Хлороформ - какво е това? Получаване, действие и прилагане на хлороформ

Откриването на много химикали не е умишлено, а случайно, по време на синтеза или изследването на свойствата на дадено вещество. Въпреки това много от случайно откритите вещества станаха много важни, те бяха използвани не само в областта на химията, но и в медицината, промишлеността и други области. Само за такива вещества е хлороформ, който ще бъде разгледан по-нататък.

име

Името на това вещество има няколко разновидности. В края на краищата, както всички органични съединения, той се подчинява на законите на общата номенклатура на молекулите, тривиалните имена и имената, започвайки от състава на молекулата.

Ето защо за хлороформ има няколко варианта на име:

• въглероден трихлорид;
• хлороформ;
• трихлорметан.

Хлороформ: какво е това? Човек може да разбере имената на съединенията, но може да се разгледа геометричната структура на молекулата.

Структурата на молекулата

Молекулата хлороформ се състои от три хлорни атома и един водороден атом, всеки атом е свързан към централния въглерод. Всъщност трихлорметановата молекула е продукт на радикално заместване на водородни атоми за хлорни атоми в метанова молекула под влияние на определени условия.

В този случай всички C-CL връзки са напълно еквивалентни, силно полярни. Връзката CN на фона на други връзки, които се появяват в молекулата, става още по-поляризирана и става изключително уязвима. Следователно, при по-нататъшната обработка на молекулата, С-Н връзката лесно се счупва и водородът се заменя с други атоми (например, също хлор за образуване на тетрахлорметан).

Помислете как изглежда хлороформът. Формулата има формата: CHCL_3. Структурната формула ще има следната форма:

И двете структури отразяват химическата същност, която хлороформът носи. Формулата показва, че молекулата е достатъчно стабилна и трябва да се прилагат тежки условия за влизане в реакцията.

Физични свойства

Физическите свойства на трихлорметана могат да бъдат характеризирани както следва:

1. При нормални условия (стайна температура, нормално атмосферно налягане от 100 kPa, влажност не повече от 80%), това вещество е силно миризма, която няма цвят. Миризмата на хлороформ е достатъчно остра, тежка, обгръщаща се, като миризмата на етер. Вкусът е сладък, но не можете да опитате, защото е изключително токсичен.
2. Във водата той не се разтваря, може да се разтваря само в различни видове органични разтворители. С вода може да образува ниско концентрирани (0.23%) разтвори.
3. Точката на кипене на това съединение е по-ниска от тази на водата, около 62⁰S.
4. Точката на топене е рязко отрицателна, -63.5⁰S.
5. Плътността на хлороформата е по - голяма от плътност на водата и е 1,483 g / cm³.
6. Силната ясно изразена токсичност на веществото по отношение на неговия ефект върху организма принадлежи към групата на наркотичните съединения.

Когато се разтваря във вода, въглеродният трихлорид може да образува азеотропни смеси. В този случай хлороформ в разтвора ще бъде 97,5%, а водата само 2,5%. Точката на кипене на такъв разтвор е по-ниска от тази на чистия трихлорметан и е 52⁰S.

Химични свойства

Както всички хлорни производни на метана, хлороформът не показва химическа активност. Следователно, има няколко реакции, които са характерни за него. Например, обработка с молекули на хлор в процеса на технологично производство на всички метанови производни чрез хлориране. За това се взима течен хлороформ, реакциите протичат като радикален механизъм, изискват наличието на ултравиолетова радиация като задължително условие и кванти на светлината.

СНС₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL

Уравнението на реакцията показва, че продуктът е изцяло хлор-заместен метан-въглероден тетрахлорид. Такива реакции са един от начините за производство на тетрахлорметан в промишлеността.

Също така, химичните свойства включват азеотропна смес с вода, която хлороформ е в състояние да произведе. Какво е това? Това означава, че при варенето компонентите на разтвора не се променят. Чрез кипене, тази смес не може да бъде разделена на фракции.

Друг тип реакция, в която хлороформът може да влезе, е заместването на халогенни атоми с други атоми или функционални групи. Например, чрез реакция с воден разтвор натриев хидроксид той образува натриев ацетат:

хлороформ + NaOH (воден разтвор) = натриев ацетат + натриев хлорид + вода

В допълнение, съществено значима реакция е взаимодействието на хлороформ с амоняк и калиев хидроксид (концентриран разтвор), тъй като в резултат на това взаимодействие калиев цианид.

Хлороформ + амоняк + калиев хидроксид = KCN + калиев хлорид + вода

Съхранение на хлороформ

В светлия трихлорметан се разлага с образуването на опасни, отровни продукти:

Хлороформ = фосген + солна киселина + хлор молекулно + карбонов анхидрид

Ето защо условията на съхранение на хлороформ трябва да бъдат специални - бутилки от тъмно стъкло с плътни запушени стъклени запушалки. Самата бутилка трябва да се съхранява далеч от слънчева светлина.

приемане

Приготвянето на хлороформ се извършва по няколко начина.

1. Многоетапен процес на хлориране на метан, който се осъществява чрез радикален механизъм под въздействието на ултравиолетова светлина и висока температура. Това води не само до хлороформ, но и до три други продукта: хлорметан, дихлорометан и тетрахлорметан. Реакцията е, както следва:

СН₄ + CL₂ = СН₃CL + HCL - хлорметан и хлороводород

СН₃CL + CL₂ = СН₂CL₂ + HCL - дихлорометан и хлороводород

СН₂CL₂ + CL₂ = CHCL₃ + HCL - трихлорметан (хлороформ) и хлороводород

СНС₃ + CL₂ = CCL₄ + HCL - тетрахлорметан и хлороводород

По този начин се синтезира трихлорометан в промишлеността.

