Что такое Формальдегид, где используют и почему в нем держать умерших животных

Формальдегид (синонимы: метаналь, муравьиный альдегид, метилальдегид; химическая формула CH2O) — это бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. Получают это вещество в промышленных масштабах путем окисления метанола. В материале статьи мы более детально обсудим источники выделения формальдегида, через сколько времени он выветривается, нормы содержания H2СО в воздухе, влияние формальдегида на организм, симптомы отравления канцерогеном.

Что такое формальдегид

Формальдегид – химическое соединение, обладающее резким запахом, способное растворяться в жидкости и возгораться. Формалин – это 40%-ный водный раствор формальдегида.

Химические характеристики яда представляют угрозу для человеческого здоровья и жизни. Если выпить формальдегид в количестве от 35 до 90 мг, можно умереть.

Вещество получают промышленным путем при окислении метанола. Формалин относится к первому классу опасности, так как способен влиять на клеточном уровне. Яд может проникнуть во внутренние органы в результате произошедших химических взаимодействий, а также образоваться в живых организмах из прочих веществ. Метанол содержится во многих средствах бытовой химии.

Человек регулярно подвергается воздействию негативных паров, однако однократное вдыхание формалина, как правило, не провоцирует тяжелые последствия.

Запах формальдегида крайне острый и неприятный. Однако обнаружить яд самостоятельно практически нереально: для этого требуются специальные приборы и реагенты.

Запах формалина можно охарактеризовать как специфический. На данный момент в аптечных сетях реализуется антисептическое средство «Формидрон», в состав которого входит формальдегид. Применять средство следует осторожно, избегая вдыхания паров.

Допустимой дозой содержания вещества является до 0,2% в косметических средствах и до 0,1 % в ополаскивателях для рта. В медикаментах его содержание не должно превышать 0,5%. Средства, включающие 5% данного соединения, также могут использоваться, однако противопоказаны для нанесения на область лица.

Предельно допустимая концентрация в косметических средствах, в частности, шампунях и пенах для купания, составляет 0,1%, при этом только у 1 человека из 75 000 зафиксирована негативная кожная реакция.

Как следует из описания, формалин – один из опасных ядов, способных нарушить работу внутренних органов и спровоцировать смерть человека.

Сфера применения

Вещество используют преимущественно в медицине и промышленности. Данное соединение включено в состав лаков для ногтей, средств для ухода за волосами. Небольшая его доза входит в некоторые косметические препараты в качестве дезинфицирующего вещества и консервантов, включена в состав кремов, дезодорантов, шампуней, ополаскивателей для рта.

Источники отравления химическими соединениями подразделяются на несколько классов опасности, обусловленными их свойствами. Формальдегид относится к сильным токсинам, имеет способность взрываться, оказывает отрицательное воздействие на человека при внутреннем проникновении.

Существует большое количество источников интоксикации. К ним относятся:

• газовые плиты;
• выхлопные газы транспортных средств;
• клей;
• медикаменты;
• средства бытовой химии;
• косметика;
• ковровые покрытия;
• дым табака и электронных сигарет;
• удобрения и другие.

Максимальная концентрация наблюдается при повышенной влажности и высоких температурах.

Свойства формалина используют в качестве дезинфекции медицинского оборудования и приборов, для стерилизации предметов, лечения опрелостей и поражений кожи, а также снижения потливости.

Применение формалина исключительно наружное: вдыхать и пить раствор крайне опасно для жизни. Его применяют для местной дезинфекции, в качестве дезодорирующего и вяжущего средства. Кроме того, раствор в разведенном виде используют для спринцевания.

Чаще всего вещество встречается в химической промышленности, в производстве красок, бумажной продукции, смол, текстиля и пластики. Соединение нашло свое применение также в деревообрабатывающей промышленности, в изготовлении напольных покрытий, переработке шкур животных, в качестве антисептического и противомикробного средства, а также при изготовлении дрожжей.

