认识甲醛
甲醛
甲醛理化性质
甲醛制备方法
甲醛应用领域
甲醛来源
甲醛
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甲醛

(化学物质)

甲醛,化学式HCHO或CH₂O,分子量30.03,又称蚁醛。无色,对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。
具有强还原性,尤其是在碱性溶液中,还原能力更强。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。燃点约300℃。
可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得,也可从烃类的氧化产物中分出。可作为酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇、染料、农药和消毒剂等的原料。
工业甲醛溶液一般含37%甲醛和15%甲醇,作阻聚剂,沸点101℃。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,将甲醛放在一类致癌物列表中。


甲醛理化性质

物理性质

 

序号

性质

单位

数据

1

气体相对密度(空气为1


1.067

2

液体密度(-20

g/cm³

815300

3

沸点(101.3KPa

-19.5

4

熔点

-118.0

5

临界温度

137.2-141.2

6

临界压力

MPa

6.784-6.637

7

临界密度

g/cm³

266000

8

粘度(-20

mPa.S

0.242

9

着火温度

430

10

空气中爆炸极限

mol%

7.0-73

碳原子以三个sp²杂化轨道形成三个σ键。其中一个是和氧形成一个σ键。这三个键在同一平面上。碳原子的一个p轨道和氧的一个p轨道彼此重叠起来形成一个π键,与三个σ键所成的平面垂直。键角HCH=111.5°HCO=121.8°。键长:碳氢键:120.3pm、碳氧双键:110pm。偶极矩7.56×10³ºC·m

为无色水溶液或气体,有刺激性气味。易溶于水和乙醚,水溶液浓度最高可达55%pH值:2.8~4.0.,能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶。液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。该品为强还原剂,在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成甲酸。

蒸汽相对密度1.081-1.085 g/mL(空气=1),相对密度0.82g/mL(水=1),折射率(nD₂₀1.3755-1.3775,闪点56(气体)、8337%水溶液,闭杯),沸点-19.5(气体)、9837%水溶液),熔点-92,自燃温度430,蒸汽压13.33kPa-57.3),爆炸极限空气中7%-73%,V/V

辛醇-水分配系数0.35,临界温度137.2~141.2,临界压力6.784~6.637MPa,黏度0.242mPa·s-20)。

是强还原剂,其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在一般商品中,都加入10%12%的甲醇作为抑制剂,否则会发生聚合。

化学性质

纯甲醛有强还原作用,特别是在碱溶液中。甲醛自身能缓慢进行缩合反应,特别容易发生聚合反应。





甲醛制备方法

制备方法


甲醛用途广泛,属生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品。是甲醇下游产品树中的主干,世界30%左 右的甲醇都用来生产甲醛,年产量在2500万吨左右。甲醛溶液是一种浓度较低的水溶液,从经济角度考虑不便于长距离运输,所以一般都在主消费市场附近设厂.进出口贸易也极少。工业上主要采用甲醇氧化法和天然气直接氧化法生产
1、甲醇氧化法:在600~700℃下,使甲醇、空气和水通过银、铜或五氧化二矾等催化剂,直接氧化生成甲醛,用水吸收得甲醛溶液:
总反应是放热反应,但50~60%的甲醛是通过氧化反应生成,而其
余部分是通过氢反应生成。副产物为一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇转化率80%,收率以甲醇计为85%~90%。该法技术成熟,收率高,国内外生产厂广为采用。
2、天然气氧化法:在600-680℃下,使天然气和空气的混合物通过铁、钼等的氧化物催化剂,直接氧化生成甲醛,用水吸收得甲醛溶液: ]
3、将甲醇蒸气在300℃时,用铜或银的催化剂,使甲醇脱氢氧化制得。甲醛气体吸收水含量达36%~40%,即为甲醛溶液。将市售甲醛溶液蒸馏去除杂质,并补充甲醇即为试剂甲醛溶液:
4、二甲醚氧化法:系采用合成气高压法合成甲醇的副产物二甲醚为原料,以金属氧化物为催化剂氧化而成。
5、甲醇脱氢法:甲醇直接脱氢可得到无水甲醛,同时副产氢气。该工艺是极具吸引力的甲醛制备方法。其进展关键在于催化剂性能的提高。
6、将气化的甲醇与经碱洗后的空气、水蒸气以1∶1.8~2.0∶0.8~1.0( 体积比)混合后,加热至115~120℃进行反应,在银催化剂作用下控制反应温度为600~650℃,压力0.3~0.5MPa:
反应结束后,将反应物急冷至80~85℃,用水吸收,然后蒸馏,蒸出未反应的甲醇,釜液经阴离子交换树脂处理,所得甲醛溶液加入适量阻聚剂,搅拌混合,即得成品。


