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折疊編輯本段基本信息
中文名稱(chēng):甲醛
英文名稱(chēng):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據
1.性狀:一種無(wú)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(diǎn)(℃):56(氣體);83(37%水溶液,閉杯)
6.沸點(diǎn)(℃):-19.5(氣體);98 (37%水溶液)
7.熔點(diǎn)(℃):-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)分配系數的對數值(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。水溶液濃度較高可達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(huì )發(fā)生聚合。
18.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-570.77
19.氣相標準聲稱(chēng)熱(焓)( kJ·mol-1) :-108.57
20.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) :218.76
21.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1):-102.5
存儲方法 22.氣相標準熱熔(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。
2.采用襯防腐材料的200L(53USgal)鐵桶包裝,凈重200~210kg,汽車(chē)或槽車(chē)運輸。甲醛水溶液不穩定,甲酸和多聚甲醛濃度隨時(shí)間增加而增加,且與溫度有關(guān)。低溫貯存能使酸度降至較低,但為防止聚合,可添加甲醇或甲基、乙基纖維素之類(lèi)的穩定劑阻聚。按有毒化學(xué)品規定貯運。
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(jiǎn)單、原料供應充足的大眾化工產(chǎn)品,是甲醇下游產(chǎn)品樹(shù)中的主干,世界年產(chǎn)量在2500萬(wàn)噸左右,30%左右的甲醇都用來(lái)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(cháng)距離運輸,所以一般都在主消費市場(chǎng)附近設廠(chǎng),進(jìn)出口貿易也很少。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(guò)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]
總反應是放熱反應,但50~60%的甲醛是通過(guò)氧化反應生成,而其余部分是通過(guò)氫反應生成。副產(chǎn)物為一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇轉化率80%,收率以甲醇計為85%~90%。該法技術(shù)成熟,收率高,國內外生產(chǎn)廠(chǎng)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(guò)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(shí),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(wú)水甲醛,同時(shí)副產(chǎn)氫氣。該工藝是具吸引力的甲醛制備方法。其進(jìn)展關(guān)鍵在于過(guò)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,在銀催化劑作用下控制反應溫度 為600~650℃,壓 力0.3~0.5MPa:
反應結束后,將反應物急冷至80~85℃,用水吸收,然后蒸餾,蒸出未反應的甲醇,釜液經(jīng)陰離子交換樹(shù)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(dòng)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(chēng)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(shù)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)、醫藥、染料等。福爾馬林具有殺銀鏡反應,使試管內壁上附著(zhù)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生成紅色沉淀氧化亞銅。2.甲醛的用途非常廣泛,合成樹(shù)脂、表面活性劑、塑料、橡膠、皮革、造紙、染料、制藥、農藥、照相膠片、炸藥、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐過(guò)程中均要用到甲醛,可以說(shuō)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(gè)限量,有一個(gè)標準,一旦使用超越了標準和限量,就會(huì )帶來(lái)不利的一面。1)木材工業(yè) 用于生產(chǎn)脲醛樹(shù)脂及酚醛樹(shù)脂,由甲醛與尿素按一定摩爾比混合進(jìn)行反應生成。 2)紡織業(yè) 服裝在樹(shù)酯整理的過(guò)程中都要涉及甲醛的使用。服裝的面料生產(chǎn),為了達到防皺、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,可浸制生物標本,其稀溶液(0.1—0.5%)農業(yè)上可用來(lái)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(zhù)和使用過(guò)程中,會(huì )逐漸釋出游離甲醛,通過(guò)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(huì )對眼睛產(chǎn)生刺激。甲醛能引發(fā)過(guò)敏,還可誘發(fā)癌癥。廠(chǎng)家使用含甲醛的染色助劑,特別是一些生產(chǎn)廠(chǎng)為降低成本,使用甲醛含量高的廉價(jià)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(wú)色,有刺激氣味、易溶于水。35%~40%的甲醛水溶液俗稱(chēng)福爾馬林,具有防腐殺菌性能,可用來(lái)浸制生物標本,給種子消毒等。 甲醛具有防腐殺菌性能的原因主要是構成生物體(包括細菌)本身的蛋白質(zhì)上的氨基能跟甲醛發(fā)生反應。 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(shù)脂生產(chǎn)。生物標本浸制。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,用于電鍍溶液的分析及電鍍鋅添加劑的配制等。
折疊編輯本段安全信息
折疊風(fēng)險術(shù)語(yǔ)
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(yǔ)
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生意見(jiàn)。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.穿戴適當的防護服、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(可能的話(huà),出示其標簽)。
S51:Use only in well ventilated areas. 僅在通風(fēng)良好的場(chǎng)所使用。
折疊編輯本段系統編號
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)數據
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、肺部嚴重損害;
人吸入12~24mg/m3,鼻、咽粘膜嚴重灼傷、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(shí)/天,3天/周,35周,發(fā)現氣管及支氣管基底細胞增生及生化改變;
人吸入20~70mg/m3長(cháng)時(shí)間,食欲喪失、體重減輕、無(wú)力、頭痛、失眠;
