甲醇及下游 -- 甲醛

甲醛 (化学物质),无色有刺激性气体,化学式HCHO或CH₂O ,分子量30.03 ,又称蚁醛。 对人眼、鼻等有刺激作用。气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,一般是35%-40%,通常为37%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin)。

具有还原性,尤其在碱性溶液中,还原能力更强。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积),燃点约300℃。

可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得,也可从烃类的氧化产物中分出。可作为酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇、染料、农药和消毒剂等的原料。工业甲醛溶液一般含37%甲醛和15%甲醇,作阻聚剂,沸点101℃。

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,将甲醛放在一类致癌物列表中。 2019年7月23日,甲醛被列入有毒有害水污染物名录(第一批) 。

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甲醛

中文名: 甲醛

外文名: Formaldehyde

别 名: 蚁醛,亚甲基氧

化学式: HCHO

分子量: 30.03

CAS登录号: 50-00-0

熔 点: -92 ℃

沸 点: -19.5 ℃

水溶性: 易溶于水

密 度: 气体相对密度1.067

外 观: 无色气体

闪 点: 64 ℃

理化性质

甲醛通常为无色水溶液或气体,有刺激性气味。易溶于水和乙醚,水溶液浓度最高可达55% ,能与乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶,不溶于石油醚。液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。 蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。

可燃,于1859 年首次制得。相对分子质量30.03。 相对密度1.067(空气=1)、密度0.8153g/cm3(-20℃)。熔点-92℃。沸点-19.5℃、-33.0℃ (53.329×103Pa)、-46.0℃(26.664×103Pa)、 -57.3℃(13.333×103Pa)、-65.0℃(6.666×103Pa)、-70.6℃(5.333×103Pa)、-79.6℃(2.666× 103Pa)、-88.0℃(1.333×103Pa)。临界压力6.81~6.66MPa。临界温度137.2~141.2℃。燃点约300℃。与空气组成爆炸混合物,爆炸极限7.0%~73%(体积分数)。

在酸催化剂作用下,与烯烃可进行加成反应(普林斯反应)。甲醛通常以福尔马林或多聚物形式进行使用。福尔马林是甲醛含量为35%~40%(通常37%)浓度的水溶液,甲醛在其中以水合物或齐聚物的形式存在。

氧化还原性

甲醛化学性质十分活泼。在金属或金属氧化物催化作用下,易被还原为甲醇;氧化时可生成甲酸或二氧化碳和水。 甲醛为强还原剂,在微量碱性时还原性更强,在空气中能缓慢被氧化成甲酸。

缩合反应

甲醛自身能进行缩合反应,在一般商品中,都加入10%-12%的甲醇作为抑制剂,否则会发生聚合。能与醛和酮进行醇醛缩合反应。容易与氨或胺化合物缩合,例如与氨反应,生成乌洛托品,与尿素缩合生成二羟甲基脲。甲醛与合成气缩合,可生产乙二醇。

应用领域

化工原料

(1)胶粘剂

胶粘剂是我国甲醛最主要的消费领域,其消费量所占的比重最大,约占总消费量的40%。生产的胶粘剂产品主要有脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺甲醛树脂胶3种,主要用于木材加工、模塑料、涂料、纺织及纸张的处理剂。其中,用于木材加工的胶粘剂约占胶粘剂总量的80%。2007年和2008年产量为313.5万t和344.8万t,产量不断增长,应用领域不断扩展。据不完全统计,目前我国胶粘剂和密封胶生产厂家有3500多家,但上规模企业不足100家,品种牌号约3000多个。从应用情况看,胶合板和木工用胶量最大,约占总胶量的46.97%,建筑材料用胶粘剂占26.12%,包装及商标用胶粘剂约占12.14%,制鞋及皮革用胶粘剂占6.07%,其他胶粘剂使用量占8.7%。

(2)聚甲醛

我国POM(聚甲醛)需求增长相当快,2004年中国聚甲醛市场需求量已超过西欧总需求量,成为世界最大的POM需求国家,随着国内电子电气工业和汽车工业的迅速发展,聚甲醛作为综合性能十分优异的工程塑料,对聚甲醛的需求量将进一步增加。

(3)多聚甲醛

多聚甲醛是生产除草剂甘膦、乙草胺、丁草胺、草克胺等和农药三环唑等的主要原料。此外,低聚甲醛在替代工业甲醛方面也显示出巨大潜力,一些制药、涂料和树脂企业已成功地采用低聚合度多聚甲醛替代工业甲醛,并已取得良好效果。长期以来由于国内多聚甲醛生产技术不过关、产品质量不稳定, 一直没有规模生产的能力,无法满足国内的消费需求,仍有60%依赖进口。

(4)MDI

MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)是生产聚氨酯产品的主要原料之一,广泛应用于生产PU(聚氨基甲酸酯)硬泡产品,此为MDI作为皮革生产中必不可少的原料,可增强皮革的柔软性,仿真效果好,由于其制品兼有塑料和橡胶的双重优点,已经成为世界上发展迅速的高分子合成材料之一。

纺织产业

服装的面料生产,为了达到防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需在助剂中添加甲醛。用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,因为纯棉纺织品容易起皱,使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的纺织品,在人们穿着和使用过程中,会逐渐释放出游离甲醛,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏,还可诱发癌症。厂家使用含甲醛的染色助剂,特别是一些生产厂家为降低成本,使用甲醛含量极高的廉价助剂,对人体十分有害。

防腐溶液

35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等但是由于使蛋白质变性的原因易使标本变脆。 甲醛具有防腐杀菌性能的原因主要是甲醛能跟构成生物体蛋白质上的氨基发生反应。


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