折疊編輯本段分子結(jié)構(gòu)
折疊編輯本段基本信息
中文名稱:甲醛
英文名稱:Formaldehyde
中文別名:福爾馬林;蟻醛;甲醛溶液
英文別名:BFV; fannoform; superlysoform; Veracur; Formaldehyde? Formaldehyde, solution, flammable; Formaldehyde, solutions (Formalin) (corrosive); Formalin; formalin 40; formalith; Formic aldehyde; Formol; FYDE; HCHO; HOCH; karsan; lysoform; Melamine-Formaldehyde Resin; Methan 21; Methanal; Methyl aldehyde; Methylene oxide; Morbicid; Oxomethane; Oxomethylene; Oxymethylene
CAS號:50-00-0
分子式:CH?O
分子量:30.03
折疊編輯本段物性數(shù)據(jù)
1.性狀:一種無色,有強烈刺激性和窒息性氣味的氣體。
2.蒸汽相對密度(g/mL,空氣=1):1.081-1.085
3.相對密度(g/mL,水=1):0.82
4.折射率(nD20):1.3755-1.3775
5.閃點(℃):56(氣體);83(37%水溶液,閉杯)
6.沸點(℃):-19.5(氣體);98 (37%水溶液)
7.熔點(℃):-92
8.自燃溫度(℃):430
9.蒸汽壓(KPa,-57.3℃):13.33
10.爆炸極限(V/V):空氣中7%~73%
11.油水(辛醇/水)分配系數(shù)的對數(shù)值(logP):0.35
12.臨界溫度(oC):137.2~141.2
13.臨界壓力(MPa):6.784~6.637
14.黏度(mPa·s,-20oC):0.242
15.爆炸下限(%,V/V):7.0
16.爆炸上限(%,V/V):73
17.溶解性:易溶于水和乙醚。水溶液濃度最高可達(dá)55%。能與水、乙醇、丙酮任意混溶。在空氣中能逐漸被氧化為甲酸,是強還原劑。其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。在一般商品中,都加入10%~12%的甲醇作為抑制劑,否則會發(fā)生聚合。
18.氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-570.77
19.氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) :-108.57
20.氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :218.76
21.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-102.5
存儲方法 22.氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):35.39
1.甲醛在常溫下是氣態(tài),通常以水溶液形式出現(xiàn)。
2.采用襯防腐材料的200L(53USgal)鐵桶包裝,凈重200~210kg,汽車或槽車運輸。甲醛水溶液不穩(wěn)定,甲酸和多聚甲醛濃度隨時間增加而增加,且與溫度有關(guān)。低溫貯存能使酸度降至最低,但為防止聚合,可添加甲醇或甲基、乙基纖維素之類的穩(wěn)定劑阻聚。按有毒化學(xué)品規(guī)定貯運。
3.貯存溫度4℃
折疊編輯本段合成方法
甲醛屬用途廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、原料供應(yīng)充足的大眾化工產(chǎn)品,是甲醇下游產(chǎn)品樹中的主干,世界年產(chǎn)量在2500萬噸左右,30%左右的甲醇都用來生產(chǎn)甲醛。但甲醛是一種濃度較低的水溶液,從經(jīng)濟角度考慮不便于長距離運輸,所以一般都在主消費市場附近設(shè)廠,進(jìn)出口貿(mào)易也極少。工業(yè)上主要采用甲醇氧化法和天然氣直接氧化法:1、甲醇氧化法:在600~700℃下,使甲醇、空氣和水通過銀催化劑或銅、五氧化二礬等催化劑,直接氧化生成甲醛,甲醛用水吸收得甲醛溶液:[1]
