甲醛

甲醛（Formaldehyde），化学式为HCHO，是结构最简单的醛类化合物，通常以无色气体形式存在，具有刺激性气味。它是重要的有机化工原料，广泛应用于工业生产和日常生活中，但同时也是一种对人体健康有严重危害的污染物，被世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）列为一类致癌物[1]。它容易发生聚合反应形成多聚甲醛，甲醛易溶于水、酒精和其它有机溶剂。环境中甲醛的主要来源是燃料的燃烧、工业应用、装修材料和各种消费品。

甲醛化学性质活泼，易发生聚合、氧化、还原等反应。它能与蛋白质、核酸等生物大分子发生不可逆反应，这是其毒性的重要机制之一 [2]。

吊兰、虎皮兰、绿萝、常春藤、芦荟、鸭脚木、红掌、富贵竹、发财树、元宝树。
吊兰养殖容易，适应性强，最为传统的居室垂挂植物之一。它叶片细长柔软，从叶腋中抽生出小植株，由盆沿向 下垂，舒展散垂，似花朵，四季常绿。
可吸收室内80%以上的有害气体，吸收甲醛的能力超强。一般房间养l～2盆吊兰，空气中有毒气体即可吸收殆尽，故吊兰 又有“绿色净化器”之美称。
绿萝是天南星科喜林芋属植物，属于攀藤观叶花卉。性喜温暖、潮湿环境，藤长可达数米，节间有气根，叶片会 越长越大，叶互生，常绿。萝茎细软，叶片娇秀。 这种植物是很好的吸收甲醛的好手，而且具有很高观赏价值，蔓茎自 然下垂，既能净化空气，又能充分利用了空间，为呆板的柜面增加活泼的线条、明快的色彩。常见室内空气甲醛检测方法有7种：
1，AHMT 分光光度法：测定居住区和公共场所空气大气中甲醛浓度的AHMT(4-氨基-3-联氮-5-硫基-1，2，4-三氮杂茂)分光光度法。测量范围为0.01~0.16mg/m3。
2，酚试剂分光光度法：适用于公共场所空气中甲醛浓度的酚试剂（MBTH）分光光度法，测量范围为0.01~0.15mg/m3。
3，气相色谱法。
4，乙酰丙酮分光光度法：测定工业废气和环境空气中甲醛的乙酰丙酮分光光度法，本法使用与树脂制造、涂料、人造纤维、塑料、橡胶、染料、制药、油漆、制革等行业的排放废气以及做医药消毒、防腐、熏蒸时产生的甲醛蒸汽测定。测量范围在0.5~800mg/m3。
5，电化学传感器法：由泵抽入的样气通过电化学传感器，受扩散和吸收控制的甲醛气体分子在适当的电极电压下发生氧化反应，产生的扩散电流与空气中甲醛的浓度成正比，可测浓度范围为0～10 mg/m3。最低检测质量浓度0.01mg/m3。
6，水萃取法：用于测定纺织品中游离甲醛含量的水萃取法。适用为游离甲醛含量为20mg/kg到3500mg/kg之间的纺织品。
7，蒸气吸收法：用于测定纺织品中释放的甲醛含量的蒸气吸收法。适用为游离甲醛含量为20mg/kg到3500mg/kg之间的纺织品。
按精确度划分，甲醛气体的检测方法大致可分为两种：
1，精密度测定法（仪器分析法），包括世界卫生组织推荐的高效液体色谱法（HPLC），气相色谱法（DNPH-GC法）及分光光度法等。
2，简易测定法，该法主要用于快速检测，其精确度要求不高。主要有电法学方法，可以显示测定数据，以及检测管方式和测定纸方式，即通过检测气体与指示剂发生法学反应而表现出的颜色变化来测定检测气体浓度。浓度在2～10％的福尔马林(甲醛)，为很好的硬化剂，但是渗透力薄弱，而且对材料会引起强烈收缩。所以最好与其他药剂混合使用，效果会大大增加。注意的是，它亦是一种还原剂，故不宜与氧化剂铬酸、锇酸相混。特点：很好的硬化剂，强还原剂；渗透力弱。

甲醛因其独特的化学性质和低廉的成本，在多个工业领域具有广泛应用：

1.化工原料：是生产合成树脂（如脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂）、塑料、涂料、染料、农药和医药产品的重要中间体 [1]。

