Kulstoftetrachlorid

Meera Senthilingam

I denne uge får du et indblik i livet som kemipraktikant i et laboratorium. Og det er Brian Clegg, der mindes dette:

Brian Clegg

Mellem skole og universitet, med et skinnende nyt kemi A-niveau i bagagen, tilbragte jeg sommeren med at arbejde i et industrielt laboratorium. Som den laveste af de laveste var mine opgaver dem, som ingen andre ønskede at udføre. Vores laboratorium havde til opgave at teste indgående råvarer på et anlæg, der specialiserede sig i fedtsyrer. Det værste job var uden tvivl at være “lumper bumper” – et øgenavn af usikker oprindelse for at gå ud i al slags vejr og kravle op på toppen af kemikalietankvogne for at tage prøver af det varme indhold. I bedste fald betød det, at man håndterede sødt duftende kakaonøddeolie, og i værste fald stinkende talg. Efter disse udflugter sluttede prøvetagningsudstyret sig til de uendelige bunker af beskidt laboratorieudstyr, som også var mit ansvar. Og det var her, jeg fik min introduktion til tetrachlormethan.

På det tidspunkt var tetrachlormethan et næsten universelt rengøringsmiddel til laboratorier. Vi skvulpede det rundt med vildskab og gjorde klar til at udnytte dette opløsningsmidlets evne til at opløse stoffer, der er vanskelige at fjerne, som f.eks. olier og fedtstoffer. I dag ved vi, at tetrachlormethan forårsager skader på nervesystemet og organer, og det kan meget vel være kræftfremkaldende.

Denne simple forbindelse af et kulstofatom med fire kloratomer er en klar, farveløs væske ved stuetemperatur og har en berusende, næsten frugtagtig lugt. Det blev fremstillet første gang i 1839 af Henry Victor Regnault, der nok er bedre kendt som fysiker, men som tidligere i sin karriere var en flittig forsker inden for organisk kemi. Han tog chloroform, som er et lignende molekyle med et hydrogenatom i stedet for et kloratom, og lod det reagere med klorgas for at fremstille tetrachlormethan. I dag er udgangspunktet normalt lettilgængelig metan – CH4 – og masser af klor, som normalt fremstilles ved elektrolyse af saltvand.

I begyndelsen af det 20. århundrede fandt tetrachlormethan kulstof et væld af anvendelsesmuligheder. Som et suverænt opløsningsmiddel var det et oplagt produkt til kemisk rensning. Denne mærkeligt navngivne proces (den er kun tør i den forstand, at der ikke er vand involveret) bruges til at rense tekstiler, der ville blive beskadiget af konventionel vask. De første rensemidler, der stammer tilbage fra midten af det 19. århundrede, var benzin og petroleum, men disse var pinligt brandfarlige, så man forsøgte at finde opløsningsmidler, der stadig kunne gøre arbejdet, men som ikke ville bryde i brand eller få maskinerne til at eksplodere.

Carbontetrachlorid syntes at være et ideelt valg. Det var let og billigt at fremstille og fungerede godt, men opdagelsen af, at det også var meget giftigt, betød, at det i 1930’erne var blevet erstattet af tetrachlorethylen (i handelen kendt som “perc” efter sit ældre navn perchlorethylen), som fortsat er blevet brugt til i dag, selv om det nu også er ved at blive erstattet på grund af bekymringer om dets kræftfremkaldende potentiale.

Carbon tet (som det kærligt blev kaldt i laboratoriet) fandt også vej til små brandslukkere. En fin spray ville blive fordampet af brandens varme og ville derefter slukke branden ved at undertrykke forbrændingsreaktionerne.

I den modsatte ende af temperaturspektret hjalp det mange tidlige køleskabe med at gøre deres arbejde. Selv om det oprindeligt blev brugt som kølemiddel i sin egen ret, var dets hovedrolle i produktionen af freongasser som dichlordifluormethan. Dette var den største industrielle anvendelse af tetrachlormethan, indtil det blev opdaget, at sådanne chlorfluorcarbon- (eller CFC-) gasser havde en alvorlig indvirkning på ozonlaget.

