Քլորոֆորմ

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 (Կաղապար:Lang-la` «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․

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

$𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}𝖢𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

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։

$\mathrm{𝟧}𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟥}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢𝗎$

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։

$𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖥\stackrel{SbC{l}_5}{\to }𝖢{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅$

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).

$𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖢𝖮𝖮𝖭𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖠𝗀𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖠𝗀𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

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.

$\mathrm{𝟤}𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\uparrow }$

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

$\mathrm{𝟤}𝖢𝖧𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖢𝖮𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\uparrow }$