Хлороформ. Розчинник

Хлороформ (трихлорметан) - безбарвна прозора важка рухлива летка рідина з характерним запахом і солодким пекучим смаком. Пари хлороформу не займаються. Малорозчинний у воді, змішується у всіх співвідношеннях з безводним спиртом, ефіром, бензином і багатьма ефірними і жирними оліями, не змішується з гліцерином. Слабко розчиняється у воді. Не змішується з водою, тому хлороформ використовують як екстракційний розчинник. Густина за нормальних умов становить 1,489 г/см³. Під впливом світла, повітря, вологи i температури хлороформ поступово розкладається. При цьому можуть утворюватися фосген, дихлорметан, мурашина та хлоридна кислоти, чадний і вуглекислий газ. Зберігають хлороформ у добре закупорених склянках із темного скла у прохолодному місці.

Хлороформ широко застосовується в хімічній промисловості та хімічних лабораторіях як розчинник. Раніше його застосовували в медицині для наркозу. Тепер хлороформ у суміші з іншими лікарськими препаратами використовують для розтирань. Більше 90% хлороформу використовується для виробництва фреонів і фторопластів. В невеликих кількостях він застосовується як розчинник у фармацевтичній промисловості для екстракції природних біологічно активних речовин, а також для фумігації ґрунтів і як реактив органічного синтезу. Смертельна доза 50-70 г.

Добувають хлороформ електролізом натрію хлориду в присутності спирту або ацетону:

При зберіганні може окиснюватися:

Для перетворення токсичних продуктів реакції окиснення в нетоксичні до хлороформу додають спирт етиловий (0,6–1 %):

Застосування

Хімічна промисловість

• як розчинник, елюент у хроматографії, розчинник для екстракції
• у рідинній адсорбційній хроматографії хлороформ використовується для розділення вуглеводнів, спиртів, естерів, вуглеводів та гетероциклічних сполук
• застосовується для отримання фреону-22 (холодоагенту): CHCl3 + HgO +2HF → CHClF2(Фреон-22) + HgCl2 + H2O
• у виробництві пестицидів, гуми, cмоли, воску входить до складу вогнегасних засобів

Фармацевтика

• Зовнішньо для розтирань при невралгіях, міозитах.
• Іноді призначають перорально при блювоті, гикавці, гастралгіях.
• Для лабораторних робіт і як консервант.

Біологія та ветеринарія

• для освітлення вірусів рослин використовують хлороформ або суміш хлороформу з бутанолом з розрахунку 1 об’єм розчинника на 7 об’ємів первинної суспензії
• для наркозу мишей, хом’яків, мурчаків, тхорів, курей, кроликів та собак використовують ефір і хлороформ, для щурів та котів – ефір (тому що вони погано переносять хлороформ). Техніка введення наркотизуючих речовин полягає в інгаляції в замкненому просторі, або ж у безпосередньому використанні змоченого ватно-марлевого тампона поблизу носової чи ротової порожнини
• у методі евтаназії тварин за допомогою інгаляційного наркозу ефіром, хлороформом, який здійснюють або в скляній посудині, або в спеціальній камері з кімнатною температурою

Лікарські та парфумерно-косметичні засоби для роботи з якими використовують хлороформ

• антипірин (болезаспокійливий, жарознижувальний і протизапальний засіб. При місцевому застосуванні (10-20% розчини) виявляє деяку кровоспинну дію (носова, паренхіматозна кровотечі))

• диетиламід нікотинової кислоти (25% водний розчин діетиламіду нікотинової кислоти – кордіамін, що є стимулятором нервової системи; аналептиком)

• для кількісного визначення атропіну сульфату (алкаліметрія у спирто-хлороформному середовищі (для екстрагування сильної основи))

• тропацин (холінолітичний, протипаркінсонічний засіб)

• кокаїну гідрохлорид (психостимулятор, знеболювальний засіб)

• солі хініну (протималярійні засоби. Стимулюють мускулатуру матки (хініну сульфат і хініну гідрохлорид))

• для кількісного визначення кодеїну фосфату (кодеїн у вигляді основи та фосфату застосовують внутрішньо по 0,01-0,02 г як протикашльові засоби)

• кофеїн, кофеїн-бензоат натрію (стимулятор центральної нервової системи)

Випробування на чистоту хлороформу

Вільний хлор. Водний екстракт не повинен забарвлюватися в синій колір від додавання розчинів калію йодиду та крохмалю:
Cl2 + 2KI →I2 + 2KCl
Альдегіди. При збовтуванні хлороформу з водою та лужним розчином калію тетрайодмеркурату обидва шари мають залишатися безбарвними і прозорими:

Вміст етилового спирту кількісно визначають окисненням його калію дихроматом, надлишок якого встановлюють йодометрично, індикатор – крохмаль, s = 3/2:

Ідентифікація хлороформу

Реакція розкладу хлороформу зі спиртовим розчином лугу
Реакцію проводять при нагріванні з подальшим підкисленням розчину сумішшю HNO3+AgNO3, що приводить до помутніння розчину або утворення білого осаду аргентум хлориду:

CHCl3 + 4NaOH = HCOONa + 3NaCl + 2H2O
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3

Реакція є малочутливою, неспецифічною, її використовують для підтвердження відсутності хлороформу і інших хлоровуглеводнів. Таку реакцію дають хлороформ, хлоральгідрат, метиленхлорид, дихлороетан, тетрахлорометан, інші хлоровмісні вуглеводні. Реакція має судово-хімічне значення, якщо буде негативний результат.

Виконання реакції

Перед виконанням реакції потрібно обов’язково перевірити наявність хлорид-іонів в пробі і в реактивах. До 1 – 2 мл дистиляту в пробірку вносять 0,5 – 1 мл 10% розчину натрій гідроксиду. Пробірку обережно нагрівають на полум’ї газового пальника впродовж 2 - 3 хв. Після охолодження розчин підкислюють 10% розчином нітратної кислоти до рН 1 - 2. До розчину додають 0,2 ‒ 0,3 мл 0,1 М розчину аргентум нітрату. Утворення білого осаду аргентум хлориду вказує на наявність хлорорганічних речовин.

Реакція Фуджівари

Виконання реакції

До 2 мл дистиляту, який містить хлороформ додають 0,5 – 1 мл піридину і 2 мл 10% розчину натрій гідроксиду. Суміш перемішують і нагрівають на водяній бані 2 ‒3 хв. При взаємодії хлороформу з піридином в лужному середовищі спочатку утворюється сіль алкілпіридинію:

Далі піридиновий цикл розкривається і утворюється глутаконовий альдегід, що має червонувате забарвлення:

Реакція з лужним розчином купрум (ІІ) сульфату

До розчину, що містить перегнані галогеновуглеводні, додають розчин лугу до лужної реакції і декілька крапель купрум(ІІ) сульфату. Суміш обережно нагрівають на водяній бані – утворюється жовтий осад купрум(ІІ) гідроксиду, який перетворюється на цегляно-червоний осад купрум(І) оксиду Cu2O.

Як було зазначено вище, при нагріванні з розчином лугу NaOH галогеновуглеводні розкладаються з утворенням натрій форміату і натрій хлориду або хлоридної кислоти, наприклад:
CHCl3 + 3NaOH = HCOONa + 3NaCl + H2O

Форміат відновлює купрум(ІІ) до купруму(І), в результаті чого утворюється червонуватий осад купрум(І) оксиду Cu2O:
HCOONa +2Cu(OH)2 = 2Cu(OH)↓ + NaHCO3 + H2O
2CuOH = Cu2O + H2O

Хлоральгідрат частково окиснюється солями Cu(II) до трихлороцтової кислоти, частково розкладається лугом до хлороформу:
CCl3-CH(OH)2 + 2Cu(OH)2 = CCl3COOH + Cu2O + 3H2O

Дану реакцію виконують для підтвердження наявності хлоральгідрату та хлороформу. Тетрахлорометан не утворює форміат при розкладі лугом, тому не дає червоного осаду Cu2O.

Дія на організм

Пара хлороформу легко проникає в організм з повітря, що вдихається. Хлороформ діє на центральну нервову систему, спричинюючи наркоз. Він накопичується в тканинах, багатих на жири. Якщо хлороформ надійшов в організм у великих кількостях, можуть з'явитися дистрофічні зміни у внутрішніх органах, особливо в печінці. При отруєнні хлороформом смерть настає від зупинки дихання.

Метаболізм. Хлороформ, що потрапив в організм, швидко зникає з крові. Через 15 -20 хв. з повітрям, що видихається, у незміненому вигляді виділяється 30 -50 % хлороформу. Протягом години через легені виділяється до 90 % хлороформу, який надійшов до організму. Однак ще й через 8 год. у крові можна виявити незначну кількість хлороформу. Частина хлороформу зазнає біотрансформації. При цьому як метаболіти утворюються карбон (IV) оксид і гідроген хлорид.