Քլորոֆորմ

Քլորոֆորմ
Քիմիական բանաձև	CHCl₃
Մոլային զանգված	2,0E−25 կիլոգրամ գ/մոլ
Խտություն	1,48 ± 0,01 գ/սմ³ գ/սմ³
Իոնիզացման էներգիա	11,42 ± 0,01 Էլեկտրոն-վոլտ և 1,8E−18 ջոուլ կՋ/մոլ
Հալման ջերմաստիճան	−82 ± 1 ℉, −64 °C, −63 °C և −63,6 °C °C
Եռման ջերմաստիճան	143 ± 1 ℉, 61 °C և 61,17 °C °C
Գոյացան էնթալպիա	−131,8 կՋ/մոլ կՋ/մոլ
Գոլորշու ճնշում	160 ± 1 mm Hg
Քիմիական հատկություններ
Դիպոլ մոմենտ	3,5E−30 Կլ·մ
Դասակարգում
CAS համար	67-66-3
PubChem	6212
EINECS համար	200-663-8
SMILES	C(Cl)(Cl)Cl
ЕС	200-663-8
RTECS	FS9100000
ChEBI	5977
IDLH	2440 ± 10 mg/m³
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Քլորոֆորմ (եռքլորմեթան, մեթիլքլորիդ, խլադոն 20)՝ օրգանական ծագմամբ CHCl₃ բանաձևով քիմիական նյութ։ Նորմալ պայմաններում եթերային հոտով և քաղցր համով անգույն, ցնդող հեղուկ է։ Ջրում գործնականորեն չի լուծվում՝ առաջացնում է 0,23 % զանգվածային բաժնով լուծույթ, լավ լուծվում է օրգանական լուծիչներում։ Չի վառվում։ Լույսի տակ և տաք վայրում երկար պահված քլորոֆորմի հետ աշխատանքներ տանելիս հնարավոր է թունավորում ֆոսգենով։

Պատմություն

Քլորոֆորմը հայտաբերվել է 1831 թվականին Սամուել Գուտրիի (Samuel Guthrie) կողմից որպես կաուչուկի լուծիչ, այնուհետ Լիբիխի (Justus von Liebig) և Սուբերեյնի (Eugène Soubeiran) կողմից՝ միմյանցից անկախ։

Քլորոֆորմի բանաձևը սահմանվել է ֆրանսիացի քիմիկոս Դյումայի (Dumas) կողմից։ Հենց նրա կողմից է առաջարկվել նաև «քլորոֆորմ» անվանումը, քանի որ այդ միացության հիդրոլիզից ստացվում էր մրջնաթթու (լատին․՝ formica` «մրջյուն»)։

Կլինիկական պրակտիկայում քլորոֆորմը որպես ընդհանուր ցավազրկող առաջին անգամ օգտագործվել է 1847 թվականին Հոլմս Քութի (Holmes Coote) կողմից, իսկ լայն օգտագործման մեջ դրվել է մանկաբարձ Ջեյմս Սիմփսոնի կողմից․ վերջինս այն օգտագործել է ծննդաբերական ցավերը մեղմելու համար։

Ֆիզիկական հատկություններ

• Բեկման ցուցիչ՝ 1,44858 15 °C-ում
• Հալման ջերմաստիճան՝ −63,55 °C
• Եռման ջերմաստիճան՝ 61,152 °C
• Դիպոլ մոմենտ՝ 1,15 դեբայ
• Դիէլեկտրիկական թափանցելիություն՝ 4,806 20 °C-ում

Քիմիական հատկություններ

Ջրի հետ առաջացնում է ազեոտրոպ խառնուրդ (97,4 % քլորոֆորմ պարունակող խառնուրդի եռման ջերմաստիճանը՝ 56,2 °C)։

Ստացում

Արդյունաբերության մեջ քլորոֆորմը ստանում են մեթանի կամ քլորմեթանի քլորացմամբ։ Ռեակցիոն խառնուրդը տաքացնում են մինչև 400—500 °C և տեղի են ունենում մի շարք ռեակցիաներ։ Նույն երևույթներն են տեղի ունենում նաև խառնուրդի վրա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության դեպքում․

