甲醛水溶液

中文名稱：甲醛水溶液

英文名稱：Formaldehyde

英文別名：Formalin；Methanal

化學式：CH2O；HCHO

結構簡式：HCHO

分子量：30.03

CAS登錄號：50-00-0

EINECS登錄號：200-001-8

甲醛是一種無色，有強烈刺激型氣味的氣體。易溶於水、醇和醚。甲醛在常温下是氣態，通常以水溶液形式出現。易溶於水和乙醇，35～40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。 ^[1] 

甲醛分子結構中存在羰基氧原子和α—氫原子，化學性質很活潑，它能與許多化合物進行反應，生成許多重要的工業化學品和化工中間體，這裏僅介紹其中最重要的一些化學反應。

（1）加成反應

甲醛與亞硫酸鈉加成反應生成甲醛基酸式硫酸鈉鹽HOCH₂OSO₂Na，然後用鋅粉在醋酸蒸餾中還原生成甲醛次硫酸鈉鹽，在工業上被廣泛用作紡織品撥染印花葯劑。

CH₂O + Na₂SO₃ + H₂O→HOCH₂OSO₂Na + NaOH

由於在上述反應中甲醛能生成等摩爾的NaOH，因此常作為定量分析甲醛含量的分析方法。

（2）縮合反應

甲醛自身能緩慢進行縮合反應，生成低級的羥基醛、羥基酮和其他羥基化合物，但在鹼存在下能加快反應的進行。甲醛能與各種化合物進行縮合反應，著稱Tolleus反應，在鹼性條件下反應則生成羥甲烯基衍生物（—CH₂OH），在酸性條件下或以氣相進行縮合反應則生成甲烯基衍生物（=CHz）。工業上，一個重要的反應是甲醛與苯酚縮合生產酚醛樹脂。 ^[1] 

（3）聚合反應

甲醛的特殊性質是自身容易聚合，但乾燥的氣體甲醛是相當穩定的，僅在温度低於100℃時才會緩慢聚合。剛生產出來的甲醛水溶液靜置時會自動生成低分子聚合物，形成聚氧甲烯基醇的混合物，同時部份出現沉澱。甲醛水溶液在密閉的容器裏置於室温下會迅速聚合並放出熱量（63kJ/mol或15.05kcal/mol）。氣態甲醛在室温下，甲醛水溶液在濃縮操作過程中均能自聚，生成白色粉狀線性結構的聚合體。

（4）分解反應

甲醛具有意想不到的穩定性，在低於300℃時無催化劑作用其分解速度非常緩慢。在400℃甲醛的分解速度約為每分鐘0.44%（分解壓力為101.3kPa），分解的主要產物是CO和H₂。在工業條件下觀察到的甲醛分解成CO和H₂的現象，應該歸結於反應器壁效應或催化劑的作用而產生的，絕非是甲醛氣相熱分解而產生的。

（5）氧化還原反應

許多金屬（如Pt，Cr，Cu等）能使甲醛還原成甲醇、甲酸甲酯、甲烷，或使甲醛深度氧化成甲酸、CO₂和H₂O。氫溴酸也有催化作用。

甲醛易溶於水，溶解過程系放熱反應，熱量大小不取決於溶液的濃度。甲醛水溶液系無色透明液體，有強烈刺激氣味，沸點基本上不隨其溶液濃度的改變而變化。在標準或當地大氣壓下，含甲醛55%（wt.）以下的甲醛水溶液其沸點在99℃～100℃之間。25%（wt.）甲醛水溶液的沸點為99.1℃，而35%（wt.）甲醛水溶液的沸點為99.9℃。 ^[1] 

甲醛是無色、具有強烈氣味的刺激性氣體，其35%~40%的水溶液通稱福爾馬林。甲醛是原漿毒物，能與蛋白質結合，吸入高濃度甲醛後，會出現呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死。經常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出現粘膜充血、皮膚刺激症、過敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲牀指端疼痛等。全身症狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經紊亂等。

各種人造板材（刨花板、纖維板、膠合板等）中由於使用了粘合劑，因而可含有甲醛。新式傢俱的製作，牆面、地面的裝飾鋪設，都要使用粘合劑。凡是大量使用粘合劑的地方，總會有甲醛釋放。此外，某些化纖地毯、油漆塗料也含有一定量的甲醛。甲醛還可來自化妝品。化妝品、清潔劑、殺蟲劑、消毒劑、防腐劑、印刷油墨、紙張、紡織纖維等多種化工輕工產品。 ^[1] 

