四塩化炭素の沸点は？融点・密度・比重・分子量・危険性も解説【公的機関のリンク付き】

化学の世界では、さまざまな有機溶剤が研究・産業の現場で使われてきました。

その中でも四塩化炭素（Carbon Tetrachloride）は、かつて洗浄剤や消火剤として広く利用されていた歴史を持つ化合物です。

現在では環境・健康への影響から使用が厳しく規制されていますが、化学の基礎知識として、その物性や危険性を正確に把握しておくことは非常に重要です。

本記事では、四塩化炭素の沸点・融点・密度・比重・分子量・危険性といった基本的な物性情報を、公的機関のデータをもとにわかりやすく解説します。

化学を学ぶ学生の方から、実験や研究に携わる専門家の方まで、幅広くお役立ていただける内容を目指していますので、ぜひ最後までご覧ください。

四塩化炭素の基本物性まとめ：沸点・融点・密度・分子量を一覧で確認

それではまず、四塩化炭素の基本的な物性について解説していきます。

四塩化炭素の化学式はCCl₄で表され、炭素原子1つに塩素原子4つが結合した、非常にシンプルな構造を持つハロゲン化炭素（塩素化炭化水素）の一種です。

別名として「テトラクロロメタン」とも呼ばれており、国際純正・応用化学連合（IUPAC）命名法に基づいた正式名称です。

常温・常圧において無色透明の液体であり、特有の甘いエーテル様の臭気を持つことが知られています。

項目	値
化学式	CCl₄
分子量	153.82 g/mol
沸点	76.72 ℃（約76.7℃）
融点	－22.92 ℃（約－23℃）
密度	1.594 g/cm³（20℃）
比重（液体）	約1.59（水＝1）
外観	無色透明の液体
臭気	特有の甘いエーテル様の臭い

上記のデータは、米国国立標準技術研究所（NIST）のデータベースや、国際化学物質安全性カード（ICSC）をもとにしたものです。

参考として、NISTのCCl₄物性データページもご確認ください。

これらの数値は、実験・研究を行う上での基準値として広く使用されているものです。

四塩化炭素の沸点と融点について詳しく解説

続いては、四塩化炭素の沸点と融点について詳しく確認していきます。

沸点：76.72℃という特徴的な値

四塩化炭素の沸点は76.72℃（1気圧＝101.325 kPa条件下）です。

これは水の沸点（100℃）よりも低く、比較的低温で気化しやすい液体であることを示しています。

このような低い沸点を持つことから、蒸気として室内に充満しやすく、換気が不十分な環境では特に注意が必要です。

かつて乾燥洗浄（ドライクリーニング）や工業的な脱脂洗浄に使用されていた背景も、この低沸点による優れた揮発性・溶解力に起因していると言えるでしょう。

エタノールとほぼ同程度の沸点を持つことがわかりますが、四塩化炭素は水とは混和しない（非極性溶媒）という点で、エタノールとは性質が大きく異なります。

融点：－22.92℃という低温での固体化

四塩化炭素の融点は－22.92℃です。

通常の室温環境では液体として存在しますが、冬季の屋外や冷凍保管環境など、－23℃以下になると固体（結晶）へと変化します。

融点の低さは、分子間力（ファンデルワールス力）がそれほど強くないことを示しており、CCl₄が対称的な無極性分子であることと深く関係しています。

取り扱いの際は、温度管理に気を配ることが重要でしょう。

沸点・融点と分子構造の関係

四塩化炭素はその分子構造上、正四面体形の対称構造を持っています。

炭素を中心に4つの塩素原子が均等に配置された構造のため、分子全体の双極子モーメントはゼロになります。

これにより、四塩化炭素は典型的な無極性溶媒として分類されます。

無極性分子であるため、水などの極性溶媒とは混和しにくく、ベンゼンやヘキサンなど他の非極性溶媒とはよく混ざるという特性があります。

この性質が「似たものは似たものを溶かす（Like dissolves like）」という溶解性の原則をよく示した例と言えるでしょう。

四塩化炭素の密度・比重・分子量について

続いては、密度・比重・分子量という定量的な物性データを確認していきます。

分子量：153.82 g/mol

四塩化炭素の分子量は153.82 g/molです。

計算方法としては、以下のように原子量の総和で求めることができます。

分子量が大きいほど、同じモル数でも質量が重くなります。

四塩化炭素は炭素数が1つしかない小さな分子でありながら、塩素原子4つを含むため分子量は比較的大きく、これが密度の高さにも影響しています。

密度：1.594 g/cm³（20℃）

四塩化炭素の密度は、20℃において1.594 g/cm³と測定されています。

これは水（1.000 g/cm³）と比較して約1.6倍近く重いことを意味し、四塩化炭素を水と混合した場合、水の下層に沈む性質があります。

実験室での操作において、この性質は分液操作（二層分離）に影響するため、注意が必要です。

比重：約1.59

比重とは、物質の密度を基準物質（液体・固体の場合は水）の密度で割った無次元の値です。

四塩化炭素の比重は約1.59（水＝1）であり、この値は密度の数値とほぼ一致しています（密度の単位が g/cm³ の場合、数値的に比重とほぼ等しくなります）。

比重が1より大きいということは、四塩化炭素が水よりも重い物質であることを示しており、環境中に漏洩した際に地下水や土壌の深部に浸透しやすいという特性につながります。