Mest mærkeligt nok var det også en favorit blandt frimærkesamlere. Ofte er vandmærket på papiret den eneste måde, hvorpå man med sikkerhed kan skelne mellem varianter af et frimærke, så frimærkesamlere har altid været interesseret i måder at gøre dem mere synlige på. I dag bruger de sandsynligvis specialiserede lamper, men et par dråber tetrachlormethan blev på et tidspunkt anset for at være en glimrende måde at afsløre vandmærket på uden at beskadige papiret. Det ville endda fjerne fedtmærker i processen.

For brugerne i begyndelsen af det 20. århundrede virkede tetrachlormethan som et universalmiddel. Men revnerne begyndte at vise sig. Indånding af dampen fik arbejderne til at føle sig først berusede, derefter kvalme, svimmelhed og hovedpine. Med tiden opdagede man, at udsættelse for tetrachlormethan forårsagede skader på centralnervesystemet, og at høje doser hindrede lever- og nyrefunktion. I ekstreme tilfælde kan det være dødeligt. Der er også mistanke om, at det er kræftfremkaldende, selv om dette ikke er blevet klart fastslået.

For at gøre tetrachlormethan endnu værre, kan tetrachlormethan omdannes til fosgen ved kraftig opvarmning. Denne gas, der er kendt for sin lugt af nyslået hø, blev anvendt med dødelig virkning under Første Verdenskrig. Fosgen blokerer de proteiner, der gør det muligt for ilten at blive behandlet af lungernes alveoler, så offeret er uden luft og dør. Så disse brandslukkere med kulstoftet blev utilsigtet kemiske våben. Og som kronen på værket er det medskyldigt i ødelæggelsen af ozonlaget og skader derfor både vores miljø og vores sundhed.

Disse problemer har resulteret i en enorm nedgang i brugen af tetrachlormethan. Det er bestemt ikke sandsynligt, at det vil blive håndteret lige så tilfældigt i laboratorier som tidligere, og selv om det stadig bruges til at fremstille kølemidler, er det i høj grad et stof fra i går. Kulstoftetrachloridets storhedstid var en anden tid. En tid, hvor risikoen kom langt bagefter nyheden. Og alligevel betyder enkelheden i dets struktur og den ungdommelige overdådighed i dets oprindelige anvendelser, at det ikke bør glemmes.

Meera Senthilingam

Og takket være denne podcast vil det ikke blive det. Det var videnskabsforfatter Brian Clegg, der tog os med tilbage til en tid, hvor tetrachlormethan var i sin storhedstid. I næste uge fortsætter vi med at kigge ind i fortiden og graver ned for at afsløre de mere beskidte sider af bioteknologiens begyndelse.

Lars ?hrstr?m

Når vi tænker på bioteknologi, tænker vi på skinnende reaktorer i rustfrit stål, på mænd og kvinder i hvide laboratoriekjoler, på pipetter, sprøjter og computerstyrede processer i rene rum. Vi tænker normalt ikke på skovle, møg, urin rustne mandshøje kedler. Men sådan var instrumenterne og reagenserne hos petermændene, som vel nok var de første statslige kemikere. Disse uanstændige, men velorganiserede grupper af mænd hærgede gårde i det 17. århundrede og gravede skure og stalde op i en statsanerkendt jagt på deres navnebror, salpeter, også kendt som kaliumnitrat.

Meera Senthilingam

Om du vil vide, hvad kaliumnitrat kan bruges til, og hvad der gør det værd at ødelægge, kan du følge med Lars ?hrstr?m i næste uges Kemi i sit element. Indtil da, tak fordi du lytter med. Jeg hedder Meera Senthilingam.