Хлороформ (CHCl₃) или трихлорметан — бесцветная жидкость со сладковатым запахом и высокой растворяющей способностью, применяемая как эффективный органический растворитель в лакокрасочной, фармацевтической и смоляной промышленности, а также как промежуточное вещество в технологических цепочках производства PTFE (политетрафторэтилена). Несмотря на технологические преимущества, из-за токсичности паров и хронических рисков его безопасное использование требует строгого соблюдения санитарных норм, эффективной вентиляции и контроля утилизации отходов.
Структура хлороформа
IUPAC-название: трихлорметан
Общепринятое название: хлороформ
Молекулярная формула: CHCl₃
Центральный атом углерода связан ковалентными связями с тремя атомами хлора и одним атомом водорода; геометрия молекулы — тетраэдрическая.
Полярность: хлороформ обладает небольшой полярностью и на практике используется как относительно неполярный растворитель в органической химии; в литературе также упоминается как слабополярный растворитель.
Физические и химические свойства хлороформа
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Форма и цвет | Бесцветная жидкость со сладковатым, эфироподобным запахом |
| Молярная масса | 119,38 г/моль |
| Температура кипения | 61,2 °C |
| Температура плавления | −63,5 °C |
| Плотность (20 °C) | 1,483 г/см³ |
| Растворимость в воде | Низкая (≈0,8 г/100 мл при 20 °C) |
| Показатель преломления (nD) | 1,4459 |
| Воспламеняемость | Практически негорюч при обычных условиях |
| Допустимый предел воздействия OSHA (PEL) | 50 ppm (240 мг/м³) |
Области применения хлороформа
Производственный и лабораторный растворитель:
Растворение и экстракция органических соединений (особенно алкалоидов, жиров и некоторых смол); широко применяется в лакокрасочной промышленности, фотографии, фармацевтике и производстве пестицидов.
Полимеры и фторуглероды:
Используется как промежуточное вещество при производстве PTFE (политетрафторэтилена) и некоторых фторуглеродов (например, в процессах, связанных с R-22).
Биомолекулярные и диагностические применения:
Применяется при экстракции ДНК/РНК и хранении образцов тканей благодаря высокой плотности и специфической химической совместимости.
Очистка и разделение:
Ранее использовался в химчистке и как дымообразующее вещество в отдельных промышленных применениях (в настоящее время значительно ограничено).
Недостатки хлороформа
Опасность для здоровья:
Пары хлороформа токсичны; острое воздействие может вызвать головокружение, головную боль, угнетение дыхания и потерю сознания. Хроническое воздействие связано с поражением печени и почек. В классификации канцерогенности отнесён к группе «возможно канцерогенных для человека» (IARC 2B).
Строгие требования безопасности и экологии:
Низкий допустимый уровень профессионального воздействия (OSHA PEL = 50 ppm), необходимость вентиляции, мониторинга воздуха и специализированного управления отходами.
Экологические эффекты:
Относительно устойчив в атмосфере; при окислении могут образовываться опасные продукты (например, фосген), что требует строгого контроля выбросов.
Преимущества хлороформа
Высокая растворяющая способность:
Галогенированный растворитель с высокой эффективностью растворения широкого спектра органических соединений; высокая плотность обеспечивает удобство фазовой экстракции.
Благоприятные технологические свойства:
Средняя температура кипения (удобство регенерации путём дистилляции), негорючесть при обычных условиях и совместимость со многими органическими растворителями.
Промышленная значимость:
Доступность и использование как промежуточного продукта в цепочке производства фторполимеров, включая PTFE.
Безопасность и хранение хлороформа
Средства индивидуальной защиты:
Химически стойкие перчатки, защитные очки, лабораторный халат; работа в вытяжном шкафу или при локальной вентиляции. Следует избегать вдыхания паров.
Хранение:
В герметично закрытой, устойчивой таре, защищённой от света, в прохладном и хорошо вентилируемом помещении. Держать вдали от источников тепла и сильных окислителей.
Контроль воздействия:
Соблюдение предельно допустимой концентрации OSHA (50 ppm) и проведение регулярного мониторинга воздуха и состояния здоровья работников.
Управление отходами:
Отдельный сбор и передача лицензированным организациям для утилизации; предотвращать попадание в окружающую среду.
