Kloroformi (trikloorimetaani) – ominaisuudet, käyttö ja terveysriskit
Kloroformi (trikloorimetaani) — ominaisuudet, käyttökohteet ja terveysriskit. Tutustu käyttöön, altistumiseen ja turvallisuuteen sekä historiaan ja ympäristövaikutuksiin.
Kloroformi (myös trikloorimetaani) on kemiallinen aine. Se on orgaaninen yhdiste. Kloroformi on yksi polytetrafluorieteenin, joka tunnetaan paremmin nimellä Teflon, valmistuksessa syntyvistä välituotteista. Kloroformia käytetään liuottimena. Se oli 1800-luvulla laajalti käytetty nukutusaine.
Ominaisuudet
Kloroformi (kemiallinen kaava CHCl3) on väritön, hieman makeahkoja höyryjä tuottava neste. Sen moolimassa on noin 119,4 g/mol. Tärkeimpiä fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia ovat:
- kiehumispiste noin 61 °C
- sulamis-/jähmettymispiste noin −63 °C
- tiheys noin 1,48 g/cm³ (vesi on 1,00 g/cm³)
- kohtalainen vesiliukoisuus ja suuri höyryn tiheys (höyryt ovat raskaampia kuin ilma)
Käyttö
Kloroformia on käytetty teollisuudessa ja laboratorioissa muun muassa liuottimena rasvojen, lääkkeiden ja orgaanisten yhdisteiden uuttamiseen. Sitä käytetään myös kemianteollisuuden välituotteena. Aikaisemmin sitä käytettiin anesteettina ja nukutusaineena, mutta turvallisuussyistä sen kliininen käyttö on loppunut suurimmassa osassa maita. Nykyään sen käyttö on supistunut ja monia aiempia käyttötarkoituksia on korvattu turvallisemmilla aineilla.
Terveysriskit ja turvallisuus
Kloroformilla on sekä akuutteja että kroonisia terveysvaikutuksia. Hengitys- tai ihokosketus voi aiheuttaa seuraavaa:
- ärsytystä, huimausta, pahoinvointia ja keskushermoston lamaantumista suurilla pitoisuuksilla
- maksan ja munuaisten vaurioitumista toistuvan tai pitkäaikaisen altistuksen seurauksena
- korkeina pitoisuuksina sydämen rytmihäiriöitä
International Agency for Research on Cancer (IARC) luokittelee kloroformin mahdollisesti karsinogeeniseksi ihmiselle (ryhmä 2B). Sen turvallinen käsittely edellyttää hyvästä ilmanvaihdosta, suojakäsineitä ja silmiensuojusta sekä asianmukaista henkilösuojausta. Kloroformia varastoidaan usein stabiloituina tuotteina (esim. etanolia sisältäen), sillä se voi hapettua valon ja ilman vaikutuksesta muodostamaan haitallisia rikki- tai hiilimonoksidiyhdisteitä kuten fosgeenia.
Paloriskit ja kemialliset vaarat
Kloroformi ei ole helposti syttyvä, mutta korkeissa lämpötiloissa tai palotilanteissa se voi hajoamistuotteina muodostaa myrkyllisiä kaasuja, kuten fosgeenia ja suolahappoa. Höyryt ovat raskaampia kuin ilma ja voivat levitä lattian tasolla. Sammutuksessa käytetään palonkestäviä menetelmiä ja suojavarusteita on oltava riittävät pelastushenkilöstölle.
Ympäristövaikutukset
Kloroformi haihtuu helposti ilmaan ja voi siirtyä vesistöihin. Se ei hajoa nopeasti ympäristössä, ja se voi toimia vedenkäsittelyssä muodostuvien trihalometaanien (kuten kloroformin) esiasteena, kun vesi desinfioidaan kloorilla orgaanisen aineksen läsnä ollessa. Kloroformin kertyminen eliöihin on yleensä vähäistä, mutta pitoisuudet voivat aiheuttaa paikallisia ympäristöriskejä.
Säilytys ja jätteenkäsittely
- Säilytä alkuperäispakkauksessa, tiiviisti suljettuna, viileässä ja hyvin ilmastoidussa tilassa, pois lämmönlähteistä ja suoralta auringonvalolta.
- Vältä varastointia hapettavien aineiden lähellä ja käytä stabiloituja valmisteita tarvittaessa.
- Hävitä jätteet paikallisten vaarallisten jätteiden määräysten mukaisesti; älä kaada viemäriin tai luontoon.
Ensitoimet altistustilanteissa
- Hengitysaltistus: siirrä altistunut raittiiseen ilmaan ja pidä henkilö lämpimänä ja levossa. Hakeudu lääkäriin, jos oireita ilmenee.
- Ihokosketus: poista saastuneet vaatteet ja huuhtele ihoa runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan. Hakeudu tarvittaessa lääkäriin.
- Silmät: huuhtele avoin silmä kerrallaan juoksevalla vedellä vähintään 15 minuuttia ja hakeudu silmälääkärin arvioon.
- Nieleminen: älä oksennuta, huuhtele suu vedellä ja hakeudu välittömästi lääkäriin.