甲醛应用领域

应用领域


化学工业

用于生产聚甲醛(POM) 。一般,甲醛溶液(55%)需经浓
缩至75%以上,进行第一步聚合反应,生成三聚甲醛,然后以三聚甲醛为反应单体,加入适量二氧五环作为共聚单体,进行第二步聚合反应,得到长链聚甲醛,最终通过加入终止剂(羧酸等),通过封闭链端结束反应。经过精加工最终得到聚甲醛塑料颗粒。
聚甲醛又称“赛钢”,因其性能优良,在工业机械、汽车制造、电子电器等诸多工业领域都有着广泛应用。随着技术发展,POM的性能仍在进一步提高,美国杜邦、日本宝理、中国蓝星集团、神华集团、云天化集团都在该领域积极投入研究,整个POM产业在未来会有很大发展空间。

木材工业

用于生产脲醛树脂及酚醛树脂.由甲醛与尿素按一定摩尔比混合进行反应生成脲醛树脂。由甲醛与苯酚按一定摩尔比混合进行反应生成酚醛树脂。甲醛在木材加工业中不可替代的位置正在被MDI胶取代。

纺织产业

服装的面料生产,为了达到防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需 在助剂中添加甲醛。用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,因为纯棉纺织品容易起皱,使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的纺织品,在人们穿着和使用过程中,会逐渐释放出游离甲醛,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏,还可诱发癌症。厂家使用含甲醛的染色助剂,特别是一些生产厂家为降低成本,使用甲醛含量极高的廉价助剂,对人体十分有害。

防腐溶液

35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等但是由于使蛋白质变性的原因易使标本变脆。
甲醛具有防腐杀菌性能的原因主要是甲醛能跟生物体(包括细菌)蛋白质上的氨基发生反应。


甲醛来源

来源


生活中对人体造成伤害的甲醛,可以说无处不在。涉及的物品包括家具、木地板;童装、免烫衬衫;快餐面、米粉;水泡鱿鱼 、海参、牛百叶、虾仁;甚至小汽车。不难看出,衣、食、住、行——我们生活最重要的四件事,甲醛竟然全部染指了,无处不在的甲醛让人忧心忡忡。纺织物中的甲醛
纺织物中的甲醛
  甲醛在纤维制品中,主要用于染色助剂以及提高防皱、防缩效果的树脂整理剂。甲醛可以使纺织物的色泽鲜艳亮丽,保持印花、染色的耐久性,又能使棉织物防皱、防缩、阻燃。因此,甲醛被广泛应用于纺织工业中。用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,市售的“纯棉防皱”服装或免烫衬衫,大都使用了含甲醛的助剂,穿着时可能释放出甲醛。童装中的甲醛主要来自保持童装颜色的鲜艳美观的染料和助剂产品,以及服装印花中所使用的粘合剂。因此,浓艳和印花的服装一般甲醛含量偏高,而素色服装和无印花图案童装甲醛含量则较低。这些含有甲醛的服装在贮存、穿着过程中都会释放出甲醛,特别是儿童服装和内衣释放的甲醛所产生的危害性最大。
  食品中的甲醛
甲醛为国家明文规定的禁止在食品中使用的添加剂,在食品中不得检出,但不少食品中都不同程度检出了甲醛的存在。⑴存在于水发食品中。由于甲醛可以保持水发食品表面色泽光亮,可以增加韧性和脆感,改善口感,还可以防腐,如果用它来浸泡海产品,可以固定海鲜形态,保持鱼类色泽。因此,甲醛已经被不法商贩广泛用于泡发各种水产品中。市场上已经检出甲醛的水发食品主要有:鸭掌、牛百叶、虾仁、海参、鱼肚、鲳鱼、章鱼、墨鱼、带鱼、鱿鱼头、蹄筋、海蛰、田螺肉、墨鱼仔等,其中虾仁、海参和鱿鱼中的甲醛含量较高。⑵存在于面食、蘑菇或豆制品中。甲醛可以增白,改变色泽,故甲醛常被不法商贩用来熏蒸或直接加入到面食、蘑菇或豆制品中,不法商贩用“吊白块”熏蒸有关食品增白时,也可以在食品中残留甲醛。已经检出甲醛的有关食品有:香菇、花菇、米粉、粉丝、腐竹等。
  室内空气中的甲醛
室内空气中甲醛已经成为影响人类身体健康的主要污染物,
室内甲醛超标室内甲醛超标
特别是冬天的空气中甲醛对人体的危害最大。我国家庭空气中的甲醛来源主要有以下几个方面:⑴用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材。生产人造板使用的胶粘剂以甲醛为主要成分,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体。⑵用人造板制造的家具。一些厂家为了追求利润,使用不合格的板材,或者在粘接贴面材料时使用劣质胶水,板材与胶水中的甲醛严重超标。⑶含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料,如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、油漆和涂料等。
  室内空气中甲醛浓度的大小与以下四个因素有关:室内温度、室内相对湿度、室内材料的装载度(即每立方米室内空间的甲醛散发材料表面积)、室内空气流通量。在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧甲醛散发的力度。通常情况下甲醛的释放期可达3~10年之久。
  其他方面
甲醛还来自生活的其它方面。⑴甲醛可来自化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张等。⑵泡沫板条作房屋防热、御寒与绝缘材料时,在光与热的作用下,泡沫老化、变质产生合成物而释放甲醛。⑶烃类经光化合作用能生成甲醛气体,有机物经生化反应也能生成甲醛,在燃烧废气中也含有大量的甲醛,如每燃烧1000L汽油可生成7kg甲醛气体,甚至点燃一支香烟也有0.17mg甲醛气体生成。⑷甲醛还来自于车椅座套、坐垫和车顶内衬等车内装饰装修材料,以新车甲醛释放量最突出。⑸甲醛也来自室外空气的污染,如工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等在一定程度上均可排放或产生一定量的甲醛。


