Токсические свойства формальдегида. Формальдегид – влияние на человека. Физические свойства формальдегида и его формула
Формальдегид (формалин) является достаточно токсичным веществом и при попадании в организм вызывает серьезное отравление. Раньше его применение ограничивалось дублением кожи, медициной и лабораторными исследованиями, производством пластмасс, но сейчас встретить формалин можно повсеместно. Такое распространение токсичного вещества не могло не сказаться на увеличении статистики отравлений.
Область применения формалина
Формальдегид - бесцветное токсичное вещество, которое имеет резкий неприятный запах и отлично растворяется в воде и спиртах. Преимущественно используется в виде 40% водного раствора – формалина. Химические свойства вещества обуславливают высокую его опасность для жизни и здоровья человека: прием внутрь 2-6 столовых ложек раствора может оказаться смертельным.
В настоящее время применение формальдегида ограничено медициной и промышленностью. Вредный раствор содержится в лаке для ногтей и средств для кератинового выпрямления волос. Небольшое количество вещества (0,1-0,5%) допустимо и в других косметических средствах в качестве антисептика и консерванта, может содержаться в шампунях, ополаскивателях для полости рта, кремах, антисептических растворах и гелях, дезодорантах.
Составы с формальдегидом используют в повседневной практике медики и студенты медицинских ВУЗов, сотрудники лабораторий по изготовлению косметики, работники фабрик по изготовлению мебели и дублению кожи. Люди могут быть подвержены систематическому влиянию токсичных паров в повседневной жизни, но единоразовое вдыхание небольшого количества формалина не приведет к опасным последствиям.
Можно ли самостоятельно определить наличие формалина в средствах повседневного использования, как пахнет средство? Формальдегид имеет резкий запах, но точно выявить вещество в домашних условиях практически невозможно: необходимо использовать лабораторное оборудование, химические реагенты и обладать соответствующими знаниями.
Чем пахнет формальдегид? Сложно провести аналогию с другими ароматами, запах формальдегида очень специфичен. Основным активным веществом антисептика “Формидрон”, который продается в аптеках, является как раз формалин. Нюхать средство нужно осторожно, направляя к себе пары движением руки.
Источники интоксикации и допустимая норма
Токсичные вещества делятся на несколько классов опасности, которые обуславливаются свойствами конкретного средства. Свойства формалина позволяют отнести его ко второму классу опасности, является взрывоопасным веществом и оказывает негативное влияние на человека при попадании внутрь организма.
Источников интоксикации формалином множество. Наибольшая концентрация вещества сосредотачивается в мебели (некачественного производства), городском смоге, табачном дыме (в том числе от электронных сигарет), выхлопных газах автомобилей, вблизи открытых каминов и газовых плит. Отравление формалином может произойти от вдыхания запаха новых ковровых покрытий, некоторых косметических средств и бытовой химии, клея, удобрений и лекарственных препаратов. Максимальная концентрация формальдегида в воздухе достигается в условиях высокой влажности и температуры.
По санитарным нормам предельно допустимая концентрация (ПДК) вещества составляет до 0,2% в косметике и до 0,1% в средствах ухода за полостью рта. Допустимый процент формалина в фармацевтических препаратах - менее 0,5. Лекарственные средства, содержащие более 5% формальдегида, также могут применяться, однако их нельзя наносить на лицо.
Лабораторные исследования подтвердили, что ПДК соответствует санитарным нормам. Неблагоприятная дерматологическая реакция на шампунь и пену для ванн, содержащие 0,1% формальдегида, возникла всего у одного человека из 75 тысяч, принимающих участие в исследовании.
Воздействие формальдегида на организм
Влияние формальдегида на организм человека крайне негативное – вещество вызывает сильнейшую интоксикацию, которая сравнима с или синильной кислотой. Больше всего страдают центральная нервная система, слизистые оболочки и органы дыхания.
Чем опасен формальдегид? Систематическое воздействие приводит к тяжелому отравлению и опасным осложнениям. Среди последствий интоксикации можно перечислить:
- отеки гортани и легких, которые приводят к затрудненности дыхания и даже дыхательной недостаточности, что может стать причиной летального исхода;
- геморрагический нефрит -воспалительный процесс, локализующийся в почках;
- нарушение менструального цикла и гормонального баланса, являющиеся частой причиной бесплодия у женщин;
- анурия - клинический симптом, характеризующийся отсутствием мочи, в самых тяжелых случаях состояние приводит к коме.
Кроме того, чем опасен формальдегид, так это фактом, что чувствительность к яду со временем усиливается, что способствует развитию осложнений при систематическом воздействии токсического вещества.
Симптомы и признаки отравления
Отравление формальдегидом характеризуется рядом признаков преимущественно со стороны нервной системы, к ним добавляются симптомы расстройства пищеварения и раздражения дыхательной системы. Признаки хронического отравления формальдегидом являются следующими:
- кашель и затрудненное дыхание. приступы астмы;
- жжение слизистых оболочек, а также в глотке, желудке и по ходу пищевода;
- диарея и рвота с примесью крови, жажда;
- бледность кожных покровов;
- слабость и быстрая утомляемость;
- бессонница и судороги по ночам;
- нарушение координации движений;
- раздражительность, частая смена настроения;
- сильные головные боли;
- интенсивное снижение массы тела.
У людей, которые регулярно контактируют с формальдегидом, симптомы дополняются аллергическими реакциями на коже, дерматитами, экземой и ломкостью ногтевых пластин. Препарат негативно влияет на репродуктивную функцию: у женщин могут наблюдаться расстройства менструального цикла, у мужчин - отсутствие сексуального желания.
Действие формальдегида в высоких концентрациях может стать причиной токсического шока и комы. Даже одна столовая ложка раствора, преднамеренно или случайно принятая внутрь, в некоторых случаях приводит к летальному исходу.
