Chloroform - co je to? Získání, působení a aplikace chloroformu

Objev mnoha chemikálií nebyl během syntézy nebo studie vlastností látky úmyslný, ale náhodný. Nicméně mnoho náhodně objevených látek se stalo velmi významným, používali se nejen v chemii, ale i v medicíně, průmyslu a dalších oblastech. Pouze pro takové látky je chloroform, který bude dále diskutován.

Název

Název této látky má několik odrůd. Ve skutečnosti, stejně jako všechny organické sloučeniny, se řídí zákony společná nomenklatura molekul triviální názvy a titul, na základě složení molekuly.

Proto pro chloroform existuje několik variant názvu:

• chlorid trichloridu;
• chloroform;
• trichlormethanu.

Chloroform: Co je to? Jeden může pochopit názvy sloučenin, ale lze zvážit geometrickou strukturu molekuly.

Struktura molekuly

Chloroformová molekula se skládá ze tří atomů chloru a jednoho atomu vodíku, každý atom je připojen k centrálnímu uhlíku. Ve skutečnosti molekula trichlormethanu je produktem radikálové substituce atomů vodíku pro atomy chloru v molekule methanu pod vlivem určitých podmínek.

V tomto případě jsou všechna připojení C-CL zcela rovnocenná, silně polární. Spojení CN na pozadí dalších vazeb, které se objevují v molekule, se stává ještě více polarizovaným a stává se extrémně zranitelným. Proto při dalším zpracování molekuly se vazba C-H snadno rozbije a vodík se nahradí jinými atomy (například také chlorem za vzniku chloridu uhličitého).

Zvažte, jak vypadá chloroform. Vzorec má formu: CHCL_3. Strukturní vzorec bude mít následující podobu:

Obě struktury odrážejí chemickou podstatu, kterou chlórforma nese. Vzorec ukazuje, že molekula je dostatečně stabilní a pro vstup do reakce musí být aplikovány těžké podmínky.

Fyzikální vlastnosti

Fyzikální vlastnosti trichlormethanu lze charakterizovat následovně:

1. Za normálních podmínek (teplota místnosti, normálního atmosférického tlaku 100 kPa, vlhkost není vyšší než 80%) látky, která je silně zapáchající kapalina s žádnou barvu. Vůně chloroformu je dostatečně ostrá, těžká, obklopující, jako vůně éteru. Chuť je sladká, ale nemůžete to zkusit, protože je velmi toxická.
2. Ve vodě se nerozpouští, může se rozpouštět pouze v různých typech organická rozpouštědla. S vodou může vytvářet nízké koncentrace (0,23%) roztoků.
3. Teplota varu této sloučeniny je nižší než teplota varu kolem 62 ° C⁰C.
4. Bod tání je ostře negativní, -63,5⁰C.
5. Hustota chloroformu je větší než hustota vody a je 1,483 g / cm³.
6. Silná výrazná toxická povaha látky, pokud jde o její účinek na tělo, patří do skupiny omamných látek.

Když je ve vodě rozpuštěn, chlorid uhličitý může tvořit azeotropní směsi. V tomto případě bude chloroform v roztoku 97,5% a voda pouze 2,5%. Bod varu takového roztoku je nižší než teplota čistého trichlormethanu a je 52⁰C.

Chemické vlastnosti

Stejně jako všechny chlorové deriváty methanu, chloroform nevykazuje chemickou aktivitu. Proto je pro něj málo reakcí, které jsou pro něj charakteristické. Například zpracování chloridovými molekulami v procesu technologické výroby všech derivátů metanu chlorací. K tomu se odebírá kapalný chloroform, reakce probíhají jako radikální mechanismus, vyžadují přítomnost ultrafialového záření jako povinný stav a kvantové světlo.

CHCL₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL

Reakční rovnice ukazuje, že produkt je metan-chlorid uhličitý zcela substituovaný chlorem. Takové reakce jsou jedním ze způsobů výroby tetrachlormethanu v průmyslu.