2.建筑与装饰材料：用于制造人造板材（如胶合板、密度板、刨花板）的粘合剂，以及地毯、壁纸、油漆等产品。

3.防腐与消毒：福尔马林因其杀菌和固定组织的作用，在医学上用作标本防腐剂、消毒剂，以及在农业上用于种子消毒。

4.纺织工业：用于提高纺织品的防皱、防缩、免烫等性能 [1]。

[1]杨振洲,蔡同建.室内甲醛的危害及其预防[J].中国公共卫生, 2003, 19(6):765-768.DOI:10.11847/zgggws2003-19-06-89.
[2]裘洪梅,赵天姿,吴岸鑫,等.甲醛在体外和体内毒性效应与机制研究[J].职业卫生与应急救援, 2023, 41(4):525-528.DOI:10.16369/j.oher.issn.1007-1326.2023.04.027.

性状 无色可燃气体，具有强烈的刺激性、窒息性气味，对人的眼、鼻等有刺激作用。用作有机化工原料，用于医药、合成纤维、合成树脂、塑料防腐剂、还原剂等水溶液为消毒防腐剂；熏蒸剂。有强大杀菌作用，对芽孢和病毒均有效。用2％福尔马林可用于器械、手套消毒(浸泡1～2h)，室内用1～2ml/m₃福尔马林加少量高锰酸钾结晶可产生甲醛蒸气消毒。主要用于制备酚醛、脲醛、三聚氰胺和聚甲醛树脂，也用于制取MDI、季戊四醇、乌洛托品和丁二醇等用作色谱分析、杀菌消毒剂，也用于酚醛树脂制备及生物标本浸制用于鞣制毛皮，固定酪素涂饰剂，原料皮仓库的消毒。应储存于通风、干燥的库房内，容器应密封，不宜过冷或过热，以25℃为宜，防止日光曝晒，不宜久蒧。使用时应戴口罩、眼镜、手套等防护用具。作为青饲料添加剂。甲醛是农药的重要原料，可以制备杀菌剂叶枯唑、三唑酮、溴硝醇，杀虫剂甲拌磷、特丁硫磷、胺菊酯、联苯菊酯、哒螨灵、蔬果磷，除草剂禾草丹、甲草胺、乙草胺、丁草胺、异丙草胺、草甘膦、苯磺隆、咪唑乙烟酸，植物生长调节剂甲哌鎓、多效唑、烯效唑等产品。甲醛是甲醇最重要的衍生产品之一，占甲醇消费量的40%，消费构成为：脲醛树脂46%，酚醛树脂9%，季戊四醇8%，三聚氰胺树脂6%，聚甲醛6%，1,4-丁二醇5%，三羟基丙烷3%，乌洛托品3%，MDI2%，基他12%。我国甲醛主要用于生产脲醛树脂，酚醛树脂，季戊四醇和乌洛托品等，并应用于轻工，纺织，医药机电，化工，建材以及油田开发，木材加工等部门，其中化工用量约占一半。除上述主要用途以外，甲醛本身作为精细化学品的用途以及作为精细化学品原料，应用十分广泛。甲醛是一种消毒防腐剂，对昆早和细菌有很强的杀伤作用，除了用于消毒外，农业上也用福尔马林浸麦种来防治黑穗病，用甲醛的聚合物——多聚甲醛来作仓库的熏蒸剂。甲醛-醇溶液可用于许多特殊用途，特别是在某些树脂制造中，可以省去从树脂中脱水的步骤。甲醛通过甲基化，氯甲基化氰甲基化，羟甲基化，环合，缩合等操作可以农药，医药，染料，香料，纺织整理剂，螯合剂，粘合剂等等精细化学品的生产提供很多中间体，例如，2-甲基吡啶与甲醛反应可得到2-羟乙基吡啶，它是防治矽肺病药克矽平的中间体；2-羟乙基吡啶消除脱水得到2-乙烯基吡啶，又是血管扩张药培他啶的中间体，与苯乙烯的共聚体用作药物片剂的包衣。在常用药物合成，有30多种药物都需用到甲醛或多聚甲醛。甲醛有毒，吸入甲醛蒸气会引起恶心，鼻炎，支气管炎和结膜炎等。甲醛直接与皮肤接触，会引起灼伤。有些报道认为甲醛是一种可疑的致癌物，甲醛的37%水溶液（含10-15%甲醇作阻聚剂）的闪点为56℃。甲醛在空气中的爆粉笔极限为3.97-57%。卫生允许浓度0.005mg/L。