Formaldehyd
Formaldehyd (systematický název methanal, někdy psáno metanal) je nejjednodušší aldehyd. Je to jeden z karbonylových (tedy kyslíkatých) derivátů uhlovodíků. Jeho molekulový vzorec je CH2O, funkční HCHO. V potravinářství má označení E 240, ale v České republice je jeho používání v potravinářství zakázáno.
Formaldehyd | |
---|---|
Strukturní vzorec | |
Obecné | |
Systematický název | methanal |
Triviální název | formaldehyd |
Funkční vzorec | HCHO |
Sumární vzorec | CH2O |
Identifikace | |
Registrační číslo CAS | 50-00-0 |
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 200-001-8 |
Indexové číslo | 605-001-00-5 |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 30,03 g/mol |
Teplota tání | −117 °C |
Teplota varu | −19,3 °C |
Bezpečnost | |
[1] Nebezpečí[1] | |
H-věty | H351 H331 H311 H301 H314 H317 |
R-věty | R23/24/25 R34 R40 R43 |
S-věty | (S1/2) S26 S36/37/39 S45 S51 |
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | |
Některá data mohou pocházet z datové položky. |
Vzhledem k jeho širokému použití, toxicitě a těkavosti je však ale působení formaldehydu hrozbou pro lidské zdraví. Formaldehyd byl Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny klasifikován jako karcinogen skupiny 1, tedy prokázaný karcinogen pro člověka.[2]
Vznik
Formaldehyd vzniká oxidací methanolu, při této reakci se používá atomární kyslík:
- CH3OH + 1/2 O2 → HCHO + H2O
Může být připraven také ze syntézního plynu za přítomnosti katalyzátorů:
- CO + H2 → HCHO
Vlastnosti
Formaldehyd je bezbarvý, štiplavě páchnoucí, jedovatý plyn. Snadno podléhá polymerizaci. Ve vodě je dobře rozpustný (stejně jako v dalších polárních rozpouštědlech; v nepolárních rozpouštědlech se rozpouští špatně), jeho rozpouštěním vzniká 35–50% roztok, v jehož podobě je formaldehyd nejčastěji k dispozici na trhu. Ten se nazývá formalín, polymerizací se mění na bílou pevnou látku nazývanou paraformaldehyd. Komerční vodné roztoky se pro ochranu před polymerizací stabilizují přísadou methanolu. Při 150 °C se formaldehyd rozkládá na methanol a oxid uhelnatý.[3]
Přítomnost v životním prostředí
V životním prostředí je formaldehyd běžně přítomen, velká množství vznikají v troposféře oxidací uhlovodíků (jen z methanu cca 4×1011 kg ročně - pro srovnání, celková roční průmyslová výroba činí cca 3,5×109 kg), v menší míře rozkladem rostlinných zbytků a transformací chemikálií uvolňovaných z listí. Působením slunečního záření se formaldehyd rychle oxiduje na oxid uhličitý, reaguje také s hydroxylovými radikály. poločas rozpadu v atmosféře je v řádu hodin. Z vodných roztoků se vypařuje pomaleji než voda. Ve vodním prostředí a v půdě je rychle odbouráván mikroorganismy.[3]
Použití
Značná část se využívá k výrobě polymerů a dalších chemikálií. Formaldehydové polymery se používají na výrobu hnojiv, papíru, překližek, izolací, třískových desek a mnoha spotřebních produktů.
Největší část formaldehydu (25 %) se spotřebuje na výrobu močovino-formaldehydových pryskyřic. Tyto pryskyřice se používají např. jako lepidla pro překližky a koberce.[4] Mohou se z nich také vyrábět lisované produkty nebo pěnové izolace. Druhá největší část formaldehydu (15 %) se spotřebuje na výrobu kvalitního japonského porcelánu NIKKO.[zdroj?] Z formaldehydu se vyrábějí i další chemikálie, např. pentaerythritol (používá se k výrobě nátěrů a výbušnin), difenyl diisokyanát (složka polyuretanových nátěru a pěn), hexamethylentetraamin ("tuhý líh", "urotropin", výroba fenol-formaldehydových pryskyřic a výbušnin), kyselina nitrilotrioctová, methylendianilin a komplexotvorná činidla (kyselina ethylendiamintetraoctová EDTA). Dále se používá v textilním (viz Formaldehyd v textiliích) a fotografickém průmyslu, při elektropokovování, jako inhibitor koroze kovu, stabilizátor benzínu a prostředek ke konzervaci dřeva. Slouží také k výrobě barviv, povrchové aktivních látek, extrakčních činidel.[zdroj?]