總反應(yīng)是放熱反應(yīng),但50~60%的甲醛是通過氧化反應(yīng)生成,而其余部分是通過氫反應(yīng)生成。副產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇轉(zhuǎn)化率80%,收率以甲醇計為85%~90%。該法技術(shù)成熟,收率高,國內(nèi)外生產(chǎn)廠廣為采用。
2、天然氣氧化法:在600~680℃下,使天然氣和空氣的混合物通過鐵、鉬等的氧化物催化劑,直接氧化生成甲醛,用水吸收得甲醛溶液:
3、將甲醇蒸氣在300℃時,通入銅或銀的催化劑,甲醇脫氫而制得。甲醛氣體吸收水含量達(dá)36%~40%,即為甲醛溶液。將市售甲醛溶液蒸餾去除雜質(zhì),并補充甲醇即為試劑甲醛溶液。
4、二甲醚氧化法 系采用合成氣高壓法合成甲醇副產(chǎn)的二甲醚為原料,以金屬氧化物為催化劑氧er而成。
5、甲醇脫氫法 甲醇直接脫氫可得到無水甲醛,同時副產(chǎn)氫氣。該工藝是極具吸引力的甲醛制備方法。其進(jìn)展關(guān)鍵在于過程催化劑性能的提高。6、將氣化的甲醇與經(jīng)堿洗后的空氣、水蒸氣以1∶1.8~2.0∶0.8~1.0( 體積比)混合后,加熱至115~120℃進(jìn)行反應(yīng),在銀催化劑作用下控制反應(yīng)溫度 為600~650℃,壓 力0.3~0.5MPa:
反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物急冷至80~85℃,用水吸收,然后蒸餾,蒸出未反應(yīng)的甲醇,釜液經(jīng)陰離子交換樹脂處理,所得甲醛溶液加入適量阻聚劑,攪拌混合,即得成品。
7、氣體甲醛在常溫下自動聚合為環(huán)狀三聚甲醛。8、甲醛很容易與氨或銨鹽作用,縮合成六亞甲基四胺,所稱烏洛托品。
折疊編輯本段主要用途
1.甲醛是一種重要的有機原料,主要用于塑料工業(yè)(如制酚醛樹脂、脲醛塑料—電玉)、合成纖維(如合成維尼綸—聚乙烯醇縮甲醛)、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。福爾馬林具有殺銀鏡反應(yīng),使試管內(nèi)壁上附著一薄層光亮如鏡的金屬銀(化合態(tài)銀被還原,甲醛被氧化);與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成紅色沉淀氧化亞銅。2.甲醛的用途非常廣泛,合成樹脂、表面活性劑、塑料、橡膠、皮革、造紙、染料、制藥、農(nóng)藥、照相膠片、炸藥、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐過程中均要用到甲醛,可以說甲醛是化學(xué)工業(yè)中的多面手,但任何東西的使用都必須有個限量,有一個標(biāo)準(zhǔn),一旦使用超越了標(biāo)準(zhǔn)和限量,就會帶來不利的一面。1)木材工業(yè) 用于生產(chǎn)脲醛樹脂及酚醛樹脂,由甲醛與尿素按一定摩爾比混合進(jìn)行反應(yīng)生成。 2)紡織業(yè) 服裝在樹酯整理的過程中都要涉及甲醛的使用。服裝的面料生產(chǎn),為了達(dá)到防皺、防縮、阻燃等作用,或為了保持印花、染色的耐久性,或為了改善手感,就需在助劑中添加甲醛。
菌和防腐能力,可浸制生物標(biāo)本,其稀溶液(0.1—0.5%)農(nóng)業(yè)上可用來浸種,給種子消毒。工業(yè)上常用催化氧化法由甲醇制取甲醛。甲醛可與銀氨溶液產(chǎn)生目前用甲醛印染助劑比較多的是純棉紡織品,因為純棉紡織品容易起皺,使用含甲醛的助劑能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的紡織品,在人們穿著和使用過程中,會逐漸釋出游離甲醛,通過人體呼吸道及皮膚接觸引發(fā)呼吸道炎癥和皮膚炎癥,還會對眼睛產(chǎn)生刺激。甲醛能引發(fā)過敏,還可誘發(fā)癌癥。廠家使用含甲醛的染色助劑,特別是一些生產(chǎn)廠為降低成本,使用甲醛含量極高的廉價助劑,對人體十分有害。 3)防腐溶液 甲醛是由(即甲醛亞硫酸氫鈉)在60℃以上分解釋放出的一種物質(zhì),它無色,有刺激氣味、易溶于水。35%~40%的甲醛水溶液俗稱福爾馬林,具有防腐殺菌性能,可用來浸制生物標(biāo)本,給種子消毒等。 甲醛具有防腐殺菌性能的原因主要是構(gòu)成生物體(包括細(xì)菌)本身的蛋白質(zhì)上的氨基能跟甲醛發(fā)生反應(yīng)。 4)食品行業(yè) 利用甲醛的防腐性能,加入水產(chǎn)品等不易儲存的食品中。3.用作分析試劑,如測定銨鹽。用作薄層色譜分析試劑。還用作殺菌消毒劑。用于酚醛樹脂生產(chǎn)。生物標(biāo)本浸制。4.甲醛是第一代防腐劑。它對葡萄球菌、加單孢菌、霉菌、酵母菌和其他革蘭菌均有很好的殺滅作用。但在液體洗滌劑中用甲醛做防腐劑,經(jīng)濟成本太高,且氣味對操作人員有刺激,有毒。5.用作化學(xué)鍍銅的還原劑,用于電鍍?nèi)芤旱姆治黾半婂冧\添加劑的配制等。
