Какие свойства формальдегида лежат в основе его применения
Формальдегид
– альдегид муравьиной кислоты, первый член
гомологического ряда алифатических альдегидов. Термин
формальдегид происходит от лат. formica — муравей, на
английском яз. formaldehyde, нем. Formaldehyd,
международное название – метаналь (metanal). Некоторые
синонимы – Formic aldehyde, Methaldehyde, Methyl
aldehyde, Methylene oxide, Oxomethane, Oxymethylene
Водный раствор формальдегида назвается формалином (formalin).
Формула формальдегида очень проста
– CH2=O (или HCHO); при этом молекула формальдегида
отличается от молекулы воды добавлением всего
одного атома углерода.
Формальдегид – газообразное бесцветное вещество, обладающее высокой
химической и биологической активностью, хорошо растворимое в воде и
спиртах. Формальдегид легко (иногда самопроизвольно)
полимеризуется с образованием различных твердых форм формальдегида –
(CH2=O)n : триоксан, тетраоксан, полиформальдегид, параформальдегид,
полиоксиметилен.
Формальдегид широко присутствует в природных процессах и
встречается даже в космическом пространстве. Ученые не
исключают его участия в процессах зарождения жизни.
Формальдегид специально изготавливается в промышленности в
качестве сырья для производства различных химических продуктов.
Свойства
формальдегида
При нормальных условиях бесцветный газ с острым
раздражающим запахом
Молярная
масса 30,03 г/моль
Плотность 0,9151 г/см³ (при −80 °C)
Растворимость в воде до 37%
Температура плавления −92 °C
Температура кипения −19,2 °C
Категория взрывоопасности II B
Группа взрывоопасности Т2
Концентрационные пределы воспламенения 7-73% об.
Температура самовоспламенения 435 °C
Формальдегид обладает сильными антисептическими свойствами, способен
уничтожать большинство микроорганизмов, включая их споры.
Токсичен, негативно воздействует дыхательные пути, глаза,
кожный покров, на генетический материал, репродуктивные органы,
оказывает сильное действие на центральную нервную систему.
The International Agency for Research on Cancer (IARC) при
ВОЗ относит формальдегид к канцерогенным веществам ,
см. отчет Vol.: 88 (2006) CAS No.: 50-00-0. У
некоторых людей формальдегид вызывает аллергии.
По токсичности формальдегид относится ко 2 классу опасности (
высокоопасный – аналогично хлору, дихлорэтану, сероуглероду и т.п.)
согласно ГОСТ 12.1.005 “Общие санитарно-гигиенические требования к
воздуху рабочей зоны”
Для воздуха населенных пунктов предельно допустимая максимальная
разовая концентрация формальдегида составляет ПДКм.р. = 0,035
мг/м³ , предельно допустимая среднесуточная концентрация
ПДКс.с. = 0,003 мг/м³ ( установлены
Гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338-03 “Предельно
допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном
воздухе населенных мест” (утв. Главным Государственным санитарным
врачом РФ 31 мая 2003 г.)
Предельно допустимая концентрация формальдегида в воздухе рабочей зоны
ПДК = 0,5 (установлено Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.1827—03
“Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе
рабочей зоны”) Смертельная доза 35 % водного раствора формальдегида
(формалина) составляет 10 — 50 г.
В аварийных ситуациях используют противогазы марок А и М по
ГОСТ 12.4.121.
Технические формы формальдегида вызывают
быструю коррозию углеродистых сталей и алюминиевых сплавов.
Получение формальдегида
В промышленности формальдегид производят окислением
метанола ( 2CH3OH + O2 → 2HCHO + 2H2O) или метана
(CH4 + O2 → HCHO + H2O). Процессы проводят при повышенном давлении и
температуре в присутствии различных катализаторов.
Основная часть товарного формальдегида поставляется в виде формалина –
водно-метанольного раствора ( 35-37% формальдегида, 6-11% метанола) или
водного раствора ( 37% формальдегида). В 2005 г.
мировое производство формальдегида составило 21 млн. тн.