Regulaatio ja suositukset
Kloroformin käytölle ja päästöille on asetettu rajoituksia monissa maissa ja käyttöön liittyviä turvallisuusohjeita päivitetään jatkuvasti. Yksityiskohtaiset altistumisraja-arvot ja suositukset vaihtelevat alueittain, joten työpaikalla tulee noudattaa paikallisia määräyksiä ja turvallisuusohjeita.
Yhteenvetona: kloroformi on tehokas liuotin ja kemian teollisuuden välituote, mutta sen käyttöä rajoittavat terveys- ja ympäristöriskit. Huolellinen käsittely, asianmukaiset suojatoimet ja jätteenkäsittely ovat välttämättömiä tapauskohtaisen riskinarvion mukaisesti.
Kloroformimolekyylin rakenne
Kloroformia myytiin tällaisissa pulloissa.
Historia
Kloroformia valmisti ensimmäisenä ranskalainen kemisti Eugène Soubeiran vuonna 1831. Soubeiran otti asetonia ja etanolia ja käytti reaktiossa valkaisujauhetta. Amerikkalainen lääkäri Samuel Guthrie valmisti litroittain ainetta ja kuvaili sen "herkullista makua". Itsenäisesti myös Justus von Liebig kuvaili sitä. Jean-Baptiste Dumas nimesi ja luonnehti kloroformin kemiallisesti vuonna 1834. Vuodesta 1850 alkaen tehtaat valmistivat suuria määriä. Sen käyttö nukutusaineena väheni 1900-luvun alussa, kun turvallisempia kemikaaleja käytettiin enemmän.
Tuotanto
Kloroformia valmistetaan sekoittamalla metaania ja klooria 400-500 °C:n lämpötilassa. Tässä reaktiossa tuloksena on kloorimetaanin, dikloorimetaanin, trikloorimetaanin ja tetrakloorimetaanin seos.
C H 4 + C l 2 ⟶ C H 3 C l + H C l {\displaystyle \mathrm {CH_{4}+Cl_{2}\longrightarrow CH_{3}Cl+HCl} } 
C H 3 C l + C l 2 ⟶ C H 2 C l 2 + H C l {\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+Cl_{2}\longrightarrow CH_{2}Cl_{2}+HCl } } 
C H 2 C l 2 + C l 2 ⟶ C H C l 3 + H C l {\displaystyle \mathrm {CH_{2}Cl_{2}+Cl_{2}\longrightarrow CHCl_{3}+HCl} } 
C H C l 3 + C l 2 ⟶ C C l 4 + H C l {\displaystyle \mathrm {CHCl_{3}+Cl_{2}\longrightarrow CCl_{4}+HCl} } 
Neljä yhdistettä erotetaan tislaamalla.
Laboratorioissa kloroformia voidaan valmistaa sekoittamalla natriumhypokloriittia ja asetonia keskenään. Tämä on eksoterminen reaktio, eli se tuottaa paljon lämpöä.
Käyttää
Kloroformin tärkeimmät käyttötarkoitukset ovat:
- liuottimena
- nukutusaineena (jota ei kuitenkaan enää käytetä, koska sillä on sivuvaikutuksia).
- katalysaattorina, joka auttaa muita reaktioita
Ongelmat
Kloroformia käytettiin anestesia-aineena synnytyksissä ja leikkauksissa noin vuodesta 1847 lähtien. Se korvasi aiemmin käytetyn eetterin. Kloroformi on erittäin myrkyllistä, ja se voi aiheuttaa hengitys- ja sydänongelmia. Kloroformin aiheuttama kuolema voi johtua sydänpysähdyksestä. Kun kloroformia säilytetään pidempään, se voi hajota fosgeeniksi. Fosgeeni oli kemiallinen ase (myrkkykaasu), jota käytettiin ensimmäisen maailmansodan aikana. Kloroformi voi aiheuttaa syntymävikoja ja johtaa keskenmenoihin. Se voi aiheuttaa syöpää.
Kloroformin vaikutuksia kuvaava kuva 1840-luvulta.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on kloroformi?
V: Kloroformi on kemiallinen aine, joka kuuluu orgaanisten yhdisteiden luokkaan.
K: Mikä on kloroformin vaihtoehtoinen nimi?
V: Kloroformi tunnetaan myös nimellä trikloorimetaani.
K: Mihin kloroformia käytetään?
V: Kloroformia käytetään liuottimena, ja sitä käytettiin aiemmin nukutusaineena 1800-luvulla.
K: Missä prosessissa kloroformi on väliainetta?
V: Kloroformi on väliainetta polytetrafluorieteenin, jota yleisesti kutsutaan tefloniksi, valmistuksessa.
K: Onko kloroformi luonnossa esiintyvä aine?
V: Kloroformi ei ole luonnossa esiintyvä aine, vaan sitä valmistetaan kemiallisella synteesillä.
K: Käytetäänkö kloroformia nykyäänkin nukutusaineena?
V: Kloroformia ei käytetä nykyään yleisesti nukutusaineena, koska sillä voi olla haitallisia vaikutuksia maksaan ja munuaisiin.
K: Mikä on kloroformin pääasiallinen käyttötarkoitus nykyään?
V: Kloroformia käytetään nykyään pääasiassa liuottimena eri teollisuudenaloilla, kuten lääketeollisuudessa, torjunta-aineissa ja muovinvalmistuksessa.
Etsiä