Формальдегид что это такое
Формальдегид: опасность, влияние на организм, где содержится
Формальдегид – это простейший представитель альдегидов. Наверняка абсолютно все хоть раз слышали об этом веществе: оно пользуется огромной популярностью в самых разных сферах – начиная производством продуктов питания, присутствующих в рационе каждого человека, и заканчивая изготовлением мебели. И, наверное, все слышали, что влияние на организм человека весьма негативное.
В составе продуктов питания формальдегид можно распознать под кодовым значением Е240. В народе его называют муравьиным альдегидом или альдегидом муравьиной кислоты.
Наиболее привычная форма для вещества – газ. Он легко растворяется в разного рода жидкостях, благодаря чему его активно применяют в промышленности: например, без водного раствора формальдегида не обойтись в работе со спрессованной древесиной – именно поэтому часто можно слышать о том, что от мебели исходит запах формальдегида. Впрочем, пахнут новые шкафы и стулья не только им – любую деревянную мебель сопровождает целый букет запахов.
Формальдегид также активно задействуют в производстве изделий из пластика, в изготовлении смол, лакокрасочных изделий, текстиля, кожных изделий и бытовой химии. В производстве косметики Е240 используют как сильный консервант – он отвечает за продолжительность хранения уходовой и декоративной косметики.
Чистый формальдегид имеет насыщенный специфический запах. Никакого цвета газ не имеет – определить его присутствие можно только при помощи обоняния.
Е240 в производстве продуктов питания применяют редко из-за достаточно высокого показателя канцерогенности.
Что такое формальдегид: узнаем больше о веществе
Формальдегид – это бесцветный газ с резким запахом, прекрасно растворяющийся в воде и спиртовой среде. Влияние на организм человека до конца не изучено, однако с уверенностью можно отнести его к категории ядов. Эффект от употребления формальдегида аналогичен эффекту от употребления мышьяка: наибольший вред испытывают органы дыхания, мозг, слизистая глаз и носа. Основными симптомами интоксикации считаются:
При слишком сильном отравлении возможны паралич, судороги, потеря слуха и даже кома.
Основным сырьем для производства формальдегида служит метанол. Окисление осуществляется в присутствии серебряного катализатора, для протекания реакции необходима температура не ниже 650 градусов.
Формальдегид способен самостоятельно вырабатываться как в организме человека, так и в организме животного. Он крайне важен для исправной выработки незаменимых аминокислот, а также строительства белков. В естественном виде формальдегид содержится также в некоторых фруктах, в частности – яблоках и грушах.
Раньше формальдегид применялся преимущественно в фармацевтической промышленности и медицинских лабораториях. В наши дни встретить его можно и во многих других отраслях.
История применения формальдегида
Впервые работы с формальдегидом начались в середине 19 столетия. Открыл соединение миру российский ученый Бутлеров в 1859 году.
Благодаря способности ускорять денатурации белков еще в 19 веке формальдегид применялся в кожевенном производстве – там он выполнял роль дубителя. С началом развития киноиндустрии рассматриваемое вещество нашло свое место в изготовлении кино- и фотопленки.
Коме того, формальдегид с самого своего открытия стал широко применяться в медицине и производстве лекарственных препаратов – он является мощным антисептиком, поэтому медики задействовали его во время проведения хирургических манипуляций, а также для консервации биологических материалов. Высококонцентрированные растворы использовали для прижигания свежих ран.
Формула формальдегида и его свойства
Химическая формула формальдегида: CH2O.
Физические свойства
Визуально формальдегид представляет собой бесцветный газ с характерным запахом. Даже в низких концентрациях вещество способно вызывать раздражение органов зрения и органов дыхания. Активность формальдегида снижается при понижении температуры.
Химические свойства
Наиболее активно рассматриваемое вещество реагирует со слабыми нуклеофилами. Оно также с легкостью вступает во все реакции, характерные для алифатических альдегидов. Формальдегид не способен вступать в реакцию с простыми эфирами.
Качественной реакцией формальдегида считается его взаимодействие с хромотроповой кислотой, а также с резорцином и фуксинсернистой кислотой.
Формальдегид способен конденсироваться с фенолами, карбамидом и различными белковыми соединениями.
В нормальных условиях формальдегид плохо растворяется в диэтиловом и этиловом спирте, хлороформе, ацетоне и бензоле.
Получение формальдегида
Как уже было сказано выше, впервые формальдегид был получен в 1859 году Бутлеровым, спустя 8 лет производством вещества занялся Гофман, а в 1882 году точную методику выделения вещества описал Кекуле.