Формальдегид (формалин) производится на многих
отечественных химкомбинатах, например: Акрон ( Великий Новгород),
Карболит ( Орехово-Зуево, МО.),Метафракс» ( Губаха, Пермский край),
Уралхимпласт ( Нижний Тагил, Свердловская обл), Томскнефтехим
( Томск ), Новочеркасский завод синтетических продуктов» (Ростовская
обл.) и др.
Применение формальдегида
Большая часть формальдегида используется
для изготовления фенолоформальдегидных,
карбамидоформальдегидных, меламиноформальдегидных ,
амидоформальдегидных смол применяемых в производстве
древесностружечных и древесноволокнистых плит, фенопластов и
аминопластов (напр. стеклопластиков) и др. композиционных
материалов, клеев, лаков, шлифовальных материалов и т.д..
Формальдегид применяется при изготовлении изопрена, полиацетальных
смол, пентаэритрита, триметилопропана, уротропина,
этриола, дифенилметанизоцианата (МДИ) и некоторых др. химикатов.
Водный раствор формальдегида — формалин — применяется для
дубления и консервации биологических материалов, а также как в качестве
дезинфицирующего средства (антисептика) в биологии, медицине и сельском
хозяйстве.
Формальдигид используется при изготовлении антибактериальных вакцин,
иногда медицинские препараты на основе
формальдегида (растворы, присыпки, мази) используются для лечения
потливости.
Экологические аспекты формальдегида
Формальдегид является одним из нормальных
метаболитов в организме, связанных с обменом производных системы
тетрагидрофолиевой кислоты. Однако он давно привлек внимание
гигиенистов, токсикологов и аллергологов с позиций его неблагоприятного
воздействия на организмы. Обезвреживание формальдегида в
организмах сводится к его окислению и выведению почками в связанном и
свободном состоянии.
Формальдегид в большом количестве может содержаться в
атмосфере, особенно в больших городах и промышленных центрах.
Источниками формальдегида в атмосфере являются:
- фотохимические
реакции превращения метана ( и возможно других углеводородов)
в атмосферных слоях; - лесные,торфяные
и городские пожары; свалки бытовых и промышленных отходов; - выбросы
автотранспорта и топочные газы энергетических установок; - выбросы
промышленных предприятий, использующих формальдегид
в своей деятельности; - выделение
формальдегида из содержащих его материалов ( древесные плиты,
фенопластики).
Значительное снижение формальдегида в атмосфере
происходит в зимний период, а также после дождей.
Усвоением формальдегида в природе занимаются метанотрофные
бактерии , в частности метилотрофы – широко распространенные жители
различных водоемов ( озер, болот, рек и морей) и почв.
В быту формальдегид может выделяться из мебели, строительных
и отделочных материалов, утеплителей, текстильных материалов,
косметических средств и дезинфектантов. Формальдегид содержится в
табачном дыму, а также в некоторых видах овощей, фруктов и напитков
(натуральные вина, коньяки, пиво).
Например из фенопластиков, древесностружечных и древесноволокнистых
плит может выделяться не полностью прореагировавший
фомальдегид, а также формальдегид, получающийся в ходе деструкции
фенолоформальдегидной смолы, например, – при эксплуатации мебели и
строительных конструкций во влажном состоянии.
Эмиссия формальдегида из различных материалов или изделий
регламентируется соответствующими международными стандартами,
например:
EN
300:1997, Oriented Strand Boards (OSB) – Definitions, Classification
and Specifications
EN 312-1:1997, Particleboards – Specifications – Part 1: General
Requirements for all Board Types
EN 622-5:1997, Fibreboards – Specifications – Part 5: Requirements for
Dry Process Boards (MDF)
EN 636-1:1996, Plywood – Specifications – Part 1: Requirements for
Plywood for Use in Dry Conditions
EN 636-2:1996, Plywood – Specifications – Part 2: Requirements for
Plywood for Use in Humid Conditions
EN 636-3:1996, Plywood – Specifications – Part 3: Requirements for
Plywood for Use in Exterior Conditions
В разных странах существуют также различные национальные стандарты,
касающиеся содержания (эмиссии) формальдегида и разные методы
определения этой эмиссии. В нашей стране нормативы
эмиссии формальдегида устанавливаются для
древесностружечных плит ГОСТ 10632-2007 “Плиты
древесно-стружечные. Технические условия”
В настоящее время исключение эмиссии формальдегида из
строительных материалов и мебели может достигнуто, например,
при замене древесностружечных и древесноволокнистых плит на
термопластичные древеснополимерные композиты, подробнее см. специальный
каталог
ресурсов о ДПКТ
Стандарты
ГОСТ 1625-89 Формалин технический. Общие технические
условия
Формальдегид в Интернете
Формальдегиду
посвящена многочисленная литература, в т.ч. доступная в сети. Для
первого впечатления например:
Книги о формальдегиде
Огородников
С.К. Формальдегид, Лениград, изд. Химия, 1984, 280 стр.