Воздействие на человека

Влияние соединения на человеческое тело крайне неблагоприятное: оно может вызвать сильнейшее отравление и приравнивается к интоксикации мышьяком. Под воздействием паров страдает мозг, дыхательная система, слизистые поверхности. Вред формальдегида для человека заключается в тяжелой интоксикации внутренних органов. Из наиболее тяжелых последствий можно отметить:

• отек легочной системы и гортани, провоцирующий трудность дыхания, дыхательную недостаточность, что нередко является причиной смертельного исхода;
• воспаление почек;
• нарушение месячных и эндокринные расстройства, приводящие к невозможности зачатия у женщин;
• затруднение мочеиспускания, приводящее к впадению в кому;
• отмирание слизистых оболочек желудка и пищевода;
• внутреннее кровоизлияние.

Вреден ли для человека формальдегид? На этот вопрос однозначно можно ответить положительно.

При регулярном вдыхании паров у человека может усиливаться чувствительность к яду, что в конечном итоге приводит к более серьезным осложнениям.

Кроме того, яд негативно воздействует на внутренние органы: печень, почки, дыхательную и зрительную системы, а также является мощным аллергеном. Формалин оказывает канцерогенное воздействие на плод, приводя к мутации клеток, разрушает нервные ткани и зрительный каналы. Проникнув в кровеносное русло, он вступает в реакцию с белками крови и синтезируется в муравьиную кислоту, которая тяжело выводится из внутренних органов.

Каково воздействие формалина на детей? Малыши наиболее чувствительны к окружающему миру, именно поэтому канцероген может оказать значительное влияние на их организм. При непрерывном взаимодействии с опасными предметами даже его маленькая концентрация может спровоцировать тяжелые осложнения. Вещество может содержаться в детских игрушках, прорезывателях для зубов, сосках, наклейках, пластиковых пупсах.

Последствия отравления

Попасть в человеческое тело канцероген может следующими путями:

• при вдыхании;
• перорально;
• путем непосредственного взаимодействия с кожными покровами.

Стоит отметить, что распространение по всему организму данного соединения неравномерное. Наиболее интенсивно оно оседает в следующих внутренних органах:

• поджелудочной железе;
• слизистых поверхностях кишечной системы;
• лимфе;
• слюнных железах;
• костном мозге.

При случайном или преднамеренном заглатывании у людей могут развиться:

• резкая почечная недостаточность;
• патология печени, характеризующаяся разрушением ее клеток;
• кровотечение слизистых поверхностей желудка;
• некроз пищевода.

Формальдегид может действовать раздражающе на дыхательные органы и привести к данным патологиям:

• бронхиту;
• обструкции легких;
• обострению бронхиальной астмы.

При взаимодействии с кожными покровами соединение может спровоцировать:

• дерматит, который нередко становится хроническим;
• крапивницу, сыпь;
• разрушение ногтей;
• красноту и жжение;
• мокнущую экзему.

Вещество способно разрушать иммунную систему, провоцировать изменение состава крови, снижать показатели лимфоцитов и иммуноглобулина А, поэтому чем опасен формалин, стоит знать каждому, кто хочет уберечься от воздействия яда.

Симптомы интоксикации

Отравление формальдегидом может иметь некоторые особенности, преимущественно со стороны головного мозга и органов дыхания. К ним относятся:

• приступ удушья;
• сильный кашель;
• трудности с дыханием;
• зуд и жжение слизистых поверхностей пищевода и гортани;
• понос и рвота с кровяными прожилками;
• интенсивная жажда;
• побледнение кожи;
• колебания настроения;
• упадок сил;
• нарушение сна;
• судорожный синдром;
• расстройство координации;
• головная боль;
• потеря веса.

У людей, часто контактирующих с ядом, признаки могут проявляться в виде аллергических реакций, крапивницы, ломкости ногтей. У женского пола наблюдается сбои менструации, у мужчин – снижение полового влечения.

