Kloroform - kaj je to? Pridobivanje, delovanje in uporaba kloroforma

Odkritje številnih kemikalij ni bilo namerno, ampak naključno, med sintezo ali študijo lastnosti snovi. Vendar pa je veliko naključno odkritih snovi postalo zelo pomembno, so jih uporabljali ne samo v kemiji, temveč tudi v medicini, industriji in na drugih področjih. Samo za takšne snovi je kloroform, o katerem bomo razpravljali še naprej.

Naslov

Ime te snovi ima več vrst. Navsezadnje, tako kot vse organske spojine, sledi zakonom splošne nomenklature molekul, trivialnih imen in imena, ki izhajajo iz sestave molekule.

Zato za kloroform obstaja več različic imena:

• ogljikovega triklorida;
• kloroform;
• triklorometan.

Kloroform: kaj je to? Lahko razumemo imena spojin, vendar je mogoče upoštevati geometrijsko strukturo molekule.

Struktura molekule

Molekulo kloroforma sestavljajo trije atomi klora in en atom vodika, vsak atom je povezan z osrednjim ogljikom. Dejansko je molekula triklorometana produkt radikalne zamenjave atomov vodika pri atomih klora v molekuli metana pod vplivom določenih pogojev.

V tem primeru so vse povezave C-CL popolnoma enakovredne, močno polarne. Veza KN na ozadju drugih vezi, ki se pojavljajo v molekuli, postane še bolj polarizirana in postane izjemno ranljiva. Zato je pri nadaljnji obdelavi molekule P-H vez enostavno raztrgana in vodik nadomesti z drugimi atomi (npr klor, tudi s tvorbo ogljikovega tetraklorida).

Razmislite, kako izgleda kloroform. Formula ima obliko: CHCL_3. Strukturna formula bo imela naslednjo obliko:

Obe strukturi odražata kemijsko bistvo, ki ga nosi kloroform. Iz formule je razvidno, da je molekula dovolj stabilna in da je treba za reakcijo uporabiti resne pogoje.

Fizične lastnosti

Fizikalne lastnosti triklorometana lahko označimo, kot sledi:

1. Pri normalnih pogojih (sobna temperatura, normalnem zračnem tlaku 100 kPa, vlažnost ni večja od 80%) snovi močno Vonja tekočina brez barve. Vonj kloroforma je dovolj oster, težek, ovojen, kot vonj etra. Okus je sladek, vendar ga ne morete preizkusiti, ker je izredno strupen.
2. V vodi se ne raztopi, lahko se raztopi le v različnih vrstah organska topila. Z vodo lahko tvori nizko koncentracijo (0,23%) raztopine.
3. Vrelišče te spojine je nižje od temperature vode, približno 62⁰C.
4. Tališče je zelo negativno, -63.5⁰C.
5. Gostota kloroforma je večja od gostota vode in je 1,483 g / cm³.
6. Močna izrazita strupenost snovi glede na učinek na telo pripada skupini narkotičnih spojin.

Ko se raztopi v vodi, lahko ogljik triklorid tvori azeotropne zmesi. V tem primeru bo kloroform v raztopini 97,5% in vodo le 2,5%. Vrelišče takšne raztopine je nižje od tiste iz čistega triklorometana in je 52⁰C.

Kemijske lastnosti

Kloroform, podobno kot vsi derivati ​​metana metana, ne kaže kemične aktivnosti. Zato ima nekaj reakcij, ki so mu značilne. Na primer, obdelava s molekulami klora v procesu tehnološke proizvodnje vseh metanskih derivatov s kloriranjem. Za to se vzame tekoči kloroform, reakcije nadaljujejo kot radikalni mehanizem, zahtevajo prisotnost ultravijoličnega sevanja kot obveznega stanja in kvantov svetlobe.

CHCL₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL

Reakcijska enačba kaže, da je proizvod popolnoma s klorom substituiran metan-ogljikov tetraklorid. Take reakcije so eden od načinov za proizvodnjo ogljikovega tetraklorida v industriji.

