fomandehit

Hợp chất Fomanđêhít

Hợp chất hữu cơ fomanđêhít (formaldehyde) (còn được biết đến như là mêtanal), ở điều kiện bình thường là một chất khí có mùi hăng mạnh. Nó là anđêhít đơn giản nhất. Công thức hóa học của nó là H2CO

Thuộc tính của Fomandehit

Mặc dù fomanđêhít là một chất khí ở nhiệt độ phòng, nó rất dễ hòa tan trong nước và chủ yếu được bán ra dưới dạng dung dịch 37% trong nước được gọi theo tên thương phẩm là foocmalin hay foocmôn. Trong nước, fomanđêhít bị pôlyme hóa và foocmalin trên thực tế chứa rất ít fomanđêhít ở dạng đơn phân H2CO. Thông thường, các dung dịch này chứa thêm một chút mêtanol để hạn chế sự pôlyme hóa.

Fomanđêhít có các thuộc tính hóa học chung của các anđêhít, ngoại trừ nó là anđêhít hoạt động mạnh nhất. Fomanđêhít là một chất có ái lực điện tử (electrophil). Nó có thể tham gia vào các phản ứng thế thơm ái lực điện tử với các hợp chất thơm và cũng có thể tham gia các phản ứng cộng ái lực điện tử với các anken. Trong sự hiện diện của các chất xúc tác có tính bazơ, fomanđêhít tham gia vào phản ứng Cannizaro để tạo ra axít formic và mêtanol.

Fomanđêhít bị pôlyme hóa theo hai hướng khác nhau để tạo ra tam phân vòng, 1,3,5-triôxan hay pôlyme mạch thẳng pôlyôxymêtylen. Sự hình thành của các chất này làm cho khí fomanđêhít có các tính chất không tuân theo các định luật của khí lý tưởng một cách rõ nét, đặc biệt ở các nhiệt độ thấp hay áp suất cao.

Fomanđêhít dễ dàng bị ôxi hóa bởi ôxy trong khí quyển để tạo ra axít formic. Dung dịch fomanđêhít vì thế phải đóng nắp chặt để ngăn không cho tạo ra chất này trong quá trình lưu trữ.

Sản xuất

Trong công nghiệp, fomanđêhít được sản xuất bằng cách ôxi hóa mêtanol có xúc tác. Các chất xúc tác được sử dụng nhiều nhất là bạc kim loại hay hỗn hợp của sắt oxit với molypden và vanađi. Trong hệ thống sử dụng sắt ôxít (công nghệ Formox) phổ dụng hơn, mêtanol và ôxy phản ứng ở 250 °C để tạo ra fomanđêhít theo phương trình hóa học:

CH3OH + ½ O2 → H2CO + H2O

Xúc tác gốc bạc thông thường hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 650 °C. Ở đây có hai phản ứng hóa học tạo fomanđêhít diễn ra đồng thời: phản ứng đầu giống như phương trình trên, còn phản ứng sau là phản ứng khử hiđrô

CH3OH → H2CO + H2

Sự ôxi hóa tiếp theo của sản phẩm fomanđêhít trong quá trình sản xuất nó thông thường tạo ra axít formic, được tìm thấy trong các dung dịch fomanđêhít, được tính theo giá trị ppm (phần triệu).

Ở mức độ sản xuất ít, foocmalin có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác bao gồm sự chuyển hóa từ êtanol thay vì nguồn nguyên liệu mêtanol thông thường. Tuy nhiên, các phương pháp này không có giá trị thương mại lớn.

Sử dụng

Fomanđêhít giết chết phần lớn các loại vi khuẩn, vì thế dung dịch của fomanđêhít trong nước thông thường được sử dụng để làm chất tẩy uế hay để bảo quản các mẫu sinh vật. Nó cũng được sử dụng như là chất bảo quản cho các vắcxin. Trong y học, các dung dịch fomanđêhít được sử dụng có tính cục bộ để làm khô da, chẳng hạn như trong điều trị mụn cơm. Các dung dịch fomanđêhít được sử dụng trong ướp xác để khử trùng và tạm thời bảo quản xác chết.

Tuy nhiên, phần lớn fomanđêhít được sử dụng trong sản xuất các pôlyme và các hóa chất khác. Khi kết hợp cùng với phênol, urê hay mêlamin, fomanđêhít tạo ra các loại nhựa phản ứng nhiệt cứng. Các loại nhựa này được sử dụng phổ biến như là chất kết dính lâu dài, chẳng hạn các loại nhựa sử dụng trong gỗ dán hay thảm. Chúng cũng được tạo thành dạng bọt xốp để sản xuất vật liệu cách điện hay đúc thành các sản phẩm theo khuôn. Việc sản xuất nhựa từ fomanđêhít chiếm hơn một nửa sản lượng tiêu thụ fomanđêhít.

Fomanđêhít cũng được sử dụng để sản xuất các hóa chất khác. Nhiều loại trong số này là các rượu đa chức, chẳng hạn như pentaêrythritol – được sử dụng để chế tạo sơn và chất nổ. Các dẫn xuất khác từ fomanđêhít còn bao gồm mêtylen điphênyl điisoxyanat, một thành phần quan trọng trong các loại sơn và xốp pôlyurêthan, hay hexamêtylen têtramin- được sử dụng trong các nhựa gốc phênol-fomanđêhít và để chế tạo thuốc nổ RDX.

Fomanđêhít liên kết chéo với các nhóm amin.

Hiệu ứng sức khỏe

Do nhựa fomanđêhít được sử dụng nhiều trong các vật liệu như gỗ dán, thảm, và xốp cách điện cũng như do các nhựa này sẽ thải fomanđêhít ra rất chậm theo thời gian nên fomanđêhít là một trong các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà. Ở nồng độ trên 0,1 mg/kg không khí, việc hít thở phải fomanđêhít có thể gây ra các kích thích mắt và màng nhầy, làm chảy nước mắt, đau đầu, cảm giác nóng trong cổ họng và khó thở.

Phơi nhiễm fomanđêhít lớn hơn, ví dụ do uống phải các dung dịch fomanđêhít, là nguy hiểm chết người. Fomanđêhít được chuyển hóa thành axít formic trong cơ thể, dẫn đến tăng hoạt động của tim, thở nhanh và nông, giảm thân nhiệt, hôn mê hoặc dẫn đến chết người. Những người ăn uống nhầm phải fomanđêhít cần được chăm sóc y tế ngay.

Trong cơ thể, fomanđêhít có thể làm cho các protein liên kết không đảo ngược được với DNA. Các động vật trong phòng thí nghiệm bị phơi nhiễm một lượng lớn fomanđêhít theo đường hô hấp trong thời gian sống của chúng có nhiều dấu hiệu của ung thư mũi và cổ họng hơn so với các động vật đối chứng, cũng giống như các công nhân trong các nhà máy cưa để sản xuất các tấm ván ghép từ các sản phẩm gốc fomanđêhít. Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho rằng các nồng độ nhỏ hơn của fomanđêhít tương tự như nồng độ trong phần lớn các tòa nhà không có tác động gây ung thư. Fomanđêhít được Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ phân loại như là chất có khả năng gây ung thư ở người và được Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) coi là chất gây ung thư đã biết ở người.

Theo: wikipedia