Высокие концентрации могут привести к токсическому шоку, коме, а также летальному исходу.

Свойства вещества и механизм его получения

Формальдегид относится к гомологическому ряду алифатических альдегидов. В своём нормальном состоянии это бесцветный газ с резким раздражающим запахом. В составе формальдегида могут быть примеси муравьиной кислоты, различных полимеров и метанола. В воде и спиртах вещество обладает хорошей растворимостью. Именно водный раствор формальдегида называется формалином и часто применяется в медицинских целях. Также добавка Е240 может полимеризоваться, иногда произвольно, приобретая твёрдую форму и переходя в триоксан, полиформальдегид, параформальдегид или тетраоксан. При температуре 19,2 градуса Цельсия вещество начинает закипать, а при 118 градусах Цельсия – плавиться. 435 градусов – температура самовоспламенения.

Именно из-за склонности к полимеризации в промышленной сфере его применяют чаще в виде растворов – водных (до 10%) или спиртовых (в 10-процентном спирте до 37%), либо связанным в соединениях в виде параформальдегида или гексаметилентетрамина. Последние подвергаются разведению и реакции с кислотой, в результате чего и выделяется формальдегид.

Промышленное получение добавки происходит в лабораторных условиях путём окисления метанола или метана. Реакции проходят при повышенном давлении, высокой температуре и с использованием катализаторов.

По состоянию на 2015-2016 годы, в мире было произведено около 8,8 миллиона тонн формальдегида. Около 38 процентов объёма всего метанола в мире расходуется для этой цели. Большая часть выработки приходится на страны Европы и Соединённые Штаты Америки. Лидерами в этой отрасли являются компании Dynea, Nexion Specialty Chemicals, BASF.

Добавка Е240 ценится как мощный консервант и антисептик, способный уничтожать значительное количество видов патогенных микроорганизмов и их споры, тем самым увеличивая срок хранения продуктов.

Формальдегид в природе

Достаточно опасное и токсичное вещество метаналь встречается в живой природе. Элемент является одним из компонентов процесса метаболизма, так как связан с обменом производных тетрагидрофолиевой кислоты в организме. При этом в теле человека он обезвреживается посредством окисления, после чего выводится почками.

Кроме того, метаналь присутствует и в атмосфере, особенно высока его концентрация над крупными городами. Существует несколько источников его появления в воздухе:

• фотохимические реакции метана в слоях атмосферы;
• пожары в городах, лесах, на торфяных болотах;
• бытовые и промышленные свалки;
• выделение формальдегида из материалов, его содержащих (например, плит ДСП);
• выбросы предприятий, которые работают с веществом.

После дождей, а также зимой концентрация формальдегида в воздухе природным образом снижается.

В естественной среде вещество усваивается метанотрофными бактериями, которые обитают в водоёмах и почвах.

Табачный дым, некоторые виды натуральных вин, овощей и фруктов, пиво и коньяки также могут выделять метаналь в окружающую среду.

Добавка Е240 – в помощь человеку

Ещё в 20-м веке значительная часть формальдегида потреблялась пищевой промышленностью. На сегодняшний день баланс сдвинулся в сторону химической отрасли: его применяют для производства различных видов смол (фенолоформальдегидных, меламиноформальдегидных и других). Смолы, в свою очередь, используются как элемент для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит, фенопластов и аминопластов, шлифовальных материалов, лаков, клеев, покрытий и грунтовок.

Многие химикаты, например, уротропин, этриол, пентаэритрит, также производятся на основе метаналя.

Несмотря на строгие запреты, некоторые корпорации пищевой отрасли по-прежнему выпускают продукты с добавкой Е240 в составе, например:

• колбасы;
• сосиски;
• сыры;
• копчёности;
• рыбные и мясные консервы.