Неотложная помощь и дальнейшее лечение
При остром отравлении следует вывести человека на свежий воздух, сделать ингаляцию раствором воды и нашатырного спирта, который устраняет избыток формалина. Слизистые оболочки и кожу необходимо промыть большим количеством воды. Кожные покровы дополнительно промывают 5% раствором нашатырного спирта. В глаза (если вещество попало на лицо) закапать несколько капель следующего состава: на 10 мл готового раствора добавить 8 капель адреналина и пару капель новокаина (раствор 0,5%).
Как нейтрализовать формальдегид? Если вещество попало в организм перорально промыть желудок антидотом. Антидот формальдегида (противоядие) - раствор хлорида или карбоната аммония (3%).
Терапию отравления формальдегидом определяют симптомы, путь попадания токсического вещества в организм и характеристика клинической картины. Пострадавшему могут быть показаны препараты, нормализующие сердечно-сосудистую деятельность, стимуляторы дыхания и седативные средства.
Профилактика отравления формальдегидом
Полностью защититься от формальдегида невозможно, т.к. вещество (в небольших дозах) окружает человека буквально повсюду.
Снизить негативное влияние препарата помогут регулярное проветривание помещений, проведение влажной уборки, поддержание оптимальной температуры и влажности воздуха в жилье. Можно завести растения, которые нейтрализуют токсические вещества (формальдегид в том числе) в воздухе: плющ, фикус, папоротник, драцену или хамедорею.
Формальдегид широко используется в промышленности. Это токсическое вещество оказывает негативное влияние на организм. При отравлении формальдегидом наблюдается резь в глазах, слезотечение, насморк, головная боль, помимо этого вещество обладает канцерогенными свойствами.
Формальдегид (от латинского «муравей») - химическое органическое соединение, состоящее из углерода, водорода и кислорода, представляет собой остро пахнущий токсичный газ. При контакте раздражает глаза и дыхательные пути, вызывая аллергические реакции и угнетение центральной нервной системы. Является канцерогенным веществом, отрицательно влияет на органы репродукции и генетический материал. Внутри человеческого тела быстро разлагается и выводится с мочой и выдыхаемым углекислым газом.
Формальдегид (метаналь) - алифатический альдегид метилового спирта и муравьиной кислоты, впервые синтезирован русским химиком Бутлеровым.
В сравнении с обитателями сёл и деревень, жители промышленных мегаполисов подвержены большему воздействию формальдегида, а контакты с ним значительно вероятнее в закрытом помещении, чем на природе.
Формальдегид формулу CH2O, плотность 0,8153 г/куб.см при температуре -20°C и молярную массу 30,03 грамма/моль. Иногда в сети встречаются и другие названия: формадельгид, фольмадегид, фальмардегид. Это бесцветный газ, который способен воспламеняться от открытого огня, и, будучи тяжелее воздуха, образует с ним взрывоопасные смеси. Участвует во всех реакциях, характерных для алифатических альдегидов, очень хорошо растворяется в воде и спиртах, обладает средней растворимостью в бензоле и прочих органических растворителях.
Его 37% водный раствор, денатурирующий белок, называют формалином и широко используют для дубления и стабилизации биологических материалов. При хранении он становится мутным, т. к. образующийся параформальдегид выпадает в белый осадок. Противомикробную активность метаналь проявляет по отношению к грамположительным, грамотрицательным бактериям, дрожжеподобным и плесневым грибам. Вещество не накапливается в окружающей среде, т. к. на солнце или с помощью бактерий из почвы и воды разлагается на муравьиную кислоту и оксид углерода.
Технология промышленного контактно-каталитического процесса была разработана русским химиком Орловым. Формальдегид получают окислительной конверсией метана на фосфате алюминия при 450 °C или метанола, с разницей в катализаторах и температурах процесса:
- на железо-молибденовых - при 300 °C;
- на серебряных - при 650 °C.
В лабораторных условиях его можно синтезировать окислением метанола на цинково-медных катализаторах при 600 °C, термическим разложением формиата цинка или деполимеризацией параформальдегида.
Сферы применения формальдегида
Муравьиный альдегид прочно закрепился в жизни человека. Он образуется естественным путём при сжигании дров и угля, выделяется табакокурильщиками, газовыми плитами и обогревателями. Его области применения весьма разнообразны:
Воздействие на человека и признаки поражения
В медицинских препаратах и косметических средствах формальдегид влияние на организм человека проявляет достаточно благотворно: связывает пары аммиака, придающего неприятный запах поту, и блокирует развитие микробов, провоцирующих ароматизацию подмышек и ступней. Но при превышении допустимой концентрации происходит свёртывание и фиксация белка, что приводит по меньшей мере к раздражениям, зуду и сыпи. Неконтролируемое вдыхание паров формальдегида или проглатывание растворов приводит к развитию острого удушья и серьёзным отравлениям, которые тем сильнее, чем больше процентное содержание токсина и время воздействия.
Не зря Всемирная организация здравоохранения внесла его в список веществ, которые приводят к нарушениям здоровья. Аллерген, мутаген и канцероген, вызывающий поражения дыхательной и нервной системы - всё это про формальдегид. Класс опасности - второй (высокоопасное вещество) максимальный разовый предел допустимой концентрации которого на открытом воздухе - 0,05 мг/куб. метр, в воздухе замкнутого пространства - 0,5 мг/куб. метр, в природной воде - 0,05 мг/литр, в почве - 7 мг/кг. Всё это справедливо и для формалина, класс опасности которого тоже второй. При содержании 20 мг/куб.метр в течение 30 минут наступает смерть.
Первые признаки превышения концентрации формальдегида в воздухе рабочей зоны:
- рези в глазах;
- слезотечение и насморк;
- кашель и одышка;
- головная боль;
- судороги и удушье;
- нарушение двигательной координации.
При длительном вдыхании высоких концентраций развиваются:
Если случайно выпить раствор формалина, происходит мгновенный ожог пищевода и увеличение в объёме органов дыхания. При контакте с кожей концентрированных растворов проявляется глубокий некроз поражённого участка с интоксикацией, вызывающей почечную и печёночную недостаточность. Постепенное накопление формальдегида в воздухе непроветриваемых помещений провоцирует:
- состояние общей слабости и разбитости;
- депрессии и чувство страха;
- частые головные боли;
- развитие астмы, дерматитов и аллергических экзем;
- бессонница, шаткая походка;
- бледность кожных покровов;
- размягчение и ломкость ногтей;
- у женщин - нарушение гормонального фона, сбой менструального цикла.