$~{\mathsf {CH_{4}+Cl_{2}\longrightarrow \ CH_{3}Cl+HCl}}$

$~{\mathsf {CH_{3}Cl+Cl_{2}\longrightarrow \ CH_{2}Cl_{2}+HCl}}$

$~{\mathsf {CH_{2}Cl_{2}+Cl_{2}\longrightarrow \ CHCl_{3}+HCl}}$

$~{\mathsf {CHCl_{3}+Cl_{2}\longrightarrow \ CCl_{4}+HCl}}$

Ռեակցիաների արդյունքում առաջանում է խառնուրդ, որը պարունակում է մեթիլքլորիդ, երկքլորմեթան, քլորոֆորմ և քառաքլորմեթան։ Նյութերի բաժանումը իրականացվում է թորման միջոցով։

Լաբորատորիայում քլորոֆորմը կարելի է ստանալ նաև քլորակրի և ացետոնի կամ էթանոլի փոխազդեցությամբ։

Վաճառվող քլորոֆորմը որպես կայունացուցիչ պարունակում է էթիլ սպիրտ (1—2 %), որը կապտում է լույսի տակ և թթվածնի առկայությամբ երկար պահպանվող քլորոֆորմում առաջացող խիստ թունավոր ֆոսգեն։ Քլորոֆորմը կիրառվում է Բեյլշտեյնի փորձարկման ժամանակ․ այս ռեակցիայի ընթացքում պղնձի իոնների շնորհիվ բոցը ներկվում է կապտականաչավուն գույնով։

$~{\mathsf {5CuO+2CHCl_{3}\longrightarrow \ 3CuCl_{2}+2CO_{2}+H_{2}O+2Cu}}$

Կիրառություն

XIX դարի վերջում և XX դարի սկզբում քլորոֆորմը վիրահատությունների ժամանակ օգտագործվում էր որպես ցավազրկող։ Քլորոֆորմը որպես ցավազրկող առաջինը 1848 թվականին կիրառել է շոտլանդացի բժիշկ Սիմփսոնը։ Ռուսաստանում այն որպես ցավազրկող առաջինը օգտագործել է Ն․ Պիրագովը։ Հետագայում քլորոֆորմը փոխարինվել է ավելի անվտանգ ցավազրկող միջոցներով։

Քլորոֆորմը հանդիսանում է քլորերկֆտորմեթանի՝ ֆրեոնի (խլադոն-22) ստացման աղբյուր։ Վերջինս ստանում են Սվարթսի ռեակցիայով, որի ընթացքում քլորոֆորմի երկու քլորի ատոմ փոխարինվում է ֆտորի ատոմներով՝ ծարիրի (V) քլորիդի առկայությամբ ֆտորաջրածին փոխազդելով։

${\mathsf {CHCl_{3}+2HF{\xrightarrow {SbCl_{5}}}CF_{2}HCl+2HCl}}$

Քլորոֆորմը դեղագործության մեջ օգտագործվում է որպես լուծիչ, ինչպես նաև ներկերի և միջատասպան նյութերի արտադրության ժամանակ։

Դեյտերիում պարունակող քլորոֆորմը (CDCl₃) միջուկային մագնիսական ռեզոնանսի (ՄՄՌ) ընթացքում օգտագործվում է որպես լուծիչ։

Քլորոֆորմի հայտնաբերում

Հետազոտվող լուծույթից փորձանոթի մեջ լցնել 1-2 մլ և ավելացնել նատրիումի հիդրօքսիդի 10 %-ոց 1 մլ լուծույթ։ Փորձանոթը 3-5 րոպե տևողությամբ զգուշությամբ տաքացնել գազայրիչի բոցի վրա։ Լուծույթը սառեցնելուց հետո այն թթվեցնել ազոտական թթվով և ավելացնել արծաթի նիտրատի 1 % զանգվածային բաժնով 0,5 մլ լուծույթ։ Ամոնիակում լուծվող սպիտակ նստվածքի ի հայտ գալը խոսում է հետազոտվող լուծույթի մեջ քլորոֆորմի առկայության մասին։ Սակայն այս ռեակցիան մենահատուկ չէ, նման ռեակցիա են տալիս նաև այլ քլորօրգանական միացություններ (քլորալհիդրատ, քառաքլորածխածին, երկքլորէթան և այլն).

