四氯化碳
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拉丁文名稱
Carbon tetra－Chloride
簡介
化學(xué)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(fā)、不易燃的液體。具氯仿的微甜氣味。并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(diǎn)76.8℃，蒸氣壓15.26kPa(25℃)，蒸氣密度5.3g/L。微溶于水，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、光氣和氯氣等。
結(jié)構(gòu)
四氯化碳分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，C原子以sp3雜化軌道成鍵，因此它是一種非極性分子。化學(xué)式CCl4。
主要性質(zhì)
四氯化碳為無色澄清易流動的液體，工業(yè)上有時因含雜質(zhì)呈微黃色，具有芳香氣味，易揮發(fā)。密度(20℃)1.595克/立方厘米、熔點(diǎn)－22.8℃，沸點(diǎn)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。易溶于各種有機(jī)溶劑，能與醇、醚、氯仿、苯等任意混合。對于脂肪、油類及多種有機(jī)化合物為一極優(yōu)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(jīng)系統(tǒng)受累，隨后累及肝、腎;而低濃度長期接觸則主要表現(xiàn)肝、腎受累。乙醇可促進(jìn)四氯化碳的吸收，加重中毒癥狀。另外，四氯化碳可增加心肌對腎上腺素的敏感性，引起嚴(yán)重心律失常。人對四氯化碳的個體易感性差異較大，有報道口服3～5ml即可中毒，29.5ml即可致死。在160～2OOmg/m3濃度下可發(fā)生中毒。但也有在1～2g/m3濃度下接觸3Omin方出現(xiàn)輕度中毒。目前認(rèn)為四氯化碳無致畸和致突變作用，但具有胚胎毒性。根據(jù)IARCl972及1979年資料，四氯化碳長期作用可以引起嚙齒動物的肝癌，被列為"對人類有致癌可能"一類的化學(xué)物。
研究表明，CCl4在高溫下與水反應(yīng)會有有毒物質(zhì)產(chǎn)生。
臨床表現(xiàn)
1.急性中毒
(1)潛伏期: 一般為1～3天，也有短至數(shù)分鐘者。潛伏期長短與接觸劑量及侵入途徑有關(guān)。經(jīng)呼吸道或胃腸道吸收中毒的臨床表現(xiàn)類似;均可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉及肝、腎損害癥狀。
(2)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀: 可有頭暈、頭痛、乏力、精神恍惚、步態(tài)蹣珊、短暫意識障礙或昏迷等。極高濃度吸入時，可因延髓受抑制而迅速出現(xiàn)昏迷、抽搐，甚至突然死亡。
(3)消化道癥狀: 口服中毒時較明顯。可有惡心、嘔吐、食欲減退、腹痛、腹瀉及黃疸、肝大、肝區(qū)壓痛、肝功能異常等中毒性肝病征象。嚴(yán)重者可發(fā)生暴發(fā)性肝功能衰竭。肝損害癥狀多于發(fā)病第2～4天出現(xiàn)。
(4)腎損害癥狀: 可出現(xiàn)蛋白尿、紅細(xì)胞尿、管型尿。嚴(yán)重者出現(xiàn)少尿、無尿、氮質(zhì)血癥等急性腎功能衰竭表現(xiàn)。
(5)其他: 少數(shù)患者可有心肌損害、心律失常。心室顫動及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癥狀。有時可引起肺水腫。
2.慢性中毒
慢性中毒的報道較為少見。長期反復(fù)接觸四氯化碳，可有頭暈、乏力、失眠、記憶力減退、食欲不振、惡心、腹瀉和腹痛等。可有肝大、肝功能異常。嚴(yán)重者可發(fā)展為門脈性肝硬化。少數(shù)患者發(fā)生球后視神經(jīng)炎，出現(xiàn)視野縮小，視力減退。 此外，國外還有報道可引起聽力障礙、耳蝸前庭系統(tǒng)功能障礙及再生障礙性貧血等。皮膚長期接觸，可因脫脂而出現(xiàn)干燥、脫屑和皸裂等。
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(biāo)。血清肝膽酸、血清前白蛋白等測定亦為敏感指標(biāo)。嚴(yán)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。
尿液成分的改變可提示腎功能損害的早期證據(jù)。血尿素氮、肌酐增高、內(nèi)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癥治療。
(1)急性中毒時，應(yīng)將患者迅速移出現(xiàn)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，先用液體石蠟或植物油以溶解四氯化碳。
(2)患者應(yīng)臥床休息，密切觀察3～4 天，要注意尿常規(guī)、尿量、血肌酐及肝功能情況，及早發(fā)現(xiàn)肝、腎損害征象。
(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(jīng)系統(tǒng)及肝、腎功能損害，治療原則同內(nèi)科。出現(xiàn)少尿、無尿時應(yīng)及早作血液透析或腹膜透析，以防治尿毒癥、高鉀血癥等。
(5)忌用腎上腺素及含乙醇藥物。
(6)近年國外曾報道及早應(yīng)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道。實(shí)驗結(jié)果認(rèn)為高壓氧可減少四氯化碳在肝內(nèi)自由基的形成，從而降低脂質(zhì)過氧化作用，減輕肝損害。但國內(nèi)尚未見報道。
制備方法
一、是甲烷與氯氣在光照下進(jìn)行取代反應(yīng)。
值得注意的是反應(yīng)分布進(jìn)行，無法制得純的四氯化碳
CH4 + Cl2==CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2==CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2==CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2==CCl4 + HCl
反應(yīng)條件都是光照。總的反應(yīng)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(yīng)生成一氯甲烷，一氯甲烷再與氯氣熱氯化反應(yīng)生成二氯甲烷、氯仿和四氯化碳
1.氫氯化反應(yīng)：
CH3OH + HCl ==CH3Cl + H2O
2.熱氯化反應(yīng)：
CH3Cl + Cl2==CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2==CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2==CCl4 + HCl
保存方法
CCl4易揮發(fā)，常常密封保存在棕色試劑瓶中，但夏天溫度較高其揮發(fā)仍較快。經(jīng)實(shí)驗發(fā)現(xiàn)用水液封保存四氯化碳不易揮發(fā)，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(shí)驗檢驗其保存效果采用了兩種方法：
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(xiàn)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，不能溶于水中，比水密度大，所以難揮發(fā)蒸發(fā)到空氣中，這是此方法成功的關(guān)鍵。當(dāng)然其顏色與水都為無色又是其不足之處，我們?nèi)∮脮r只需用移液管取即可。
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