Температура плавления формальдегида -92 °C, температура кипения -21 °C, плотность в жидком состоянии 0,815 г/3 см (20 °C), легко растворяется в воде и этаноле, 35~40%-ный водный раствор формальдегида называется формалином. В молекулах формальдегида присутствуют альдегидные группы
Поликонденсационная реакция для получения фенольной смолы (бакелит):
Формальдегид является важным органическим сырьем, главным образом используемым в пластмассовой промышленности (например, фенольная смола, пластмассы на основе мочевинно-формальдегидной смолы), синтетических волокнах (например, синтетические винилен-поливиниловый спирт формальдегид), кожевенной промышленности, медицине, производстве красителей и др. Формальдегид обладает способностью убивать и консервировать, может проникать в биологические образцы, а его разбавленный раствор (0,1-0,5%) может использоваться в сельском хозяйстве для замачивания и дезинфекции семян. В промышленности обычно применяются каталитические методы окисления для получения формальдегида из метанола.
Свойства формальдегида, его вред для человеческого организма и его источник
Формальдегид — это бесцветный газ с резким раздражающим запахом, а его водный раствор концентрацией 35%~40% обычно называют формалином. Формальдегид является чистым ядом, который может связываться с белками, и после вдыхания высоких концентраций формальдегида могут возникнуть сильное раздражение и отёк дыхательных путей, жжение в глазах, головная боль и бронхиальная астма. Прямой контакт формальдегида с кожей может вызвать дерматит, пигментацию и некроз. Частое вдыхание небольших количеств формальдегида может вызвать хроническое отравление, гиперемию слизистой оболочки, раздражение кожи, аллергический дерматит, ороговение и ломкость ногтей, боль в кончиках пальцев у ногтевого ложа и другие симптомы. Системные симптомы включают головную боль, усталость, пониженное давление в желудке, учащённое сердцебиение, бессонницу, потерю веса и нарушения вегетативной нервной системы.
Различные искусственные панели (ДСП, ДВП, фанера и т. д.) могут содержать формальдегид из-за использования клеев. Клеи используются при производстве новой мебели, при отделке стен и пола. Там, где используется большое количество клея, всегда происходит выделение формальдегида. Кроме того, некоторые химические волокнистые ковры и краски также содержат определенное количество формальдегида. Формальдегид может поступать и из косметики. Косметика, моющие средства, инсектициды, дезинфицирующие средства, консерванты, печатные краски, бумага, текстильные волокна и другие химические и легкопромышленные изделия.
Использование формальдегида
Формальдегид является массовым химическим продуктом с широким спектром применения, простым процессом производства и достаточным обеспечением сырьем, и является опорой дерева продуктов из метанола, с ежегодным выпуском около 25 миллионов тонн в мире, при этом около 30% метанола используется для производства формальдегида. Однако формальдегид представляет собой низкоконцентрированный водный раствор, что с экономической точки зрения неудобно для транспортировки на дальние расстояния, поэтому заводы обычно размещаются рядом с основными потребительскими рынками, а импортно-экспортная торговля встречается очень редко. Помимо прямого использования в качестве дезинфекционного, стерилизующего средства и консерванта, формальдегид в основном используется в органическом синтезе, синтетических материалах, покрытиях, резине, пестицидах и других отраслях, а его производные продукты в основном включают полиоксиметилен, фенольные эфиры, мочевино-формальдегидные эфиры, аминные эфиры, уротос-продукты и полиолы. Деревообрабатывающая панельная промышленность развита, и спрос на формальдегид очень велик.
Формальдегид используется в широком спектре применений: синтетические смолы, поверхностно-активные вещества, пластмассы, каучук, кожа, бумажное производство, красители, фармацевтика, пестициды, фотопленка, взрывчатые вещества, строительные материалы, а также процессы дезинфекции, фумигации и антикоррозионной обработки — все это используется с формальдегидом. Можно сказать, что формальдегид является универсалом в химической промышленности, но использование чего-либо должно иметь предел, существует стандарт, и как только использование превышает стандарт и предел, это принесет недостатки.