${\mathsf {CHCl_{3}+4NaOH\rightarrow 3NaCl+HCOONa+2H_{2}O}}$

${\mathsf {NaCl+AgNO_{3}\rightarrow AgCl\downarrow +NaNO_{3}}}$

Մաքրում

Մաքրման գործընթացը կազմված է մի քանի փուլից։ Սկզբում քլորոֆորմը թափահարում են խիտ ծծմբական թթվի հետ, այնուհետ լվանում են ջրով, չորացնում են կալցիումի քլորիդի կամ մագնեզիումի սուլֆատի օգնությամբ և ենթարկում թորման։ Քլորոֆորմի մաքրությունը ստուգում են ֆիլտրի թղթի վրայից գոլորշիացման միջոցով․ գոլորշիացումից հետո հոտ պետք է չլինի։ Սուր, գրգռող հոտը խոսում է որպես խառնուկ քլորի, քլորաջրածնի կամ ֆոսգենի առկայության մասին։

Օրգանիզմի վրա ազդեցություն

Քլորոֆորմի գոլորշիներ ներշնչելը կործանարար ազդեցություն ունի կենտրոնական նյարդային համակարգի վրա։ Կարճ ժամանակահատվածում 0,09 % քլորոֆորմ պարունակող օդ ներշնչելը կարող է առաջացնել գլխապտույտ, հոգնածություն և գլխացավ։ Քլորոֆորմի մշտական ազդեցությունից կարող են առաջանալ լյարդի և երիկամի հիվանդություններ։ Երկրագնդի բնակչության մոտ 10 % քլորոֆորմի նկատմամբ ունի ալերգիա, որն արտահայտվում է ջերմության բարձրացումով (40 °C)։ Առաջացնում է փսխում․ հետվիրահատական շրջանում հիվանդների մոտ փսխման երևույթները կազմում են 75-80 % ։

Կենդանիների վրա փորձարկումները ցույց են տվել, որ 0,003 % քլորոֆորմ պարունակող օդ շնչած հղի առնետների և մկների մոտ դիտվել էր վիժում։ Նման երևույթ էր դիտվել նաև այն առնետների մոտ, որոնց սննդի հետ տրվել էր քլորոֆորմ։ Քլորոֆորմ շնչած առնետների և մկների հաջորդ սերունդների մոտ բնածին խանգարումները ավելի մեծ բաժին էին կազմում։

Քլորոֆորմի ազդեցությունը մարդկանց վերարտադրողության վրա քիչ է ուսումնասիրված։ 2-10 րոպե տևողությամբ մեծ խտությամբ քլորոֆորմ ներշնչելը կարող է բերել մահացու ելքի։ Ենթադրաբար մուտածին է և ուռուցքածին։

Օրգանիզմ թափանցելուց հետո այն բավականին արագ դուրս է բերվում արտաշնչվող օդի միջոցով՝ 15-20 րոպե անց 30-50 %, 1 ժամ անց՝ մոտ 90 %։

Օրգանիզմում քլորոֆորմի մնացած քանակությունը ենթարկվում է փոխակերման՝ առաջացնելով ածխածնի երկօքսիդ և քլորաջրածին.

$~{\mathsf {2CHCl_{3}+2H_{2}O+O_{2}\longrightarrow \ 2CO_{2}\uparrow +6HCl\uparrow }}$

Ոչ պատշաճ պահպանման դեպքում օդի թթվածնի հետ քլորոֆորմը փոխազդում է՝ առաջացնելով խիստ թունավոր ֆոսգեն․

$~{\mathsf {2CHCl_{3}+O_{2}\longrightarrow \ 2COCl_{2}\uparrow +2HCl\uparrow }}$