Формальдегид (от латинского «муравей») — химическое органическое соединение, состоящее из углерода, водорода и кислорода, представляет собой остро пахнущий токсичный газ. При контакте раздражает глаза и дыхательные пути, вызывая аллергические реакции и угнетение центральной нервной системы. Является канцерогенным веществом, отрицательно влияет на органы репродукции и генетический материал. Внутри человеческого тела быстро разлагается и выводится с мочой и выдыхаемым углекислым газом.
Физико-химические свойства и получение
Формальдегид (метаналь) — алифатический альдегид метилового спирта и муравьиной кислоты, впервые синтезирован русским химиком Бутлеровым.
Его небольшие количества в природе естественным образом образуются при фотосинтезе растений и метаболических процессах живых организмов. Гораздо больше формальдегида выбрасывается в окружающую атмосферу с автомобильными выхлопами, отходами кожевенного, деревообрабатывающего и мебельного производства. Вносят свой вклад и химические предприятия, где выпускают полимеры-реактопласты, косметическую и фармацевтическую продукцию. Под действием солнечного света и кислорода воздуха муравьиный альдегид становится неотъемлемой частью городской атмосферы.
В сравнении с обитателями сёл и деревень, жители промышленных мегаполисов подвержены большему воздействию формальдегида, а контакты с ним значительно вероятнее в закрытом помещении, чем на природе.
Формальдегид формулу CH2O, плотность 0,8153 г/куб.см при температуре -20°C и молярную массу 30,03 грамма/моль. Иногда в сети встречаются и другие названия: формадельгид, фольмадегид, фальмардегид. Это бесцветный газ, который способен воспламеняться от открытого огня, и, будучи тяжелее воздуха, образует с ним взрывоопасные смеси. Участвует во всех реакциях, характерных для алифатических альдегидов, очень хорошо растворяется в воде и спиртах, обладает средней растворимостью в бензоле и прочих органических растворителях.
Его 37% водный раствор, денатурирующий белок, называют формалином и широко используют для дубления и стабилизации биологических материалов. При хранении он становится мутным, т. к. образующийся параформальдегид выпадает в белый осадок. Противомикробную активность метаналь проявляет по отношению к грамположительным, грамотрицательным бактериям, дрожжеподобным и плесневым грибам. Вещество не накапливается в окружающей среде, т. к. на солнце или с помощью бактерий из почвы и воды разлагается на муравьиную кислоту и оксид углерода.
Технология промышленного контактно-каталитического процесса была разработана русским химиком Орловым. Формальдегид получают окислительной конверсией метана на фосфате алюминия при 450 °C или метанола, с разницей в катализаторах и температурах процесса:
- на железо-молибденовых — при 300 °C,
- на серебряных — при 650 °C.
В лабораторных условиях его можно синтезировать окислением метанола на цинково-медных катализаторах при 600 °C, термическим разложением формиата цинка или деполимеризацией параформальдегида.
Сферы применения формальдегида
Муравьиный альдегид прочно закрепился в жизни человека. Он образуется естественным путём при сжигании дров и угля, выделяется табакокурильщиками, газовыми плитами и обогревателями. Его области применения весьма разнообразны:
- Дубильные свойства формалина широко используются в кожевенной промышленности и производстве плёнок для нужд фотографии и кинематографа.
- В медицине антисептики на его основе применяют для обработки хирургических инструментов и рук, делают составы для бальзамирования тел и консервации биологических образцов.
Среди продуктов фармацевтической промышленности популярны следующие препараты на основе вормальдегида: формидрон — жидкость, позволяющая бороться с гипергидрозом тела, формалиновая мазь и паста Теймурова — средства от потливости ног, лизоформ — дезинфекционный раствор, популярный в гинекологии.
- Формальдегид применяется для холодной вулканизации синтетического каучука, из него получают пентаэритрит — сырьё для взрывчатых веществ.
- Благодаря свойству усиливать прочность и водонепроницаемость является добавкой в обои, туалетную бумагу, полотенца и салфетки.