折疊編輯本段安全信息
折疊風(fēng)險術(shù)語
R23/24/25:Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed. 吸入、皮膚接觸及吞食有毒。;
R34:Causes burns. 引起灼傷。
R40:Limited evidence of a carcinogenic effect. 少數(shù)報道有致癌后果。
R43:May cause sensitization by skin contact. 與皮膚接觸可能致敏。
折疊安全術(shù)語
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o服、手套和護目鏡或面具。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.) 若發(fā)生事故或感不適,立即就醫(yī)(可能的話,出示其標(biāo)簽)。
S51:Use only in well ventilated areas. 僅在通風(fēng)良好的場所使用。
折疊編輯本段系統(tǒng)編號
CAS號:50-00-0
MDL號:MFCD00003274
EINECS號:200-001-8
RTECS號:LP8925000
BRN號:1209228
PubChem號:24894976
折疊編輯本段毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1、急性毒性:LD50800mg/kg(大鼠經(jīng)口),
2700mg/kg(兔經(jīng)皮);LC50590mg/m3(大鼠吸入);人吸入60~120mg/m3,發(fā)生支氣管炎、肺部嚴(yán)重?fù)p害;
人吸入12~24mg/m3,鼻、咽粘膜嚴(yán)重灼傷、流淚、咳嗽;人經(jīng)口10~20ml,致死。
2、亞急性和慢性毒性:大鼠吸入50~70mg/m3,1小時/天,3天/周,35周,發(fā)現(xiàn)氣管及支氣管基底細(xì)胞增生及生化改變;
人吸入20~70mg/m3長時間,食欲喪失、體重減輕、無力、頭痛、失眠;
人吸入12mg/m3長期接觸,嗜睡、無力、頭痛、手指震顫、視力減退。
3、致突變性:微生物致突變:鼠傷寒沙門氏菌4mg/L。哺乳動物體細(xì)胞突變:人淋巴細(xì)胞130umol/L。姊妹染色體交換:人淋巴細(xì)胞37pph。
4、生殖毒性:大鼠經(jīng)口最低中毒劑量(TDL0):200mg/kg(1天,雄性),對精子生存有影響。大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0):12ug/m3,24小時(孕1~22天),引起新生鼠生化和代謝改變。
5、致癌性:IARC致癌性評論:動物陽性;人類不明確。
6、甲醛對眼睛、呼吸道及皮膚有強烈刺激性。接觸甲醛蒸氣引起結(jié)膜炎、角膜炎、鼻炎、支氣管炎等。重點發(fā)生喉痙攣、聲門水腫、肺炎、肺水腫。對皮膚有原發(fā)性刺激和致敏作用??芍缕ぱ?。濃溶液可引起皮膚凝固性壞死。口服灼傷口腔和消化道,可發(fā)生胃腸道穿孔、休克和肝腎損害。長期接觸低濃度甲醛可有輕度眼及上呼吸道刺激癥狀、皮膚干燥、皸裂。工作場所空氣中有毒物質(zhì)最高容許濃度為0.5mg/m3。
折疊編輯本段分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率:6.53
2、摩爾體積(m3/mol):43.8
3、等張比容(90.2K):82.6
4、表面張力(dyne/cm):12.6
5、偶極距(D):2.33168(1D=3.33×10-30C·m)
6、極化率(10-24cm3):2.59
折疊編輯本段計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):1.2
