Szén-tetraklorid

A szén-tetraklorid (vagy tetraklórmetán) (CCl₄) a szerves szintetikus kémiában elterjedt anyag, amit korábban tűzoltásra és hűtőanyagnak is használták. Szobahőmérsékleten színtelen, jellegzetesen édeskés illatú folyadék. Az IUPAC szerint a szén-tetraklorid és a tetraklórmetán is elfogadott név, attól függően, hogy szerves vagy szervetlen vegyületnek tekintjük.

Felfedezése, története

A szén-tetrakloridot J. B. A. Dumas fedezte fel a metán és a klór reakciójának tanulmányozásakor. A szén-tetraklorid mai előállítási módja is ezen a felfedezésen alapul.

Fizikai tulajdonságai

A szén-tetraklorid színtelen, erősen fénytörő folyadék. Kloroformra emlékeztető, édeskés, bódító illata van. Nem elegyedik vízzel, de jól oldódik alkoholban, éterben, kloroformban, benzolban és szénhidrogénekben. Ha vízzel összerázzák, elkülönül a víztől és az alsó fázist fogja alkotni, mert nagyobb a sűrűsége. Jól old sokféle szerves anyagot, például zsírokat, olajokat, gyantákat.

Kémiai tulajdonságai

A szén-tetraklorid nem gyúlékony vegyület és nem is éghető, emiatt régebben kisebb laboratóriumi tüzek oltására használták. Viszont ha nyílt lánggal vagy izzó tárgyakkal érintkezik, elbomlik. Bomlása során igen mérgező foszgén képződik.

A vegyület klóratomjai reakcióképesek. Ha alkoholos kálium-hidroxid jelenlétében melegítik, a vegyület kálium-karbonátra és kálium-kloridra bomlik. Ez a reakció arra vezethető vissza, hogy a szén-tetraklorid klóratomjai hidroxilcsoportokra cserélődnek.

$\mathrm{C}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}\mathrm{4}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{[}\mathrm{C}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{4}}\mathrm{]}\mathrm{⟶}$

$\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{2KOH}{\to }{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Élettani hatása

A szén-tetraklorid mérgező hatású. Altató hatása is van, de gyengébb, mint a kloroformé. Súlyosan károsítja a vesét és a májat. A mérgezés tünetei: fáradtság, szédülés, fejfájás, gyakori vizelés és az emésztőcsatorna zavarai. A hatását az alkohol még jobban fokozza. Ha huzamosabb ideig érintkezik a bőrrel, bőrgyulladást okozhat.

Előállítása

A szén-tetrakloridot főként metán klórozásával állítják elő. A folyamat magas hőmérsékleten és katalizátorok jelenlétében játszódik le.

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{C}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Korábban szén-diszulfid gázfázisbeli klórozásával is gyártották. Ezt a reakciót Hermann Kolbe fedezte fel 1843-ban.

$\mathrm{C}{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{C}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

Ha vas van jelen, a melléktermékként képződő dikén-diklorid is alkalmas a szén-diszulfid klórozására.

$\mathrm{C}{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{C}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{S}$

Felhasználása

Korábban oldószerként, extrahálószerként és kisebb laboratóriumi tüzek oltására használták, de ma már nem alkalmazzák, mert mérgező hatású és károsítja az ózonréteget. Difluor-diklórmetánt is gyártottak belőle.

Források

• Bruckner Győző: Szerves kémia, I/1-es kötet
• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Furka Árpád: Szerves kémia