کلروفرم چیست؟
کلروفرم که با نام علمی «تریکلرومتان» (Trichloromethane) نیز شناخته میشود، یک ترکیب آلی کلردار با فرمول شیمیایی CHCl3 است. این ماده در دمای اتاق به صورت مایع بیرنگ، بسیار فرار و با بوی خاص و شیرینی (که شبیه به اتر است) دیده میشود. کلروفرم سادهترین کلروآلکان است که سه اتم هیدروژن متان با سه اتم کلر جایگزین شدهاند.
یکی از ویژگیهای منحصر به فرد کلروفرم، چگالی بالای آن است (۱.۴۸ گرم بر سانتیمتر مکعب) که باعث میشود سنگینتر از آب باشد و در زیر آب قرار گیرد. این ماده غیرقابل اشتعال است، اما این ویژگی نباید شما را گول بزند، زیرا خطرات دیگری دارد که بسیار جدیتر هستند.
خواص فیزیکی و شیمیایی کلروفرم
برای کار با این ماده، شناخت خواص آن ضروری است:
- ظاهر: مایع بیرنگ و شفاف.
- بوی: بوی شیرین و مشخص (تشخیص بوی آن هشداردهنده است).
- نقطه جوش: ۶۱.۲ درجه سانتیگراد.
- نقطه ذوب: ۶۳.۵- درجه سانتیگراد.
- چگالی: ۱.۴۸ گرم بر سانتیمتر مکعب (سنگینتر از آب).
- حلالیت: در آب کمی حل میشود (۸ گرم در لیتر)، اما حلالی عالی برای بسیاری از ترکیبات آلی، چربیها، روغنها، رزینها، آلکالوئیدها و لاکها است.
کاربردهای وسیع کلروفرم
اگرچه استفاده پزشکی آن ممنوع شده است، اما کلروفرم هنوز کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارد:
۱. حلال در آزمایشگاهها
مهمترین کاربرد کلروفرم امروزه در آزمایشگاههای شیمی و داروسازی است. به دلیل قدرت حلکنندگی بالا برای ترکیبات آلی غیرقطبی، به عنوان حلالی برای استخراج (Extraction) آلکالوئیدها، آنتیبیوتیکها و هورمونها استفاده میشود. بسیاری از آزمایشگاهها برای تامین نیازهای خود اقدام به خرید کلروفرم میکنند، زیرا این ماده در فرآیندهای جداسازی بسیار کارآمد است.
خرید کلروفرم
۲. صنعت داروسازی
در تولید بسیاری از داروها، کلروفرم به عنوان حلال برای سنتز شیمیایی و خالصسازی نهایی محصول استفاده میشود. همچنین در تولید برخی واکسنها و داروهای دامی کاربرد دارد.
۳. تولید فریونها
کلروفرم ماده اولیهای کلیدی برای تولید کلروفلوئوروکربنها (CFCs) یا همان فریونهاست که قبلاً در سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشدند.
۴. صنعت کشاورزی
در تولید برخی آفتکشها و herbicideها به عنوان حلال یا واسطه شیمیایی استفاده میشود.
۵. صنعت رنگ و چاپ
به عنوان حلالی برای حل کردن رزینها و چسبها در برخی رنگهای خاص و فرآیندهای چاپ استفاده میشود.
۶. صادرات و واردات
در سطح تجاری، این ماده جزو مواد شیمیایی مهم است و شرکتهای بازرگانی برای تامین خطوط تولید خود اقدام به خرید عمده کلروفرم میکنند تا هزینههای نهایی را کاهش دهند.
خرید عمده کلروفرم
خطرات کلروفرم و اثرات آن بر سلامتی
کلروفرم یکی از خطرناکترین مواد شیمیایی برای انسان است و شناخت خطرات آن حیاتی است:
سرطانزایی
آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (IARC) کلروفرم را در گروه ۲B یعنی «احتمالا سرطانزا برای انسان» قرار داده است. مطالعات روی حیوانات نشان داده است که قرار گرفتن طولانیمدت در معرض کلروفرم میتواند باعث سرطان کبد و کلیه شود.
