Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Marshova-Liebigova zkouška (video-pokus)

Postup

Postup pro tento pokus je dostupný jen pro registrované učitele.

Princip

Marshova-Liebigova zkouška je vysoce citlivá metoda k detekci arsenu, která se využívala ve forenzní toxikologii. Arsen byl používán jako jed, a to ve formě bílého prášku oxidu arsenitého As2O3 (známého pod triviálními názvy arsenik, otrušík, utrejch). Arsenik byl jako jed velmi oblíbený, protože byl bez zápachu a snadno se dal přimíchat do potravin či nápojů. Arsenik se používal jako součást jedů na hlodavce. Arsenik je vysoce toxický – mezi příznaky akutní otravy patřily bolest břicha, nucení ke zvracení a třes.
Tato zkouška byla objevena profesorem Jamesem Marshem a poprvé byla publikována v roce 1836. Chemik James Marsh byl v tomto roce povolán k soudu, aby dokázal v jednom případu otravu arsenikem. Přímo v soudní místnosti provedl zkoušku na přítomnost tohoto jedu. J. Marsh nechal probublávat ,,plyn nepříjemně zapáchající po zkažených vejcích“ – tedy sulfan podezřelým roztokem. Nakrátko se objevila žlutá sraženina – sulfidu arsenitého. Záhy však žluté zbarvení zmizelo, a následně zmizela i samotná sraženina. Ačkoliv J. Marsh podal jasný důkaz o přítomnosti arsenu ve vzorku, obhajoba platnost jeho testu zpochybnila a porota uznala obžalovaného nevinným.

Frustrovaný J. Marsh se rozhodl vymyslet lepší test na důkaz přítomnosti arsenu ve vzorku.
Marshova-Liebigova zkouška je založena na redukční schopnosti nascentního (z latinského in statu nascendi – ve stavu zrodu, neboli atomárního) vodíku. Nascentní vodík vzniká reakcí zinku s kyselinou sírovou a jeho životnost je 0,3 s, poté se slučuje s dalším atomem vodíku za vzniku molekuly vodíku H2. Molekulární vodík má také redukční schopnosti, ovšem ne tak výrazné – dokáže zredukovat CuO na Cu (viz. pokus Redukční vlastnosti vodíku).
Vlastní zkouška je prováděna následovně – do baňky se směsí kyseliny sírové a zinku (vznik nascentního vodíku) se přikapává vzorek podezřelý z přítomnosti arsenu, např.: zbytek potravy, obsah žaludku, ale i například buněčná tkáň. Nascentní vodík, v případě přítomnosti sloučeniny arsenu, redukuje arsenité či arseničné sloučeniny na plyn arsan AsH3. Arsan je následně veden trubicí ven z baňky. V trubici je umístěn filtr s chloridem olovnatým, který selektivně odstraňuje sulfan – vzniká černá sraženina PbS, dále je zde filtr s chloridem vápenatým, jenž funguje jako sušidlo a zbavuje plyny vody. Konec trubice je zahříván plamenem kahanu, přičemž dochází k termickému rozkladu arsanu na vodík a kovový elementární arsen, který kondenzuje na stěnách trubice (případně na skleněné či porcelánové misce za trubicí) jako kovové arsenové zrcátko. Zapálený vodík hoří u ústí trubice.


(obrázky provedení zkoušky: http://canov.jergym.cz/jedy/historie/marsh.htm, http://en.wikipedia.org/wiki/Marsh_test (na konci stránky vpravo dole), http://www.nlm.nih.gov/visibleproofs/galleries/technologies/marsh_image_3.html)

Využití

vodík (vlastnosti atomárního vodíku), pentely (arsen – sloučeniny: As2O3, AsH3), toxikologie

Typ pokusu

video-pokus

Obecná bezpečnost

PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST

Vlastnosti látek

Kyselina sírová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:    dle staršího značení:   

Chlorid olovnatý – nebezpečný, může poškodit plod v těle matky, podezření na poškození reprodukční schopnosti, podezření na vyvolání rakoviny, způsobuje poškození orgánů při prodloužené nebo opakované expozici, zdraví škodlivý při požití nebo při vdechování, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.

dle GHS:    dle staršího značení:   

Chlorid vápenatý – nebezpečný, způsobuje vážné podráždění očí.

dle GHS:    dle staršího značení:  

Tipy

– tato  zkouška byla také využita v seriálu Dobrodružství kriminalistiky – 2. díl s názvem Jed, tento díl byl natočen na základě skutečné události – první využití Marshovy-Liebigovy zkoušky během soudního procesu – v roce 1840 byla zkouška využita v případu otravy manžela Marie LaFargeové, která byla na základě pozitivního výsledku testu na přítomnost arsenu odsouzena 
– v literatuře se setkáváme s otravou arsenikem velice často – v díle bratrů Mrštíků Maryša – otrávila hlavní hrdinka svého manželka otrušíkem přidaným do kávy
– i jiní autoři využívali ve svých dílech tuto zkoušku – např.: Arthur Conan Doyle, Agatha Christie, ale i autorka dětských knih Astrid Lindgrenová v knize Svěřte případ Kallovi (13 letý detektiv Kalle Bloomkvist byl velmi šikovný kluk, který měl doma v šatní skříni skrytou laboratoř, ve které se mu podařilo provést Marshovu-Liebigovu zkoušku, a tím dokázat přítomnost arseniku v čokoládě, kterou poslal podlý kriminální jeho kamarádce Evě-Lottě)
– Marshovu-Liebigovu zkoušku také provádeli Sherlock Holmes či Hercule Poirot

Video

http://www.youtube.com/watch?v=gtIbe2aD8a4 (Adam Hart Davies on Victorian forensics – the Marsh test, hezké video s anglickým komentářem, provedeno s otráveným vzorkem vína, ukázán i první – neúspěšný test, As2S3)
http://www.youtube.com/watch?v=-vUZdAwgl2g (Detecting Arsenic – The Marsh-Test, video s anglickým komentářem i titulky)
http://www.youtube.com/watch?v=nL39kkp_b7Y&feature=youtu.be (old.studiumchemie.cz, Marshova zkouška, video bez zvuku)
http://www.youtube.com/watch?v=zF-0ZFy3W84 (Dobrodružství kriminalistiky 02 Jed, scéna začíná v čase 46:02, vlastní popis zkoušky v čase 47:03, vlastní ,,pokus“ v čase 49:00 – lze vidět arsenové zrcátko)