2. Взаимодействието между белина и етанол. Това е лабораторен метод.

3. Производство на хлороформ чрез електролиза (действието на електрически ток) върху хлориди на алкални метали в атмосфера на ацетон или етилов алкохол. Също така лабораторен метод за производство на трихлорметан.

почистване

След като хлороформът се получи, той трябва да се почисти. В края на краищата, ако се използва за медицински цели, тогава съдържанието на примеси в него е просто неприемливо. Ако целите на заявлението са технически, съдържанието на чужди вещества трябва да бъде ограничено.

Може да има различни примеси, които съдържат хлороформ. Какво е това? Какви са те?

• Етилов алкохол.
• Хлороводород.
• Фосген.
• Хлор.

Има два основни начина за пречистване на хлороформата от тези примеси:

• обилно измиване с вода, последвано от изсушаване (позволява напълно да се отърве от етанол);
• Трихлорметанът се промива със силна киселина, след това със силна алкална основа, последвана от вода. Последващото третиране се състои в изсушаване с помощта на дехидратиращо средство - калциев хлорид. След това материалът се дестилира във фракционна колона.

История на откритието

Откога е известно хлороформът? Какво е и защо е използвано преди това? Нека се опитаме да разберем.

Първите споменавания за това вещество датират от 1831 г. Тогава химикът Гътри от Харбър получава трихлорметан. Неговата цел обаче не е това вещество, той е успешен страничен продукт. Химикът търси разтворители за каучук, експериментира и случайно получава хлороформ.

През същата година и година по-късно двама учени, независимо един от друг, са получили това вещество в резултат на експерименти. Това е Еустас Либиг (който направи огромен принос за развитието на химията) и Еугън Субибер. Тяхната задача беше да намерят анестезия и те го намериха. Вярно е, че научихме за този ефект на хлороформ и започнахме да го използваме малко по-късно, едва от 40-те години на ХХ век.

Структурната формула и взаимодействието на атомите в молекулата са в състояние да изучават и изграждат химик-учен Dumas през 1834 г. Той също предложи и осигури за хлороформ името, което той даде в чест на мравките. На латински език, една мравка се произнася като формира и се съдържа в тези насекоми мравчена киселина е способен да се образува от хлороформ. Изхождайки от това, името му бе определено.

Биологичен ефект на човек

То оправдава използването му като анестетичен хлороформ. Действието на човек е много специфично, обхващащо няколко основни системи на органи.

Степента на въздействие зависи от фактори като:

• концентрация на инхалаторно вещество;
• продължителност на употреба;
• начин на проникване вътре.

Ако това е чист, медицински хлороформ, тогава употребата му е строго дозирана, точно и локално. Следователно, за възможните противопоказания, само няколко са реализирани. Ако говорим за изпарената хлороформа във въздуха и я вдишваме от човека, тогава действието е много по-сериозно и злокобно.

Така че, ако вдишате трихлорметан за 10 минути, може да има оток на дихателните пътища, белодробни спазми, кашлица, подуване на гърлото. Ако експозицията не спре, отравянето ще дойде веднага. Ще бъде засегната нервната система (както на мозъка, така и на гръбначния мозък), възможно е фатален изход.

Също така, хлороформ оказва вредно въздействие върху черния дроб, храносмилателните органи и бъбреците. Действието му е особено разрушително, ако вземете вътрешното решение. Следните реакции на тялото до приема на хлороформ се наблюдават:

• виене на свят;
• повръщане и гадене;
• продължителни главоболия;
• депресия на нервната система и в резултат на това умора;
• повишена температура;
• алергични обриви, зачервяване на кожата.

Изследванията и експериментите с различни животни показват следните резултати:

1. Продължителният прием на хлороформ перорално под формата на течност причинява аборт, множество патологии и мутагенеза на бъдещите поколения.
2. По време на живот в атмосферата на хлороформ, животните бяха депресирани, слабостта и дълголетието на техния живот бяха значително намалени.
3. Въз основа на експерименти с мишки беше направено заключение за канцерогенността на трихлорметан.

Такива резултати са получени от химици и лекари в изучаването на ефекта върху живите организми на хлороформ.

Приложение в медицината

Първото споменаване на използването на това вещество за медицински цели се корени през 1847 г. Тогава учителят, лекарят, химикът Холмс Кут е първият, който използва хлороформ като анестетик. Ефектът върху човека, който е имал по време на операцията, е положителен - пълно прекъсване на съзнанието, липса на някакви усещания.

Но по-късно, когато пациентът възвърна съзнанието си, стана ясно, че не спира гадене, повръщане. По-късно бяха установени по-точни стандарти за употребата на това вещество, което даде възможност да се избегнат подобни последици.

Важна роля в въвеждането на хлороформ в медицината играе английския акушер Джеймс Симпсън. Той е доказал положителната стойност и ефекта на съединението по време на раждането.

Въпреки това, с течение на времето се появиха по-нови, по-безопасни и по-съвременни методи на анестезия, отколкото хлороформ. Използването му в медицината практически е дошло до нула. Днес тя се прилага под формата на:

• компоненти за външна употреба;
• като допълнителна упойка в комбинация с други вещества и само в много малки концентрации;
• като капки, облекчаване на гадене и повръщане.

Промишлени приложения

Промишлеността използва и хлороформ. Неговото прилагане се отнася до различни химични синтези, където играе ролята на обезмаслител разтворител, първичен или вторичен компонент за важни вещества, използвани във всички области на човешката дейност.