Формальдегид, формалин
Формальдегид - является простейшим альдегидом; его молекула содержит два атома водорода и по одному атому углерода и кислорода. Он является основным сырьем для различных синтетических смол, получаемых конденсацией с фенолами, мочевиной, меламином, тиомочевиной и др.
Формальдегид - активное химическое соединение, легко вступающее в реакцию с другими веществами с образованием новых соединений. В чистом виде формальдегид при нормальных температурах и давлении представляет собой бесцветный газ с резким запахом. При охлаждении он превращается в жидкость с температурой кипения -19°С, а при дальнейшем охлаждении до -118° застывает в белую массу, плавящуюся при -93°. Удельный вес при -20° равен 0,8153,
Газообразный формальдегид с воздухом при содержании формальдегида от 7 до 72% дает взрывчатые смеси с начальной температурой воспламенения около 300°С.
Формальдегид хорошо растворяется в воде и спиртах. В водном растворе при определенных условиях, формальдегид полимеризуется с образованием низкомолекулярных полимеров преимущественно в виде n-формальдегида. С увеличением степени полимеризации растворимость полимеров формальдегида в воде снижается, и они выпадают из раствора в виде белого плотного осадка. Выпадение полимеров может быть замедлено путем введения метилового спирта, который является стабилизатором водного раствора мономерного формальдегида.
Растворы и пары формальдегида токсичны, оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки и кожу.
В промышленности формальдегид получают несколькими способами:
- каталитическим окислением метилового спирта кислородом воздуха,
- прямым окислением метана, попутных газов, нефти и высших углеводородов.
Наиболее широко распространен способ получения формальдегида путем окисления метилового спирта кислородом воздуха в присутствии катализатора:
СН3ОН + 1/2О2 -> СН2О + Н20
Формальдегид, получаемый различными способами, поглощается водой с образованием раствора, известного под названием формалина.
В производстве синтетических смол формальдегид применяют преимущественно в виде водного раствора (формалина) бесцветного прозрачного, обладающего кислой реакцией (pH 2,8 - 4,0), с резким запахом формальдегида.
Содержание формальдегида в формалине должно быть 37 ±0,5%.
Технический формалин выпускается двух марок: безметанольный марки ФБМ, в котором количество метилового спирта не превышает 1%, и марки ФМ, стабилизированный метанолом, содержание которого может колебаться в пределах 5 - 11%.
Содержание кислот в формалине в пересчете на муравьиную кислоту должно быть не более 0,04%, содержание железа - не более 0,0005 г в 100 мл.
Вследствие низкого содержания метанола формалин марки ФБМ применяют ограниченно, так как его можно транспортировать и хранить только в нагретом состоянии. Качество формалина марки ФБМ в значительной мере зависит от температуры окружающей среды. При низкой температуре происходит образование и выпадение из раствора n-формальдегида. При этом концентрация формальдегида в верхних слоях формалина снижается, а в нижних - увеличивается. Отрицательное влияние оказывают высокие температуры. Они способствуют протеканию реакций окисления формальдегида до муравьиной кислоты. В результате окисления происходит резкое уменьшение содержания формальдегида в формалине и снижение его pH. Такой формалин не обеспечивает получения синтетических смол с требуемыми свойствами.
В производстве синтетических смол и клеев применяют также формальдегид в виде твердого полимера - n-формальдегида.
Параформальдегид (СН2О)п, называемый также параформом, получают упариванием водного раствора формальдегида в вакууме. Параформ - белое твердое аморфное вещество, содержащее 90—98% формальдегида.