Tudi kemijske lastnosti vključujejo azeotropno mešanico z vodo, ki jo lahko proizvede kloroform. Kaj je to? To pomeni, da z vrenjem komponent rešitve ne spreminjajo nobenih sprememb. Z vrenjem te mešanice ni mogoče razdeliti na frakcije.

Druga vrsta reakcije, v katero vstopi kloroform, je substitucija atomov halogenov za druge atome ali funkcionalne skupine. Na primer, z reakcijo z vodno raztopino natrijev hidroksid tvori natrijev acetat:

kloroform + NaOH (vodna raztopina) = natrijev acetat + natrijev klorid + voda

Poleg tega praktično pomembnejša reakcija je reakcija kloroforma z amoniakom in kalijevega hidroksida (koncentrirana raztopina) so oblikovane kot posledica take interakcije kalijev cianid.

Kloroform + amonijak + kalijev hidroksid = KCN + kalijev klorid + voda

Shranjevanje kloroforma

V svetlobi se triklorometan razkroja z nastajanjem nevarnih, strupenih proizvodov:

Kloroform = fosgen + klorovodikova kislina + klorin molekularni + ogljikov anhidrid

Zato morajo biti pogoji shranjevanja kloroforma posebni - steklenice temnega stekla z gostimi steklenimi zamaški iz stekla. Steklenico je treba shraniti proč od sončne svetlobe.

Prejemanje

Priprava kloroforma poteka na več načinov.

1. Večstopenjski postopek kloriranja metana, ki se pojavi z radikalnim mehanizmom pod vplivom ultravijolične svetlobe in visoke temperature. Rezultat tega je ne le kloroform, temveč tudi tri druge izdelke: klorometan, diklorometan in ogljikov tetraklorid. Reakcija je naslednja:

CH₄ + CL₂ = CH₃CL + HCL - klorometan in oblika vodikovega klorida

CH₃CL + CL₂ = CH₂CL₂ + HCL - diklorometan in vodikov klorid

CH₂CL₂ + CL₂ = CHCL₃ + HCL - triklorometan (kloroform) in vodikov klorid

CHCL₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL - tetraklormetan in vodikov klorid

Na ta način se v industriji sintetizira triklorometan.

2. Interakcija med belilcem in etanolom. To je laboratorijska metoda.

3. Proizvodnja kloroforma z elektrolizo (delovanje električnega toka) na kloridih alkalijskih kovin v atmosferi acetona ali etilnega alkohola. Tudi laboratorijska metoda za proizvodnjo triklorometana.

Čiščenje

Po pridobitvi kloroforma je treba očistiti. Konec koncev, če se uporablja za medicinske namene, je vsebnost nečistoč v njej preprosto nesprejemljiva. Če so cilji vloge tehnični, je treba vsebino tujih snovi omejiti.

Morda so različne nečistoče, ki vsebujejo kloroform. Kaj je to? Kaj so oni?

• Etilni alkohol.
• Vodikov klorid.
• Fozgen.
• Klor.

Obstajata dva glavna načina za čiščenje kloroforma od teh nečistoč:

• obilno pranje z vodo, ki ji sledi sušenje (omogoča popolnoma znebiti etanola);
• Trilhlorometan speremo z močno kislino, nato z močnimi alkalijami, čemur sledi voda. Kasnejša obdelava je sestavljena iz sušenja z dehidracijskim sredstvom - kalcijevim kloridom. Material nato destiliramo v frakcionirni koloni.

Zgodovina odkritja

Od kdaj je znan kloroform? Kaj je in zakaj je bilo prej uporabljeno? Poskusimo razumeti.

Prva omemba te snovi je iz leta 1831. Takrat je kemik Guthrie iz pristanišča dobil triklorometan. Vendar pa njegov cilj ni bila ta snov, saj je bil uspešen stranski proizvod. Kemik je iskal topila za gumo, eksperimentiral in po naključju prejel kloroform.

V istem letu in leto kasneje sta dva znanstvenika, neodvisno drug od drugega, pridobila to snov kot rezultat poskusov. To je Eustace Liebig (ki je veliko prispeval k razvoju kemije) in Eugenu Subiberju. Njihova naloga je bila najti anestezijo in jo našli. Res je, da smo se učili o tem učinku kloroforma in ga začeli uporabljati nekoliko kasneje šele iz 1840-ih.