2、氫鍵供體數(shù)量:0
3、氫鍵受體數(shù)量:1
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5、互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):17.1
7、重原子數(shù)量:2
8、表面電荷:0
9、復(fù)雜度:2
10、同位素原子數(shù)量:0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價鍵單元數(shù)量:1
折疊編輯本段生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
1、代謝和降解:環(huán)境中甲醛的主要污染來源是有機合成、化工、合成纖維、染料、木材加工及制漆等行業(yè)排放的廢水、廢氣等。某些有機化合物在環(huán)境中降解也產(chǎn)生甲醛,如氯乙烯的降解產(chǎn)物也包含甲醛。由于甲醛有強的還原性,在有氧化性物質(zhì)存在條件下,能被氧化為甲酸。例如進(jìn)入水體環(huán)境中的甲醛可被腐生菌氧化分解,因而能消耗水中的溶解氧。甲酸進(jìn)一步的分解產(chǎn)物為二氧化碳和水。進(jìn)入環(huán)境中的甲醛在物理、化學(xué)和生物等的共同作用下,被逐漸稀釋氧化和降解。甲醛的氧化降解過程如下:2HCHO+O2---2HCOOH2HCOOH+O2---2H2O+2CO2
2、殘留與蓄積:資料記載,工業(yè)企業(yè)區(qū)土壤中吸附的甲醛含量可達(dá)180-720mg/kg干土。土壤的污染可導(dǎo)致地下水污染,水中甲醛含量可以比表層土高出10-20倍。
甲醛在環(huán)境中頗穩(wěn)定,當(dāng)水中甲醛濃度為5mg/L時(20℃),觀察結(jié)果表明,5天內(nèi)可以保持恒定。水中甲醛濃度為<20mg/L時,可以被曝氣池中經(jīng)馴化的微生物降解消化。而含量為100mg/L時,能抑制微生物對有機物的氧化。當(dāng)水中甲醛含量為500mg/L時,生物耗氧過程全部中止,水中微生物被殺死。
3、遷移轉(zhuǎn)化:甲醛由于沸點低又易溶于水,所以主要通過大氣和水排放進(jìn)入環(huán)境。生產(chǎn)甲醛的工廠其未處理的氣體,當(dāng)排放高度為18米時,其距工廠250-500米的大氣樣品中,甲醛含量均在0.035mg/m3以上。1000米遠(yuǎn)在大氣中甲醛濃度在嗅閾以下。以甲醛作鞣劑生產(chǎn)塑料的企業(yè)周圍大氣中的甲醛濃度在嗅閾以下。以甲醛作鞣劑生產(chǎn)塑料的企業(yè)周圍大氣中的甲醛濃度距廠區(qū)100米內(nèi)為0.012mg/m3;200米處36個樣品中有15個濃度低于0.012mg/m3;400米處均低于0.012mg/m3。
工業(yè)廢水中排放的甲醛含量由于行業(yè)不同有很大差別,其中濃度最高的甲醛廢水是生產(chǎn)酚醛樹脂的上層焦油廢水,含甲醛量高達(dá)2.5%。
4、危險特性:其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。若遇高熱,容器內(nèi)壓增大,有開裂和爆炸的危險。
燃燒(分解)產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳。
折疊編輯本段性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.甲醛是最簡單的醛,通常把它歸為飽和一元醛,但它乙酸乙酯等)以任何比例混溶。其溶解度大小隨溫度上升而減少。甲醛能燃燒、蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物。
又相當(dāng)于二元醛。在與弱氧化劑的反應(yīng)中,每摩爾HCHO最多可還原出4mol的Ag或2mol的氧化亞銅,這都是乙醛還原能力的兩倍,故甲醛又像二元醛。工業(yè)品通常是40%(含8%甲醇)的水溶液,俗稱福爾馬林。純甲醛氣體在-19℃能液化成液體。在較低溫度下能與非極性溶劑(如甲苯、乙醚、氯仿、化學(xué)性質(zhì):純甲醛有強還原作用,特別是在堿溶液中。甲醛自身能緩慢進(jìn)行縮合反應(yīng),特別容易發(fā)生聚合反應(yīng)。