Классы эмиссии при производстве ДСП
Основным источником формальдегида в жилых и офисных помещениях являются мебель и строительные материалы, поэтому стало важным изучение его выделения (эмиссии) из них. В течение первых полутора лет с момента изготовления дивана или ламината происходит наиболее интенсивная эмиссия, приводящая к увеличению содержания формальдегида в воздухе квартиры. Затем она снижается, но во влажных и плохо проветриваемых помещениях процесс выделения токсинов будет продолжаться ещё многие годы.
В соответствии с международными требованиями производители ДСП присваивают изделиям классы эмиссии, обозначающие норму содержания свободного формальдегида в 100 г абсолютно сухого вещества. Маркировка классов и их характеристика выглядит следующим образом:
- E-0 полностью исключает содержание формальдегида, свидетельствует об экологической чистоте продукта. МДФ и ламинат безопасны даже при существенном повышении температуры и влажности в помещении.
- E-0,5 говорит о том, что содержание формальдегида в сухом материале до 5 мг на 100 г веса. Это качество соответствует требованиям к экспортной продукции и иностранным заказам (например, шведского концерна IKEA), размещённым на российских фабриках.
- E-1 говорит о том, что содержание формальдегида колеблется от 5 до 10 мг включительно на каждые 100 г веса. Такие плиты можно использовать для изготовления детской мебели.
- E-2 указывает на содержание от 10 до 30 мг вещества в 100 г материала. Производство плит с большим количеством формальдегида запрещено.
Лечение острой интоксикации
Отравление муравьиным альдегидом, приравниваемым по ядовитости к синильной кислоте или мышьяку, происходит через кожу или при вдыхании. Первые ярко выраженные симптомы проявляются уже через 12 часов, всегда имеют специфическое течение (поражаются глаза, слизистые оболочки носа и рта, желудочно-кишечный тракт и центральная нервная система) и требуют оказания неотложной помощи. Лечение состоит из следующего комплекса мероприятий:
Главное условие на всё время лечения - нейтрализация контакта пострадавшего с формальдегидом. В результате перенесённой интоксикации чувствительность к нему повышается и сохраняется длительное время.
Меры профилактики отравления
Однако всегда лучше предупредить вред, чем позже его устранять. Поэтому для уменьшения токсичного влияния формальдегида достаточно выполнять ряд несложных правил:
- герметизация помещений производства материалов и мебели, содержащей формальдегид;
- использование при работе средств индивидуальной защиты и гигиенических мероприятий;
- при покупке необходимо внимательно изучать состав продукта и избегать изделий, содержащих формальдегид, среди них могут быть шампуни, гели для мытья, лаки для ногтей, консервы и копчёности;
- регулярное проветривание и недопущение курения в жилых помещениях;
- обязательная стирка купленных вещей из аппретированных тканей;
- принудительная вентиляция комнат с новыми напольными или ковровыми покрытиями, мебелью из ДСП;
- разведение растений, которые поглощают формальдегид из воздуха: драцена, хлорофитум, плющ, папоротник, фикус Бенджамина, бамбуковая пальма, кустовая хризантема.
Среди технических средств нашли распространение системы воздухоочистки со специальным набором адсорбентов, гарантирующим удаление формальдегида, сероводорода и аммиака. Очень часто симптомы интоксикации похожи на признаки других заболеваний, например, астматические бронхиты у детей или желудочно-кишечные расстройства взрослых. Поэтому для защиты здоровья необходимо поставить как можно больше преград на пути вероятного проникновения в окружающую среду избытка формальдегида и исключить все факторы риска отравлений.
Человек в своей жизни постоянно сталкивается с различными веществами, полезными и опасными для здоровья. Но не всегда знает о них подробно, особенно о токсинах. Например, формальдегид: влияние на организм, симптомы отравления, что он собой представляет, где встречается – обо всем этом нужно знать, чтобы обезопасить себя и своих близких от контакта с ним.
Что такое формальдегид?
Это прозрачный, газообразный, высокотоксичный канцероген, имеющий резкий, отталкивающий запах. Он так же ядовит, как мышьяк и синельная кислота. И, самое главное – он встречается в жизни людей повсеместно, но, как правило, в малых дозах, не оказывающих сильного негативного воздействия на человеческий организм.
Формальдегид (метаналь, муравьиный альдегид, CH2O) применяют в производстве мебели, медицинских препаратов, текстиля, пластмассы, косметических средств, бумаги, красок, в лесной, химической, промышленности и многих других сферах деятельности. При растворении в воде представляет собой тоже довольно популярное вещество – формалин, а также используется для соединения со спиртами.
Если задуматься и попытаться определить, на что похож запах формальдегида, наиболее точное и всем знакомое сравнение – больничный запах. Ведь он используется, в том числе, и в качестве антисептика – для обработки инструментов – резкий, неприятный, отталкивающий.
Как получают?
Производство метаналя представляет собой процесс окисления метанола. Он может быть осуществлен несколькими способами. Основной из них происходит посредством использования серебряного катализатора при температуре 650 градусов и высоком атмосферном давлении. Менее распространенный, совсем новый метод получения CH2O – при помощи железо-молибденового катализатора. Данный процесс протекает при температуре в 300 градусов.
И еще один способ производства муравьиного альдегида – дегидрирование метанола с помощью медных цинковых катализаторов при температуре 600 градусов. Он очень привлекателен, так как позволяет получать метаналь без содержания воды.
Где встречается?
Опасность формальдегида и влияния его на организм человека есть всегда, даже в быту:
- При выкуривании сигарет, в том числе и электронных.
- Во время пользования газовой плитой.
- При топке печек, каминов.