甲醛危害四类人群
甲醛危害一我们敬爱的父母
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  人体一旦进入老年期,各项身体机能在下降,比较容易受到环境因素的影响而诱发各种疾病。这一阶段人的基础代谢率和细胞功能下降,抵抗力也会随之减弱,比较容易受到外界环境影响而诱发各种疾病。例如室内严重泛滥的甲醛污染,老年人可能因此受到的伤害也就更严重。

  室内的空气污染危害最大的是甲醛、苯、氨和各种病菌、病毒。家庭是人们生活最重要的场所,人的一生大部分时间是在室内度过的,空气污染不仅是引起老年人气管炎、咽喉炎、肺炎等呼吸道疾病的重要原因,还会诱发高血压、心血管、脑溢血等病症,对于体弱者还可能危及生命

甲醛危害一我们生病的家人
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致突变性:微生物致突变:鼠伤寒沙门氏菌4mg/L。哺乳动物体细胞突变:人淋巴细胞130 μmol/L。姊妹染色体交换:人淋巴细胞37pph。2010来发现,甲醛能引起哺乳动物细胞核的基因突变、染色体损伤、八断裂。甲醛与其他多环芳烃有联合作用,如与苯并芘的联合作用会使毒性增强。

致癌性:IARC的致癌性评论曾为“动物阳性;人类不明确”,后经过进一步研究,在2006年确定为1类致癌物(即对人类及动物均致癌——"sufficient evidence of carcinogenicity")。

研究人员分析,长期接触甲醛增大了患上霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓性白血病等特殊癌症的几率。


甲醛危害一该关爱的孕妇
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  当孕妇待在甲醛浓度超标的室内时,其循环系统、免疫、生殖和代谢等功能都会受到影响,也极易出现头晕、无力、易怒、易激动、失眠等症状。

  如果孕妇长时间待在含有甲醛的室内,容易加剧妊娠综合症,头晕无力、恶心干呕的症状也会更加严重。此外,还可能诱发胎儿染色体异常,导致胎儿畸形、大脑受损、先天性心脏病等缺陷。

  孕妇长时间接触甲醛会引起中毒、贫血以及流产,还会导致胎儿体重下降、胎儿畸形甚至是死亡。

  因此,孕妇应当尽可能少接触甲醛,尤其是怀孕的头三个月。


甲醛危害一祖国的小花朵
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   甲醛超标影响致使婴儿畸形 长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变,DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常儿童和孕妇对甲醛尤为敏感,危害也就更大。

  儿童的免疫力比较低,所以需要甲醛对其危害程度更为严重。导致婴儿畸形。

中国每年11.2万人死于室内装修,98.7%以上的新装修家庭甲醛超标在60%以上!

每年有200多万人因甲醛污染致病,超50%为5岁以下儿童!

90%以上的孕妇、儿童在搬入新家后有甲醛过敏症状、咳嗽、气喘头晕等等!

医院儿童血病患者99%的病因是因为长期吸附甲醛引起!