2.有毒,吸入甲醛蒸氣會引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結(jié)膜炎等。當(dāng)誤服甲醛液時,應(yīng)立即用水洗胃,再服用3%碳酸銨或15%醋酸銨100ml。甲醛接觸皮膚,會引起灼傷,應(yīng)用大量水沖洗,再用肥皂水或3%碳酸氫銨溶液洗滌。操作現(xiàn)場采用敞開式廠房,自然通風(fēng)??諝庵凶畲笕菰S濃度10*10-6。操作人員應(yīng)穿戴防護用具。
3. 存在于煙葉、主流煙氣、側(cè)流煙氣中。
4. 甲醛極易聚合,不同條件下得到不同的聚合物。
5. 將甲醛制成聚合體,便于貯存和運輸?!?/p>
折疊編輯本段祛除方法
折疊通風(fēng)法
通過室內(nèi)空氣的流通,可以降低室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的含量,從而減少此類物質(zhì)對人體的危害。冬天,人們常常緊閉門窗,室內(nèi)外空氣不能流通,不僅室內(nèi)空氣中甲醛的含量會增加,氡氣也會不斷積累,甚至達(dá)到很高的濃度。
優(yōu)點:效果好,無成本 缺點:時間長,一般要三年以上甲醛才可以去除。
物理吸附法
漢紫對于低濃度有機氣體具有非常好的吸附性能,已被廣泛用于捕集二惡英、甲醛、VOCs等污染物。其結(jié)構(gòu)特點是孔隙多,具有很強的吸附力,最好選擇顆粒比較小的,吸附有機氣體主要受其微孔結(jié)構(gòu)影響,為了深入探討表面物種的作用以及吸附質(zhì)-吸附劑之間的相互作用機制,中國科學(xué)院過程工程研究所采用氯苯作為二惡英的模式物,研究了上氯苯的吸附特性,并通過TPD-MS、XPS、FTIR、Raman等表征方法闡明了氯苯與表面物種的作用關(guān)系。研究結(jié)果表明由于苯環(huán)上氯原子的強吸電性,氯苯能夠與的酯基官能團以弱化學(xué)鍵的形式結(jié)合,并在脫附過程中引起上酯基向羧基官能團的轉(zhuǎn)化,同時的石墨微晶結(jié)構(gòu)也由于氯苯的吸附作用而受到破壞。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金(No.21177129)和國家“863”項目(No.2012AA062501)的資助,研究成果已發(fā)表于Chemical Engineering Journal (2014, 236, 506-512)。
優(yōu)點:效果好,無二次污染。缺點:遇水化泥
折疊傳統(tǒng)方法
300克紅茶泡熱茶兩臉盆水,放入居室中,并開窗透氣,48小時內(nèi)室內(nèi)甲醛含量將下降90%以上,刺激性氣味基本消除。還有就是選擇在室內(nèi)放一些菠蘿等水果。
優(yōu)點:感官上好像氣味小了。 缺點:只是用一種氣味把裝修的氣味遮蓋了,有害氣體一直還存在于房間中。
折疊植物除味法
低度污染可選擇植物去污:一般室內(nèi)環(huán)境污染在輕度污染可采用植物凈化。根據(jù)房間的不同功能、面積的大小選擇和擺放植物。
優(yōu)點:安全無副作用 缺點:有一定效果,但只能起到輔助作用。
折疊竹炭吸附法
竹炭是是公認(rèn)的吸毒能手,活性炭口罩、防毒面具都用它。竹炭比一般木炭吸附能力強2-3倍,由于價格便宜,也是市民家中去除裝修污染常用材料。竹炭對甲醛其實是吸附而不是吸收,由于這種吸附的不牢固性,當(dāng)吸附達(dá)到飽和值后,甲醛可能會重新釋放出來??梢詫⒅裉堪胖脙扇旌?,拿到太陽底下曬一曬,然后再重新使用。
優(yōu)點:天然無污染,價格便宜。缺點:對苯有點效果,對甲醛基本沒有效果,而且容易飽和
折疊生態(tài)去除法
通過負(fù)離子轉(zhuǎn)換器技術(shù)、納子富勒烯負(fù)離子釋放器技術(shù)、生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)等尖端科技生成生態(tài)級負(fù)氧離子。生態(tài)級負(fù)氧離子粒徑小、活性高、遷移距離遠(yuǎn),可以主動捕捉空氣中的粉塵、顆粒等污染物,同時可以殺滅細(xì)菌病毒等,對甲醛等污染物的清除率達(dá)99%以上,是目前最安全有效的空氣凈化手段。
折疊編輯本段裝修危害
剛剛裝修的室內(nèi)會有甲醛滲出,對人體造成傷害,甲醛的揮發(fā)期根據(jù)裝修材料的不同時間也有所不同,一般的揮發(fā)期在3到15年。所以新裝修的房子應(yīng)該找專業(yè)的機構(gòu)進(jìn)行檢測和治理。