为强还原剂，有杀菌作用，对人可作为消毒剂，对动物可作为防腐药、熏药等 用作有机化工原料，用于医药、合成纤维、合成树脂、塑料防腐剂、还原剂等 主要用于制备酚醛、脲醛、三聚氰胺和聚甲醛树脂，也用于制取MDI、季戊四醇、乌洛托品和丁二醇等 用作色谱分析、杀菌消毒剂，也用于酚醛树脂制备及生物标本浸制 为强还原剂，有杀菌作用，对人可作为消毒剂，对动物可作为防腐药、熏药等1.甲醇氧化法甲醇、空气和水在600-700℃通过浮石银催化剂或其他固体催化剂，如铜、五氧化二钒等（以银法及铜法占优势），直接氧化生成甲醛，用水吸收成甲醛液。收率以甲醇计为85%-90%。2.天然气直接氧化法原料天然气（或煤矿瓦斯气）与空气混合后，于600-680℃下在铁、钼等的氧化物催化剂作用下，一步氧化得到甲醛。用水吸收得到30%左右的甲醛液产品。3.甲缩醛氧化法其制备过程包括甲缩醛的合成、甲缩醛氧化和高浓度甲醛的吸收与处理。4.二甲醚氧化法系采用合成气高压法合成甲醇副产的二甲醚为原料，以金属氧化物为催化剂氧化而成。5.甲醇脱氢法甲醇直接脱氢可得到无水甲醛，同时副产氢气。该工艺是极具吸引力的甲醛制备方法。其进展关键在于过程催化剂性能的提高。其制备方法是甲醇氧化。由于使用催化剂不同，可分为银催化氧化法和铁钼氧化物催化氧化法。
(1)甲醇银催化氧化法
在空气-甲醇混合物中，甲醇高于爆炸上限(37％)情况下，以浮石-银作催化剂，在半绝热反应器中同时进行脱氢与氧化而得到甲醛。
将甲醇蒸气、空气与水蒸气按体积配比1∶(1.8～2.0)∶(0.8～1.0)混合后加热到115～120℃，经阻火器进入列管式氧化器，在660～720℃、空速2000h^-1条件下，于浮石-银催化剂上反应，骤冷到80～85℃，经吸收管吸收，得37％的工业甲醛溶液，其中含5％～7％甲醇和0.03％甲酸。
CH₃OH+1/2 O₂→HCHO+H₂O
CH₃OH→HCHO+H₂
我国大多数甲醛生产工厂采用银催化氧化法，具有流程简单、投资较少、耗能量低的优点，但其缺点是催化剂寿命短，产品中含有一定量甲醇，使单耗增加。
(2)甲醇铁钼氧化物催化氧化法
在空气-甲醇混合物中甲醇浓度在低于爆炸下限(<70％)情况下，用氧化铁一氧化钼作催化剂氧化而成，有时还添加钴、铬等氧化物为助催化剂。其工艺是将甲醇蒸气和过滤后120℃的空气以7∶93之比混合，混合气过热到220～250℃经阻火器进入装有铁钼氧化物催化剂的氧化器，在260～350℃、空速1500h^-1条件下反应，反应后将反应物冷却至120℃，用吸收液自身冷却循环，进行二段吸收制得工业甲醛。该方法收率高，消耗定额低，但耗电量较大，该成品可不经浓缩用于合成三聚甲醛。工业上通常采用甲醇催化氧化法生产甲醛。催化剂主要为银，也可以是铁-钼氧化物。在银催化下，甲醇于常压和600-720℃的条件下，氧化和脱氢反应生成甲醛：将空气喷入预热过的甲醇中，将此混合物与水蒸气混合，通过过热器进入装有银催化剂的反应釜中。反应后的气体在废热锅炉中换热，被快速冷却。冷却后的气体进入吸收塔用水逆流吸收，蒸馏得到的甲醛水溶液，送到阴离子交换器中除掉甲酸，得甲醛。由甲醇、空气和水在600～700℃下通过银、铜等固体催化剂直接氧化生成甲醛，用水吸收成甲醛液。腐蚀物品高毒口服-大鼠 LD50: 100 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 42 毫克/公斤皮肤-兔子 2 毫克/24小时 重度; 眼睛-兔子 0.75 毫克/24小时 重度与空气混合可爆; 对皮肤,角膜和黏膜有腐蚀性与氧化剂、火种接触可燃;燃烧产生刺激烟雾库房通风低温干燥; 与氧化剂、遇水燃烧物分开存放。雾状水、砂土、干粉、二氧化碳TWA 2 PPM (3 毫克/ 立方米); STEL 2 PPM (3 毫克/ 立方米)