人吸入12mg/m3長(cháng)期接觸,嗜睡、無(wú)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(mén)氏菌4mg/L。哺乳動(dòng)物體細胞突變:人淋巴細胞130umol/L。姊妹染色體交換:人淋巴細胞37pph。
4、生殖毒性:大鼠經(jīng)口較低中毒劑量(TDL0):200mg/kg(1天,雄性),對精子生存有影響。大鼠吸入較低中毒濃度(TCL0):12ug/m3,24小時(shí)(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(dòng)物陽(yáng)性;人類(lèi)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膜炎、角膜炎、鼻炎、支氣管炎等。重點(diǎn)發(fā)生喉痙攣、聲門(mén)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??诜苽谇缓拖?,可發(fā)生胃腸道穿孔、休克和肝腎損害。長(cháng)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(chǎng)所空氣中有毒物質(zhì)較高容許濃度為0.5mg/m3。
折疊編輯本段分子結構數據
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)數據
1、疏水參數計算參考值(XlogP):1.2
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:1
4、可旋轉化學(xué)鍵數量:0
5、互變異構體數量:無(wú)
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):17.1
7、重原子數量:2
8、表面電荷:0
9、復雜度:2
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學(xué)鍵立構中心數量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構中心數量:0
15、共價(jià)鍵單元數量:1
折疊編輯本段生態(tài)學(xué)數據
1、代謝和降解:環(huán)境中甲醛的主要污染來(lái)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(guò)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)區土壤中吸附的甲醛含量可達180-720mg/kg干土。土壤的污染可導致地下水污染,水中甲醛含量可以比表層土高出10-20倍。
甲醛在環(huán)境中頗穩定,當水中甲醛濃度為5mg/L時(shí)(20℃),觀(guān)察結果表明,5天內可以保持恒定。水中甲醛濃度為<20mg/L時(shí),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(shí),能抑制微生物對有機物的氧化。當水中甲醛含量為500mg/L時(shí),生物耗氧過(guò)程全部中止,水中微生物被殺死。
3、遷移轉化:甲醛由于沸點(diǎn)低又易溶于水,所以主要通過(guò)大氣和水排放進(jìn)入環(huán)境。生產(chǎn)甲醛的工廠(chǎng)其未處理的氣體,當排放高度為18米時(shí),其距工廠(chǎng)250-500米的大氣樣品中,甲醛含量均在0.035mg/m3以上。1000米遠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?chē)髿庵械募兹舛仍谛衢撘韵?。以甲醛作鞣劑生產(chǎn)塑料的企業(yè)周?chē)髿庵械募兹舛染鄰S(chǎng)區100米內為0.012mg/m3;200米處36個(gè)樣品中有15個(gè)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,其中濃度較高的甲醛廢水是生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂的上層焦油廢水,含甲醛量高達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,容器內壓增大,有開(kāi)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)與穩定性
1.甲醛是簡(jiǎn)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。
又相當于二元醛。在與弱氧化劑的反應中,每摩爾HCHO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(chēng)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,特別容易發(fā)生聚合反應。
2.有毒,吸入甲醛蒸氣會(huì )引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結膜炎等。當誤服甲醛液時(shí),應立即用水洗胃,再服用3%碳酸銨或15%醋酸銨100ml。甲醛接觸皮膚,會(huì )引起灼傷,應用大量水沖洗,再用肥皂水或3%碳酸氫銨溶液洗滌。操作現場(chǎng)采用敞開(kāi)式廠(chǎng)房,自然通風(fēng)??諝庵写笕菰S濃度10*10-6。操作人員應穿戴防護用具。
3. 存在于煙葉、主流煙氣、側流煙氣中。
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(guò)室內空氣的流通,可以降低室內空氣中有害物質(zhì)的含量,從而減少此類(lèi)物質(zhì)對人體的危害。冬天,人們常常緊閉門(mén)窗,室內外空氣不能流通,不僅室內空氣中甲醛的含量會(huì )增加,氡氣也會(huì )不斷積累,甚至達到很高的濃度。
優(yōu)點(diǎn):效果好,無(wú)成本 缺點(diǎn):時(shí)間長(cháng),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。其結構特點(diǎn)是孔隙多,具有很強的吸附力,選擇顆粒比較小的,吸附有機氣體主要受其微孔結構影響,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(guò)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(guò)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)鍵的形式結合,并在脫附過(guò)程中引起上酯基向羧基官能團的轉化,同時(shí)的石墨微晶結構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(diǎn):效果好,無(wú)二次污染。缺點(diǎn):遇水化泥
折疊傳統方法
300克紅茶泡熱茶兩臉盆水,放入居室中,并開(kāi)窗透氣,48小時(shí)內室內甲醛含量將下降90%以上,刺激性氣味基本消除。還有就是選擇在室內放一些菠蘿等水果。
優(yōu)點(diǎn):感官上好像氣味小了。 缺點(diǎn):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:一般室內環(huán)境污染在輕度污染可采用植物凈化。根據房間的不同功能、面積的大小選擇和擺放植物。
優(yōu)點(diǎn):安全無(wú)副作用 缺點(diǎn):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(jià)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(shí)是吸附而不是吸收,由于這種吸附的不牢固性,當吸附達到飽和值后,甲醛可能會(huì )重新釋放出來(lái)??梢詫⒅裉堪胖脙扇旌?,拿到太陽(yáng)底下曬一曬,然后再重新使用。
優(yōu)點(diǎn):天然無(wú)污染,價(jià)格便宜。缺點(diǎn):對苯有點(diǎn)效果,對甲醛基本沒(méi)有效果,而且容易飽和
折疊生態(tài)去除法
通過(guò)負離子轉換器技術(shù)、納子富勒烯負離子釋放器技術(shù)、生態(tài)負離子生成芯片技術(shù)等尖端科技生成生態(tài)級負氧離子。生態(tài)級負氧離子粒徑小、活性高、遷移距離遠,可以主動(dòng)捕捉空氣中的粉塵、顆粒等污染物,同時(shí)可以殺滅細菌病毒等,對甲醛等污染物的清除率達99%以上,是目前安全有效的空氣凈化手段。
折疊編輯本段裝修危害
剛剛裝修的室內會(huì )有甲醛滲出,對人體造成傷害,甲醛的揮發(fā)期根據裝修材料的不同時(shí)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該找專(zhuān)業(yè)的機構進(jìn)行檢測和治理。