Formaldehyd zabíjí většinu bakterií, proto se používá také jako konzervační prostředek pro některé potraviny, kosmetiku a léčivá a jako čisticí, desinfekční a sterilizační prostředek. V zemědělství slouží k desinfekci půdy a semen a jako insekticid a fungicid. Značné využití má také v lékařství a v oblasti veterinární. Vodný roztok se běžně používá pro konzervaci biologického materiálu a k balzamaci lidských těl.[zdroj?] Vodný roztok formaldehydu s fenolem, tetraboritanem sodným a glycerolem se nazývá Galli-Valeriův roztok (lat. Solutio Galli-Valerio)[5] Používá se k dezinfekci lékařských nástrojů.[6]
Formaldehyd je také součástí očkovacích látek.[7]
Zdravotní rizika
Do těla formaldehyd vstupuje především vdechováním a požitím. V plicích a trávicím ústrojí se snadno vstřebává. Přes kůži se vstřebává jen slabě. Podléhá velmi rychlému metabolismu, takže při vdechování nižších koncentrací není zaznamenán nárůst jeho hladiny v krvi. Metabolity (kyselina mravenčí a oxid uhličitý) vstupují do makromolekul jednouhlíkovými metabolickými drahami nebo jsou vyloučeny přes plíce a ledviny. Formaldehyd, který není zmetabolizován, může přímo na místě svého vstupu do těla reagovat s makromolekulami a způsobovat zesíťování DNA.[3]
Formaldehyd má štiplavý zápach, snadno rozpoznatelný i při nízkých koncentracích. Dráždí kůži, oči a dýchací cesty. Byly zaznamenány příznaky astmatu, nicméně nebyl prokázán senzibilizační účinek. Může docházet k senzibilizaci kůže, pokud je vystavena roztokům o koncentraci nad 2 %.[3]
Akutní expozice malým dávkám formaldehydu vyvolává bolesti hlavy a zánět nosní sliznice. Vyšší koncentrace způsobuje vážné podráždění sliznic a respirační problémy, např. zánět průdušek a otok nebo zánět plic. U citlivých jedinců může formaldehyd vyvolávat astma a záněty kůže. Chronická expozice způsobuje zánět průdušek. Formaldehyd dráždí oči a vyvolává slzení. Vyšší koncentrace mohou vyvolat zákal rohovky nebo i ztrátu zraku. Částečně se vstřebává kůží a může způsobovat podráždění nebo alergické reakce. Poškození se může objevit až několik hodin po expozici.[zdroj?]
Při požití může dojít k poleptání až proděravění sliznice. Toxický efekt zvyšuje přítomnost methanolu jako stabilizačního činidla. V těle se formaldehyd přeměňuje na kyselinu mravenčí, která zvyšuje kyselost krve a vede k dušnosti, snížení tělesné teploty, kómatu a v závažných případech až ke smrti. Kromě zvýšení kyselosti může formaldehyd poškozovat centrální nervovou soustavu.[8] Formaldehyd v těle vzniká i po požití methanolu, působením enzymu alkoholdehydrogenáza.
Formaldehyd byl Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny klasifikován jako karcinogen skupiny 1, tedy prokázaný karcinogen pro člověka.[2] Nicméně nebyl prokázán významný karcinogenní potenciál. Některé studie indikovaly v souvislosti s expozicí formaldehydu zvýšený výskyt pouze u nádorů nosu a nosohltanu. Nebyla prokázána teratogenita ani reprodukční toxicita.[3]
Formaldehyd je součástí spalin naftových i benzínových motorů.[9]
Formalín
Přibližně 40% (35–50%) vodný roztok formaldehydu se nazývá formalín (viz kapitoly Vlastnosti a Použití).
Příbuzné sloučeniny
Reference
- Formaldehyde. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- 1 Agents Classified by the IARC Monographs [online]. Lyon: Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny, 2014-03-31 [cit. 2014-04-16]. Dostupné online. (anglicky)
- Formaldehyde - International Programme on Chemical Safety - Environmental Health Criteria 89
- KŘUPALOVÁ, Zdeňka. Nauka o materiálech pro 1. a 2. ročník SOU učebního oboru truhlář. Praha: Sobotáles, 2004. 244 s. ISBN 80-86817-02-4. Kapitola Syntetická lepidla, s. 195. (česky)
- Lékopis - Solutio Galli-Valerio
- Bezpečnostní list - Solutio GALLI-VALERIO decemplex[nedostupný zdroj]
- (anglicky)Vaccine Ingredients
- Formaldehyd Archivováno 27. 10. 2007 na Wayback Machine, Integrovaný registr znečišťování
- Miroslav Šuta: Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví, Česká a Slovenský dopravní klub 1996, ISBN 80-901339-4-0)
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu formaldehyd na Wikimedia Commons
- Slovníkové heslo formaldehyd ve Wikislovníku
- (anglicky) Formaldehyd, monografie Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny
- (anglicky) [ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/twelfth/profiles/formaldehyde.pdf Formaldehyde], 12. vydání zprávy o karcinogenech, U.S. National Toxicology Program
- (česky) Informace o formaldehydu v Integrovaném registru znečišťování
- (anglicky) FORMALDEHYDE - Concise International Chemical Assessment Document 40, Světová zdravotnická organizace, Ženeva, 2002