Как обычный краситель спас тысячи людей от заражения

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Олейник М.В. 1

---

1МБОУ лицей № 4 г. Россоши

Суглобова И.В. 1

---

1МБОУ лицей № 4 г. Россоши

Работа в формате PDF

462.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Пузырёк с ярко-зелёным спиртовым раствором "бриллиантовой зелени" - первое лекарство в жизни каждого человека, рождённого в России. Без зелёнки нет ни одной домашней аптечки в нашей стране. А между тем нигде в мире её больше не применяют. Почему? Ответ на этот вопрос очень меня заинтересовал и потребовал настоящего расследования.

Изобрели зеленку совершенно случайно. Причем бриллиантовый зеленый, известный как «зеленка», изначально — название одного из анилиновых красителей. Такое в медицине нередко — ученые ищут одно, а на выходе получают совсем другое, не менее, а иногда и более ценное и полезное. В странах Европы зеленка не стала популярным медицинским товаром и тем более средством первой необходимости. Европейцам не понравился «наружный эффект» — зеленые пятна сохраняются на коже довольно долгое время.Так почему же за цивилизованной границей зелёнки нет? 

 Да потому что на Западе принята доктрина доказательной медицины, - объяснил декан фармацевтического факультета Российского государственного медицинского университета профессор Иван Козлов. - А молекулярный механизм действия зелёнки и других красителей неизвестен до сих пор. Чтобы это выяснить, надо провести сложные и дорогие исследования. А кто же это будет делать для столь старого препарата?

Цель работы: исследовать состав и свойства зелёнки, выяснить области её применения, поэкспериментировать с зеленкой.

На основании поставленной цели были определены следующие задачи:

Изучить источники и литературу по теме

Экспериментально подтвердить способность зелёнки изменять окраску в разных средах, разрушаться под действием агрессивных веществ, окрашивать ткани; подтвердить возможность удаления пятен от зелёнки.

Доказать нужность использования зеленки, несмотря на эстетику.

Объект исследования: «зеленка» - раствор бриллиантового зеленого.

Теоретическая часть.

История открытия зелёнки.

В начале второй половины XIX века 18-летний сын плотника, химик-самоучка Уильям Генри Перкин из Лондона оборудовал отцовском доме лабораторию, где он проводил различные опыты. Долгое время он пытался синтезировать искусственным образом хинин — на тот момент единственное вещество, которым лечили малярию.

Природный хинин — тот, который получают из коры хинного дерева, — стоил бешеных денег, поэтому было крайне важно найти его дешевый синтетический аналог. Уж что только не делал Перкин с анилином — создавал дистилляты, травил вещество различными кислотами, мешал со всем, что попадалось под руку. Искусственного хинина сыну плотника получить не удалось, но все же свое имя он вписал в историю мировой химии.

Однажды Уильям Генри смешал анилин с этиловым спиртом — на выходе получилась жидкость ярко-фиолетового цвета. Это случилось в 1856 году. Новому веществу молодой химик дал французское название «мовеин» (в честь цветка мальвы). Оказалось, что мовеином хорошо красить одежду — во-первых, получалось красиво, во-вторых, ткань долго не линяла и не выгорала под действием солнечных лучей. Но главное — производство нового красителя оказалось простым и дешевым. Перкин синтезировал множество искусственных красителей на основе анилина — желтый риванол, малиновый фуксин, синий, фиолетовый, черный. Запатентовав свое изобретение, молодой изобретатель открыл успешное предприятие — красильню. Натуральные красители, не обладающие таким стойким эффектом, стали уходить в небытие.

Воодушевившись опытом Перкина, другие естествоиспытатели продолжили опыты с анилином. В 1879 году в Германии на основе анилина получили краситель изумрудно-зеленого цвета и назвали его на латинский манер viridis nitens, что переводится как «зеленый блестящий». В дальнейшем часть названия перевели на французский — brillant. Отсюда образовался незатейливый перевод на русский язык — «бриллиантовый зеленый».