Strukturna formula in interakcija atomov znotraj molekule sta leta 1834 lahko študirali in zgradili kemijskega znanstvenika Dumasa. Prav tako je predlagal in zavaroval za kloroform svoje ime, ki ga je dal v čast mravlje. V latinščini se mravlja izgovarja kot formiata in jih vsebuje v teh žuželkah mravljinčna kislina lahko tvori iz kloroforma. Glede na to je bilo določeno ime.

Biološki učinek na osebo

Utemeljuje njegovo uporabo kot anestetični kloroform. Dejanje na osebo je zelo specifično in pokriva več osnovnih sistemov organov.

Stopnja vpliva je odvisna od dejavnikov, kot so:

• koncentracija inhalirane snovi;
• trajanje uporabe;
• način prodiranja v notranjost.

Če je čisti medicinski kloroform, je njegova uporaba strogo dozirana, natančno in lokalno. Zato so možne kontraindikacije izvedene le nekaj. Če govorimo o evaporiranem kloroformu v zraku in ga vdihnemo pri človeku, potem je dejanje veliko bolj resno in škodljivo.

Tako lahko vdihavanje triklorometana v 10 minutah pojavi dihalnih edema, pljučne spazem, kašelj, boleče grlo. Če se izpostavljenost ne ustavi, bo zastrupitev prišla takoj. Na živčni sistem (možgani in hrbtenjača) bo prizadet, možen je smrtni izid.

Kloroform ima tudi škodljiv učinek na jetra, prebavne organe in ledvice. Njeno delovanje je še posebej uničujoče, če vzamete rešitev znotraj. Opazimo naslednje reakcije telesa na vnos kloroforma:

• omotica;
• bruhanje in slabost;
• vztrajne glavobole;
• depresija živčnega sistema in posledično utrujenost;
• povišana temperatura;
• alergijski izpuščaji, pordelost kože.

Študije in poskusi na različnih živalih so pokazali naslednje rezultate:

1. Dolgotrajni vnos kloroforma oralno v obliki tekočine povzroči splav, več patologij in mutageneze bodočih generacij.
2. Med življenjem v atmosferi kloroforma so bile živali depresivno, počasnost in dolgoživost njihovega življenja pa so se znatno zmanjšali.
3. Na podlagi poskusov pri miših je prišlo do zaključka o rakotvornosti triklorometana.

Takšne rezultate so pridobili kemiki in zdravniki pri preučevanju vpliva na žive organizme kloroforma.

Uporaba v medicini

Prva omemba uporabe te snovi v medicinske namene je zakoreninjena leta 1847. Takrat je bil znanstvenik, zdravnik, kemik Holmes Kut prvi uporabil kloroform kot anestetik. Učinek na osebo, ki jo je imela med operacijo, je bil pozitiven - popoln izklop zavesti, odsotnost kakršnih koli občutkov.

Kasneje, ko se je bolnik spet zavedel, je postalo jasno, da se ni ustavil slabost in bruhanje. Pozneje so bili določeni natančnejši standardi za uporabo te snovi, ki so omogočili, da se takšne posledice izognejo.

Pomembno vlogo pri uvajanju kloroforma v zdravilo je imel angleški porodnišnik James Simpson. To je bil on, ki je dokazal pozitivno vrednost in učinek spojine med postopkom poroda.

Vendar pa sčasoma nastajajo novejše, varnejše in sodobnejše metode anestezije kot kloroform. Njegova uporaba v medicini praktično ni nič. Danes se uporablja v obliki:

• mazalni sestavni deli za zunanjo uporabo;
• kot dodaten anestetik v kombinaciji z drugimi snovmi in le v zelo majhnih koncentracijah;
• kot kapljice, lajšanje navzee in bruhanja.

Industrijske aplikacije

Industrija uporablja tudi kloroform. Njegova uporaba se nanaša na različne kemične sinteze, kjer je za to dodeljena vloga topila, razmaščevalca, glavne ali dodatne komponente za pridobivanje pomembnih snovi, ki se uporabljajo na vseh področjih človeške dejavnosti.