四氯化碳

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目錄

拉丁文名稱

Carbon tetra-Chloride  

簡介

化學式CCl4。CAS號:56-23-5

四氯化碳 (carbon tetrachloride,CCl4)又稱四氯甲烷 (tetrachloromethane),為無色、易揮發、不易燃的液體。具氯仿的微甜氣味。並具有一種令人愉快的氣味。分子量153.84,密度1.595g/cm3(20/4℃),沸點76.8℃,蒸氣壓15.26kPa(25℃),蒸氣密度5.3g/L。微溶於水,可與乙醇乙醚、氯仿及石油醚等混溶。遇火或熾熱物可分解為二氧化碳、氯化氫、光氣氯氣等。  

結構

四氯化碳分子具有正四面體結構,C原子以sp3雜化軌道成鍵,因此它是一種非極性分子。化學式CCl4。  

主要性質

四氯化碳為無色澄清易流動的液體,工業上有時因含雜質呈微黃色,具有芳香氣味,易揮發。密度(20℃)1.595克/立方厘米、熔點-22.8℃,沸點76~77℃。 四氯化碳的蒸氣較空氣重約5倍,且不會燃燒。四氯化碳的蒸氣有毒,它的麻醉性較氯仿為低,但毒性較高。吸入人體2~4毫升就可使人死亡。 四氯化碳在水中的溶解度很小,且遇濕氣及光即逐漸分解生成鹽酸。易溶於各種有機溶劑,能與醇、醚、氯仿、苯等任意混合。對於脂肪、油類及多種有機化合物為一極優良的溶劑。  

毒性

CCl4是典型的肝臟毒物,但接觸濃度與頻度可影響其作用部位及毒性。高濃度時,首先是中樞神經系統受累,隨後累及肝、腎;而低濃度長期接觸則主要表現肝、腎受累。乙醇可促進四氯化碳的吸收,加重中毒症状。另外,四氯化碳可增加心肌腎上腺素的敏感性,引起嚴重心律失常。人對四氯化碳的個體易感性差異較大,有報導口服3~5ml即可中毒,29.5ml即可致死。在160~2OOmg/m3濃度下可發生中毒。但也有在1~2g/m3濃度下接觸3Omin方出現輕度中毒。目前認為四氯化碳無致畸和致突變作用,但具有胚胎毒性。根據IARCl972及1979年資料,四氯化碳長期作用可以引起齧齒動物的肝癌,被列為"對人類有致癌可能"一類的化學物。

研究表明,CCl4在高溫下與水反應會有有毒物質產生。  

臨床表現

1.急性中毒

(1)潛伏期: 一般為1~3天,也有短至數分鐘者。潛伏期長短與接觸劑量及侵入途徑有關。經呼吸道胃腸道吸收中毒的臨床表現類似;均可出現中樞神經系統麻醉及肝、腎損害症状。

(2)神經系統症状: 可有頭暈頭痛乏力、精神恍惚、步態蹣珊、短暫意識障礙昏迷等。極高濃度吸入時,可因延髓受抑制而迅速出現昏迷、抽搐,甚至突然死亡。

(3)消化道症状: 口服中毒時較明顯。可有噁心嘔吐食慾減退腹痛腹瀉黃疸、肝大、肝區壓痛肝功能異常等中毒性肝病徵象。嚴重者可發生暴發性肝功能衰竭肝損害症状多於發病第2~4天出現。

(4)腎損害症状: 可出現蛋白尿紅細胞尿、管型尿。嚴重者出現少尿無尿氮質血症急性腎功能衰竭表現。

(5)其他: 少數患者可有心肌損害、心律失常。心室顫動呼吸中樞麻痹多為致死原因。

(6)吸入中毒者常伴有眼及上呼吸道刺激症状。有時可引起肺水腫

2.慢性中毒

慢性中毒的報導較為少見。長期反覆接觸四氯化碳,可有頭暈、乏力、失眠、記憶力減退、食欲不振、噁心、腹瀉和腹痛等。可有肝大、肝功能異常。嚴重者可發展為門脈性肝硬化。少數患者發生球後視神經炎,出現視野縮小,視力減退。 此外,國外還有報導可引起聽力障礙、耳蝸前庭系統功能障礙再生障礙性貧血等。皮膚長期接觸,可因脫脂而出現乾燥、脫屑皸裂等。  