Несмотря на кажущееся отклонение от изначально намеченного курса, химик всё же сделал вклад в сферу медицины. Поначалу анилиновые красители применялись для улучшения видимости препаратов микроорганизмов под микроскопом, для чего их подкрашивали – однако врачи обнаружили, что именно эти красители приводят к гибели подопытных микробов.

1879 году германские ученые обнаружили способность к обеззараживанию у одного из запатентованных красителей. Бриллиантовый зеленый, попадая в ткани и клетки организмов, убивает микробы. Уильям Перкин впоследствии был награждён титулом рыцаря и, происходя из семьи простого строителя, стал почтенным сэром.

Зеленка в том понимании, в каком она известна нам сегодня, появилась в 20-х годах ХХ века благодаря советским химикам и фармацевтам, имена которых в истории не сохранились. Именно советские фармакологи первыми обратили внимание на то, что под микроскопом микроорганизмы, окрашенные бриллиантовым зеленым для улучшения их визуализации, неожиданно погибают.

Так был разработан раствор бриллиантового зеленого со спиртом, тинином и водой. Зеленку стали применять в качестве антисептика при хирургических операциях, родах, различных травмах и даже для очищения медицинских помещений, инструментов и рук медперсонала. Это повлекло за собой значительное сокращение смертности при сепсисе.

Зеленка — быстродействующий, высокоактивный антисептик; эффективен в борьбе с золотистым стафилококком (Staphylococcus aureus), дифтерийной палочкой (Corynebacterium diphtheriae) и грамположительными бактериями. Прошли годы, но и сейчас невозможно представить нашу жизнь, наше детство и детство наших детей без замазанных зеленкой коленок.

Получение и свойства зеленки.

Бриллиа́нтовый зелёный (основной ярко-зелёный) (тетраэтил-4,4-диаминотрифенилметана оксалат) — синтетический анилиновый краситель трифенилметанового ряда. Химическое название по системе ИЮПАК: Бис-(п-диэтиламино) трифенилангидрокарбинола оксалат. Химическая формула: C₂₉H₃₃O₄N₂

Рис. 1 Структурная формула бриллиантового зелёного

В русский язык название этого красителя попало из французского языка. В сухом виде бриллиантовый зелёный представляет собой золотисто-зелёные комочки или золотисто-зелёный порошок, по латыни viridis nitens,  дословно «зелёный блестящий».

При переводе на французский было использовано слово brillant по-французски «блестящий», что на русский было переведено буквально как «бриллиантовый».

Трудно растворим в воде (1:50) и этаноле, растворим в хлороформе. Растворы в воде и этаноле имеют интенсивный зелёный цвет, под действием прямого солнечного света разлагаются.

Средство, смешанное с изопропиловым спиртом, имеет синий цвет, растворенное в этаноле и воде - насыщенный зелёный.

Окраска этого соединения обусловлена наличием двух хромофоров: электронодонорного (аминогруппа с двумя заместителями) и электроноакцепторного (четырёхзарядный азот третичной аминогруппы). Хромофоры соединены посредством сопряженной системы пи-связей, через два бензольных кольца и двойную связь между ними. Максимум кривой светопоглощения при 625±0,5 нм.

Табл.1 Зависимость цвкта вещества от длины волны поглощаемого цвета

Востребованность средства заключается в том, что её применение приводит к немедленной стерилизации, уничтожению всех возбудителей. При этом, однако, могут возникать нежелательные последствия - раздражение и ожог. Этим объясняются причины ее исключительно наружного применения.

Бриллиантовый зелёный получают только синтетическим путём. Синтез сводится к каталитической конденсации диэтиланилина с бензальдегидом; образующийся при этом 4,4’-бис-диэтиламинотрифенилметан окисляют на катализаторе — чаще всего оксиде свинца (IV), марганца (VII) или хрома (VI). Полученное таким образом карбинольное основание дегидратируется нагреванием и при нейтрализации щавелевой кислотой образует бриллиантовый зелёный.