Загрязнение атмосферы формальдегидом, Скубневская
Г.И., Дульцева Г.Г. , под. ред.. Н.М. Бажина. – Новосибирск, 1994. – 70
с.
Составил
Абушенко Александр Викторович
июль
2009
Источник
Химическое название
Метаналь или муравьиный альдегид
Химические свойства Формальдегида
Формальдегид, что это за вещество?
Формальдегид – это альдегид муравьиной кислоты, алифатический альдегид. Метаналь и Формальдегид являются синонимами, это одно и то же вещество.
Как пахнет данное химическое соединение? Вещество имеет острый, резкий специфический запах. Структурная формула Формальдегида (рацемическая) – HCHO. Подробнее структура и пространственное строение молекулы представлено на фото Формальдегида в Википедии.
Что такое Формальдегид? По своим физическим свойствам данное вещество – бесцветный газ, который хорошо растворяется в воде, полярных растворителях и спиртах. Молярная масса = 30,3 грамма на моль. Средство плавится при -118 градусах Цельсия и кипит при -19.
В промышленности наибольшее распространена реакция производства Формальдегида путем его получения из метанола. Окисление происходит в присутствии серебряного катализатора, при температуре 650 градусов Цельсия и нормальном атмосферном давлении. Таким способом получают порядка 80% данного химического соединения.
Также существует метод, основанный на использовании железно-молибденового катализатора, при этом реакция протекает при температуре 300 градусов Цельсия. При таком химическом процессе степень превращения исходных реагентов достигает 99%.
Формальдегид, как получить из метана?
Промышленное производство вещества также осуществляется с помощью окисления метана. Реакция происходит при температуре 450 градусов и давлении 2 МПа, в присутствии фосфата алюминия.
Химические свойства
Вследствие низкой электронной плотности Формальдегид реагирует со слабыми нуклеофилами, вступает практически во все реакции, характерные для алифатических альдегидов. Формальдегид не реагирует с простыми эфирами.
Вещество вступает в реакции окисления с перманганатом калия, Си(ОН)2 и гидроксиддиамином серебра. Химическое соединение также реагирует с фенолом, в результат чего образуются фенолформальдегидные смолы и вода.
Формальдегид взаимодействует с азотной кислотой. Данную реакцию применяют для денитрации минерализатов, в результате чего выделяется азот, оксид азота 2, вода и СО2.
Качественная реакция на Формальдегид
Для того чтобы обнаружить данное вещество применяют реакцию с хромотроповой кислотой (появляется фиолетовая окраска), резорцином, фуксинсернистой кислотой (раствор становится, синим или сине-фиолетовым) или р-ом кодеина в серной кислоте.
Класс опасности Формальдегида. Чем он опасен?
Формалин относят ко второму классу опасности (взрывоопасное), средство самовоспламеняется при 435 градусах Цельсия. При попадании р-ра внутрь, он оказывает неблагоприятное влияние на человека, его репродуктивные органы, глаза, дыхательные пути, оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Отрицательное влияние на здоровье человека чаще всего проявляется симптомами острого отравления. Прием 60-100 мл средства может оказаться смертельным. При вдыхании паров формалина развиваются: конъюнктивит, острый бронхит, отек легких, ощущение страха, судороги, головокружение, тошнота, шаткость походки. Симптомы отравления веществом, если оно проникло в ЖКТ: тошнота, дискомфорт в области желудка и пищевода, кровавая рвота, диарея, анурия и нефрит, отек гортани и даже рефлекторная остановка дыхания.