- При мытье головы шампунем.
- При покупке в дом, квартиру новой мебели из МДФ, ДСП.
- Он содержится в напольных покрытиях из дерева: ламинате, паркете.
В небольших количествах метаналь есть во многих продуктах постоянного пользования. Встречается формальдегид в лаке для ногтей, в кремах, чистящих, моющих средствах, антисептических медицинских препаратах, в составе пищевых добавок и т.д.
Ежедневно при вдыхании воздуха в организм человека попадает этот токсин, так как он содержится в выхлопах транспортных средств, табачном дыме, смоге от котельных, различных заводов, теплоэлектростанций и многих других производств. Его применяют в следующих областях:
- кожевенном производстве;
- деревообработке;
- производстве дрожжей, пластмассы, красок;
- в качестве сухого горючего.
Формалин, в состав которого входит формальдегид, используется для дезинфекции в учебных медицинских учреждениях на различных кафедрах: анатомии, биологии и других.
Воздействие метаналя на людей
Немногие знают, чем опасен формальдегид и насколько вреден для человека. А между тем он оказывает негативное влияние на все органы, нарушая работу многих систем, особенно нервной. Данное вещество поражает:
- Органы зрения, вызывая в первую очередь дефицит молекул АТФ в сетчатке глаз.
- Дыхательные пути, раздражая слизистые оболочки.
- Почки.
- Печень.
- Иммунную систему, снижая уровень иммуноглобулинов А и лимфоцитов.
Оно может вызвать сильнейшую аллергическую реакцию, повлиять на разрушение нервных тканей.
Этот токсин обладает следующими действиями:
- мутагенным;
- канцерогенным;
- эмбриотоксическим;
- тератогенным.
Попадание формальдегида в организм может происходить различными путями: пероральным – проглатывание, ингаляционным – при вдыхании, контактным – на кожу. А при попадании в кровь, превращает ее в муравьиную кислоту, которой, как известно, нужно много времени для выведения из организма.
При проглатывании продуктов, содержащих метаналь, у человека возникают проблемы с желудочно-кишечным трактом: кровоизлияние, омертвение слизистых желудка, пищевода. Также наблюдается печеночная, почечная недостаточность уже в первые сутки после отравления, обострение хронических заболеваний легких, разрушаются клетки печени.
Вдыхание данного канцерогена влечет за собой его неравномерное оседание в организме. Главным образом негативному воздействию подвержены:
- Костный мозг.
- Слюнные железы.
- Лимфоидные ткани.
- Поджелудочная железа.
- Слизистые кишечника.
При контакте с кожей формальдегида может появиться:
- покраснение;
- крапивница;
- заболевание ногтей;
- дерматит и многое другое.
Особенно отрицательно он сказывается на женщинах, проявляя свое негативное влияние в виде:
- Самопроизвольных абортов.
- Нарушения менструального цикла.
- Заболеваний шейки матки, влагалища.
- Гиперменструальных синдромов.
- Альгоменореи.
Симптомы
Признаки отравления формальдегидом могут быть самые разнообразные:
- кашель, приступы астмы, насморк, удушье;
- рвота;
- слезотечение, резь в глазах;
- повышение температуры тела;
- аллергия;
- усталость, сонливость или бессонница, апатия, вялость;
- похудение;
- психическое возбуждение, депрессия, раздражительность;
- мигрень;
- расстройство потоотделения;
- потеря координации.
В зависимости от того, каким было отравление формальдегидом – пероральным, контактным или ингаляционным, симптомы могут быть разные.
Метаналь и злокачественные опухоли
Формальдегид может оказать влияние на появление у людей раковых клеток, так как он представляет собой канцероген. Однако риск в данном случае невелик. Наиболее уязвимыми являются те, кто занимается производством метанола, мебели, работает в морге, бальзамируя трупы. У них может развиваться рак верхних дыхательных путей, рта, кожи, желудка, легких, толстой кишки, предстательной железы.
Врачи отмечают, что риск появления злокачественных новообразований повышается у работников, стаж которых на таком производстве более 10 лет.
Лечение
Отравление формальдегидом чревато самыми негативными последствиями. Чтобы этого избежать, необходимо начинать лечение больного как можно скорее. Сначала обязательно делается промывание желудка, потом с помощью карбоната аммония либо нашатыря (3%) токсин обезвреживается, чтобы не допустить его попадания в кровоток.
После нейтрализации опасного вещества, пострадавшему следует выпить активированный уголь, растворенный в воде, а через какое-то время удалить его из желудка. Затем ему необходимо дать раствор из двухпроцентных солей аммония и пятнадцати- или двадцатипроцентной мочевины в пропорции 1:1. Когда отравившемуся станет лучше, его выводят на свежий воздух.
При попадании канцерогена на кожу, пораженные участки следует немедленно промыть под проточной водой или пятипроцентным нашатырем, глаза, слизистые очищаются только водой комнатной температуры без добавления каких-либо препаратов, средств.
Дальнейшее лечение осуществляется исключительно в стенах больницы, и назначается индивидуально для каждого пациента, который находится под непосредственным наблюдением медперсонала.
Видео: формальдегид.
Профилактика
Чтобы не допустить сильного воздействия формальдегида на человека, необходимо придерживаться некоторых правил:
- Использовать в работе с ним индивидуальные средства защиты: перчатки, одежду, маски, респираторы, чтобы не вдыхать резкий отравляющий запах.
- Исключить длительный контакт с вредным веществом.
- Употреблять побольше молока и других кисломолочных продуктов.
- Регулярно ходить на прием к врачу.
- Отдыхать в санаториях-профилакториях.
- Проводить лечение препаратами на основе трав – гепатопротекторами.
Ограничение контакта с формальдегидом
Даже в домашних условиях можно получить сильное отравление метаналем. Чтобы избежать таких ситуаций, следует:
- Постараться избавиться от вещей, предметов, средств, которые сильно пахнут, источают резкий неприятный аромат, заменить их менее токсичными.
