کلروفرم و کاربردهای آن

کلروفرم ماده‌ای خطرناک با کاربردهای متنوع است. به دلیل خطرات سلامتی استفاده از آن باید به شدت محدود و با احتیاط کامل انجام شود. با توجه به خطرات سلامتی کلروفرم، در حال حاضر جایگزین‌های ایمن‌تر و کم‌خطرتری برای بسیاری از کاربردهای آن وجود دارد. به عنوان مثال، می‌توان از حلال‌های دیگری مانند اتانول یا ایزوپروپانول به جای کلروفرم استفاده کرد. در ادامه این مقاله از رشنو لب به طور کامل درباره کلروفورم، کاربردهایش، خطرات و … صحبت شده است  جهت خرید هر گونه ملزمات آزمایشگاهی با شماره زیر تماس حاصل فرمایید.

کلروفرم چیست؟

کلروفرم مایعی بی رنگ و بی بو است  که دارای فرمول شیمیایی CHCL3 می باشد. این ماده از ترکیب استون و اتانول طریق اثر پودر سفید کننده کلر (هیپوکلریت کلسیم)  تولید می شود.

این ماده دارای بخاره سمی و اعتیاد آور می باشد و تنفس طولانی آن باعث مرگ خواهد شد. در گذشته به عنوان ماده بیهوش کننده استفاده میشد.کلروفوم برای اولین بار توسط سه دانشمند با یک روش مشترک همزمان بدست آمد که اولین کسی که این ماده را کشف کرد فردی به نام اوژن می باشد.

روش تولید کلروفرم

دو روش معمول برای تولید کلروفرم، کلردار نمودن متان و کلریناسیون متیل کلراید تولید شده توسط واکنش میان متانول و هیدروژن کلراید می باشند. روش های رایج دیگری نیز وجود دارند که در زیر به چند مورد اشاره مینماییم.

• کلریناسیون متان:
  در این روش با استفاده از راکتورهای بستر ثابت می توان به بازده 90 تا 95 درصدی دست پیدا نمود.
• کلریناسیون فتوشیمیایی :
  بازده این روش 90% خواهد بود اما ظرفیت راکتورها کم است و بنابراین بسیار کند می باشد.
• واکنش بین استون و کلر :
  این واکنش در راکتور بچ صورت گرفته و محصول خروجی از راکتور به واحد تقطیر فرستاده شده و می توان تا 86-91% آن را خالص نمود.

کاربرد  های کلروفرم

کلروفوم از مهمترین و بهترین آلکالوئیدها می باشد، به همین دلیل کاربرد فراوانی در صنایع دارویی برای استخراج آلکالوئیدها از مواد گیاهی دارد. این ماده به دلیل داشتن خاصیت بی حس کننده کاربرد بسیاری در پزشکی دارد.

ناگفته نمایند به دلیل داشتن ضررهایی که دارد این کاربرد بی حسی در پزشکی محدود شده تا آسیبی به بیممار وارد نشود. با ما همراه باشید تا به سایر کاربرد های آن آشنا شوید.

• در استخراج آنتی بیوتیک ‌ها، ویتامین ‌ها، و طعم دهنده ‌ها به عنوان حلال کاربرد دارد.
• از آن جا که کلروفرم حلال بسیاری از ترکیبات آلی است، در صنعت، برای جداسازی چنین ترکیباتی استفاده می شود.
• در آزمایشگاه، به منظور نگهداری از بافت ‌های آلی مانند نمونه‌های تشریحی ( از آن جا که مانع متلاشی شدن یا تجزیه‌ی آنها می‌شود ) کاربرد فراوانی دارد.
• کاربردهای فراوانی در زیست شناسی مولکولی دارد.
• در ساخت موادی مانند وینیل کلراید به کار می رود.
• از آنجایی که موجب کاهش دمای تتراکلریدکربن در کپسول های آتش نشانی می شود، به عنوان رسانای انتقال حرارت در این کپسول‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• واسطه در تولید رنگینه‌ ها و آفت کش‌ هایی مانند کلروپیکرین ( chloropicrin ) است.
• اغلب جهت به خواب رفتن بدون نسخه ‌ی پزشک به کار می رود زیرا استنشاق کلروفرم باعث خواب آلودگی می‌شود؛ اما از نظر پزشکان استفاده از این ماده به منظور خوابیدن خطرناک است.

