Висновки та результати

Формальдегід - CH₂О - це важливе органічна речовина, що поставляється зазвичай у вигляді водного розчину різних концентрацій, відомого як формалін. Він використовується в якості вихідного матеріалу для виробництва цілого ряду продуктів і є дуже важливим матеріалом для виробництва пласмас, ДСП, клеїв, лаків, фарб та ін.

Крім виробництва вище згаданих матеріалів формальдегід використовують у харчовій промисловості, косметології, медицині як консервант.

При потраплянні в організм людини формальдегід вражає центральну нервову систему, легені, печінку, нирки, органи зору, може бути причиною розвитку асми. Формальдегід є канцерогеном.

Основним джерелом забруднення повітря і вод, грунтів формальдегідом є антропогенна діяльність, а саме підприємства деревообробних комбінатів. Стічні води, використовування у водопостачанні матеріалів із неякісних полімерів, аварійні скидання - все це приводить до попадання формальдегіду у воду. Він міститься в стічних водах виробництв органічного синтезу, пластмас, лаків, фарб, підприємств шкіряної, текстильної і целюлозно-паперової промисловості. Його ГДК у воді - 0,05 мг/л [9].

Крім повітря і вод підвищена контентраці формальдегіду можлива і житлових будинках. Нерідко причина таких проявів – екологічно небезпечні обробні матеріали штучного походження: різні пластики, полімерні шпалери, утеплювачі, меблі з ДСП, що сильно підриває здоров'я людей.

Для того, щоб зберегти своє здоров̕я, я досліджував різні методи очистки повітря у приміщеннях від формальдегіду і дійшов висновку, що найпростішими і найдієвішими методами є часті провітрювання кімнат і використання кімнатних рослин, а також використання екологічно чистих матеріалів.

Застосування формальдегіду

Водний розчин формальдегіду — формалін — згортає білки, тому він застосовується для дубління желатину при виробництві кінофотоплівки. Він використовується також для консервування біологічних матеріалів (створення анатомічних та інших препаратів), у медицині, як антисептик (формідрон — антисептичний препарат, суміш розчинів формальдегіду й одеколону).

Формальдегід широко застосовується при виготовленні пласмас (таких, як фенопласти і амінопласти), штучних волокон. З нього також отримують пентаеритрит (сировину для виробництва вибухових речовин і пластифікаторів), триметилпропан. Основна частина формальдегіду йде на виробництво деревинно-стружкових матеріалів.

У деяких випадках формальдегід використається як стабілізуюча добавка при виробництві медичних препаратів. Цей факт послужив основою різного роду суджень про низьку якість вакцин.

Також формальдегід широко викорисовується в косметології як консервант.

Формальдегід також зареєстрований як харчова добавка E240, яка є забороненою майже у всіх країнах світу.

Використання формальдегіду в харчовій промисловості

Консерванти - це широка група речовин, що протидіють життєдіяльності бактерій. Додавання консервантів у продукти харчування дозволяє істотно збільшити строк придатності останніх. На даний час існує велика кількість консервантів, які мають різноманітну будову і, відповідно, властивості; фактично, єдине, що їх поєднує - це функція продовження строку придатності. Так, наприклад, найдавнішими представниками консервантів є сіль, вино, мед, цукор, лимонна й оцтова кислоти, етиловий спирт. Сьогодні як консерванти застосовують, в основному, похідні кислот органічних сполук. Серед них і формальдегід - E240.

Назва:	E240 — Формальдегід (Е240)
Тип:	Харчова добавка
Категорія:	Консерванти
Вплив на організм:	канцерогенний ефект (викликає рак)
Опис групи:	Консерванти — добавки з індексом (E-200 - E-299) відповідають за збереження продуктів, запобігаючи розмноженню бактерій або грибків. Хімічні добавки, які використовують для дезинфекції.

Симптомы хронічного отруєння формальдегідом

Неодноразово викладач наголошує про симптоми отруєнь формальдегідом. При гострому інгаляційному отруєнні парами формальдегіду спостерігаються наступні ознаки: конъюнктивіт, гострий бронхіт, аж до набряку легень, відзначено випадки бронхіальної астми. Поступово наростають ознаки ураження центральної нервової системи (запаморочення, почуття страху, нестійка хода, судоми), блідість, знесилення, втрата свідомості, депресія, задуха, головний біль, нерідко судоми під час сну.