- Проветривать комнаты, делать влажные уборки регулярно, и почаще после покупки новой мебели, которая тоже имеет сильный запах.
- Поддерживать в помещениях оптимальную влажность, температуру.
- Разместить по дому растения, которые хорошо поглощают токсические вещества.
- Исключить прямой контакт моющих и чистящих средств с кожей, пользоваться резиновыми перчатками.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ШУЙСКИЙ ФИЛИАЛ ИВГУ
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ГЕОГРАФИИ
РЕФЕРАТ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
ВЛИЯНИЕ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
Работу выполнил:
Литвиненко Иван Сергеевич, студент 4 курса
1 группы дневного отделения
естественно-географического факультета
Специальность-022000.62 Экология и природопользование
Научный руководитель:
кандидат биологических наук, старший преподаватель
Туркина Елена Петровна
Шуя 2015
Введение…………………………………………………………………………..3
1. Общая характеристика формальдегида……………………………………6
1.1. Физические свойства………………………………………………….6
1.2. Химические свойства…………………………………………………7
1.3. Получение………………………………………………………………7
1.4. Применение…………………………………………………………….8
2. Формальдегид в деревообрабатывающем производстве……………….10
3. Влияние формальдегида на здоровье человека………………………….12
3.1. Безопасность и токсические свойства……………………………..12
3.2. Воздействие на организм и симптомы хронического отравления………………………………………………………………………12
3.3. Канцерогенность……………………………………………………..13
3.4. Характер проблем со здоровьем……………………………………14
Заключение………………………………………………………………………15
Список используемой литературы……………………………………………16
ВВЕДЕНИЕ
Атмосфера любых промышленных городов характеризуется содержанием вредных веществ. Но многие люди, часто даже не подозревают, что находясь в офисах или дома, воздух в них также может содержать токсичные компоненты. Об одном из таких веществ – формальдегиде, способном оказывать негативное влияние на организм человека, расскажем более подробно. Формальдегид представляет собой бесцветный газ с резким, удушливым запахом, и является одним из большого числа химических соединений, называемых летучими органическими соединениями или «ЛОС». Этот термин означает, что летучие соединения испаряются, то есть становятся газами, при нормальной комнатной температуре. Небольшое количество формальдегида естественным образом вырабатывается растениями, животными и людьми. Как и все ЛОС, чистый формальдегид может находиться в одном из трёх состояний – твёрдом, жидком или газообразном. Однако в этих состояниях формальдегид может присутствовать в виде целого ряда модификаций, различающихся по химическим и по физическим свойствам. Основным источником образования формальдегида в городах является автомобильный транспорт, в результате работы двигателей которого формальдегид выделяется в выхлопах совместно с другими недогоревшими углеводородами. Помимо автотранспорта, источником формальдегида являются деревообрабатывающие предприятия, автозаводы, химические и кожевенные производства. Его негативное воздействие обусловлено высокой реакционной способностью. Наиболее значимыми источниками формальдегида в быту могут быть: спрессованные изделия из древесины (фанера, ДСП, ДВП, МДФ) с использованием клея, содержащего карбамидоформальдегидные смолы (КФ), а также мебель из этих изделий. Прочные тканевые шторы, а также другие текстильные изделия и некоторые клеи, также содержат формальдегид. Кроме того, формальдегид выделяется в процессе горения газовых плит без использования вентиляции, а также при курении табака. Формальдегид входит в состав изоляционных пен, применяемых для уменьшения звукопроводимости, его содержат уплотнители и утеплители для окон и дверей. В косметике, красках, покрытиях и некоторых влагозащитных изделиях из бумаги, количество формальдегида незначительно, тем не менее, у людей, чувствительных к формальдегиду может проявляться аллергическая реакция. Такие изделия, как ковры или гипсокартон, будучи новыми, не содержат значительного количества формальдегида. Но и они способны накапливать формальдегид, выделяемый другими источниками, а затем выделять его в воздух помещений, когда температура и влажность изменяются. Скорость, с которой материалы из прессованной древесины или из других источников выделяют формальдегид, может меняться. Выделение формальдегида в целом уменьшается по мере старения материалов. Когда материалы являются новыми, высокие температуры в помещениях могут вызывать повышенное выделение формальдегида. Но верно и обратное – это вещество при более низкой температуре выделяется в меньшем количестве. Влажность также влияет на его выделение – при повышении влажности выделяется больше формальдегида. Поэтому чрезмерное увлажнение воздуха помещений может привести к повышению уровня выделяющегося формальдегида. Формальдегид обладает раздражающим и слезоточивым действием, но реакция людей на его содержание в воздухе различна. В воздухе помещений максимально допустимая концентрация формальдегида 0,1 мг в 1 м3 воздуха. Эта концентрация может превышаться даже при обычном курении. Воздух вне помещений в сельских районах имеет более низкие концентрации, в то время как в городах, концентрация формальдегида значительно выше. В офисах, где находится большое количество мебели с высоким содержанием формальдегида, его концентрация может превышать максимально допустимую. По мере увеличения уровня допустимой концентрации формальдегида, риск дискомфорта и болезней увеличивается и становится более серьёзным. Основным способом подверженности влиянию формальдегида является вдыхание загрязненного воздуха, например, вдыхание загрязненного воздуха на рабочем месте или в автомобильной пробке. Самый высокий потенциал воздействия происходит в промышленности с использованием или производством формальдегида.
1 . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОРМАЛЬДЕГИДА
Формальдеги́д (от лат. formīca «муравей») - бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде, спиртах и полярных растворителях. Ирритант, токсичен.
Формальдегид - первый член гомологического ряда алифатических альдегидов, альдегид муравьиной кислоты .
1.1. Физические свойства
Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль): -115,9 (г). Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль): -110 (г). Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 218,66 (г). Стандартная мольная теплоемкость C p (298 К, Дж/моль·K): 35,35 (г). Энтальпия кипения ΔH кип (кДж/моль): 23,3.
Теплота сгорания Q p (кДж/моль): 561,1.
Метод Эгрива. С хромотроповой кислотой в присутствии серной кислоты дает фиолетовую окраску.