В России около 10 лет назад ещё было разрешено использование Е240 как пеногасителя и антисептика в процессе переработки сахарной свеклы, а также для изготовления дрожжей.

Формалин – вещество, широко применяемое в медицине и биологии: из-за того, что раствор обладает свойством свёртывания белка, с его помощью осуществляют консервацию биологического материала, дезинфицирующую обработку поверхностей и инструментов.

Существуют лекарственные препараты с формальдегидом в таких формах:

• мази;
• растворы;
• присыпки;
• вакцины.

В средствах личной гигиены консервант Е240 присутствует как компонент, не позволяющий развиваться патогенной микрофлоре. Его можно обнаружить в шампунях, гелях для душа, моющих средствах. С этой же целью может применяться в косметике, средствах по уходу за ногтями, товарами для полости рта.

С помощью формальдегида происходит дубление желатина для производства киноплёнки.

Экологические аспекты  формальдегида

Формальдегид является одним из нормальных метаболитов в организме, связанных с обменом производных системы тетрагидрофолиевой кислоты. Однако он  давно привлек внима­ние гигиенистов, токсикологов и аллергологов с позиций его неблагоприятного воздействия на организмы.  Обезвреживание формальдегида в организмах сводится к его окислению и выведению почками в связанном и свободном состоянии.

Формальдегид  в большом количестве может содержаться в атмосфере, особенно в больших городах и промышленных центрах.

Источниками формальдегида в атмосфере являются:

• фотохимические реакции превращения метана ( и возможно  других углеводородов) в атмосферных слоях;
• лесные,торфяные и городские пожары; свалки бытовых и промышленных отходов;
• выбросы автотранспорта и топочные газы энергетических установок;
• выбросы промышленных  предприятий, использующих формальдегид  в своей деятельности;
• выделение формальдегида из содержащих его материалов ( древесные плиты, фенопластики).

Значительное снижение формальдегида в атмосфере происходит  в зимний период, а также после дождей.
Усвоением  формальдегида в природе занимаются метанотрофные бактерии , в частности метилотрофы — широко распространенные жители различных водоемов ( озер, болот, рек и морей) и почв.

В быту  формальдегид может выделяться из мебели, строительных и отделочных материалов, утеплителей, текстильных материалов, косметических средств и дезинфектантов. Формальдегид содержится в табачном дыму, а также в некоторых видах овощей, фруктов и напитков (натуральные вина, коньяки, пиво).

Например из фенопластиков, древесностружечных и древесноволокнистых плит  может выделяться не полностью прореагировавший  фомальдегид, а также формальдегид, получающийся в ходе деструкции фенолоформальдегидной смолы, например, — при эксплуатации мебели и строительных конструкций во влажном состоянии.

Эмиссия формальдегида из различных материалов или изделий регламентируется соответствующими международными  стандартами, например:

• EN 300:1997, Oriented Strand Boards (OSB) – Definitions, Classification and Specifications
• EN 312-1:1997, Particleboards – Specifications – Part 1: General Requirements for all Board Types
• EN 622-5:1997, Fibreboards – Specifications – Part 5: Requirements for Dry Process Boards (MDF)
• EN 636-1:1996, Plywood – Specifications – Part 1: Requirements for Plywood for Use in Dry Conditions
• EN 636-2:1996, Plywood – Specifications – Part 2: Requirements for Plywood for Use in Humid Conditions
• EN 636-3:1996, Plywood – Specifications – Part 3: Requirements for Plywood for Use in Exterior Conditions

В разных странах существуют также различные национальные стандарты, касающиеся содержания (эмиссии) формальдегида и разные методы определения этой эмиссии.  В  нашей стране нормативы эмиссии формальдегида  устанавливаются  для древесностружечных плит ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесно-стружечные. Технические условия»