В косметике и медицинских препаратах допускается содержание Формальдегида (от 0,1 до 0,5 %). Его используют в качестве консерванта и антисептического компонента. Вещество нельзя применять для консервации продуктов в аэрозольной упаковке, различных спреев. Вред Формальдегида в лаке для ногтей несколько преувеличен. Хотя он и накапливается в ногтевой пластине, и вдыхание его паров может со временем негативно отразиться на здоровье, при соблюдении мер безопасности серьезного вреда данный компонент не приносит. Формалин может содержаться в составах для кератинового выпрямления волос. В более дорогой косметике процент содержания токсичных веществ сводится к нулю.
Как вывести из организма Формальдегид?
При отравлении данным химическим соединением может потребоваться промывание желудка 3% раствором уксуснокислого аммония, ацетата хлорида, прием активированного угля или солевого слабительного, очистительные клизмы, можно выпить молока, щелочную жидкость, сырые яйца. Места поражения и слизистые можно промыть мыльным раствором. Также необходимо обеспечить нормальное дыхание, работу сердечно-сосудистой системы, почек и печени.
Данное химическое соединение также содержится в древесных плитах ДСП (формальдегидные смолы). Существует допустимый класс эмиссии – количество вредного вещ-ва, которое со временем начинает выделяться из плиты. Класс эмиссии Формальдегида Е1 – это когда в 100 граммах ДСП содержится не более 10 мг свободного компонента.
Фармакологическое действие
Антисептическое, дезодорирующее.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Что такое Формальдегид и как он воздействует на организм? Данное химическое соединение угнетает секрецию потовых желез, дезинфицирует, угнетает жизнедеятельность болезнетворных бактерий. Средство оактвино по отношению к грамположительным и грамотрицательным бактериям, плесневым и дрожжеподобным грибам.
При местном использовании вещество не проникает в кровь и не оказывает системного воздействия на организм.
Показания к применению
Применение Формальдегида в медицине:
- для устранения повышенной потливости любого происхождения;
- в качестве профилактического средства при грибковых поражениях кожи.
Также лекарственное средство используется для обработки обуви и одежды.
Противопоказания
Средство противопоказано при наличии реакций гиперчувствительности к активному веществу и при воспалительных заболеваниях кожного покрова.
Побочные действия
Применение лекарства может вызвать сухость и шелушение кожи, зуд и покраснения в месте нанесения. Иногда развиваются местные аллергические реакции.
Инструкция по применению (Способ и дозировка)
Раствор Формальдегида используют исключительно наружно.
Вещество наносят на сухие участки с повышенной потливостью после душа. Обрабатывать поверхность необходимо осторожно, используя минимальное количество вещества. На подошвы и межпальцевые области средство наносят на 30-40 минут, на чувствительную кожу ладоней и подмышечных впадин – на 20 минут.
Лекарство нельзя использовать в течение суток после бритья. Одна процедура снижает потливость кожи на 7-12 дней. Если этого недостаточно, то процедуру повторяют несколько дней подряд.
Передозировка
При частом и обильном использовании раствора или геля кожа может стать сухой и начать шелушиться.
Взаимодействие
Лекарственное взаимодействие не установлено.
Условия продажи
Рецепт не требуется.
Условия хранения
В зависимости от лекарственной формы вещество хранят при температурах не превышающих 25 и не ниже 15 градусов Цельсия. Средство необходимо беречь от воздействия прямых солнечных лучей и детей.
Срок годности
От 2 до 5 лет.
Особые указания
Раствор нельзя наносить на лицо, глаза и слизистые оболочки.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Совпадения по коду АТХ 4-го уровня:
Торговые названия средства: Формидрон, Формагель, Формалин.
Отзывы
Судя по отзывам, лекарство хорошо подсушивает кожу, устраняет потливость. Его часто применяют для обработки обуви.
Цена, где купить
Купить гель 3,7% для наружного применения Формагель можно за 180-220 рублей за тубу, емкостью 15 грамм.