甲醛屬用途廣泛、生產工藝簡單、原料供應充足的大眾化工產品，是甲醇下游產品樹中的主幹，世界年產量在2500萬噸左右，30%左右的甲醇都用來生產甲醛。但甲醛是一種濃度較低的水溶液，從經濟角度考慮不便於長距離運輸，所以一般都在主消費市場附近設廠，進出口貿易也極少。甲醛除可直接用作消毒、殺菌、防腐劑外，主要用於有機合成、合成材料、塗料、橡膠、農藥等行業，其衍生產品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛樹酯、脲醛樹酯、氨基樹酯、烏洛託產品及多元醇類等。人造板工業發達，對甲醛的需求量甚大。

甲醛的用途非常廣泛，合成樹脂、表面活性劑、塑料、橡膠、皮革、造紙、染料、製藥、農藥、照相膠片、炸藥、建築材料以及消毒、燻蒸和防腐過程中均要用到甲醛，可以説甲醛是化學工業中的多面手，但任何東西的使用都必須有個限量，有一個標準，一旦使用超越了標準和限量，就會帶來不利的一面。

據知情人士介紹，1噸甲醛價格在1600元上下，甲醛濫用的主要原因在於其低廉的價格。幾年以來我國的甲醛產量成逐年遞增的趨勢，這與我國紡織工業和建材工業的發展是一致的，這説明在今後的很長一段時間內甲醛還是我國化工行業的寵兒。據有關專家介紹，我國已研製成功了無甲醛的免燙整理劑，以及不含甲醛的環保型脲醛樹脂，然而時至今日也沒有被大量投產，主要原因就是價錢昂貴，可見，便宜的價格阻礙了甲醛的替代進程。

1）、木材工業

用於生產脲醛樹脂及酚醛樹脂，由甲醛與尿素按一定摩爾比混合進行反應生成。

2）、紡織業

甲醛水溶液(2張)

服裝在樹酯整理的過程中都要涉及甲醛的使用。服裝的面料生產，為了達到防皺、防縮、阻燃等作用，或為了保持印花、染色的耐久性，或為了改善手感，就需在助劑中添加甲醛。甲醛印染助劑比較多的是純棉紡織品，因為純棉紡織品容易起皺，使用含甲醛的助劑能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的紡織品，在人們穿着和使用過程中，會逐漸釋出遊離甲醛，通過人體呼吸道及皮膚接觸引發呼吸道炎症和皮膚炎症，還會對眼睛產生刺激。甲醛能引發過敏，還可誘發癌症。廠家使用含甲醛的染色助劑，特別是一些生產廠為降低成本，使用甲醛含量極高的廉價助劑，對人體十分有害。 ^[1] 

3）、防腐溶液

甲醛是由（即甲醛亞硫酸氫鈉）在60℃以上分解釋放出的一種物質，它無色，有刺激氣味、易溶於水。35%～40%的甲醛水溶液俗稱福爾馬林，具有防腐殺菌性能，可用來浸製生物標本，給種子消毒等。

甲醛具有防腐殺菌性能的原因主要是構成生物體（包括細菌）本身的蛋白質上的氨基能跟甲醛發生反應。

4）、食品行業

利用甲醛的防腐性能，加入水產品等不易儲存的食品中。

我國甲醛工業工藝技術的發展

我國甲醛工業始建於20世紀50年代的上海溶劑廠，當時採用蘇聯技術，用浮石銀作為催化劑，系統壓力低於常壓，氧化温度650－750℃，甲醛通過用水稀釋後進入蒸發器進行蒸發，不加配料蒸氣的生產工藝。隨着我國聚甲醛樹脂和烯醛法合成橡膠新工藝的開發成功，20世紀60年代中期對甲醛水溶液的濃度提出了新的要求，甲醛生產開始使用鐵鉬氧化物催化劑，最早在吉林石井溝聯合化工廠、天津第二石油化工廠、河南安陽塑料廠等廠家率先使用。1977年，我國復旦大學化學系與上海溶劑廠共同開發，試製成功新一代甲醛催化劑—電解銀。該催化劑具有活性高、選擇性好、單耗低、製作方便、無污染的特點，其製備工藝一直沿用至今。進入21世紀以後，各甲醛生產廠家紛紛提高了氧化反應器的生產能力，突破了傳統的設計產能，對催化劑的壽命、活性、抗毒化等性能提出了更高的要求。 ^[1] 

甲醛對健康危害主要有以下幾個方面：

a、刺激作用

甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用，甲醛是原漿毒物質，能與蛋白質結合、高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。

b、致敏作用：皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘。

c、致突變作用：高濃度甲醛還是一種基因毒性物質。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。

注：新裝修的房子裏一般甲醛都會超標，在新房裏可以放上一兩盆吊蘭吸收甲醛。

紡織印染助劑對甲醛的限制：不能使用使直接與皮膚接觸的紡織品的甲醛量超過30ppm和使所有其它紡織品的甲醛量超過300ppm的紡織助劑，如含超標甲醛量的羊毛保護劑、固色刑、交聯劑、粘合劑等。限制紡織染料中游離的和部分能水解產生的甲醛量，保證在織物上游離的和部分能水解產生的甲醛量對直接與皮膚接觸的紡織品來説不能超過30ppm，而對所有其它紡織品來説不能超過300ppm。在紡織品中不能用重金屬鹽（除鐵之外）或甲醛作為去色劑或褪色劑。 ^[1] 