- При транспортировке и хранении зерновых культур и корнеплодов уничтожает вредителей и возбудителей болезней (фумигатор).
- В химическом синтезе карбамидо-формальдегидный концентрат служит сырьём для синтетических полимерных смол-реактопластов.
- В текстильной промышленности он используется для аппретирования тканей и покрытий: делает их несминаемыми, малоусадочными и формоустойчивыми, придаёт огнеупорные свойства.
- При производстве строительных материалов формальдегид входит в состав лаков, красок, мастик, клеёв типа «Момент», формовочных смесей для фанеры, ДСП, ДВП, OSB и МДФ, улучшая прочностные и декоративные свойств панелей, ламината и мебели. Карбамидо-формальдегидные изоляционные пенопласты — отличные утеплители для стен и кровли.
- Как компонент жидкого мыла, гелей для душа, шампуней, моющих и чистящих средств формальдегид препятствует развитию патогенной микрофлоры, присутствует в пластиковой посуде из меламина, лаках для ногтей и некоторых кремах. В количестве до 0,1% он содержится в средствах для гигиены рта и до 0,2% в другой продукции.
- В пищевой промышленности формальдегид используется при консервации мясных изделий (колбаса, сосиски, копчёности). Формально добавка E-240 запрещена для применения в продуктах питания. Но, несмотря на это, она присутствует, а ее содержание «не превышает установленные нормы».
Воздействие на человека и признаки поражения
В медицинских препаратах и косметических средствах формальдегид влияние на организм человека проявляет достаточно благотворно: связывает пары аммиака, придающего неприятный запах поту, и блокирует развитие микробов, провоцирующих ароматизацию подмышек и ступней. Но при превышении допустимой концентрации происходит свёртывание и фиксация белка, что приводит по меньшей мере к раздражениям, зуду и сыпи. Неконтролируемое вдыхание паров формальдегида или проглатывание растворов приводит к развитию острого удушья и серьёзным отравлениям, которые тем сильнее, чем больше процентное содержание токсина и время воздействия.
Не зря Всемирная организация здравоохранения внесла его в список веществ, которые приводят к нарушениям здоровья. Аллерген, мутаген и канцероген, вызывающий поражения дыхательной и нервной системы — всё это про формальдегид. Класс опасности — второй (высокоопасное вещество) максимальный разовый предел допустимой концентрации которого на открытом воздухе — 0,05 мг/куб. метр, в воздухе замкнутого пространства — 0,5 мг/куб. метр, в природной воде — 0,05 мг/литр, в почве — 7 мг/кг. Всё это справедливо и для формалина, класс опасности которого тоже второй. При содержании 20 мг/куб.метр в течение 30 минут наступает смерть.
Первые признаки превышения концентрации формальдегида в воздухе рабочей зоны:
- рези в глазах,
- слезотечение и насморк,
- кашель и одышка,
- головная боль,
- судороги и удушье,
- нарушение двигательной координации.
При длительном вдыхании высоких концентраций развиваются:
- расширение зрачков,
острый конъюнктивит,
- ринит,
- бронхит,
- отёки слизистых глотки и лёгких,
- боли во рту и за грудиной,
- сильные рези в животе, жажда,
- тошнота, рвота с кровью.
Если случайно выпить раствор формалина, происходит мгновенный ожог пищевода и увеличение в объёме органов дыхания. При контакте с кожей концентрированных растворов проявляется глубокий некроз поражённого участка с интоксикацией, вызывающей почечную и печёночную недостаточность. Постепенное накопление формальдегида в воздухе непроветриваемых помещений провоцирует:
- состояние общей слабости и разбитости,
- депрессии и чувство страха,
- частые головные боли,
- развитие астмы, дерматитов и аллергических экзем,
- бессонница, шаткая походка,
- бледность кожных покровов,
- размягчение и ломкость ногтей,
- у женщин — нарушение гормонального фона, сбой менструального цикла.