Производство формальдегида приобрело промышленные масштабы благодаря немецкой фирме Mercklin und Lösekann в 1889 году. А в 1910 году уже друга крупная компания начала синтезировать рассматриваемое соединение с применением серебряного катализатора.
Основным методом получения формальдегида считается окисление метанола. Реакция проводится в присутствии серебряного катализатора. Формула реакции выглядит следующим образом:
В процессе соединения компонентов крайне важно поддерживать температуру на отметке 650 градусов и внимательно следить за показателем атмосферного давления. Данная методика изучена и освоена в совершенстве – благодаря ей у специалистов есть возможность получать качественный чистый формальдегид. Более 80% вещества в мире производят именно таким образом. При замене серебряного катализатора другим требуется изменение температуры, при которой протекает реакция. Так, в случае с железно-молибденовым катализатором необходимо поддержание температуры на отметке 300 градусов.
Вторым по популярности считается способ получения формальдегида посредством дегидрирования метана (в процессе осуществляется отщепление водорода от органического соединения):
Данная методика предполагает использование цинк-медных катализаторов и поддержание температуры на отметке 600 градусов. В результате можно получить чистые формальдегид, полностью избавленный от воды.
Кроме того, в лабораторных условиях можно получить формальдегид методом разложения формиата цинка и методом деполимеризации параформа.
Реакции с формальдегидом
Формальдегид, как и прочие альдегиды, принимает активное участие в реакциях нуклеофильного присоединения. В процессе присоединения к веществу спиртов происходит образование ацеталей.
При смешивании формальдегида с ацетиленом получают бутадиен. Для правильного протекания реакции крайне важно присутствие углеводов, в частности – гексозы.
При попадании в водные растворы формальдегид присоединяет к себе молекулу воды, становится неустойчивым соединением.
CH2OH + 4Cu(OH)2 → CO2 + 2Cu2O + 5h3O
Реакция окисления формальдегида:
При окислении формальдегида в присутствии перманганатом или соединений хрома альдегиды окисляются до карбоновых кислот.
В процессе горения формальдегида образуются оксид углерода и обычная вода и выделяется небольшое количество тепла.
Влияние формальдегида на организм человека
В первую очередь необходимо дать четкий ответ на вопрос, опасен ли формальдегид и какое влияние на организм человека он оказывает. Так, в России данное вещество принадлежит ко второму (из пяти существующих) классу опасности – то есть, веществам с высокой степенью опасности. Действие соединений, принадлежащих ко второму классу, мало чем отличается от действия соединений первого класса опасности. Они также нарушают целостность кожного покрова и даже вызывают некроз тканей, причем чем выше концентрация – тем серьезнее последствия. При попадании в воду формальдегид вызывает постепенное отравление обитателей подводного мира.
Степень опасности конкретной разновидности формальдегида зависит от следующих показателей:
Формальдегид, содержащийся в воздухе в свободном состоянии, может быть опасен для кожных покровов и слизистых оболочек. При особенно высоких концентрациях данное соединение способно провоцировать появление сыпи, зуда и раздражения. При вдыхании формальдегида возможно возникновение головных болей.
Однако, не все так плохо. Формальдегид начали применять в производстве лекарственных препаратов и пищевой промышленности еще в 20 столетии. Так, встретить данное соединение можно в составе мазей, растворов, присыпок и вакцин. Добавка препятствует развитию патогенной микрофлоры и продлевает срок годности лекарственных препаратов. Отсюда следует, что в небольших количествах вещество не так опасно, как кажется на первый взгляд.
Влияние формальдегида на взрослых
По данным Всемирной Организации Здравоохранения использования формальдегида в производстве продуктов питания небезопасно, более того – специалисты не рекомендуют не только вводить соединение в состав пищи, но и держать его рядом с продуктами питания. Формальдегид может спровоцировать острое отравление, раздражение слизистых оболочек. Кроме того, стоит отметить негативное воздействие рассматриваемого соединения на состав крови. Строго не рекомендуется употреблять формальдегид людям с повышенным риском образования злокачественных новообразований.
Смертельной дозой для взрослого человека считается полная чайная ложка формальдегида.
Влияние формальдегида на детей
Формальдегид, как уже было сказано выше, крайне опасен для взрослых и еще более опасен для детей и беременных женщин. Влияние на организм крайне негативное. Избегать добавки стоит также людям с аллергией, астмой и другими заболеваниями дыхательных путей.
