직접 변환이 불가능한 이유 :
* 화학적 차이 : 메탄은 C-H 결합 만있는 포화 탄화수소입니다. 클로로포름은 C-Cl 결합이있는 halocarbon입니다. 모든 수소 원자를 염소로 대체하려면 여러 반응 단계가 필요합니다.
* 반응성 : 메탄은 상대적으로 반응하지 않으며, 특히 실온에서 염소를 향해 비교적이지 않습니다.
다중 단계 프로세스 :
메탄을 클로로포름으로 전환시키는 것은 주로 염소 가스를 시약으로 사용하는 여러 단계를 포함합니다.
1. 염소화 : 메탄은 열 또는 자외선의 존재하에 염소 가스 (CL₂)와 반응합니다. 이것은 자유 라디칼 연쇄 반응을 개시하여 수소 원자를 염소 원자로 대체하고, 클로로 메탄 (CHATCL), 디클로로 메탄 (choCCL) 및 트리클로로 메탄 (CHCL) 및 기타 부산물을 형성합니다.
```
ch₄ + cl→ → ch₃cl + hcl
CHALCL + CL₂ → CHATCL₂ + HCL
CHALCLAT + CL₂ → CHCL₃ + HCL
```
2. 분리 : 염소화 된 제품의 혼합물은 클로로포름을 분리하기 위해 분리되어야한다. 이것은 증류를 통해 수행되어 화합물의 다른 끓는점을 이용할 수 있습니다.
3. 정제 : 분리 된 클로로포름은 불순물을 함유 할 수 있으며, 의도 된 적용에 따라 추가 정제 단계가 필요할 수있다.
중요한 고려 사항 :
* 반응 조건 : 염소화 과정은 발열이 매우 높으며 조심스럽게 조절하지 않으면 폭발 할 수 있습니다.
* 부산물 : 클로로포름 외에, 테트라 클로로 메탄 (CCL)과 같은 다른 염소화 탄화수소가 형성되며, 이는 해로울 수 있습니다.
* 환경 영향 : 클로로 플루오로 카본 (CFC)은 클로로포름을 포함한 오존 고갈에 기여하고 단계적으로 폐지되고있다.
대안 :
다음과 같은 클로로포름을 생산하는 대체 방법이 있습니다.
* 클로로포름과 아세톤의 반응 : 클로로포름은 염기의 존재하에 아세톤을 염소와 반응시킴으로써 생성 될 수있다.
* 염골의 물과의 반응 : 클로랄 (Ccl ccho)은 물과 반응하여 클로로포름과 포름산을 형성합니다.
결론 :
메탄을 클로로포름으로 전환하려면 염소화, 분리 및 정제와 관련된 다단계 공정이 필요합니다. 이 과정은 위험한 화학 물질을 포함하며 환경 적 영향을 미칩니다.