Классы эмиссии при производстве ДСП
Основным источником формальдегида в жилых и офисных помещениях являются мебель и строительные материалы, поэтому стало важным изучение его выделения (эмиссии) из них. В течение первых полутора лет с момента изготовления дивана или ламината происходит наиболее интенсивная эмиссия, приводящая к увеличению содержания формальдегида в воздухе квартиры. Затем она снижается, но во влажных и плохо проветриваемых помещениях процесс выделения токсинов будет продолжаться ещё многие годы.
В соответствии с международными требованиями производители ДСП присваивают изделиям классы эмиссии, обозначающие норму содержания свободного формальдегида в 100 г абсолютно сухого вещества. Маркировка классов и их характеристика выглядит следующим образом:
- E-0 полностью исключает содержание формальдегида, свидетельствует об экологической чистоте продукта. МДФ и ламинат безопасны даже при существенном повышении температуры и влажности в помещении.
- E-0,5 говорит о том, что содержание формальдегида в сухом материале до 5 мг на 100 г веса. Это качество соответствует требованиям к экспортной продукции и иностранным заказам (например, шведского концерна IKEA), размещённым на российских фабриках.
- E-1 говорит о том, что содержание формальдегида колеблется от 5 до 10 мг включительно на каждые 100 г веса. Такие плиты можно использовать для изготовления детской мебели.
- E-2 указывает на содержание от 10 до 30 мг вещества в 100 г материала. Производство плит с большим количеством формальдегида запрещено.
Лечение острой интоксикации
Отравление муравьиным альдегидом, приравниваемым по ядовитости к синильной кислоте или мышьяку, происходит через кожу или при вдыхании. Первые ярко выраженные симптомы проявляются уже через 12 часов, всегда имеют специфическое течение (поражаются глаза, слизистые оболочки носа и рта, желудочно-кишечный тракт и центральная нервная система) и требуют оказания неотложной помощи. Лечение состоит из следующего комплекса мероприятий:
- с помощью зонда промывание желудка 3%-м раствором углекислого аммония,
активированный уголь, солевое слабительное, очистительные клизмы,
- обильное щелочное питьё в виде молока, слизистых отваров и сырых яиц,
- промывания поражённой кожи, носа и рта мыльным раствором, глаз — водой, холодные примочки,
- кислородные ингаляции, вентиляция лёгких или проведение трахеотомии,
- компенсация сердечно-сосудистой, почечной и печёночной недостаточности,
- симптоматическая и противошоковая терапия.
Главное условие на всё время лечения — нейтрализация контакта пострадавшего с формальдегидом. В результате перенесённой интоксикации чувствительность к нему повышается и сохраняется длительное время.
Меры профилактики отравления
Однако всегда лучше предупредить вред, чем позже его устранять. Поэтому для уменьшения токсичного влияния формальдегида достаточно выполнять ряд несложных правил:
- герметизация помещений производства материалов и мебели, содержащей формальдегид,
- использование при работе средств индивидуальной защиты и гигиенических мероприятий,
- при покупке необходимо внимательно изучать состав продукта и избегать изделий, содержащих формальдегид, среди них могут быть шампуни, гели для мытья, лаки для ногтей, консервы и копчёности,
- регулярное проветривание и недопущение курения в жилых помещениях,
- обязательная стирка купленных вещей из аппретированных тканей,
- принудительная вентиляция комнат с новыми напольными или ковровыми покрытиями, мебелью из ДСП,
- разведение растений, которые поглощают формальдегид из воздуха: драцена, хлорофитум, плющ, папоротник, фикус Бенджамина, бамбуковая пальма, кустовая хризантема.
Среди технических средств нашли распространение системы воздухоочистки со специальным набором адсорбентов, гарантирующим удаление формальдегида, сероводорода и аммиака. Очень часто симптомы интоксикации похожи на признаки других заболеваний, например, астматические бронхиты у детей или желудочно-кишечные расстройства взрослых. Поэтому для защиты здоровья необходимо поставить как можно больше преград на пути вероятного проникновения в окружающую среду избытка формальдегида и исключить все факторы риска отравлений.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