診斷方法

1.肝功能檢查

血清ALT、AST活性升高明顯,可作為四氯化碳中毒急性期肝功能損害的主要診斷指標。血清肝膽酸、血清前白蛋白等測定亦為敏感指標。嚴重受損時,血清膽紅素凝血酶原時間明顯升高, 而血清白蛋白明顯降低。

2.尿常規腎功能檢查

尿液成分的改變可提示腎功能損害的早期證據。血尿素氮肌酐增高、內生肌酐清除率降低是測定腎小球濾過率(GFR)常用而敏感的方法。GFR下降超過50%者可考慮急性腎功能衰竭的診斷。

3.血及呼出氣中四氯化碳濃度測定,可作為診斷參考。  

治療

目前尚無特效解毒劑,主要按一般急救措施及對症治療。

(1)急性中毒時,應將患者迅速移出現場。脫去被污染的衣物。皮膚、眼睛受污染時可用清水或2%碳酸氫鈉溶液沖洗,至少l5min以上。口服中毒者必須及早洗胃,洗胃前,先用液體石蠟植物油以溶解四氯化碳。

(2)患者應臥床休息,密切觀察3~4 天,要注意尿常規、尿量、血肌酐及肝功能情況,及早發現肝、腎損害徵象。

(3)早期給氧,給予高熱量,高維生素及低脂飲食。

(4)積極防治神經系統及肝、腎功能損害,治療原則同內科。出現少尿、無尿時應及早作血液透析腹膜透析,以防治尿毒症高鉀血症等。

(5)忌用腎上腺素及含乙醇藥物。

(6)近年國外曾報導及早應用乙醚半胱氨酸可防止或減輕肝、腎功能損害。還有以高壓氧治療有效的報導。實驗結果認為高壓氧可減少四氯化碳在肝內自由基的形成,從而降低脂質過氧化作用,減輕肝損害。但國內尚未見報導。  

製備方法

一、是甲烷與氯氣在光照下進行取代反應。

值得注意的是反應分布進行,無法製得純的四氯化碳

CH4 + Cl2==CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2==CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2==CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2==CCl4 + HCl

反應條件都是光照。總的反應式是

CH4+4Cl2 →(光照)CCl4 + 4HCl

二、甲醇與氯化氫在活性氧化鋁存在下反應生成一氯甲烷,一氯甲烷再與氯氣熱氯化反應生成二氯甲烷、氯仿和四氯化碳

1.氫氯化反應:

CH3OH + HCl ==CH3Cl + H2O

2.熱氯化反應:

CH3Cl + Cl2==CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2==CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2==CCl4 + HCl  

保存方法

CCl4易揮發,常常密封保存在棕色試劑瓶中,但夏天溫度較高其揮發仍較快。經實驗發現用水液封保存四氯化碳不易揮發,能長久貯存。向CCl4中加入少量水,水浮在上層形成一層與CCl4同樣無色的液封。實驗檢驗其保存效果採用了兩種方法:

方法一:聞氣味。

方法二:兩份各300mL的CCl4一份加200mL水液封,一份不加水,在相同的條件下保存一段時間。

現象證明水液封CCl4保存效果十分明顯。CCl4上層水封,不能與空氣接觸,不能溶於水中,比水密度大,所以難揮發蒸發到空氣中,這是此方法成功的關鍵。當然其顏色與水都為無色又是其不足之處,我們取用時只需用移液管取即可。

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