Хлороформ




Главная
Новости
Статьи
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




21.01.2021


20.01.2021


20.01.2021


20.01.2021


20.01.2021


18.01.2021


16.01.2021





Яндекс.Метрика
         » » Хлороформ

Хлороформ

17.12.2020


Хлороформ (он же трихлорметан, метилтрихлорид, хладон 20) — органическое химическое соединение с формулой CHCl3. При нормальных условиях — бесцветная летучая жидкость c эфирным запахом и сладким вкусом. Практически нерастворим в воде — образует с ней растворы с массовой долей до 0,23 %, — смешивается с большинством органических растворителей. Негорюч. Возможны отравления фосгеном при работе с хлороформом, который долго хранился на свету в тёплом месте.

История

Хлороформ был впервые получен в 1831 году независимо в качестве растворителя каучука Самуэлем Гутри (Samuel Guthrie), затем Либихом (Justus von Liebig) и Суберейном (Eugène Soubeiran).

Формулу хлороформа установил французский химик Дюма (Dumas). Он же и придумал в 1834 г. название «хлороформ», благодаря свойству этого соединения образовывать муравьиную кислоту при гидролизе (лат. formica переводится как «муравей»).

В клинической практике в качестве общего анестетика хлороформ первым применил Холмс Кут (Holmes Coote) в 1847 г., в широкую практику он был внедрён акушером Джеймсом Симпсоном, который использовал хлороформ для уменьшения боли при родах.

В России метод производства медицинского хлороформа предложил учёный Борис Збарский в 1916 году, когда проживал на Урале в селе Всеволодо-Вильва в Пермском крае.

Физические свойства

  • Показатель преломления: 1,44858 при 15 °C.
  • Температура кристаллизации: −63,55 °C
  • Температура кипения: 61,152 °C
  • Дипольный момент: 1,15 дебая
  • Диэлектрическая проницаемость: 4,806 при 20 °C

Химические свойства

Образует азеотропную смесь с водой (т. кип. 56,2 °C, 97,4 % хлороформа).

Получение

В промышленности хлороформ производят хлорированием метана или хлорметана. Реакционную смесь нагревают до температуры 400—500 °C. При этом происходит серия химических реакций. Подобное происходит также при освещении смеси ультрафиолетом.

  C H 4 + C l 2 ⟶   C H 3 C l ↑ + H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {CH_{4}+Cl_{2}longrightarrow CH_{3}Cluparrow +HCluparrow }}}   C H 3 C l + C l 2 ⟶   C H 2 C l 2 + H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {CH_{3}Cl+Cl_{2}longrightarrow CH_{2}Cl_{2}+HCluparrow }}}   C H 2 C l 2 + C l 2 ⟶   C H C l 3 + H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {CH_{2}Cl_{2}+Cl_{2}longrightarrow CHCl_{3}+HCluparrow }}}   C H C l 3 + C l 2 ⟶   C C l 4 + H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {CHCl_{3}+Cl_{2}longrightarrow CCl_{4}+HCluparrow }}}

Результатом процесса является смесь, состоящая из метилхлорида, дихлорметана, хлороформа и тетрахлорметана. Разделение веществ осуществляется ректификацией.

В лаборатории хлороформ можно получить при помощи галоформной реакции или по реакции между ацетоном или этанолом и хлорной известью.

Поступающий в продажу хлороформ содержит этиловый спирт (1—2 %) в качестве стабилизатора, который связывает образующийся при длительном хранении на свету и в присутствии кислорода фосген. Хлороформ применяют в пробе Бейльштейна, в этой реакции наблюдается окрашивание пламени в голубовато-зелёный цвет ионами меди.

  5 C u O + 2 C H C l 3 ⟶   3 C u C l 2 + 2 C O 2 ↑ + H 2 O + 2 C u {displaystyle ~{mathsf {5CuO+2CHCl_{3}longrightarrow 3CuCl_{2}+2CO_{2}uparrow +H_{2}O+2Cu}}}

Применение

В конце XIX и начале XX веков хлороформ использовался как анестетик при проведении хирургических операций. Впервые как средство для наркоза хлороформ был применён при хирургических операциях шотландским врачом Симпсоном (1848 г.). В России хлороформ как средство для наркоза впервые применил Н. И. Пирогов. Однако в данной роли хлороформ впоследствии был заменён более безопасными веществами.