この性質は、環境汚染の観点からも非常に重要な情報となっています。

溶媒名	密度（g/cm³）	比重（水＝1）
水（H₂O）	1.000	1.00
四塩化炭素（CCl₄）	1.594	約1.59
エタノール	0.789	約0.79
ベンゼン	0.879	約0.88
クロロホルム	1.489	約1.49

この表からも、四塩化炭素が他の一般的な有機溶剤と比較しても特に密度・比重が高い部類に入ることがわかるでしょう。

四塩化炭素の危険性・毒性と規制について

続いては、四塩化炭素の危険性・毒性と規制について確認していきます。

人体への毒性：肝臓・腎臓への深刻な影響

四塩化炭素は非常に高い毒性を持つ有害化学物質として知られています。

主な毒性の標的臓器は肝臓と腎臓であり、急性ばく露では肝細胞の壊死や腎不全を引き起こすリスクがあります。

蒸気を吸入した場合には、頭痛・めまい・悪心・中枢神経系への抑制作用がみられることがあります。

皮膚や粘膜への接触によっても吸収され、長期的なばく露では慢性肝毒性や発がん性が懸念されています。

環境への影響：オゾン層破壊物質

四塩化炭素は、人体への毒性だけでなく、地球環境に対しても深刻な影響を与えるオゾン層破壊物質として知られています。

四塩化炭素分子は大気圏上層（成層圏）に到達すると、紫外線によって分解されて塩素ラジカルを生成します。

この塩素ラジカルがオゾン（O₃）を連鎖的に分解するため、オゾン層の破壊につながります。

オゾン層の破壊は紫外線（UV-B）の地表への到達量を増加させ、皮膚がん・白内障のリスク上昇や生態系への影響をもたらすことが懸念されています。

法規制と取り扱い上の注意点

四塩化炭素は、国内外でさまざまな法規制の対象となっています。

まず、モントリオール議定書によりオゾン層破壊物質として規制されており、日本では「特定物質の規制等によるオゾン層の保護に関する法律（オゾン層保護法）」に基づき、製造・輸入が規制されています。

また、労働安全衛生法においては有機溶剤等として管理が求められており、作業環境管理・健康管理・適切な保護具の着用が義務づけられています。

PRTR法（化学物質排出把握管理促進法）においても管理対象物質に指定されており、事業所での排出量・移動量の届出が必要です。

関連法規・規制	主な内容
モントリオール議定書	オゾン層破壊物質として生産・消費を規制
オゾン層保護法（日本）	特定物質の製造・輸入規制
労働安全衛生法	有機溶剤として作業環境・健康管理を規定
PRTR法	排出量・移動量の届出義務
毒物及び劇物取締法	劇物に指定・管理・保管の規制

取り扱いが必要な場合には、必ずSDS（安全データシート）を確認し、適切な保護具（防毒マスク・耐化学薬品手袋・保護眼鏡）を着用することが不可欠です。

参考として、職場の安全サイト（厚生労働省）も確認することをお勧めします。

参考：職場のあんぜんサイト（厚生労働省）

まとめ

本記事では、四塩化炭素の沸点・融点・密度・比重・分子量・危険性について、公的機関のデータをもとに詳しく解説しました。

四塩化炭素（CCl₄）は沸点76.72℃・融点－22.92℃・密度1.594 g/cm³・比重約1.59・分子量153.82 g/molという物性を持つ、無色透明の無極性液体です。

かつて洗浄剤・消火剤・冷媒などとして幅広く活躍した一方で、強い肝毒性・腎毒性・発がん可能性・オゾン層破壊物質としての深刻な問題から、現在では製造・使用が厳しく規制されています。

化学物質を扱う際には、物性データの正確な把握とともに、法規制・安全管理の徹底が何より重要です。

四塩化炭素に関する情報収集の際は、NIST・IARC・厚生労働省などの信頼性の高い公的機関のデータを積極的に参照されることをお勧めします。

本記事が、化学の学習や安全管理の参考として、皆さまのお役に立てれば幸いです。