В настоящее время  исключение эмиссии формальдегида из строительных материалов и мебели может  достигнуто, например, при замене древесностружечных и древесноволокнистых плит на термопластичные древеснополимерные композиты, подробнее см. специальный каталог ресурсов о ДПКТ

Газовый анализ

• ЛидерГазДетектор
• Seitron
• Honeywell Analytics
• MSA Safety
• Belt Detection
• ЦИТ-Плюс
• СарГазКом
• Информаналитика
• Riken Keiki
• ЭМИ-Прибор
• Сенсон
• НПП Дельта
• Микром
• ГАНК
• Эксис
• Политехформ-М
• Промприбор-Р
• Фармэк
• Хромдет-Экология
• Авангард
• Аналитприбор

КИПиА

• Testo
• Fluke
• CEM
• Мегеон
• MetronX
• APPA
• Center
• SEW
• Актаком
• ТКА
• Взор
• Siemens

Лабораторное оборудование

• Biosan

Область применения

• Нефтяная промышленность
• Газовая промышленность
• АЗС и АГЗС
• Металлургическая промышленность
• Химическая промышленность
• Судоходная отрасль
• ПХГ (Подземные хранилища газа)
• Отрасль ЖКХ
• Котельная промышленность
• Строительная отрасль
• Парковки (автостоянки)
• Сельскохозяйственная отрасль

Стандарты

ГОСТ 1625-89 Формалин технический. Общие технические условия

Физические свойства формальдегида и его формула

Вещество, записываемое химиками с помощью формулы CH2O, является хорошо растворимым в воде, не имеющим цвета газом, вдыхание которого приводит к развитию удушья и общему отравлению, сила которого прямо пропорциональна концентрации вещества в воздухе или жидкости, попавшей в организм.

Молекулярная масса составляет 30,03 г/моль, давление, образуемое парами вещества, – 10 мм рт.ст.

Вещество не способно накапливаться в тканях растений и животных. Разлагаясь, распадается на муравьиную кислоту и окись углерода.

ППК формальдегида

Предельно допустимая концентрация формальдегида в атмосферной массе составляет 0,003 мг/м3, в воздушном пространстве замкнутого помещения – 0,5 мг/м3, в речках и прочих водоемах – 0,05 мг/л.

Класс эмиссии формальдегида

• Е-0 соответствует европейскому уровню и означает, что ДСП, ДВП, ламинат с такой маркировкой не причинит вреда здоровью даже при существенном повышении температуры в комнате.
• Е-1 указывает на то, что в материале плит, использованных для создания данной мебели, содержится 10 мг формальдегида на каждые 100 г веса базового материала.
• Е-2 указывает на то, что в материале содержится 10–30 мг формальдегида на каждые 100 г продукции.

 

Про симптомы отравления угарным газом читайте в наших публикациях.
Как распознать, что вы отравились парами ртути, узнаете здесь.

Краткое описание вещества

Формальдегид (метаналь, муравьиный альдегид) – это бесцветный, токсичный, хорошо растворимый в воде, полярных растворителях и спиртах газ с резким запахом, 1 класса опасности. Водный, стабилизированный карбамидом раствор формальдегида применяется в мебельной и деревообрабатывающей промышленности при производстве ДСП и других «фанерных» материалов. Используется в изготовлении полимеров-реактопластов и в промышленном органическом синтезе. Широко применяется в легкой промышленности, медицине, косметологии, сельском хозяйстве. Характеризуется хорошими антисептическими, бактерицидными, дубильными и консервирующими свойствами.

Норма содержания формальдегид в воздухе:

• Максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДК) формальдегида (Россия) — 0,05 мг/м³;
• Среднесуточная ПДК (Россия) составляет 0,01 мг/м³;
• ПДК вещества в воздухе жилых помещений (Страны Европы): 120 мкг/м3;
• Порог запаха: 0,07—0,2 мг/м3;
• Порог рефлекторного ответа организма животных: 0,04—0,098 мг/м3;
• Порог раздражающего воздействия на слизистую органов зрения человека: 0,012 мг/м3.