سمیت کبد و کلیه
مهمترین اثر سمی کلروفرم، آسیب شدید به کبد (هپاتوتوکسیک) و کلیهها (نفریتوکسیک) است. بلعیدن یا استنشاق مقادیر زیاد آن میتواند باعث نارسایی این ارگانها شود.
آسیب به سیستم عصبی مرکزی
استنشاق بخارات غلیظ آن میتواند باعث سرگیجه، سردرد، تهوع، گیجی و در موارد شدید بیهوشی و مرگ شود. این ماده روی سیستم عصبی مرکزی اثر افسردگی قوی دارد.
تحریککننده پوست و چشم
تماس پوستی با کلروفرم میتواند باعث خشکی، ترک خوردن و درماتیت شود. تماس با چشم بسیار خطرناک است و میتواند باعث سوختگی شدید قرنیه شود.
نکات ایمنی:
- همیشه در محیطهای دارای تهویه مناسب (هود شیمیایی) کار کنید.
- از دستکشهای مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عینک ایمنی و ماسک تنفسی استفاده کنید.
- از تماس پوستی با این ماده خودداری کنید، زیرا از پوست جذب میشود.
تاریخچه کلروفرم در پزشکی
کلروفرم در سال ۱۸۴۷ توسط جیمز یانگ سیمپسون به عنوان بیهوشی در زایمان استفاده شد و به سرعت محبوبیت جهانی پیدا کرد. تا اوایل قرن بیستم، یکی از رایجترین بیهوشکنندهها بود. با این حال، با کشف خطرات سرطانزایی و سمیت قلبی آن، استفاده از کلروفرم در پزشکی به تدریج متوقف شد و جای خود را به داروهای ایمنتری مانند هالوتان و اتانول داد.
جایگزینهای کلروفرم
به دلیل خطرات زیستمحیطی و سلامتی، امروزه در بسیاری از کاربردها از جایگزینهای ایمنتری استفاده میشود:
- به عنوان حلال: از دیکلرومتان (Dichloromethane) یا هگزان استفاده میشود.
- در استخراج: از مخلوطهایی از اتر و اتانول استفاده میشود.
روشهای تولید کلروفرم
اصلیترین روش صنعتی برای تولید کلروفرم، واکنش کلرزنی گرمایی متان یا کلرومتان است. در این فرآیند، متان یا کلرومتان با کلر در دمای ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد واکنش میدهد. همچنین کلروفرم میتواند به عنوان محصول جانبی در تولید کلروفرم از آبکلر و استون یا اتانول تولید شود (واکنش هالوفرم).
سوالات متداول و تخصصی درباره کلروفرم
در این بخش به پاسخ پرسشهای متداولی میپردازیم که کاربران و متخصصان درباره کلروفرم، خواص، کاربردها و نحوه خرید آن دارند.
۱. آیا کلروفرم قابل اشتعال است؟
خیر، کلروفرم غیرقابل اشتعال است. این یکی از ویژگیهای متمایز آن نسبت به بسیاری از حلالهای آلی مانند اتر یا استون است. با این حال، باید توجه داشت که اگر کلروفرم در مجاورت شعله یا دمای بسیار بالا قرار گیرد، میتواند تجزیه شده و گازهای سمی و خطرناکی مانند فسژن (Phosgene) تولید کند.
۲. چرا کلروفرم دیگر به عنوان بیهوشی استفاده نمیشود؟
در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، کلروفرم به عنوان بیهوشی استفاده میشد، اما با گذشت زمان مشخص شد که این ماده سمیت بالایی برای کبد و قلب دارد و میتواند باعث آریتمیهای قلبی و مرگ ناگهانی شود. همچنین سرطانزایی احتمالی آن باعث شد تا جای خود را به داروهای بیهوشی ایمنتری مانند هالوتان و ایزوفلوران بدهد.