По информации людей, знакомых с ситуацией, цена 1 тонны формальдегида составляет около 1600 юаней, а основной причиной злоупотребления формальдегидом является его низкая цена. За последние несколько лет производство формальдегида в Китае стало тенденцией к ежегодному росту, что соответствует развитию текстильной и строительной индустрий Китая, показывая, что формальдегид еще долго будет «любимцем» химической отрасли Китая. По словам соответствующих экспертов, в последние годы Китай успешно разработал безформальдегидные и безжелезные финишные реагенты, а также экологически чистые уреа-формальдегидные смолы без формальдегида, но они до сих пор не были запущены в массовое производство, главным образом из-за высокой стоимости, и это показывает, что низкая цена препятствует процессу замены формальдегида.
Применение формальдегида
1) Деревообрабатывающая промышленность
Он используется для получения мочевино-формальдегидной смолы и феноловой смолы, которая образуется в результате реакции формальдегида и мочевины, смешанных по определённому молярному соотношению.
2) Текстильная промышленность
Использование формальдегида в процессе смолистого отделки одежды должно быть задействовано. В производстве тканей для одежды, чтобы достичь эффектов против сминания, против усадки, огнестойкости и т.д., или для сохранения прочности печати и окраски, или для улучшения тактильных ощущений, необходимо добавлять формальдегид в добавку. В настоящее время формальдегидные добавки для печати и окраски чаще всего используются в чисто хлопковых текстилях, так как чисто хлопковые ткани легко мнутся, и использование добавок, содержащих формальдегид, может улучшить жёсткость хлопковых тканей. Ткани, содержащие формальдегид, постепенно выделяют свободный формальдегид во время ношения и использования людьми, вызывая воспаление дыхательных путей и воспаление кожи через контакт с дыхательными путями и кожей человека, а также раздражение глаз. Формальдегид может вызывать аллергии и также может способствовать развитию рака. Производители используют добавки для окрашивания, содержащие формальдегид, особенно некоторые производители используют дешёвые добавки с чрезвычайно высоким содержанием формальдегида для снижения затрат, что очень вредно для человеческого организма.
3) Антикоррозионный раствор
Формальдегид — это вещество, выделяющееся при разложении (например, бисульфита натрия) при температуре выше 60 °C, бесцветное, с резким запахом и легко растворимое в воде. Водный раствор формальдегида 35%~40%, обычно называемый формалином, обладает антисептическими и дезинфицирующими свойствами и может использоваться для консервирования биологических образцов, дезинфекции семян и т.д.
Причина того, что формальдегид обладает антисептическими и бактерицидными свойствами, заключается в основном в том, что аминная группа на белках, составляющих организмы (включая бактерии), реагирует с формальдегидом.
4) Пищевая промышленность
Используя консервирующие свойства формальдегида, его добавляют в продукты питания, которые тяжело хранить, такие как водные продукты.
3. Вред формальдегида для здоровья человека
Основные опасности для здоровья формальдегида следующие:
a. Стимулирующее действие
Формальдегид является токсичным веществом, которое может связываться с белками и вызывать сильное раздражение и отёк дыхательных путей, раздражение глаз и головную боль при вдыхании в высоких концентрациях.
б. Сенсибилизация: Прямой контакт кожи с формальдегидом может вызвать аллергический дерматит, пигментацию и некроз, а вдыхание высоких концентраций формальдегида может вызвать бронхиальную астму.
c. Мутагенез: Высокие концентрации формальдегида также являются генотоксическим веществом. Лабораторные животные могут развивать опухоли носоглотки при вдыхании высоких концентраций в лаборатории.
4. Ограничения по формальдегиду в вспомогательных средствах для текстильной печати и окрашивания
Чжан Цзе высказал мнения по этому вопросу, которые можно резюмировать следующим образом:
Текстильные добавки, которые контактируют с кожей, превышают 30 PPM, а все остальные текстильные изделия — 300 PPM, такие как защитные средства для шерсти, фиксаторы цвета, сшивающие агенты, клеи и т.д., содержащие избыточное количество формальдегида.
Ограничить количество свободного и частично гидролизуемого формальдегида в текстильных красителях, и обеспечить, чтобы количество свободного и частично гидролизуемого формальдегида, производимого на тканях, не превышало 30 ppm для текстиля, находящегося в прямом контакте с кожей, и не более 300 ppm для всех остальных текстилей.
Соли тяжелых металлов (кроме железа) или формальдегид не могут использоваться в качестве отбеливателей или средств для осветления тканей.
