式(1)
HCN + Methemoglobin = Cyanomethemoglobin 式(2)
Na2S2O3 +Cyanomethemoglobin = SCN + Methemoglobin 式(3)
问：历史上真实因氰化物中毒有哪些人呢？
答：除了小说中无数主配角死在氰化物手上，现实生活中希特勒与其夫人、德国空军元帅戈林，皆是服用氰化钾自杀。近期较著名的有1982年9月29日起48小时之内，美国Johnson & Johnson药厂（就是强生哦）出品的综合感冒药 Tylenol因有人蓄意加入氰化钾，而导致Chicago地区7名无辜的患者死亡。司法部门虽然展开大规模搜捕行动，但只抓到了一名想借该案件捞一笔的敲诈者，而真正的凶手，仍逍遥法外。最近恐怖活动频传，听说恐怖份子预谋在美国驻欧洲国家大使馆等地以氰化物进行恐怖攻击呢！所以氰化物也可当成极具有杀伤力的化学武器
2011.12.05
偶看新闻