Chloroform là gì? Nguồn gốc, tính chất, điều chế và ứng dụng

Nguồn gốc ra đời và ứng dụng đa dạng của Chloroform

1. Nguồn gốc ra đời của Chloroform

Vào năm 1831, Chloroform được tìm ra thông qua phản ứng halofom bởi nhà hóa học người Pháp Eugene Soubeiran, nhà vật lý người Mỹ Samuel Guthrie và người Đức Justus von Liebig.

Sau đó, nhà hóa học người Pháp Jean-Baptiste Dumas đã xác định được công thức thực nghiệm của chloroform và đặt tên vào năm 1834.

Năm 1835, bằng cách phân tách kiềm của axit trichloroacetic, nhà nghiên cứu Dumas đã điều chế ra choloroform.

Tiếp đó, chất lượng gây mê của hợp chất này trên động vật thí nghiệm được phát hiện ra bởi Robert Mortimer Glover ở London vào năm 1842.

Cho đến năm 1847, lần đầu tiên choloroform được sử dụng với vai trò là chất gây mê chính cho quá trình đỡ để bởi  bác sĩ sản khoa James Young Simpson. Từ đó trở đi, clorofom được ứng dụng rộng rãi cho phẫu thuật trên toàn châu Âu.

Ngày nay, chloroform và dichloromethane – được điều chế độc quyền tại quy mô lớn bằng cách clo hóa metan và chloromethane. 

2. Chloroform là gì?

Chloroform là một hợp chất hóa học thuộc nhóm trihalomethane, được tạo thành từ clo và cacbon, có công thức hóa học là CHCl₃. Chúng còn được biết đến với tên gọi khác như methyl trichloride hoặc triclometan. 

Chloroform tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu, có mùi gần giống với ether và dễ bay hơi. Bên cạnh đó, hợp chất này không thể tự cháy trong không khí, trừ khi tạo thành hỗn hợp của các chất dễ bắt cháy.

Hiện nay, chloroform được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp với vai trò là một chất phản ứng và chất dung môi. Đặc biệt, đây là một chất độc đối với con người và môi trường, vì vậy, khi tiếp xúc trực tiếp cần có những biện pháp bảo hộ an toàn.  

3. Tính chất đặc trưng của hợp chất Chloroform

- Khối lượng phân tử: 119.378 g/mol.

- Khối lượng riêng của Chloroform là 1,48 g/cm³.

- Tỷ trọng là 1,564 g/cm3 ở 20 độ C; 1.361 g/cm3 ở 25 độ C và 1.394 g/cm3 ở 60 độ C.

- Nhiệt độ nóng chảy:  - 63.5 độ C.

- Điểm sôi là 61.2 độ C và bị phân hủy ở 450 độ C.

- Độ axit (pKa) là 15,7 ở 20 độ C.

- Độ hòa tan trong nước ở 20 độ C là 0,8 g/100 ml.

- Chloroform dễ tan trong acetaldehyde, acetone, benzen, ethanol và có thể trộn lẫn trong rượu, dầu, dietyl ete,…

- Khi ở nhiệt độ phòng, chúng dễ dàng bay hơi. . 

4. Phương pháp điều chế hợp chất Chloroform

Phương pháp điều chế CHCl₃

Để điều chế Chloroform, có thể điều chế bằng nhiều phản ứng với những quy mô khác nhau. 

- Quy mô công nghiệp:

Đối với những quy mô lớn, người ta thường áp dụng phương phương pháp đốt nóng hỗn hợp gồm khí Clo và khí methan (CH₄) ở nhiệt độ 400 - 500 độ C. Trong quá trình halogen hóa gốc tự do sẽ chuyển methan thành triclomethan.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

Phản ứng tiếp tục diễn ra và ta thu được CCl₄:

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

Sau phản ứng ta sẽ thu được hỗn hợp gồm dichloromethan, chloroform, chloromethan và cacbon tetrachloride. Và ta sử dụng phương pháp chưng cất để tách được Chloroform. 

- Quy mô nhỏ:

Khi điều chế hợp chất này với quy mô nhỏ trong phòng thí nghiệm, ta sẽ sử dụng phản ứng giữa natri hypoclorit và acetone.

NaClO + (CH₃)₂CO → CHCl₃ + NaOH + CH₃COONa.

5. Chloroform có vai trò như thế nào trong cuộc sống

Chloroform không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp mà chúng còn đóng vai trò như chất dung môi và gây mê.

5.1. Trong công nghiệp

• Hóa chất Chloroform được ứng dụng phổ biến nhất để tổng hợp R22 - một chất làm lạnh không khí trong điều hòa. Tuy nhiên, do R22 gây suy giảm tầng ozon nên gây ảnh hưởng lớn đến sự biến đổi khí hậu trên Trái đất nên hiện nay không được sử dụng cho mục đích này nữa.