۳. تفاوت کلروفرم با دیکلرومتان چیست؟
هر دو مایعات بیرنگ و با بوی شیرین هستند، اما تفاوتهای مهمی دارند. کلروفرم (CHCl3) سه اتم کلر دارد و نقطه جوب بالاتری (حدود ۶۱ درجه سانتیگراد) دارد، در حالی که دیکلرومتان (CH2Cl2) دو اتم کلر دارد و نقطه جوب پایینتری (حدود ۴۰ درجه) دارد. دیکلرومتان سریعتر تبخیر میشود و از نظر سمیت کبدی کمتر خطرناکتر از کلروفرم است.
۴. مهمترین کاربرد صنعتی کلروفرم چیست؟
امروزه مهمترین کاربرد کلروفرم، به عنوان حلال در آزمایشگاهها برای استخراج مواد آلی و در صنعت داروسازی برای سنتز و خالصسازی داروها است. همچنین به عنوان ماده اولیهای برای تولید فریونها (CFCs) و برخی آفتکشها استفاده میشود.
۵. خطرات تنفس بخارات کلروفرم چیست؟
استنشاق بخارات کلروفرم میتواند باعث تحریک دستگاه تنفس، سردرد، سرگیجه، تهوع، گیجی و در موارد شدید بیهوشی و مرگ شود. این ماده روی سیستم عصبی مرکزی اثر افسردگی قوی دارد. قرار گرفتن طولانیمدت در معرض بخارات آن میتواند باعث آسیبهای جبرانناپذیر به کبد و کلیهها شود.
۶. آیا کلروفرم در آب حل میشود؟
کلروفرم در آب کمی حل میشود (حدود ۸ گرم در لیتر آب)، اما حلالیت آن محدود است. این ویژگی باعث میشود که در فرآیندهای استخراج آزمایشگاهی، به خوبی از آب جدا شود و یک لایه مجزا (معمولاً در پایین ظرف به دلیل چگالی بالاتر) تشکیل دهد که جمعآوری آن را آسان میکند.
۷. چگونه باید کلروفرم را نگهداری کرد؟
کلروفرم باید در ظروف شیشهای تیره (رنگی) و دربسته، در مکان خنک، خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود. از آنجا که در مجاورت نور و هوا به تدریج اکسید شده و میتواند فسژن تولید کند، معمولاً مقدار کمی اتانول (حدود ۱٪) به عنوان پایدارکننده به آن اضافه میکنند.
۸. نقطه جوش و ذوب کلروفرم چقدر است؟
نقطه جوب کلروفرم ۶۱.۲ درجه سانتیگراد و نقطه ذوب آن ۶۳.۵- درجه سانتیگراد است. این نقطه جوب نسبتاً متوسط باعث میشود که در دمای اتاق به آرامی تبخیر شود و هنگام کار با آن باید از هود شیمیایی استفاده کرد.
۹. آیا کلروفرم سرطانزا است؟
بله، آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان (IARC) کلروفرم را در گروه ۲B قرار داده است، یعنی «احتمالا سرطانزا برای انسان». مطالعات روی حیوانات نشان داده است که قرار گرفتن طولانیمدت در معرض این ماده میتواند افزایش خطر سرطان کبد و کلیه را به همراه داشته باشد.
۱۰. چرا کلروفرم بوی شیرینی دارد؟
بوی شیرین کلروفرم به دلیل ساختار مولکولی و تحریک گیرندههای بویایی است. این بوی خاص میتواند خطرناک باشد، زیرا ممکن است افراد (بهویژه کودکان) را به استنشاق بیشتر ترغیب کند. بنابراین هرگز نباید این ماده را استنشاق کرد و باید بلافاصله از محیطی که بوی آن میدهد خارج شد.
نتیجهگیری
کلروفرم مادهای است که تاریخچهای پرفراز و نشیب دارد. از یک بیهوشکننده جادویی به مادهای خطرناک تبدیل شده است که استفاده از آن نیازمند رعایت دقیقترین پروتکلهای ایمنی است. اگر قصد خرید کلروفرم دارید، حتماً از فروشندگان معتبر و دارای مجوز اقدام کنید و تمام نکات ایمنی را در نگهداری و استفاده از آن رعایت نمایید. شیمی دان افتخار میکند که با ارائه اطلاعات دقیق و محصولات باکیفیت، همراه شما در این مسیر باشد.