Také chemické vlastnosti zahrnují azeotropní směs s vodou, kterou je schopen produkovat chloroform. Co to je? To znamená, že při varu se komponenty řešení nezmění. Vroucí tato směs nemůže být rozdělena na frakce.

Dalším typem reakce, ve kterém může vstoupit chloroform, je substituce atomů halogenů pro jiné atomy nebo funkční skupiny. Například reakcí s vodným roztokem hydroxid sodný to tvoří octan sodný:

chloroform + NaOH (vodný roztok) = octan sodný + chlorid sodný + voda

Kromě toho je v podstatě významnou reakcí interakce chloroformu s amoniakem a hydroxidem draselným (koncentrovaný roztok), protože v důsledku této interakce kyanid draselný.

Chloroform + amoniak + hydroxid draselný = KCN + chlorid draselný + vody

Skladování chloroformu

V lehkém trichlormethanu se rozkládá s tvorbou nebezpečných, jedovatých produktů:

Chloroform = fosgen + kyselina chlorovodíková + molekula chloru + anhydrid kyseliny uhličité

Podmínky skladování chloroformu by proto měly být speciální - lahve tmavého skla s hustými zátkami z broušeného skla. Samotná lahvička by měla být skladována mimo sluneční světlo.

Příjem

Příprava chloroformu se provádí několika způsoby.

1. Vícestupňový proces chlorování methanu, který vzniká radikálním mechanismem pod vlivem ultrafialového světla a vysoké teploty. Výsledkem jsou nejen chlorform, ale i další tři produkty: chlormetan, dichlormethan a chlorid uhličitý. Reakce je následující:

CH₄ + CL₂ = CH₃CL + HCL - chlorometan a chlorovodík

CH₃CL + CL₂ = CH₂CL₂ + HCl - dichlormethan a chlorovodík

CH₂CL₂ + CL₂ = CHCL₃ + HCL - trichlormethan (chloroform) a chlorovodík

CHCL₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL - tetrachlormethan a chlorovodík

Tímto způsobem se v průmyslu syntetizuje trichlormethan.

2. Interakce mezi bělícím prostředkem a etanolem. Jedná se o laboratorní metodu.

3. Produkce chloroformu elektrolýzou (působením elektrického proudu) na chloridy alkalických kovů v atmosféře acetonu nebo ethanolu. Také laboratorní metoda pro výrobu trichlormethanu.

Čištění

Jakmile se získá chloroform, je třeba ho vyčistit. Koneckonců, pokud se používá pro lékařské účely, obsah nečistot v něm je prostě nepřijatelný. Pokud jsou cíle aplikace technické, měl by obsah cizorodých látek být omezen.

Mohou existovat různé nečistoty, které obsahují chloroform. Co to je? Co jsou to?

• Ethylalkohol.
• Chlorovodík.
• Phosgene.
• Chlor.

Existují dva hlavní způsoby čištění chloroformu z těchto nečistot:

• bohaté promytí vodou a následným sušením (umožňuje zcela zbavit ethanolu);
• Trichlormethan se promyje silnou kyselinou, poté silnou alkalickou vodou a následně vodou. Následná úprava spočívá v sušení za použití dehydratačního činidla - chloridu vápenatého. Materiál se pak destiluje ve frakcionační koloně.

Historie objevu

Odkdy je známo chloroform? Co je to a proč to bylo dříve používáno? Pokusíme se pochopit.

První zmínky o této látce pocházejí z roku 1831. Tehdy chemik Guthrie z Harbour dostal trichlormethan. Jeho cílem však nebyla tato látka, byl to úspěšný vedlejší produkt. Chemikál hledal rozpouštědla pro kaučuk, experimentoval a nechtěně dostával chloroform.

Ve stejném roce a o rok později dva vědci, nezávisle na sobě, získali tuto látku jako výsledek experimentů. Jedná se o Eustace Liebig (který významně přispěl k rozvoji chemie) a Eugenem Subiberem. Jejich úkolem bylo najít anestetikum a našli ho. Je pravda, že jsme se o tomto účinku chloroformu dozvěděli a začali ho používat poněkud později, až od čtyřicátých let 20. století.