Метод Дениже. Формальдегид вытесняет бисульфит из фуксинбисульфитного соединения с появлением сине-фиолетовой окраски красителя. Чувствительность при фотоколориметрировании 0,01 мг формальдегида в 25 мл раствора.
Для количественного определения используют реакции с гидрохлоридом гидроксиламина с титрованием выделяющейся кислоты, с гидросульфитом натрия с иодиметрическим титрованием избытка гидросульфита, с перекисью водорода и щелочью с оттитровыванием избытка щелочи .
1.2. Химические свойства
Для формальдегида характерны реакции окисления и присоединения (в том числе и поликонденсации):
1) реакция окисления:
а) реакция окисления протекает очень легко – альдегиды способны отнимать кислород от многих соединений;
б) при нагревании формальдегида с аммиачным раствором оксида серебра (в воде оксид серебра нерастворим) происходит окисление формальдегида в муравьиную кислоту НСООН и восстановление серебра. Образование «серебряного зеркала» служит качественной реакцией на альдегидную группу;
г) альдегиды восстанавливают гидроксид меди (II) до гидроксида меди (I), который превращается в оранжевый оксид меди (I);
д) реакция протекает при нагревании: 2СuОН -> Сu 2 О + Н 2 О;
е) эта реакция также может быть использована для обнаружения альдегидов;
2) реакция присоединения:
а) реакция присоединения протекает за счет разрыва двойной связи карбонильной группы альдегида;
б) присоединение водорода, которое происходит при пропускании смеси формальдегида и водорода над нагретым катализатором – порошком никеля, приводит к восстановлению альдегида в спирт;
в) формальдегид присоединяет также аммиак, гидросульфит натрия и другие соединения .
1.3. Получение
В промышленности формальдегид получают из метанола, пропуская пары спирта вместе с воздухом над нагретым до 300 °C медным катализатором: 2СН 3 ОН + O 2 -> 2НСНО + 2Н 2 О. Важным промышленным способом является также окисление метана воздухом при 400–600 °C в присутствии небольшого количества оксида азота в качестве катализатора: СН 4 + O 2 -> СН 2 О + Н 2 О.
Особенности ацетальдегида: ацетальдегид (или уксусный альдегид, или этаналь) – это бесцветная жидкость с резким запахом, хорошо растворимая в воде; присоединение водорода к ацетальдегиду протекает в тех же условиях, что и к формальдегиду.
Особенности паральдегида: это жидкость, которая застывает в кристаллическую массу при 12 °C, а при нагревании в присутствии разбавленных минеральных кислот переходит в ацетальдегид; обладает сильным снотворным действием .
1.4. Применение
Водный раствор формальдегида (метандиол), стабилизированный метанолом - формалин - вызывает денатурацию белков, поэтому он применяется в качестведубителя в кожевенном производстве и дубления желатина при производстве кинофотоплёнки. Из-за сильного дубящего эффекта формальдегид также является и сильным антисептиком, это свойство формалина используется в медицине, как антисептик (формидрон, Формагель и подобные препараты) и для консервации биологических материалов (создание анатомических и других препаратов) .
Водный раствор формальдегида (метандиол), стабилизированный карбамидом - КФК - является одним из важнейших источников формальдегида и карбамида в производстве карбамидоформальдегидных, меламинокарбамидоформальдегидных смол и для обработки карбамида против слеживаемости; применяется в деревообрабатывающей и мебельной промышленности для производства фанеры, ДСП и т. д.
Основная часть формальдегида идёт на изготовление полимеров-реактопластов (фенолформальдегидные , карбамидформальдегидные и меламинформальдегидные смолы), он также широко используется в промышленном органическом синтезе (пентаэритрит, триметилолпропан и т. д.).
При хранении (при температуре ниже 9 С o) раствор формальдегида мутнеет, выпадает белый осадок (параформальдегид).
2. ФОРМАЛЬДЕГИД В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕМ ПРОИЗВОДСТВЕ
К деревообрабатывающей промышленности относятся предприятия по производству фанеры, древесностружечных плит, мебели и столярных изделий.
Основными производственными вредностями при производстве фанеры являются высокая температура и влажность воздуха у пропарочных камер, сушилок и прессов, выделение в воздух паров формальдегида у сушилок для подсушки клеевого слоя и у прессов (при использовании мочевино-формальдегидных клеев). В производстве древесностружечных плит основные вредности - шум при дроблении древесины, выделение паров формальдегида при горячем прессовании и древесная пыль, пропитанная смоляным клеем, у формовочных агрегатов.
Профессиональные вредности в производстве мебели - неблагоприятные микроклиматические условия в сушильных отделениях, выделение в воздух паров формальдегида при склеивании и фанеровании, а также аэрозолей лаков и паров растворителей при отделке .
Формальдегид в мебели со временем проникает в воздух в количествах, которое может начать угрожать здоровью человека. Так, отделочные материалы из МДФ и различные лакокрасочные покрытия являются едва ли не главными источниками токсина в домах простых людей. Формальдегид, имеющийся в мебели, непрерывно выделяется в окружающую среду, однако масштабы этого процесса могут меняться из-за температурных условий в помещении. Формальдегид в мебели, произведенной из ДСП, может стать причиной плохого самочувствия. С повышением окружающей температуры на каждые 5°C с 18°C количество выделяемого в воздух токсичного канцерогена увеличивается в 1,5 раза. Влажность влияет на данный показатель в меньшей степени.