Хлороформ используется для производства хлордифторметана — фреона (хладона-22) путём реакции обмена атомов хлора на фтор при обработке хлороформа безводным фтористым водородом в присутствии хлорида сурьмы(V) (по реакции Свартса):

C H C l 3 + 2 H F → S b C l 5 C F 2 H C l + 2 H C l {displaystyle {mathsf {CHCl_{3}+2HF{xrightarrow {SbCl_{5}}}CF_{2}HCl+2HCl}}}

Хлороформ также используется в качестве растворителя в фармакологической промышленности, а также для производства красителей и пестицидов. Хлороформ, содержащий дейтерий (CDCl3) — наиболее общий растворитель, используемый в ядерном магнитном резонансе (ЯМР).

Обнаружение хлороформа

В пробирку вносят 1-2 мл исследуемого раствора и 1 мл 10%-го спиртового раствора гидроксида натрия. Пробирку осторожно нагревают на пламени газовой горелки в течение 3-5 мин. После охлаждения раствора его подкисляют 10%-раствором азотной кислоты до кислой реакции на лакмус и прибавляют 0,5 мл 1%-го раствора нитрата серебра. Появление белого растворимого в аммиаке осадка указывает на наличие хлороформа в исследуемом растворе. Это реакция не специфична. Её дают и другие хлорорганические соединения (хлоральгидрат, четырёххлористый углерод, дихлорэтан и др.)

C H C l 3 + 4 N a O H → 3 N a C l + H C O O N a + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {CHCl_{3}+4NaOH ightarrow 3NaCl+HCOONa+2H_{2}O}}} N a C l + A g N O 3 → A g C l ↓ + N a N O 3 {displaystyle {mathsf {NaCl+AgNO_{3} ightarrow AgCldownarrow +NaNO_{3}}}}

Очистка

Процесс очистки делится на ряд этапов. Сперва хлороформ встряхивают с концентрированной серной кислотой, промывают водой, сушат над хлоридом кальция либо сульфатом магния и перегоняют. Проверить на чистоту хлороформ можно испарением с фильтровальной бумаги: после хлороформа не должно оставаться запаха. Затхлый, резкий, раздражающий запах говорит о наличии примесей хлора, хлороводорода или фосгена.

Воздействие на организм

Вдыхание хлороформа пагубно влияет на работу центральной нервной системы. Вдыхание воздуха с содержанием хлороформа порядка 0,09 % (900 ppm) за короткое время может вызвать головокружение, усталость и головную боль. Постоянное воздействие хлороформа может вызвать заболевания печени и почек. Приблизительно 10 % населения Земли имеют аллергическую реакцию на хлороформ, приводящую к повышению температуры тела (до 40 °C). Часто вызывает рвоту (частота послеоперационной рвоты достигала 75—80 %).

Исследования на животных показали, что у беременных крыс и мышей, которые дышали воздухом с содержанием хлороформа 0,003 % (30 ppm), происходили выкидыши. Также такое наблюдалось у крыс, которым давали хлороформ перорально. Следующие поколения крыс и мышей, которые вдыхали хлороформ, имели больший процент врождённых дефектов по сравнению с неподвергавшимися воздействию.

Влияние хлороформа на размножение у людей недостаточно хорошо изучено. При длительном воздействии на дыхательные пути и слизистые оболочки человека (2—10 минут) возможен летальный исход. Предположительно мутагенен и канцерогенен. Данные свойства проявляются только при превышении концентрации хлороформа в воздухе.

При попадании в организм хлороформ довольно быстро выводится с выдыхаемым воздухом: через 15—20 мин. — 30—50 % хлороформа, в течение часа — до 90 %. Остаток хлороформа в организме в результате биотрансформации превращается в диоксид углерода и хлороводород.

  2 C H C l 3 + 2 H 2 O + O 2 ⟶   2 C O 2 ↑ + 6 H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {2CHCl_{3}+2H_{2}O+O_{2}longrightarrow 2CO_{2}uparrow +6HCluparrow }}}

С кислородом воздуха при ненадлежащем хранении образует фосген:

  2 C H C l 3 + O 2 ⟶   2 C O C l 2 ↑ + 2 H C l ↑ {displaystyle ~{mathsf {2CHCl_{3}+O_{2}longrightarrow 2COCl_{2}uparrow +2HCluparrow }}}

По данным среднесменная ПДК 5 мг/м3, максимально-разовая - 10 мг/м3. В то же время порог восприятия запаха хлороформа может составлять, например, 650 мг/м3; и даже 1350 мг/м3.