Формальдегид

Формальдегид (от лат. formica — муравей), рекомендуемое международное название метаналь, устаревшее — муравьиный альдегид (CH2=O). Формальдегид представляет собой бесцветный газ с острым запахом, относится к гомологическому ряду алифатических альдегидов.

Широкое распространение (известность) в обиходе получил формалин – 40%-водный раствор формальдегида. Формалин обладает способность свёртывать белки, поэтому он применяется для дубления желатина при производстве кинофотоплёнки. Используется для консервации биологических материалов (создание анатомических и других препаратов), а также в медицине, как антисептик (формидрон — аптечный препарат, смесь растворов формальдегида и одеколона).

Формальдегид нашел широкое применение при производстве пластмасс (таких, как фенопласт и аминопласты), искусственных волокон, из него получают пентаэритрит (сырьё для производства взрывчатых веществ и пластификаторов), триметилопропан.

Наибольшее распространение формальдегид получил в качестве компонентов фенол-формальдегидных смол, которые используются при производстве древесностружечных материалов, литейных форм и стержней, производстве теплоизоляционных материалов, синтетических жирных кислот, линолеума, толя, рубероида, пергамина, пенопласта, синтетических материалов.

Рис.1. Изготовление литейных стержней, изготовление каменной ваты, изготовление МДФ, ДСП, ОSВ плиты.

Основной способ получения формальдегида — окисление метанола:

2CH₃OH + O₂ → 2HCHO + 2H₂O

Окисление метанола в формальдегид проводится с использованием серебряного катализатора при температуре 650 °C и атмосферном давлении. Это хорошо освоенный технологический процесс, и 80 % формальдегида получается именно по этому методу. Недавно разработан более перспективный способ, основанный на использовании железо-молибденовых катализаторов. При этом реакция проводится при 300 °C. В обоих процессах степень превращения составляет 99 %.

Формальдегид хорошо растворяется в воде, температура плавления -118 ⁰С, температура кипения -19 ⁰С, температура самовоспламенения — 435 °C.

Основные пути появления токсичных веществ в технологических процессах с использованием фенолоформальдегидных смол:

1. Остаточный метанол (метиловый спирт) в формальдегиде.

Промышленный формальдегид всегда содержит примеси метилового спирта(см. способ получения). Примесь метилового спирта усиливает токсичность формальдегидных смол .

• Остаточный формальдегид в формальдегидных смолах.

При синтезе формальдегидных смол поликонденсация формальдегида не проходит до конца и останавливается на стадии равновесия, при которой формальдегидная смола содержит 0,1..0,5% массовых частей формальдегида. При изготовлении смолосодержащих материалов остаточный формальдегид может сорбироваться на частицах наполнителя, а затем выделятся в окружающую среду. Ситуация с остаточным формальдегидом усугубляется также тем, что часть формальдегида содержится не в свободном виде, а в виде олигомерных соединений с водой – олигометиленгликолей и не обнаруживается обычными методами определения свободного формальдегида:

СН₂О              +          Н₂О     →        НО–СН₂–ОН

формальдегид                       вода    метиленгликоль

n(НО–СН₂–ОН)         →        Н – (ОСН₂)_n – ОН

При температурах от 160°С до 175°С олигомеры разрушаются и выделяют свободный формальдегид.

3. Отщепление свободного формальдегида от формальдегидной смолы в процессе производства.

Отвержденная формальдегидная смола, склонна к термической деструкции и, начиная с температуры 135..155°С происходит активное отщепление свободного формальдегида за счет разрушения метилольных (-CН₂-ОН) групп и метиленэфирных связей (-СН₂-О-СН₂-).

4. Выделение токсичных веществ при горении.

Отвержденные карбомидо-формальдегидные и фенолоформальдегидные смолы очень сильно горят, естественно выделяя при этом вредные вещества: формальдегид, фенол, оксид углерода, аммиак. Кроме того, формальдегид сам вспыхивает при температуре 430°С.

5. Постоянное выделение формальдегида в процессе хранения.

При обычных условиях хранения отвержденные формальдегидные смолы постоянно отщепляют формальдегид за счет естественного разложения метилольных групп и метиленэфирных связей. Кроме формальдегида выделяется метанол (метиловый спирт) и фенол из феноло-формальдегидной смолы. Дело в том, что отвержденные формальдегидные смолы относятся к неравновесным полимерам, т.е. способны выделять собственный мономер (формальдегид) при изменении режима равновесия, например при повышении температуры.

Тщательная локализация источников газовыделений, очистка вентиляционного воздуха перед выбросом в атмосферу является неотъемлемой частью технологических процессов, использующих фенолоформальдегидные смолы.

На помощь приходят проверенные временем абсорбционно-биохимические установки (АБХУ), предназначены для мокрой очистки вентиляционного воздуха от вредных органических веществ (фенол, формальдегид, триэтиламин и т. д.).

Установки как показала практика не боятся ни взвешенных ни смолистых веществ.

Рис. 2. Общие виды установок АБХУ.

Формальдегид обладает высокой токсичностью, негативно воздействует на генетический материал (обладает мутагенными свойствами), репродуктивные органы, дыхательные пути,  слизистые оболочки, кожный покров особенно на зрительные органы и сетчатку глаз (особенно при совместном присутствии метилового спирта). При любых путях поступления в организм человека формальдегид быстро и полно всасывается и, в частности, накапливается в костном мозге. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Это связано с превращением формальдегида в организме человека в метанол и муравьиную кислоту, наиболее полно эта реакция происходит в печени. Формальдегид раздражает верхние дыхательные пути, вызывает появление носоглоточного рака и дегенеративные процессы в паренхиматозных органах, нарушает обмен витамина С. Есть данные о том, что это вещество может приводить к лейкозам. ПДК в атмосферном воздухе 0,003 мг/м3, в воде водоемов хозяйственно-бытового пользования 0,05 мг/л. Порог восприятия запаха формальдегида находится в пределах 0,07-0,4 мг/м3.

Прошу заметить, только предприятии ООО «Газоочистка инжиниринг» правопреемник УП «Промышленные экологические системы» обладает евразийским патентом на данный способ очистки вентиляционного воздуха.

Компании которые пытались подделать и скопировать АБХУ не добились успеха на рынке газоочистного оборудования.