При прибавлении к 0,2 % раствору бриллиантового зелёного концентрированной соляной кислоты появляется оранжевое окрашивание, а при добавлении раствора NaOH выпадает бледно-зелёный осадок основания (эти реакции используются для установления подлинности).

Нейтрализация электроноакцепторного хромофора в щелочной среде приводит к переходу окраски в сторону более длинных волн (от зеленой окраски при рН 0,1 к желтой при рН 2,6, при рН 7 окраска вновь зеленая в связи с влиянием аниона). Подвижность аниона щавелевой кислоты и достаточно высокая химическая активность не дают использовать зеленку совместно с агрессивными соединениями: йодом, марганцовкой, перекисью водорода, аммиаком, гипохлоритами, щелочными компонентами и пр.

Применение бриллиантового зелёного

В медицине.

Уже в 1917 году было выяснено, что бриллиантовый зелёный является одним из самых высокоактивных и быстродействующих антисептиков (активен в отношении грамположительных бактерий), также оказывает фунгицидное действие в отношении некоторых патогенных грибов. Традиционно используют зелёнку при лечении ветрянки Примечательно, что традиция «лечить» ветрянку зеленкой на самом деле практически бессмысленна — средство только подсушивает ранки и помогает контролировать возникновение новых высыпаний, но против самого возбудителя болезни препарат бессилен. Еще не так давно зеленка считалась лучшим средством для профилактической обработки послеоперационных швов (в том числе и после кесарева сечения) и пупочных ран новорожденных. Теперь для этих целей можно выбирать современные препараты, но если речь идет о повреждениях кожных покровов более обыденных, то это средство под рукой можно оценить как превосходное обеззараживающее. Кроме того, хорошо помогает зеленка в следующих случаях:

• для облегчения состояния ног при имеющихся мозолях (зеленкой пропитывают многие пластыри);

• для лечения грибковых заболеваний ногтей (для окончательного излечения нужны другие средства);

• при укусах насекомых (но при первой возможности лучше обработать чем-то другим);

• от многих дерматологических заболеваний (включая лишай);

• для обработки повреждения, образовавшегося после удаления вросшего ногтя.
Кроме того, существующий запрет на соприкосновение препарата со слизистыми и фактически приравненными к ним сильно поврежденным тканями, делает невозможным лечение зеленкой:

геморроя;

молочницы (и прочих подобных заболеваний у обоих полов);

ожогов;

герпеса на губах;

поврежденные родинки.

В медицинской микробиологии.

В бактериологических, гистологических и ботанических исследованиях используется для окрашивания клеточных сред. Также используется как добавка для приготовления агаровой питательной среды с бриллиантовым зелёным, предназначенной для пересева культур и идентификации бактерий рода Salmonella.

В промышленности.

Бриллиантовый зелёный использовался как краситель для хлопка, шёлка, шерсти и кожи, бумаги, древесины (окраски малоустойчивы к действию света и мокрым обработкам), применяется в изготовлении фаналевых (основных) лаков.

В аналитической химии.

В аналитической химии бриллиантовый зелёный применяется в виде сульфата для фотометрического определения химических элементов B, V, Sb, Re, Au, Ta, Tl, Hg, Zn, входящих в состав некоторых анионов. Необходим он для спектрофотометрического определения иода. В токсикологической химии и судебно-медицинской токсикологии применяется как качественный реактив на соли таллия. Также применяется, как pH-индикатор для микроскопии; с переходом от зелёного при pH 0,1 к жёлтому при pH 2,6 (нейтрализация электроноакцепторного хромофора в щелочной среде приводит к переходу окраски в сторону более длинных волн, при рН 7 окраска вновь зелёная в связи с влиянием аниона).

Таким образом, бриллиантовый зеленый очень востребован. Но! Не забываем, что это химическое вещество, поэтому может иметь побочные действия. Например, для белых крыс смертельная доза 0,05 г/кг. Для человека особой опасности не представляет, но возможны аллергические реакции, а при попадании на слизистые ожог.

2. Практическая часть.

Опыт 1.Реакция с кислотами и щелочами. Изменение цвета в различных средах – идентификация подлинности.