Источник
Формальдегид. Свойства и применения
Формальдегид – альдегид муравьиной кислоты, первый член гомологического ряда алифатических альдегидов. Термин формальдегид происходит от лат. formica — муравей, на английском яз. formaldehyde, нем. Formaldehyd, международное название – метаналь (metanal). Некоторые синонимы – Formic aldehyde, Methaldehyde, Methyl aldehyde, Methylene oxide, Oxomethane, Oxymethylene
Водный раствор формальдегида назвается формалином (formalin).
Формула формальдегида очень проста – CH2=O (или HCHO); при этом молекула формальдегида отличается от молекулы воды добавлением всего одного атома углерода.
Формальдегид – газообразное бесцветное вещество, обладающее высокой химической и биологической активностью, хорошо растворимое в воде и спиртах. Формальдегид легко (иногда самопроизвольно) полимеризуется с образованием различных твердых форм формальдегида – ( CH2=O)n : триоксан, тетраоксан, полиформальдегид, параформальдегид, полиоксиметилен.
Формальдегид широко присутствует в природных процессах и встречается даже в космическом пространстве. Ученые не исключают его участия в процессах зарождения жизни. Формальдегид специально изготавливается в промышленности в качестве сырья для производства различных химических продуктов.
Свойства формальдегида
При нормальных условиях бесцветный газ с острым раздражающим запахом
Молярная масса 30,03 г/моль
Плотность 0,9151 г/см³ (при −80 °C)
Растворимость в воде до 37%
Температура плавления −92 °C
Температура кипения −19,2 °C
Категория взрывоопасности II B
Группа взрывоопасности Т2
Концентрационные пределы воспламенения 7-73% об.
Температура самовоспламенения 435 °C
Формальдегид обладает сильными антисептическими свойствами, способен уничтожать большинство микроорганизмов, включая их споры. Токсичен, негативно воздействует дыхательные пути, глаза, кожный покров, на генетический материал, репродуктивные органы, оказывает сильное действие на центральную нервную систему.
The International Agency for Research on Cancer (IARC) при ВОЗ относит формальдегид к канцерогенным веществам ,
см. отчет Vol.: 88 (2006) CAS No.: 50-00-0, ссылка https://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol88/volume88.pdf . У некоторых людей формальдегид вызывает аллергии.
По токсичности формальдегид относится ко 2 классу опасности ( высокоопасный – аналогично хлору, дихлорэтану, сероуглероду и т.п.) согласно ГОСТ 12.1.005 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”
Для воздуха населенных пунктов предельно допустимая максимальная разовая концентрация формальдегида составляет ПДКм.р. = 0,035 мг/м³ , предельно допустимая среднесуточная концентрация ПДКс.с. = 0,003 мг/м³ ( установлены
Гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338-03 “Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест” (утв. Главным Государственным санитарным врачом РФ 31 мая 2003 г.)
Предельно допустимая концентрация формальдегида в воздухе рабочей зоны ПДК = 0,5 (установлено Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.1827—03 “Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны”) Смертельная доза 35 % водного раствора формальдегида (формалина) составляет 10 — 50 г.
В аварийных ситауациях используют противогазы марок А и М по ГОСТ 12.4.121.
Технические формы формальдегида вызывают быструю коррозию углеродистых сталей и алюминиевых сплавов.
Получение формальдегида
В промышленности формальдегид производят окислением метанола ( 2CH3OH + O2 → 2HCHO + 2H2O) или метана (CH4 + O2 → HCHO + H2O). Процессы проводят при повышенном давлении и температуре в присутствии различных катализаторов.
Основная часть товарного формальдегида поставляется в виде формалина – водно-метанольного раствора ( 35-37% формальдегида, 6-11% метанола) или водного раствора ( 37% формальдегида). В 2005 г. мировое производство формальдегида составило 21 млн. тн.
Формальдегид (формалин) производится на многих отечественных химкомбинатах, например: Акрон ( Великий Новгород), Карболит ( Орехово-Зуево, МО.),Метафракс» ( Губаха, Пермский край), Уралхимпласт ( Нижний Тагил, Свердловская обл), Томскнефтехим ( Томск ), Новочеркасский завод синтетических продуктов» (Ростовская обл.) и др.
Применение формальдегида
Большая часть формальдегида используется для изготовления фенолоформальдегидных, карбамидоформальдегидных, меламиноформальдегидных , амидоформальдегидных смол применяемых в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит, фенопластов и аминопластов (напр. стеклопластиков) и др. композиционных материалов, клеев, лаков, шлифовальных материалов и т.д..
Формальдегид применяется при изготовлении изопрена, полиацетальных смол, пентаэритрита, триметилопропана, уротропина, этриола, дифенилметанизоцианата (МДИ) и некоторых др. химикатов.
Водный раствор формальдегида — формалин — применяется для дубления и консервации биологических материалов, а также как в качестве дезинфицирующего средства (антисептика) в биологии, медицине и сельском хозяйстве.
Формальдигид используется при изготовлении антибактериальных вакцин, иногда медицинские препараты на основе формальдегида (растворы, присыпки, мази) используются для лечения потливости.
Экологические аспекты формальдегида
Формальдегид является одним из нормальных метаболитов в организме, связанных с обменом производных системы тетрагидрофолиевой кислоты. Однако он давно привлек внимание гигиенистов, токсикологов и аллергологов с позиций его неблагоприятного воздействия на организмы. Обезвреживание формальдегида в организмах сводится к его окислению и выведению почками в связанном и свободном состоянии.
Формальдегид в большом количестве может содержаться в атмосфере, особенно в больших городах и промышленных центрах. Источниками формальдегида в атмосфере являются:
фотохимические реакции превращения метана ( и возможно других углеводородов) в атмосферных слоях;
лесные,торфяные и городские пожары; свалки бытовых и промышленных отходов;
выбросы автотранспорта и топочные газы энергетических установок;
выбросы промышленных предприятий, использующих формальдегид в своей деятельности;
выделение формальдегида из содержащих его материалов ( древесные плиты, фенопластики).
Значительное снижение формальдегида в атмосфере происходит в зимний период, а также после дождей.
Усвоением формальдегида в природе занимаются метанотрофные бактерии , в частности метилотрофы – широко распространенные жители различных водоемов ( озер, болот, рек и морей) и почв.
В быту формальдегид может выделяться из мебели, строительных и отделочных материалов, утеплителей, текстильных материалов, косметических средств и дезинфектантов. Формальдегид содержится в табачном дыму, а также в некоторых видах овощей, фруктов и напитков (натуральные вина, коньяки, пиво).
Например из фенопластиков, древесностружечных и древесноволокнистых плит может выделяться не полностью прореагировавший фомальдегид, а также формальдегид, получающийся в ходе деструкции фенолоформальдегидной смолы, например, – при эксплуатации мебели и строительных конструкций во влажном состоянии.
Эмиссия формальдегида из различных материалов или изделий регламентируется соотвествующими международными стандартами, например:
EN 300:1997, Oriented Strand Boards (OSB) – Definitions, Classification and Specifications
EN 312-1:1997, Particleboards – Specifications – Part 1: General Requirements for all Board Types
EN 622-5:1997, Fibreboards – Specifications – Part 5: Requirements for Dry Process Boards (MDF)
EN 636-1:1996, Plywood – Specifications – Part 1: Requirements for Plywood for Use in Dry Conditions
EN 636-2:1996, Plywood – Specifications – Part 2: Requirements for Plywood for Use in Humid Conditions
EN 636-3:1996, Plywood – Specifications – Part 3: Requirements for Plywood for Use in Exterior Conditions
В разных странах существуют также различные национальные стандарты, касающиеся содержания (эмиссии) формальдегида и разные методы определения этой эмиссии. В нашей стране нормативы эмиссии формальдегида устанавливаются для древесонстружечных плит ГОСТ 10632-2007 “Плиты древесно-стружечные. Технические условия”
В настоящее время исключение эмиссии формальдегида из строительных материалов и мебели может достигнуто, например, при замене древесностружечных и древесноволокнистых плит на термопластичные древеснополимерные композиты, подробнее см. специальный каталог ресурсов о ДПКТ
Стандарты
Источник