کاربرد کلروفرم در آزمایشگاه

حلال: کلروفرم به دلیل توانایی حل کردن طیف گسترده‌ای از ترکیبات آلی، حلال مهمی در آزمایشگاه‌ها است. از آن در جداسازی و خالص‌سازی ترکیبات، سنتز آلی و آنالیز شیمیایی استفاده می‌شود.
نگهداری نمونه: کلروفرم به دلیل خاصیت ضد میکروبی، برای نگهداری نمونه‌های بافت‌های بیولوژیکی مانند نمونه‌های تشریحی و نمونه‌های سلولی استفاده می‌شود.
آزمایش‌های شیمیایی: از کلروفرم در برخی از آزمایش‌های شیمیایی خاص، مانند تست Beilstein برای شناسایی هالوژن‌ها و تست iodoform برای تشخیص کتون‌ها استفاده می‌شود.
بررسی رسوب: از کلروفرم برای بررسی رسوب در لوله‌های آزمایش و جدا کردن رسوبات از محلول‌ها استفاده می‌شود.
استخراج: از کلروفرم برای استخراج برخی از ترکیبات آلی از مواد طبیعی مانند گیاهان و جانوران استفاده می‌شود.

خطرات کلروفرم

کلروفرم از خطرناک ترین هیدروکربن های کلردار فرار می باشد که تنفس و تماس آن با پوست انسان سبب بروز مشکلات زیاد یخواهد شد که برخی از این آسیب ها شامل بیهوشی، توقف ضربان قلب و… می باشد.

. کلروفرم چربی پوست را می‌شوید و حل شدن می‌شود و باعث تحریک کردن پوست و صدمه به آن خواهد شد. از علایم تماس با آن میتوان به سردرد ، تهوع ، احساس مستی ، خستگی ، گیجی ، اضطراب ، التهاب ، افت تنفس و… اشاره نمود.

اگر کلروفرم به چشم پاچیده شود موجب سوزش و سرخ شدن چشم ها می‌شود و تماس طولانی مدت آن با پوست باعث بروز زخم خواهد شد. دوز متوسط کشنده کلروفرم برای یک فرد بالغ در حدود 45 گرم تخمین زده شده است.

مدت زمان بیهوشی با محلول کلروفرم

مدت زمان بیهوشی با کلروفرم به شدت وابسته به میزان تعریف شده از کلروفرم و شدت تنفس فرد استفاده کننده است. اما به طور کلی، مدت زمان لازم برای بیهوشی با کلروفرم تقریباً ۲ تا ۵ دقیقه است. در حالت‌هایی که تعریف زیادی از کلروفرم استفاده شده باشد، ممکن است مدت زمان بیشتری برای بیهوشی لازم باشد. بعد از بیهوشی با کلروفرم، برای بازگشت به وضعیت آگاهی، لازم است که کلروفرم تنفس شود و این می‌تواند تا چند دقیقه دیگر نیز به طول بیانجامد. لازم به ذکر است که کلروفرم به دلیل خطرات بهداشتی و محیطی، استفاده از آن در بسیاری از کشورها محدود شده است و باید توسط فرد متخصص و با رعایت دقیق شرایط ایمنی، استفاده شود.

ساختار کلروفرم و فواید آن

• مشخصات کلروفرم شامل موارد زیر است:
• ظاهر: مایع بی‌رنگ، بی‌بو و کمی شیرین
• چگالی: 1.489 g/cm^3
• نقطه جوش: 61.2 oC
• نقطه ذوب: -63.5 oC
• انحلال‌پذیری در آب: 1.2 g/100 g (20 oC)
• قابلیت اشتعال: قابل اشتعال

ساختار کلروفرم

فواید شیمیایی کلروفرم

واکنش پذیری: کلروفرم یک ترکیب شیمیایی نسبتاً واکنش‌پذیر است. با اسیدها و بازها واکنش می‌دهد و هالوژن‌ها را جایگزین می‌کند.

واکنش با اسیدها: کلروفرم با اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک و اسید کلریدریک واکنش می‌دهد و هالوژن‌های آزاد می‌کند. به عنوان مثال، کلروفرم با اسید سولفوریک واکنش می‌دهد و گاز کلر تولید می‌کند:

CHCl3 + H2SO4 → HCl + CCl4

واکنش با بازها: کلروفرم با بازهای قوی مانند سدیم هیدروکسید واکنش می‌دهد و هالوژن‌های آزاد می‌کند. به عنوان مثال، کلروفرم با سدیم هیدروکسید واکنش می‌دهد و گاز هیدروژن کلرید تولید می‌کند:

CHCl3 + NaOH → NaCl + CCl4

واکنش با هالوژن‌ها: کلروفرم با هالوژن‌های دیگر مانند برم و ید واکنش می‌دهد و هالوژن‌های جدید تولید می‌کند. برای مثال کلروفرم با برم واکنش می‌دهد و بروموفورم تولید می‌کند:

CHCl3 + Br2 → CHBr3 + HCl