Ламинат - общеупотребительное название напольного покрытия на основе древесноволокнистой плиты высокой плотности. Слово «ламинированный» в переводе с латыни означает слоистый. Верхним слоем является защитно-декоративная износоустойчивая плёнка. Ламинат производят из отходов деревообрабатывающей промышленности "сухим способом", то есть из измельченного дерева, а дерево само по себе является экологически чистым материалом. Поверхность панели покрывается меламиновой и, реже, акриловой смолами, то есть самим "ламинатом". Меламин – бесцветное вещество, из которого изготавливают меламиновые смолы. Сам по себе меламин инертен и не имеет вязкости. Производство меламиновых смол идет путем смешивания меламина с формальдегидным компонентом. Во время покрытия панели меламиновыми смолами идет очень сильное выделение формальдегидных паров. Формальдегид – это яд, который является чрезвычайно опасным веществом. Вред ламината обусловлен именно этими смолами. Тем более ламинат, который идёт на производство мебели. Меламин в ламинате – опасность для здоровья человека. Меламин – это химическое вещество внешне похожее на бесцветные кристаллы. В последние годы потребление промышленностью меламина выросло в несколько раз, так как его активно стали применять, производя ламинат. При длительном контакте с повышенной температурой, он начинает выделять формальдегид. Формальдегид имеет канцерогенные, мутагенные и аллергенные свойства. Он высоко токсичен и опасен для здоровья человека. Добросовестные производители ламината очень жестко отслеживают уровень эмиссии формальдегида в своей продукции. Недобросовестные в погоне за «мега-качеством» своего ламината увеличивают количество меламина: их ламинат становится более «надежным».
3. ВЛИЯНИЕ ФОРМАЛЬДЕГИДА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
3.1. Безопасность и токсические свойства
Концентрационные пределы воспламенения 7-73% об.; температура самовоспламенения - 435 °C .
Формальдегид образуется в организме путём окисления метанола .
Обладает токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) формальдегида:
ПДКр.з. = 0,5 мг/м³
ПДКм.р. = 0,05 мг/м³
ПДКс.с. = 0,01 мг/м³
ПДКв. = 0,05 мг/л
С 25 мая 2014 г. вступило в силу Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации, согласно которому установлены следующие значения ПДКм.р. = 0,05 мг/м³, ПДКс.с. = 0,01 мг/м³
Смертельная доза 40 % водного раствора формальдегида составляет 10-50 г .
3.2. Воздействие на организм и симптомы хронического отравления
Формальдегид токсичен: приём внутрь 60-90 мл является смертельным. Симптомы отравления: бледность, упадок сил, бессознательное состояние, депрессия, затруднённое дыхание, головная боль, нередко судороги по ночам.
При остром ингаляционном отравлении: конъюнктивит, острый бронхит, вплоть до отёка лёгких. Постепенно нарастают признаки поражения центральной нервной системы (головокружение, чувство страха, шаткая походка, судороги). При отравлении через рот: ожог слизистых оболочек пищеварительного тракта (жжение, боль в глотке, по ходу пищевода, в желудке, рвота кровавыми массами, понос), геморрагический нефрит, анурия. Возможны отёк гортани, рефлекторная остановка дыхания.
Хроническое отравление у работающих с техническим формалином проявляется похудением, диспепсическими симптомами, поражением центральной нервной системы (психическое возбуждение, дрожание, атаксия, расстройства зрения, упорные головные боли, плохой сон). Описаны органические заболевания нервной системы (таламический синдром), расстройства потоотделения, температурная асимметрия. Отмечены случаи бронхиальной астмы.
В условиях воздействия паров формалина (например, у рабочих, занятых изготовлением искусственных смол), а также при непосредственном контакте с формалином или его растворами наблюдаются, в особенности в первые дни работы, выраженные дерматиты лица, предплечий и кистей, поражения ногтей (их ломкость, размягчение). Возможны дерматиты и экземы аллергического характера. После перенесённого отравления чувствительность к формалину повышается. Имеются сведения о неблагоприятном влиянии на специфические функции женского организма .
3.3. Канцерогенность
Формальдегид внесён в список канцерогенных веществ ГН 1.1.725-98 в разделе «вероятно канцерогенные для человека», при этом доказана его канцерогенность для животных .
По официальным данным Международного агентства по исследованию рака, доказана связь формальдегида, применяющегося в производстве смол, пластиков, красок, текстиля, в качестве дезинфицирующего и консервирующего средства, с повышенным риском развития раковых опухолей носоглотки.
3.4. Характер проблем со здоровьем
Формальдегид - мощный раздражитель глаз, верхних дыхательных путей и кожи. По свидетельству ряда исследований, он также оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая головные боли, усталость и депрессию. Он также потенциально может вызывать астму и астматические приступы как неспецифический раздражитель. Кроме того, исследования на животных позволяют предположить, что формальдегид - потенциально канцерогенное вещество.
Недавние медицинские обследования людей с профессиональным риском позволяют предположить, что формальдегид вызывает рак у человека. Обследование жителей передвижных домов, в которых концентрация формальдегида превышает 0,10 промилле на протяжении свыше 10 лет, указывают на значительно увеличенный риск рака горла. Этот риск приблизительно 2 на 10000.
Хотя озабоченность по поводу рака получила основную долю внимания общественности и регулирующих органов, расследования жалоб потребителей и медицинские исследования указывают, что острые симптомы раздражения, которые связаны с присутствием формальдегида в воздухе жилых помещений - очень существенная проблема здравоохранения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Фенол формальдегид – весьма токсическое вещество. Ослабить его эффект достаточно сложно. Когда газ оказывается в организме, он сильно меняется. При распаде трансформируется в муравьиную кислоту, или метиловый спирт. Конечно, лучшей защитой от этого канцерогена является избегание мест и зон, где он может содержаться в большой концентрации. Это, прежде всего, автомобильные пробки, промышленные районы, мебельные фабрики. Также рекомендуется не задерживаться в помещениях, которые не проветриваются. Одними из лучших помощников в уменьшении воздействия формальдегида в офисных помещениях и дома могут стать комнатные растения. Ряд из них обладают великолепным свойством – поглощать формальдегид из воздуха. Это папоротники, хамедорея, хризантема кустовая, драцена, плющ, фикус Бенджамина. И если на улице бывает сложно избежать загазованных зон, то дома вполне реально создать благоприятную атмосферу, как без формальдегида, так и без других токсичных веществ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека», Приложение 2 к нормативам ГН 1.1.725-98 от 23 декабря 1998 г. N 32.