В три стакана с водой добавили по 5 капель раствора зелёнки. Во второй добавили 5 мл соляной кислоты, в третий - 5 мл гидроксида натрия.

Вывод: раствор бриллиантового зелёного может служить в качестве индикатора в лабораторной практике; в кислой среде окраска становится тёмно-жёлтой, а в сильнощелочной среде – зеленоватой, выпадает осадок.

Опыт 2. Реакция с концентрированной соляной кислотой.

В стакан с водой добавили 5 капель раствора зелёнки. Добавили 3 мл концентрированной соляной кислоты.

Вывод: эта химическая реакция может быть использована для определения подлинности бриллиантового зелёного(окраска становится тёмно-оранжевой).

Опыт 3. Действие раствора аммиака и разбавленной соляной кислоты.

В два стакана с водой добавили по 5 капель раствора зелёнки. В первый добавили 10 мл аптечного раствора аммиака, во второй - 10 мл разбавленной соляной кислоты.

Вывод: В щелочной среде бриллиантовый зелёный краситель с измеримой скоростью обратимо переходит в бесцветное карбинольное основание (в первом стакане).

Опыт 4. Действие стиральных порошков на зелёнку.

В два стакана с водой добавили по 5 капель раствора зелёнки. В первый добавили чайную ложку стирального порошка «Тайд», во второй – чайную ложку жидкого стирального порошка «Я родился».

Исходные растворы Обесцвечивание под действием стиральных порошков

Вывод: обесцвечивание раствора зелёнки происходит медленно(в течении 40 минут). Использование этого эксперимента для определение качества стиральных порошков предполагает сильно разбавленных растворов зелёнки.

Опыт 5. Окраска ткани с помощью зелёнки.

В стакан с горячей водой (при температуре 60ºС) добавили 5 капель раствора зелёнки. После этого погрузили ткань и подержали 60 минут. Во второй стакан с водой добавили 12 капель уксусной кислоты. В этом растворе прополоскали окрашенную зеленкой ткань. В опыте использовали хлопчатобумажную ткань.

Окрашивание хлопчатобумажной ткани

Вывод: С помощью зеленки можно окрашивать натуральные ткани.

Опыт 6. Наличие бактерицидных свойств.

В стакан с водой добавили 3 капли зелёнки. Поставили стакан в открытом виде на подоконнике.

Начало эксперимента Через 4 дня Через 10 дней

Вывод: Стечением времени раствор становится бледнее, но вода не портится, следовательно, можно использовать зелёнку для обеззараживания воды в бассейнах на садово-огородных участках.

Опыт 6. Удаление зелёнки с линолеума спиртом.

Свежее пятно от зелёнки на линолеуме просушили и потёрли ватой,смоченной этиловым спиртом с массовой долей спирта 96%.

Рис. 31 Пятно на линолеуме Рис. 32 После обработки спиртом

Вывод: С линолеума пятна от зелёнки оттирается с помощью спирта, но плохо.

Опыт 7. Удаление зелёнки с ткани.

Нанесли на хлопчатобумажную ткань зелёнку. Ткань просушили. Затем обильно смочили, засыпали порошком, превратив его в пасту, оставили на 30 минут.

Рис. 33Пятно на тканиРис. 34После первой стирки

Вывод: удалять въевшееся пятно нужно вручную, частыми трущими движениями.

Опыт 8. Удаление зелёнки с пальцев рук.

Попробовали удалить зелёнку с кожи пальцев рук с помощью перекиси водорода и спирта с массовой долей 96%.

Действие пероксида водорода Действие спирта

Вывод: лучше удаляет пятна с кожи рук раствор спирта, хотя в сети интернет предлагают именно перекись.

Заключение.

В результате проделанной работы я установила, что обычная зелёнка или бриллиантовый зелёный — это необычайно интересное вещество. Оно оказывает противомикробное действие, но при этом он практически не всасывается в организм и не повреждает ткани. Поэтому зелёнку наносят даже на открытые раны. Наличие в составе этилового спирта только повышает эффективность этого средства. И в отличие от йода не травмирует даже нежную детскую кожу.