• Bên cạnh đó, hợp chất này còn tham gia tổng hợp các tiền chất cho phản ứng sau này, chẳng hạn như tổng hợp tiền chất polytetrafluoroethylene (PTFE), ứng dụng tạo màng Teflon trong đường uống chống ăn mòn.

5.2. Đóng vai trò làm dung môi 

Hiện nay, ứng dụng chính của Chloroform là làm dung môi, do ít phản ứng trộn hợp với hầu hết các chất lỏng hữu cơ, tính trơ, dễ bay hơi nên hợp chất này được dùng làm dung môi để sản xuất thuốc trừ sâu và thuốc nhuộm.

5.3. Sử dụng để gây mê

Sử dụng như một chất gây mê trong các cuộc phẫu thuật

• Chloroform được sử dụng như một chất gây mê thay thế cho ether. Đây là một chất gây mê đường hít, được dùng với mục đích tác dụng đến thần kinh trung ương, gây mệt mỏi, chóng mặt, ngất.

• Hợp chất này được phát hiện bởi Pierre Flourens (Pháp) và được đưa vào sử dụng từ năm 1847. Khi đó, chúng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các cuộc phẫu thuật nhưng đến sau này thì không dùng nữa do gây hại đến sức khỏe.  

6. Chloroform có độc hại hay không?

Theo như nghiên cứu và chuyên khảo của Cơ quan Nghiên cứu Ung thư (IARC) đã xếp Chloroform vào nhóm 2B, nghi ngờ có thể gây ung thư. Tại Mỹ, chúng được xếp vào chất cực kỳ nguy hiểm. Đồng thời phải tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt của các cơ sở sản xuất, lưu trữ và sử dụng.  

Chloroformlaf một hóa chất độc hại

Đặc biệt, trong trường hợp tiếp xúc hóa chất mà không sử dụng đồ bảo hộ có thể xuất hiện những triệu chứng sau:

2.1. Ngộ độc cấp tính

+ Thay đổi nhịp hô hấp.

+ Gây hại đến gan, thận, tim.

+ Xuất hiện biểu hiện buồn nôn và nôn.

- Thông thường, Chloroform ở mức độ cấp tính trung bình khi tiếp xúc qua đường miệng và cấp tính thấp khi phơi nhiễm qua đường hô hấp và.

2.2. Ngộ độc mãn tính

- Gan: vàng da, viêm gan.

- Ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương với các triệu chứng khó chịu, trầm cảm. 

- Đối với các loại động vật cũng xuất hiện những tổn thương trên thận. 

2.3. Ảnh hưởng đến hệ sinh sản

Cho đến hiện nay, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về độc tính của Chloroform ảnh hưởng đến hệ sinh sản và phát triển của con người. Tuy nhiên, nghiên cứu trên động vật cho thấy nó có thể ảnh hưởng đến hệ sinh sản thông qua đường hô hấp như:

- Giảm tỷ trọng của thai nhi hoặc biến dạng bào thai.

- Gây giảm khả năng thụ thai và tăng tỷ lệ tinh trùng một cách bất thường.

Chính vì vậy, trong thời gian mang thai, người mẹ nên tránh tiếp xúc với loại hóa chất.

7. Những lưu ý quan trọng khi sử dụng và bảo quản Chloroform cần biết

Để đảm bảo an toàn, bạn cần tuân thủ đầy đủ các quy định về việc sử dụng và bảo quản hóa chất. 

Bảo quản:

• Tuân thủ nghiêm ngặt những quy định về bảo quản, đóng gói, lưu trữ.

• Bảo quản ở những khu vực thoáng mát, bình chứa đóng kín, tránh nhiệt và phản ứng do tiếp xúc.

• Khi mở bình chứa để lấy hóa chất cần đóng lại cẩn thận.

Khi sử dụng:

• Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ như mặt nạ, quần áo, kính bảo hộ khi tiếp xúc hóa chất.

• Tránh để hóa chất tiếp xúc với da, mắt, quần áo, nếu không may dính phải cần có biện pháp sơ cứu kịp thời theo quy định.

• Sau khi sử dụng hóa chất cần tắm rửa, vệ sinh sạch sẽ, đặc biệt gần khu làm việc cần dán ký hiệu cảnh báo nguy hiểm.

Trên đây là những kiến thức quan trọng về hóa chất Chloroform mà Hóa chất Đông Á đã tổng hợp lại, giải đáp những thắc mắc như Chloroform là gì? Nguồn gốc, tích chất, phương pháp điều chế và ứng dụng của chúng trong đời sống hàng ngày. Hi vọng, với những thông tin hữu ích này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về Chloroforml.