2. Большой энциклопедический политехнический словарь. - 2004.
3. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
4. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест».
5. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ воздухе рабочей зоны».
6. ГОСТ 4598-86 Плиты древесноволокнистые. Технические условия.
7. Караев, М. М.. Технология синтетического метанола. - Москва: Химия, – 1984. - 239 с.
8. Корольченко, А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Асс. "Пожнаука", 2004. - Ч.I. - 713 с. - ISBN 5-901283-02-3, УДК (658.345.44+658.345.43)66.
9. Крамаренко, В. Ф. Токсикологическая химия. - К.: Выш. шк., 1989. - 447 с. - 6 000 экз. - ISBN 5-11-000148-0.
10. Огородников С.К. "Формальдегид" Л.: Химия – 1984.
11. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 7 апреля 2014 г. N 27 г. Москва "О внесении изменения N 10 в ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
12. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. "Биоорганическая химия" М.: Медицина, – 1985 – стр. 190.
13. Фенолоальдегидные смолы // Российский энциклопедический словарь / глав. ред. А. М. Прохоров. - М.: «Большая российская энциклопедия», 2000. - Книга 2. - С. 1663.
14. Черенков, В. Г. Клиническая онкология. 3-е изд. - М.: Медицинская книга, 2010. - 434 с. - ISBN 978-5-91894-002-0.
Вам наверняка приходилось слышать из каких-либо источников, что в мебели содержится формальдегид. Однако многие с большим трудом представляют себе, что же это такое. Формальдегид, известный также как метаналь, представляет собой канцерогенный газ, имеющий резкий запах. Раньше многие называли это вещество муравьиным альдегидом.
В промышленности формальдегид производится в виде раствора, известного под названием формалин. Человек применяет формальдегид как реагент при производстве различных продуктов химической промышленности, однако данное вещество встречается и в естественных условиях. Главным его источником в природе являются реакции фотохимического характера, происходящие в атмосфере планеты в теплые месяцы.
В чем же главная опасность формальдегида? Главное вредоносное свойство этого бесцветного газа – его высокая токсичность для человека. Данный канцероген способен оказать пагубное воздействие на различные системы человеческого организма.
Угроза здоровью человека от формальдегида
Формальдегид имеет ярко выраженные мутагенные свойства, а также действует как серьезный аллерген и раздражитель. Контакт человеческого организма со средой, содержащей это вещество, может привести к появлению рака дыхательных путей и многих других тяжелейших заболеваний вплоть до лейкемии.
Симптомами длительного нахождения под воздействием формальдегида являются угнетенное психологическое состояние, мигрени, затруднения дыхания. Если концентрация этого канцерогена достигает критической отметки, он может стать причиной паралича дыхательных путей и последующей смерти.
К симптомам, характерным для отравления формальдегидом через его вдыхание, можно отнести конъюнктивит и прогрессирующий отек легких.
Попадание формальдегида в человеческий организм через пищеварительную систему может стать причиной ее химического ожога, многочисленных отеков и остановки дыхания.
Формалин как раствор формальдегида тоже может причинить вред здоровью человека. Люди, из-за рода своей профессиональной деятельности вынужденные часто иметь дело с формалином, могут испытывать на себе поражение нервной системы, симптомы астмы и различных физических расстройств. Чем дольше человек контактирует с формалином, тем сильнее возрастает его чувствительность к этому токсину, что только ухудшает последствия.
Формальдегид вокруг нас
Как бы то ни было, формальдегид в мебели и прочих элементах нашего повседневного окружения может нанести нам серьезный вред. Несмотря на это, его использование не прекращается, т.к. данное вещество является важным элементом многих технологических процессов. Формалин используется при производстве кино- и фотопленки, а также для медицинской консервации.
Производство некоторых видов пластика подразумевает использование формальдегида, но активнее всего этот консервант применяется в процессе изготовления материалов на основе древесной стружки. Именно поэтому в большей части современной мебели присутствует формальдегид. Главной причиной для этого служит дешевизна производства смолы на основе этого канцерогена, массовая доля которой в ДСП может достигать 18%.
Формальдегид в мебели со временем проникает в воздух в количествах, которое может начать угрожать здоровью человека. Так, отделочные материалы из МДФ и различные лакокрасочные покрытия являются едва ли не главными источниками токсина в домах простых людей.
Формальдегид, имеющийся в мебели, непрерывно выделяется в окружающую среду, однако масштабы этого процесса могут меняться из-за температурных условий в помещении.
Формальдегид в мебели, произведенной из ДСП, может стать причиной плохого самочувствия. С повышением окружающей температуры на каждые 5°C с 18°C количество выделяемого в воздух токсичного канцерогена увеличивается в 1,5 раза. Влажность влияет на данный показатель в меньшей степени.
Слабее всего формальдегид выделяется в окружающую среду в холодные времена года, что связано с большой разницей между температурным режимом внутри зданий и за их пределами. Данное обстоятельство улучшает вентиляцию помещений.
Как минимизировать вредный эффект от формальдегида?
Формальдегид – крайне токсичное вещество, поэтому ослабить его эффект на человека достаточно сложно. Оказываясь в организме, этот канцероген сильно меняется и трансформируется в метиловый спирт или муравьиную кислоту. Лучшей защитой в этом случае станет избегание зон с повышенной концентрацией формальдегида в воздухе. Для этого следует стараться как можно реже попадать в автомобильные пробки и промышленные районы. Нужно также реже задерживаться в плохо проветриваемых помещениях.
Так как формальдегид в мебели из древесностружечных материалов будет иметься всегда, оптимальным выходом в данной ситуации станет тщательный подбор материалов для обустройства жилья. Помимо этого ряд комнатных растений имеет способность поглощать формальдегид из воздушной среды. К ним относятся плющ, кустовая хризантема, фикус и им подобные.
Несмотря на то, что даже эти меры не могут полностью исключить фактор формальдегида из нашей жизни, они способны снизить степень его воздействия на человека и дать организму необходимую передышку.