Для меня стало открытием, что зелёнка — это идеальный краситель для хлопка, шелка, древесины и бумаги, а так же для бактерий и микроорганизмов в препаратах под микроскопом. При работе над проектом «Как обычный краситель спас тысячи людей» я доказала, что зеленка не только дешевый антисептик, но и имеет много других областей применения.

Обычная аптечная зелёнка превратилась в необычное вещество.

Список использованных источников и литературы

О.Я. Нейланд «Органическая химия» М. «Высшая школа», 1990,751 с.

Петров А.А., Бальян Х,В, Трощенко А.Т. «Органическая химия»изд. «Высшая школа» М., 1969,672 стр.

Н.А.Ттюкавкина. ю.И. Бауков. С.Э.Зурабян «Биоорганическая химия» Изд.группа «ГЭОТАР-медиа»,2009 г.,416 с.

Интернет-ресурсы:

Занимательные факты о зелёнке https://fishki.net/1588138-zanimatelnye-fakty-o-zelenke.html

От чего помогает зеленка: традиционные и неожиданные способы использования. https://zhenskoe-mnenie.ru/themes/health/ot-chego-pomogaet-zelenka-traditsionnye-i-neozhidannye-sposoby-ispolzovaniia-pravila-i-osobennosti-primeneniia-obychnoi-zelenki-v-chem-ee-opasnost/

Антисептическое средство Бриллиантового зеленого раствор - отзыв https://irecommend.ru/content/mify-o-zelenke-vybrosit-iz-aptechki-otlichnyi-krasitel-i-nikudyshnyi-antiseptik-chem-opasna

Зеленка: состав средстваhttps://www.syl.ru/article/113257/zelenka-sostav-sredstva

Что такое зеленка? https://ana-sm.ru/

Чем опасна зеленка https://superinteresno.ru/

Как работает зелёнка? http://howitworks.iknowit.ru/paper1244.html

От чего помогает зеленка: традиционные и неожиданные способы использования. Правила и особенности применения обычной зеленки – в чем её опасность? https://zhenskoe-mnenie.ru/themes/health/ot-chego-pomogaet-zelenka-traditsionnye-i-neozhidannye-sposoby-ispolzovaniia-pravila-i-osobennosti-primeneniia-obychnoi-zelenki-v-chem-ee-opasnost/

Цветности теория http://www.xumuk.ru/bse/3089.html

Бриллиантовый зеленый http://www.chemfive.info/news/brilliantovyj_zelenyj/

О помидорах. Зеленка против фитофторы https://www.liveinternet.ru/

Чем опрыскивать помидоры от фитофторы https://fermilon.ru/sad-i-ogorod/ovoshhi/chem-opryskivat-pomidory-ot-fitoftory.html

Чем покрасить волосы в зеленый цвет?

Источник: https://ilcosmetic.ru/volosy/okrashivanie/chem-pokrasit-volosy-v-zelenyj-tsvet.html

Применение зелёнки https://www.sunhome.ru/journal/128481

«Бриллиантовый» раствор или просто зеленка https://masterok.livejournal.com/2429086.html

Аспирин, зеленка, йод… Мифы и правда о пользе "человеческих" лекарств для растений https://www.interfax.by/article/1243206

Зелёнка: состав и показания к использованию

https://medistok.ru/

Чем смыть зеленку - 10 способов https://sovets.net/17433-chem-smyit-zelenku.html

ЗАР-2 средство для уменьшения роста усов земляники

https://www.bankreceptov.ru/provision/zazshita/zazshita-0040.shtml

20.На даче: нужна ли зеленка растениям http://sotki.ru/obmen_opitom/article/na-dache-nuzhna-li-zelenka-rasteniyam-6934

21. Бриллиантовый зелёный http://zagadki-istorii.ru/izobreteniya-28.html

22. Арилметановые красители http://www.xumuk.ru/encyklopedia/364.html