Strukturní vzorec a interakce atomů uvnitř molekuly byly schopny studovat a stavět chemist-vědec Dumas v 1834. On také navrhl a zajistil pro chloroform své jméno, které dal na počest mravenců. V latině je mravenec vyslovován jako formiata a obsažen v tomto hmyzu kyseliny mravenčí je schopen tvořit z chloroformu. Vycházel z toho, jeho jméno bylo určeno.

Biologický účinek na osobu

Ospravedlňuje jeho použití jako anestetika chloroformu. Akce na osobu je velmi specifická, pokrývá několik základních orgánových systémů.

Stupeň zásahu závisí na faktorech, jako jsou:

• koncentrace inhalované látky;
• doba trvání užívání;
• způsob proniknutí uvnitř.

Je-li to čistý lékařský chloroform, pak je jeho použití přísně dávkované, přesně a místně. Z možných kontraindikací se proto vyskytují jen málo. Pokud mluvíme o odpařovaném chloroformu ve vzduchu a jeho vdechování člověkem, pak je akce mnohem vážnější a zhoubnější.

Tak, inhalace chloroformu v průběhu 10 minut, může dojít k otoku dýchacích cest, plicní křeče, kašel, bolest v krku. Pokud se expozice nezastaví, jede okamžitě otrava. Nervový systém (mozkový i míchový) bude ovlivněn, je možný smrtelný výsledek.

Chloroform má také škodlivý účinek na játra, trávicí orgány a ledviny. Jeho působení je obzvláště destruktivní, pokud vezmete řešení uvnitř. Následující reakce těla na příjem chloroformu jsou pozorovány:

• závratě;
• zvracení a nevolnost;
• přetrvávající bolesti hlavy;
• deprese nervového systému a v důsledku toho únava;
• zvýšená teplota;
• alergické vyrážky, zarudnutí kůže.

Studie a pokusy na různých zvířatech ukázaly následující výsledky:

1. Dlouhodobý příjem chloroformu perorálně ve formě kapaliny způsobuje potrat, mnohočetné patologické stavy a mutagenese budoucích generací.
2. Během života v atmosféře chloroformu byly zvířata deprimovány, pomalost a dlouhověkost jejich života byly výrazně sníženy.
3. Na základě experimentů u myší byl učiněn závěr o karcinogenitě trichlormethanu.

Takové výsledky byly získány chemikou a lékařem při studiu vlivu chloroformu na živé organismy.

Použití v medicíně

První zmínka o použití této látky pro lékařské účely pochází z roku 1847. Tehdy vědec, lékař, chemik Holmes Kut jako první použil chloroform jako anestetikum. Účinky na osobu, kterou měla během operace, byly pozitivní - úplné odpojení vědomí, absence pocitu.

Později, když pacient znovu získal vědomí, bylo jasné, že nezastavil nauzeu, zvracení. Později byly stanoveny přesnější normy pro používání této látky, které umožnily vyhnout se takovým důsledkům.

Důležitou úlohu při zavádění chloroformu do medicíny hrál anglický porodník James Simpson. Byl to ten, kdo prokázal pozitivní hodnotu a účinek sloučeniny během procesu porodu.

Nicméně s časem se objevily novější, bezpečnější a modernější metody anestezie než chloroform. Jeho použití v medicíně je prakticky nudné. Dnes se uplatňuje ve formě:

• komponenty masti pro vnější použití;
• jako další anestetikum v kombinaci s jinými látkami a pouze ve velmi malých koncentracích;
• jako kapky, zmírnění nevolnosti a zvracení.

Průmyslové aplikace

Průmysl také používá chloroform. Jeho použití se vztahuje na různé chemické syntézy, kde je pro ni přidělena role rozpouštědla, odmašťovadla, hlavní nebo doplňkové složky pro získání důležitých látek používaných ve všech sférách lidské činnosti.