При отруєнні рідким формальдегідом при ковтанні: опіки слизових оболонок травного тракту (печіння, біль при ковтанні у стравоході, шлунку, блювота кровавими масами). Можливі набряк гортані, рефлекторна зупинка дихання.

В умовах впливу парів формаліну (наприклад, у робітників, зайнятих виготовленням штучних смол), а також при безпосередньому контакті з формаліном або його розчинами спостерігаються, особливо в перші дні роботи, виражені дерматити передпліч і рук, ураження нігтів (їхня ламкість, розм'якшення). Можливі дерматити й екземи алергійного характеру. Після перенесеного отруєння чутливість до формаліну підвищується. Є дані про несприятливий вплив на специфічні функції жіночого організму.

Хімічні досліди

Також, продовжуючи роботу з проектом ми провели ряд цікавих хімічних досліджень.

 Присутність карбонільної групи визначає велику реакційну здатність альдегідів. Подвійний звязок між киснем і вуглеводнем в групі С = О на відміну від звичайної, подвійного вуглевод-вуглеводного звязку сильно поляризований, так як кисень має значно більшу електронегативність, ніж водень, и електронна густина p-звязку зміщується до кисню.

Реакції окиснення:

1)                    Повне окиснення — горіння:

2CH₃CHO + 5O₂ -- > 4CO₂ + 2H₂O

2)                    Часткове окиснення — купрум(II) гідроксидом до кислоти (у даному ви­падку — оцтової). Свіжозготовлений голубий осад гідроксилу міді (II), окислює альдегід при нагріванні до цегляно-червоного осаду гідроксиду міді (I):

2CH₃CHO + 2Cu(OH)₂  -- > CH₃COOH + 2CuOH+H₂O

Це якісна реакція для визначення альдегідів.

3)                    Окиснення амоніачним розчином аргентум оксиду — «реакція срібного дзеркала». При нагріванні оксид срібла окислює альдегід і сам відновлюється до чистого срібла:

CH₃CHO + 2Ag₂O  -- > CH₃COOH + 2Ag

Ця реакція також є якісною для визначення альдегідів.

Симптоми отруєнь

При гострому інгаляційному отруєнні парами формальдегіду спостерігаються наступні ознаки: конъюнктивіт, гострий бронхіт, аж до набряку легень, відзначено випадки бронхіальної астми. Поступово наростають ознаки ураження центральної нервової системи (запаморочення, почуття страху, нестійка хода, судоми), блідість, знесилення, втрата свідомості, депресія, задуха, головний біль, нерідко судоми під час сну.

При отруєнні рідким формальдегідом при ковтанні: опіки слизових оболонок травного тракту (печіння, біль при ковтанні у стравоході, шлунку, блювота кровавими масами). Можливі набряк гортані, рефлекторна зупинка дихання.

В умовах впливу парів формаліну (наприклад, у робітників, зайнятих виготовленням штучних смол), а також при безпосередньому контакті з формаліном або його розчинами спостерігаються, особливо в перші дні роботи, виражені дерматити передпліч і рук, ураження нігтів (їхня ламкість, розм'якшення). Можливі дерматити й екземи алергійного характеру. Після перенесеного отруєння чутливість до формаліну підвищується. Є дані про несприятливий вплив на специфічні функції жіночого організму .

Адміністрація США з безпеки і Здоров'я на Виробництві та Департамент з Праці і Промисловості штату Вашингтон затвердили норми, за якими рівень концентрації формальдегіду при восьмигодинному впливі не повинен перевищувати 0,75 мч (мільйонна частка), і 2 мч - ліміт при короткочасному впливі до 15 хв. У багатьох країнах стандарти з максимально допустимого рівня формальдегіду в повітрі житлових приміщень коливаються від 0,1 до 0,5 мч. Запах формальдегіду починає відчуватися при значеннях від 0,05 до 1 мч. При концентраціях від 0,05 до 0,5 мч починається явно відчуватися подразнення очей. При концентраціях від 0,13 до 2,7 мч наукові звіти повідомляють про сльозовиділення, печінні і болі в очах. Згідно даних учених подразнення дихальних шляхів спостерігається навіть при концентрації 0,1 мч, але, як правило, це відбувається при концентраціях від 1 до 11 мч. Хронічний вплив формальдегіду в концентраціях від 0,5 до 8,9 мч викликає зміни слизових оболонок носоглотки, зниження чутливості до запахів, сухість у горлі. Високі рівні концентрації (50-100 мч) викликають набряк легенів і потрапляння в них рідини, а також пневмонію. Вплив формальдегіду з рівнем концентрації більше 100мч може призвести до летального результату.