Если взрослые люди с хорошим здоровьем могут ощутить негативное воздействие формальдегида только при употреблении его в пищу или при работе с большими объемами вещества, то дети подвержены отрицательному влиянию соединения и в других формах. Так, например, опасность для малышей представляет мебель, в обработке которой применялся формальдегид.
Многие специалисты связывают появление астмы у детей с вдыханием паров формальдегида.
Вред формальдегида и симптомы отравления
Наиболее широко формальдегид применяется в производстве мебели и строительстве. Люди, регулярно взаимодействующие с рассматриваемым соединением, особенно подвержены отрицательному воздействию паров. Одноразовое вдыхание формальдегида, в целом, безопасно, а вот при продолжительном взаимодействии с данным веществом могут дать о себе знать неприятные симптомы, сигнализирующие об отравлении организма.
Формальдегид представляет собой крайне опасный для здоровья газ, который может спровоцировать появление следующих проблем со здоровьем:
При регулярном вдыхании формальдегида могут проявиться следующие заболевания:
При попадании формальдегида на кожу может появляться сыпь, наблюдаться расслоение ногтевых пластин и жжение.
Стоит отметить, что особенностью формальдегида считается следующее: чем чаще и дольше вы вдыхаете пары этого соединения, тем выше восприимчивость организма к нему.
Специалисты рекомендуют избегать работы с формальдегидом людям, страдающим от хронических заболеваний органов дыхательной системы. Наибольший вред от данного соединения испытывают работники, занятые в следующих отраслях:
При частой работе с формальдегидом велик риск появления злокачественных новообразований.
Симптомы отравления формальдегидом
Симптомы отравления формальдегидом проявляются не сразу – им нужно время. Так, ухудшение самочувствия человек начинает испытывать спустя 12 часов с момента отравления. Если до этого момента не предпринять определенные мероприятия по предупреждению возникновения негативных последствий, человек может ощутить следующие симптомы:
Помощь при отравлении
В случае острого отравления парами формальдегида необходимо предпринять следующие действия:
Дабы избежать отравления при работе с формальдегидом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.
Сферы применения формальдегида
Формальдегид обладает высокой химической активностью. Наиболее широкое распространение вещество получило в науке и промышленности.
Формальдегид в пищевой промышленности
В большинстве стран эта пищевая добавка запрещена. Однако, это не значит, что вы точно не найдете на полке магазина продукты, в состав которых входит формальдегид – некоторые производители просто не указывают Е240 в списке ингредиентов.
Так, например, обнаружить формальдегид можно в икре низкого качества, в мясных и колбасных изделиях. Впрочем, производители клянутся, что используют формальдегид в минимальных количествах, так что их продукты не способны нанести вред здоровью человека.
Формальдегид в биологии
Очень широкое распространение формальдегид получил в биологии: там его применяют для сохранения медицинских образцов. Раствор данного вещества позволяет сохранить целостность тканей и подготовить препараты. Формальдегид необходим для предотвращения жизнедеятельности патогенных микроорганизмов.
Однако, данное соединение не способно полностью предотвратить разрушение тканей – для того чтобы образцы сохранялись на протяжении долгого времени необходима дополнительная пластификация, в ходе которой ткани заменяются полимерами.
Формальдегид в медицине
В медицине рассматриваемое соединение применяется в качестве антисептика, способного устранить большую часть бактерий и белков. Кроме того, формальдегид получил большое распространение в лечении бородавок, в устранении паразитов.
Немного реже формальдегид применяют в производстве некоторых вакцин.
Добавку также вводя в средства личной гигиены – они необходимы для предотвращения роста бактерий.
Формальдегид в промышленности
Формальдегид необходим для обработки многих искусственных материалов, в частности – смол. Кроме того, он применяется для обработки изделий из пластмасс.
Вещество используют в обработке одежды – оно необходимо для того чтобы сделать ткани более устойчивыми к воздействию внешних факторов, защитить их от выгорания и вымывания краски.
Формальдегид необходим в обработке древесины и изделий из нее, поэтому часто от мебели исходит характерный запах.
Вещество используется в изготовлении лакокрасочных изделий.
Формальдегид в природе
Встретить формальдегид можно не только на крупных предприятиях – обнаружить его можно и в живой природе. Так, данное вещество является важным компонентом обмена веществ, поскольку связано с синтезом тетрагидрофолиевой кислоты в организме. Такой формальдегид не представляет опасность для здоровья и с легкостью выводится почками.
Также формальдегид содержится в воздухе. Его концентрация особенно высока в крупных промышленных городах.
Нормы выделения формальдегида
Объем формальдегида определяется классом эмиссии. Так, существуют следующие нормы:






