Chloroformas - kas tai? Kloroformo veikimas, veikimas ir taikymas

Daugelio cheminių medžiagų atradimas nebuvo tyčinis, bet atsitiktinis, sintezuojant arba tiriant medžiagos savybes. Tačiau daugelis atsitiktinai atrastų medžiagų tapo labai svarbios, jos buvo naudojamos ne tik chemijoje, bet ir medicinoje, pramonėje ir kitose srityse. Tiesiog tokioms medžiagoms yra chloroformas, kuris bus aptartas toliau.

Pavadinimas

Šios medžiagos pavadinimas turi kelias veisles. Galų gale, kaip ir visi organiniai junginiai, jis laikosi bendrųjų molekulių nomenklatūros, trivialių pavadinimų ir pavadinimų, pradedant nuo molekulių kompozicijos, įstatymų.

Todėl chloroformui yra keletas pavadinimo variantų:

• Anglies trichloridas;
• Chloroformas;
• Trichlormetanas.

Chloroformas: kas tai? Jūs galite suprasti junginio pavadinimus, tačiau galite apsvarstyti geometrinę molekulės struktūrą.

Molekulės struktūra

Chloroformo molekulę sudaro trys chloro atomai ir vienas vandenilio atomas, kiekvienas atomas yra prijungtas prie centrinio anglies. Tiesą sakant, trichlormetano molekulė yra radikalus vandenilio atomų pakeitimas chloro atomais metano molekulėje tam tikromis sąlygomis.

Šiuo atveju visi C-CL jungtys yra visiškai ekvivalentiški, labai poliariniai. Kitų obligacijų, esančių molekulėje, fone C-H sąveika tampa dar labiau poliarizuota ir tampa itin pažeidžiama. Todėl tolimesniam molekulės apdorojimui C-H sąryšis lengvai suskaidomas ir vandenilis pakeičiamas kitais atomais (pavyzdžiui, taip pat chloru, kad sudarytų anglies tetrachloridą).

Apsvarstykite, kaip atrodo chloroformas. Formulė yra tokia: CHCL _3. Struktūrinė formulė bus tokia:

Abi struktūros atspindi cheminę esmę, kurią atlieka chloroformas. Formulė rodo, kad molekulė yra pakankamai stabili, o reakcijai patenkinti turi būti taikomos griežtos sąlygos.

Fizinės savybės

Trichlormetano fizines savybes galima apibūdinti taip:

1. Normaliomis sąlygomis (kambario temperatūra, normalus atmosferos slėgis 100 kPa, drėgnumas ne didesnis kaip 80%), ši medžiaga yra labai kvapus skystis, kuris neturi spalvos. Chloroformo kvapas yra pakankamai aštrus, sunkus, apvyniojantis, kaip ir eterio kvapas. Skonis yra saldus, bet negalima to išbandyti, nes jis yra labai toksiškas.
2. Jis netirpsta vandenyje, jis gali ištirpti tik skirtingų tipų organinių tirpiklių. Su vandeniu jis gali sudaryti mažos koncentracijos (0,23%) tirpalus.
3. Šio junginio virimo taškas yra mažesnis nei vandens, maždaug 62 ^° C.
4. Lydymosi temperatūra yra labai neigiama, -63,5 ^° C
5. Chloroformo tankis yra didesnis už vandens tankį ir yra 1,483 g / cm3.
6. Labai ryškus toksiškas medžiagos poveikis poveikiui organizmui priklauso narkotinių junginių grupei.

Ištirpinus vandenyje, anglies trichloridas gali sudaryti azeotropinius mišinius. Šiuo atveju chloroformas tirpale bus 97,5%, o vanduo - tik 2,5%. Tokio tirpalo virimo temperatūra yra žemesnė nei gryno trichlormetano ir yra 52 ^° C.

Cheminės savybės

Kaip ir visi metano chloro dariniai, chloroformas nedaro cheminio aktyvumo. Todėl jam būdingos keletos reakcijų. Pavyzdžiui, apdorojimas chloro molekulėmis technologiniu būdu gaminant visus metano darinius chlorinimu. Dėl to imamas skystas chloroformas, reakcijos tęsiasi kaip radikalus mechanizmas, reikalaujantis ultravioletinių spindulių kaip privalomos būklės ir šviesos kvantų.

CHCL ₃ + CL ₂ = CCL ₄ + HCL

Reakcijos lygtis rodo, kad produktas yra visiškai chloro pakeistas metano-anglies tetrachloridas. Tokios reakcijos yra vienas iš anglies tetrachlorido gamybos būdų pramonėje.

Be to, cheminės savybės apima azeotropinį mišinį su vandeniu, kurį chloroformas gali pagaminti. Kas tai yra Tai yra, kai virimo metu tirpalo komponentai nesikeičia. Verdant šį mišinį negalima suskirstyti į frakcijas.

Kitas reakcijos tipas, kuriame chloroformas gali patekti, yra kitų atomų ar funkcinių grupių halogenų pakaitalas. Pavyzdžiui, kai jis reaguoja su vandeniniu natrio hidroksido tirpalu, jis sudaro natrio acetatą:

Chloroformas + NaOH (vandeninis tirpalas) = natrio acetatas + natrio chloridas + vanduo

Be to, iš esmės reikšminga reakcija yra chloroformo sąveika su amoniaku ir kalio hidroksidu (koncentruotu tirpalu), dėl šios sąveikos susidaro kalio cianidas.

Chloroformas + amoniakas + kalio hidroksidas = KCN + kalio chloridas + vanduo

Chloroformo laikymas

Šviesoje trichlormetanas skilinasi su pavojingų, nuodingų produktų susidarymu:

Chloroformas = fosgenas + druskos rūgštis + chloro molekulinis + anglies anhidridas

Todėl chloroformo sandėliavimo sąlygos turėtų būti specialios - tamsaus stiklo buteliai su tankiais šlifo kamščiais. Butelis pats turi būti laikomas toli nuo saulės spindulių.

Priėmimas

Chloroformo paruošimas atliekamas keliais būdais.

1. Daugiapakopis metano chlorinimo procesas, kuris vyksta radikaliame mechanizme, veikiant ultravioletinę šviesą ir aukštą temperatūrą. Dėl to gaminamas ne tik chloroformas, bet ir trys kiti produktai: chlorometanas, dichlormetanas ir anglies tetrachloridas. Reakcija yra tokia:

CH ₄ + CL ₂ = CH ₃ CL + HCL - chlorometanas ir vandenilio chlorido forma

CH ₃ CL + CL ₂ = CH ₂ CL ₂ + HCL - dichlormetanas ir vandenilio chloridas

CH ₂ CL ₂ + CL ₂ = CHCL ₃ + HCL - trichlormetanas (chloroformas) ir vandenilio chloridas

CHCL ₃ + CL ₂ = CCL ₄ + HCL - tetrachlormetanas ir vandenilio chloridas

Tokiu būdu trichlormetanas sintetinamas pramonėje.

2. Sąveika tarp baliklio ir etanolio. Tai yra laboratorinis metodas.

3. Chloroformo gamyba elektrolizės būdu (elektrinės srovės veikimas) šarminių metalų chloridų acetono arba etilo alkoholio atmosferoje. Taip pat laboratorinis metodas gauti trichlormetaną.

Valymas

Gavus chloroformą, jį reikia išvalyti. Galų gale, jei jis naudojamas medicininiams tikslams, tada jo sudėtyje esančių priemaišų kiekis yra tiesiog nepriimtinas. Jei paraiškos tikslai yra techniniai, turėtumėte riboti kitų medžiagų kiekį.

Gali būti įvairių priemaišų, kuriose yra chloroformo. Kas tai yra Kokie jie?

• Etilo alkoholis.
• Vandenilio chloridas.
• Fosgenas.
• Chloras.

Yra du pagrindiniai chloroformo iš šių priemaišų valymo būdai:

• Gausiai plovimas vandeniu, po to džiovinant (leidžia visiškai atsikratyti etanolio);
• Trichlormetanas yra plaunamas stipriu rūgštimi, po to stipriu šarmu, paskui vandeniu. Vėlesnis apdorojimas - džiovinimas naudojant dehidratuojantį agentą - kalcio chloridą. Tada medžiaga distiliuojama frakcionavimo kolonoje.

Istorija atradimo

Nuo kada yra žinomas chloroformas? Kas tai yra ir kodėl jis buvo naudojamas anksčiau? Pabandykime suprasti.

Pirmasis šios medžiagos paminėjimas yra 1831 m. Tuo metu chemikas Guthrie iš Harboro gavo trichlormetaną. Tačiau jo tikslas buvo ne ši medžiaga, tai buvo sėkmingas šalutinis produktas. Chemikas ieško tirpiklių gumos, eksperimentuoja ir netyčia gauna chloroformą.

Tais pačiais metais ir po metų du ekspertai, nepriklausomai vienas nuo kito, įgijo šią medžiagą eksperimentų rezultatu. Tai Eustace Liebig (kuris padarė didelį indėlį į chemijos plėtrą) ir Eugen Subiber. Jų uždavinys buvo surasti anesteziją, ir jie tai nustatė. Tiesa, mes sužinojome apie šį chloroformo poveikį ir pradėjo jį naudoti šiek tiek vėliau, tik nuo 1840 m.

Struktūrinė formulė ir molekulinių atomų sąveika sugebėjo 1834 m. Ištirti ir statyti chemiką-mokslininką Dumą. Jis taip pat pasiūlė ir užsitikrino chloroformui jo pavadinimą, kurį jis skyrė skruzdėlių garbei. Lotynų kalba ant skruzdžių išreiškiamas kaip formiata, o skruzdžių rūgštis , esanti šiuose vabzdžiuose, gali formuotis iš chloroformo. Remiantis tuo, jo pavadinimas buvo nustatytas.

Biologinis poveikis vienam asmeniui

Jis pateisina jo naudojimą kaip chloroformo anesteziją. Veiksmai vienam asmeniui yra labai specifiniai, apimantys keletą pagrindinių organų sistemų.

Įtakos laipsnis priklauso nuo tokių veiksnių kaip:

• Įkvepiamos medžiagos koncentracija;
• Naudojimo trukmė;
• Įėjimo į vidų būdas.

Jei tai yra grynas, medicininis chloroformas, tada jo naudojimas griežtai dozuojamas tiksliai ir lokaliai. Todėl, galimų kontraindikacijų, yra tik keletas. Jei kalbame apie išgaruotą chloroformą ore ir žmogaus įkvėpimą, tada veiksmas yra daug rimtesnis ir žalingas.

Taigi, jei inhaliuojate trichlormetaną 10 minučių, gali atsirasti kvėpavimo takų edema, plaučių mėšlungis, kosulys ir patinimas gerklėje. Jei ekspozicija nesibaigia, apsinuodijimas atsiras iš karto. Turės įtakos nervų sistema (tiek smegenys, tiek nugaros smegenys), galimas mirtinas rezultatas.

Taip pat chloroformas veikia žalingą poveikį kepenims, virškinimo organams ir inkstams. Jo veiksmai yra ypač žalingi, jei vartojate tirpalą viduje. Pastebima tokia kūno reakcija į chloroformo suvartojimą:

• Galvos svaigimas;
• Vėmimas ir pykinimas;
• Patvarūs galvos skausmai;
• Nervų sistemos depresija ir dėl to nuovargis;
• Padidėjusi temperatūra;
• Alerginiai bėrimai, odos paraudimas.

Tyrimai ir eksperimentai su skirtingais gyvūnais parodė tokius rezultatus:

1. Ilgalaikis chloroformo suvartojimas per burną skystyje sukelia abortą, daugybę patologijų ir būsimų kartų mutagenezę.
2. Gyvenant chloroformo atmosferoje, gyvūnai buvo depresija, jų gyvenimo vangumas ir ilgaamžiškumas buvo žymiai sumažėję.
3. Remiantis eksperimentais su pelėmis, buvo padaryta išvada apie trichlormetano kancerogeniškumą.

Tokie rezultatai buvo gauti chemikams ir gydytojams, tiriant poveikį chloroformo gyviems organizmams.

Naudojimas medicinoje

Pirmasis šios cheminės medžiagos medicininio naudojimo paminėjimas yra nurodytas 1847 m. Tada mokslininkas, gydytojas, chemikas Holmesas Kutas pirmiausia pasiūlė naudoti chloroformą kaip anestetiką. Poveikis žmogui turėjo teigiamą poveikį operacijos laikotarpiui - visiškam sąmonės deaktyvavimui, jokio pojūčio nebuvimui.

Tačiau vėliau, kai pacientas susigrąžino sąmonę, tapo aišku, kad jis nesustabdė pykinimo, vėmimo. Vėliau buvo nustatyti tikslūs šios medžiagos naudojimo standartai, dėl kurių būtų galima išvengti tokių pasekmių.

Svarbų vaidmenį įvedant chloroformą į vaistą vaidino anglų akušeris Jamesas Simpsonas. Būtent jis įrodė teigiamą junginio reikšmę ir poveikį gimdymo procese.

Tačiau laikui bėgant atsirado naujesni, saugesni ir modernesni anestezijos metodai nei chloroformas. Jo naudojimas medicinoje praktiškai praėjo. Šiandien ji taikoma kaip:

• Išorinio naudojimo tepalų komponentai;
• Kaip papildomą anestetiką kartu su kitomis medžiagomis ir tik labai mažomis koncentracijomis;
• Kaip lašai, atpalaiduojantis pykinimas ir vėmimas.

Pramoninės paskirties įrenginiai

Pramonė taip pat naudoja chloroformą. Jo taikymas apima įvairius cheminius sintezės atvejus, kai jai priskiriamas tirpiklio, riebalų šalinimo, pagrindinio ar papildomo komponento vaidmuo svarbių medžiagų, naudojamų visose žmogaus veiklos srityse, gauti.