40%水溶液的防治對象及使用方法：

1、防治瓜類炭疽病、茄子褐斑病、黃瓜疫病、枯萎病，用40%福爾馬林100倍溶液浸種30分鐘，浸種後用清水洗衣去種子上的藥液，催芽播種或晾乾備用。

2、防治黃瓜細菌性角斑病用40%福爾馬林1.5小時，浸種後用清水洗淨，晾乾後播種。

3、防治番茄青枯病，在田間零星發生時立即拔掉病株，帶出外，用40%福爾馬林200倍液向病穴澆灌，每穴澆藥液0.2公斤左右。

4、防治蠶豆枯萎病，用40%福爾馬林50-100倍液浸種40分鐘，浸種後用水洗淨，晾乾後播種。

5、颱風暴雨後，土壤濕度大含病菌、蟲卵多，可在整地後用40%福爾馬林0.2%的藥液進行土壤消毒，可有效地控制和消滅土壤裏的病菌和蟲、卵。採用0.2%的40%福爾馬林配製液防治番茄、茄子等蔬菜普通病毒病。 甲醛具毒性較高的化學藥品，應經過政府有關部門審批才能購買。而購買40%甲醛水溶液（即40%福爾馬林）其毒性大大降低，購買不需要審批。 ^[2] 

利用檢測劑本身遇到甲醛，苯系物，tvoc等等的反應過程中，檢測劑本身顏色產生的變化，肉眼就可以辨別污染程度和有無的情況。優點就是操作簡單、方便、安全、易用。

分光光度法是基於不同分子結構的物質對電磁輻射的選擇性吸收而建立的一種定性、定量分析方法，是居室、紡織品、食品中甲醛檢測最常規的一種方法。涉及到的有乙酰丙酮法、酚試劑法、AHMT法、品紅一亞硫酸、變色酸法、間苯三酚法、催化光度法等，每種檢測方法所偏重的應用領域不同，並各有其優點和一定的侷限性。 ^[2] 

乙酰丙酮法指在過量銨鹽存在下，甲醛與乙酰丙酮通過45～60℃水浴30min或25℃室温下經2.5h反應生成黃色化合物，然後比色定量甲醛含量。甲醛與乙酰丙酮反應的特異性較好，干擾因素少，酚類和其它醛類共存時均不干擾，顯色劑較為穩定，檢出限達到0.25 me/L，測定線性範圍較寬，適合高含量甲醛的檢測，多用於居室和水發食品中對甲醛的測定。但在進行水發食品中甲醛檢測時，需將樣品中的甲醛在磷酸介質中加熱蒸餾提取出來，經水溶液吸收、定容後再檢測，操作過程複雜、繁瑣、耗時。 ^[2] 

酚試劑法即MBTH法，即甲醛與酚試劑（3一甲基一2一苯並噻唑腙鹽酸鹽，ugrn）反應生成嗪，嗪在酸性溶液中被鐵離子氧化成藍色，室温下經15 rain後顯色，然後比色定量。酚試劑法操作簡便，靈敏度高，檢出限為0.02mg/L，較適合測定微量甲醛測定。但脂肪族醛類也有類似的反應，對測定會有干擾，二氧化硫對測定也有一定的干擾，使結果偏低，所以，在測定吊白塊時應用此方法要慎重。酚試劑的穩定性較差，顯色劑MITIH在4℃冰箱內僅可以保存3d，顯色後吸光度的穩定性也不如乙酰丙酮法，顯色受時間與温度等的限制。本法多用於居室中對甲醛的檢測，紡織品和食品中對甲醛的測定有時也用該方法一。

AHMT法指甲醛與AHMT(4一氨基一3一聯氨一5一巰基一1，2，4一三氮雜茂)在鹼性條件下縮合，經高碘酸鉀氧化成紫紅色化合物，然後比色定量檢測甲醛含量的方法。本方法特異性和選擇性均較好，在大量乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛等醛類物質共存時不干擾測定，檢出限為0.04 mg/L。但AHMT法在操作過程中顯色隨時間逐漸加深，標準溶液的顯色反應和樣品溶液的顯色反應時間必須嚴格統一，重現性較差，不易操作，多用於居室中對甲醛的檢測。 ^[2]