Важливий, але в той же час небезпечний

Ознайомивши нас з метою і основними завданнями проекту, викладач зупинився на фізичних властивостях формальдегіду та правилах техніки безпеки при роботі з ним.

Фізичні властивості альдегідів.

Метаналь (формальдегід) – газ. Інші нижчі альдегіди – рідини, вищі – тверді. Карбонільна група обслуговує високу реакційну здатність альдегідів. Температура кипіння альдегідів підвищується зі збільшенням молекулярної маси. Киплять вони при більш низькій температурі, ніж відповідні спирти, наприклад пропіоновий альдегід при 48,8 ⁰С, а пропіловый спирт - при 97,8 ⁰С. Густина альдегідів менша за одиницю. Мурашиний та оцтовий альдегіди добре розчиняються у воді, послідуючі - гірше. Нищі альдегіди мають різкий, неприємний запах, деякі вищі - приємний запах.

Ацетальдегід (етаналь) — безбарвна легколетка рідина з різким запахом, добре розчинна у воді. Температура кипіння . В великих кількостях виробляється хімічною промисловістю. Основна кількість ацетальдегіду йде на виготовлення оцтової кислоти. Ацетальдегід використовується і для одержання інших органічних продуктів, в тому числі полімерів.

Біологічна дія альдегідів.

Альдегіди — отруйні речовини.

Формальдегід внесений в список канцерогенних речовин, володіє токсичністю, негативно впливає на генетичний матеріал, репродуктивні органи, дихальні шляхи, очі, шкіру. Надає сильну дію на центральну нервную систему. 

Гранично допустима концентрація (ГДК) формальдегіду в повітрі:

ГДК_пов. = 0,003 мг/м³

Смертельна доза 35% водного розчину формальдегіду (формалина) складає від 10—50 г.

Показано, що формальдегід найбільше впливає на рухливість циліарних структур носа, бронхів, функцію альвеолярних макрофагів та інших захисних механізмів, а також на імунну систему. Результати досліджень екологічної токсичності формальдегіду і його дії на людину, наземних і водних тварин та рослинн свідчать про значний поліморфізм біологічних ефектів його в сучасних умовах на всю біосферу і особливо на організм людини і необхідності створення запобіжних і профілактичних заходів.

Отримання завдань до проекту

Під час ознайомлення із завданнями нового проекту, перш за все викладач розказав нам про мету проекту та очікуваний результат. Потім він наголосив про історію відкриття формальдегіду, а саме:

Вперше формальдегід знайдений в 1859 році A.M. Бутлеровим при спробі синтезу метиленгліколю шляхом гідролізу метиленацетата, який був синтезований раніше при взаємодії йодистого метану з оцтовокислим сріблом. А.М. Бутлеров відзначив характерний запах формальдегіду, але виділити його йому не вдалося. За іншими даними фармальдегід був одержаний А.М.Бутлеровим дією оксиду ртуті на дийодметан:

СН₂I₂ + HgO = HgI₂ +CH₂O

Саме А.М. Бутлерову належить і відкриття способу отримання формальдегіду з метилового спирту шляхом окислення останнього киснем повітря. Формальдегід і препарати на його основі – сполуки з аміаком, сірководнем, меркаптанами, володіють антибактеріальними властивостями. Так в цілях знищення трупного запаху в моргах стіни і інші поверхні протирають 0,5 – 1 % - ним розчином формаліну. Для попередження розкладання трупа в крупні вени, порожнини тіла, очні яблука і м'язи вводять 2 –2,5 л суміші, яка складається  з 2-х частин 35 % - ного формаліну і денатурованого спирту.

Бактерицидні властивості формальдегіду вперше встановлені в 1886 році E. Фішером, проте перші відомі нам факти дезінфекції лікарняних приміщень за допомогою розчинів формаліну можуть бути віднесені лише до 1892 року.