Опасность для человека

Формальдегид является основным загрязнителем воздуха. Накапливается в организме человека и очень трудно выводится из него. Наиболее опасным является длительное воздействие вещества на организм, при котором оно оказывает аллергенный, мутагенный и канцерогенные эффекты. Клинические проявления могут развиться в разный промежуток времени, что во многом зависит от состояния иммунитета. У кого-то это месяцы, а у кого-то – годы. Сильному негативному влиянию склонны дети, пожилые и люди, страдающие хроническими заболеваниями.

• Обладает выраженной токсичностью и неблагоприятно воздействует на репродуктивные органы и генетический материал. Опасность как мутагена заключается в том, что вещество не только приводит к развитию соматических мутаций, но еще и сам организм накапливает данные мутации и в последующем они передаются потомству.
• Отравляет легкие, раздражает дыхательные пути и затрудняет дыхание. Способен вызвать астму и спровоцировать астматические приступы.
• Раздражает глаза и кожные покровы, провоцирует развитие невротических экзем.
• Вызывает развитие желудочно-кишечных язв, повреждение почек и печени, приводит к беспричинному снижению массы тела.
• Оказывает выраженное отрицательное действие на центральную нервную систему: вызывает утомление, головные боли, подавленность, депрессию. Ухудшает работоспособность и общее самочувствие.

Внесен в перечень канцерогенных веществ. Международным агентством, ведущим оценку риска развития рака, доказана связь формальдегида, который используется в производстве пластиков, смол, лакокрасочных материалов, текстиля, а также в качестве консервирующего и дезинфицирующего средства, с повышенным риском онкологических новообразований носоглотки.

Какая концентрация формальдегида считается неопасной

Для всех вредных химических веществ, растворенных в воздухе и вводе, разработаны предельные концентрации, при которых воздействие формальдегида на здоровье человека минимальное или отсутствует. Так в России придельная концентрация формальдегида в воздухе помещений составляет не более 0.010 мг/м3 .

К примеру, если в воздухе растворено более 0.5 мг/м3 вредоносного яда, то у человека может появиться першение в горле и слезотечение. В речной воде и прочих водоемах предельная доза формальдегида составляет 0.05 мг/л.

Так, как главным источником выделения формальдегида в воздух жилых помещений является мебель, из современных дешевых древесных материалов и сыпучих строительных материалов важным стало изучение эмиссии (выделение) формальдегида из этих изделий.

С момента изготовления в течении полугода идет интенсивное выделение яда, что значительно увеличивает его концентрацию в воздухе, однако в последующее неопределенное время полимерная смола, покрывающая изделия продолжает выделять ядовитые вещества. Процесс особенно усугубляется, если помещение с высоким процентом влажности и плохо проветривается.

Производители обязаны маркировать отделочные материалы и древесно-стружечные листы в соответствии с международными требованиями в зависимости от содержания в них формальдегида.

1. Е-(0)- эта маркировка указывает на безопасное использование материалов без риска выделения формальдегида даже при высокой температуре.
2. Е-(1) — указывает на то, что содержание в базовом веществе формальдегида достигает 11 мг на каждые 100 грамм веса
3. Е-(2) – этим знаком маркируются плиты с высоким содержанием свыше 35 мг формальдегида на каждые 100 грамм продукции.

Этот химикат является газообразным, а значит, главной является его концентрация в воздухе. Допустимым показателем считается 0,001 мг/литр. В рабочих помещениях норма повышается, но не может быть выше, чем 0,005 мг/литр воздуха.

Формальдегид имеет негативное влияние на организм, при отравлении вызывает головную боль и другие явные симптомы.

При наличии таких показателей здоровью человека не наносится непоправимого вреда, но со временем он может ощущать слабые симптомы отравления. Возможность появления ракового заболевания также увеличивается.