甲醛的工业生产于1888年始于德国,1910年酚醛树脂工业化后甲醛开始大量生产。工业上生产甲醛主要采用甲醛空气氧化法,按所用催化剂的类型,分为两种方法。一种是银催化剂,在甲醇过量而氧气不足的情况下操作,另一种是金属氧化物,即铁-铝催化剂,在氧气过量情况下操作。甲醛被广泛应用于现代社会中,主要用于生产脲醛树脂,酚醛树脂,季戊四醇和乌洛托品等,并应用于轻工、纺织、医药、机电、化工、建材以及油田开发、木材加工等部门,其中化工用量约占一半。
甲醛的最大用途是制造氨基树脂(包括脲醛树脂和三聚氰胺树脂)和酚醛树脂,约占甲醛总销量的55%。三聚氰胺甲醛树脂用于制造餐具,酚醛模塑树脂用于日常用具、电器开关、电话机等。酚醛树脂用作热绝缘和声绝缘用的玻璃纤维和矿物纤维的粘接剂。除上述主要用途之外,甲醛本身作为精细化学品的用途以及作为精细的化学品原料,应用十分广泛。甲醛是一种消毒防腐剂,对昆虫和细菌有很强的杀伤作用,除了用于消毒外,农业上也用福尔马林浸麦种来治黑穗病,用甲醛的聚合物多聚甲醛来做仓库的熏蒸剂。甲醛还可通过甲基化、氯甲基化、氰甲基化、羟甲基化、环合、缩合等操作可为农药、医药、染料、香料、纺织整理剂、螯合剂、粘合剂等等精细化学品的生产提供很多中间体。
甲醛有毒,吸入甲醛蒸汽会引起恶心、鼻炎、支气管炎和结膜炎等。甲醛直接和皮肤IEC胡会引起灼伤。有些报道认为甲醛是一种可疑的致癌物,甲醛广泛存在于环境中,对人的身体有很多不利的影响,随着生活水平的提高和健康意识的增强,人们越来越关注他的存在,对他的研究也逐渐增多。
2.日常生活中甲醛的来源及含量限定
由于甲醛的广泛应用,人们在日常衣食住行中经常会接触到甲醛。在纺织品中,大部分防皱、防缩的树脂整理剂都是含甲醛的N-羟甲基化合物,有些整理剂是直接以甲醛为原料合成的:甲醛还能提高纺织布涂料的色牢度,并可以使纺织布的色彩鲜艳亮丽,保持印花、染色的耐久性。2001年8月6日国家质检总局批准发布了GB18401《纺织品甲醛含量的限定》,强制性国家标准,严格规定了纺织品中甲醛的含量。即:A类(婴幼儿用品),<=20mg/kg,B类(直接接触皮肤的产品<=75 mg/kg,C类(非直接接触皮肤的产品)<=300mg/kg。该标准于2003年1月1日实施。食品方面,甲醛为国家明文规定的禁止在食品中使用的添加剂,在大部分食品中不得检出,水发食品有甲醛本底值,限量为10mg/kg,因其能防腐,并可以增白、改变色泽,古有些不法商贩用它来泡发各种水产品,以增加韧性和脆感,还有些不法商贩用它来熏蒸甚至把它直接加入到面食、蘑菇或豆制品中,达到增白、改变色泽的目的。
空气中的甲醛,主要来源于用甲醛合成的各种装饰材料、人造板和人造板制品等在日常生活中的缓慢释放。有关资料表明,甲醛长期放置长达13年之久。我国有关空气中甲醛的卫生标准如下:居民区大气中中甲醛最高容许浓度为0.05 mg/m³,居室中空气中甲醛0.02mg/m³.最高容许浓度为0.08 mg/m³,公共场所甲醛最高容许浓度0.12 mg/m³,空气中有害物质最高容许浓度为3 mg/m³。中华人名共和国国家标准《实木复合地板》规定:A类实木复合地板甲醛释放量小于和等于9 mg/100g,B类实木复合地板甲醛释放量等于9mg~40mg/100g.《国家环境标志产品技术要求——人造木质板材》规定,人造板材中甲醛释放量应小于0.20 mg/m³,木地板中甲醛释放量应小于0.12 mg/m³。
3.甲醛的危害
甲醛的毒性甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。2014年6月世界卫生组织的国际癌症研究中心发表的报告称,高浓度的甲醛能导致耳、鼻和喉癌,同时还提到也可能导致白血病。美国国家癌症研究所的一项调查表明,在高甲醛含量环境中工作的工人比在低甲醛含量环境中工作的人们患白血病的可能性大2.5倍。甲醛的毒性,按人体接触方式的不同,可从以下几个方面进行介绍。
3.1纺织品中甲醛产生的危害
纺织品中的甲醛主要对人体裸露器官和皮肤产生危害:甲醛是原生病毒,接触后,即发生皮肤和粘膜强烈刺激作用,其蒸气可以引起眼部灼感、流泪、结膜炎和眼角炎等。可使皮肤干燥,引起接触性皮炎,出现红斑、丘疹、瘙痒;偶可致皮肤过敏,出现荨麻疹样皮疹;长期慢性接触,可引起皮肤皲裂及湿疹。临床上有因手术器械上甲醛残留而致角膜毒行反应的病例。
3.2食品中甲醛产生的危害
食品中甲醛,若经人口中进入人体,会对消化、神经、循环和泌尿系统产生影响,严重将危及生命。误服甲醛溶液,可致口腔、食管、胃肠损伤,致消化道穿孔,或致休克、昏迷及肝肾损害。消化系统表现为;可出现恶心、呕吐。如系口服中毒,可引起口、咽、食管及胃部烧灼感,伴口腔黏膜糜烂,上腹痛,呕出带血性呕吐物;严重时发生胃肠穿孔及肝脏损害。出于甲醛在体内转化成甲醇,可对神经系统产生麻醉,表现有头昏,视力模糊及乏力的全身症状;严重时可出现昏迷。循环系统可表现为:心率加快、血压升高;严重时可出现血压下降、休克,甚至心动过缓,心室颤动,心跳骤停。泌尿系统表现为:严重的口服中毒可引起蛋白尿、尿闭、尿毒症等肾脏损害表现。误服甲醛溶液的经口致死量约为10-20ml。
3.3空气中甲醛产生的危害
空气中甲醛对人体的危害,主要表现为对眼以及呼吸系统的影响。人的嗅觉刺激阙为0.06-1.2mg/m³,眼刺激阙可低至0.01-1.9mg/m³,4.8-6.0 mg/m³即出现轻度流泪,一般可耐受30min;12-24 mg/m³时,鼻与咽喉严重灼伤、流涕、呼吸困难;60-120mg/m³吸入5-10min后即发生支气管和肺部严重损害。
4.甲醛检测的意义及用途
4.1政府已为由甲醛树脂粘合剂制成的木板建筑产品和永久性安装在家居中或作为橱柜的组件以及类似的工业产品用途的材料,建立了甲醛数量的限制制度。这一测试标准旨在与美国住房和城市发展部(HUD)的规章制度提及的测试方法和人造建筑规则 24 CFR 3280,及适用于住宅和建筑材料的明尼苏达州法令144.495一起使用。这一测试方法为小型样本提供了测试手段,并减少了测试所需的时间。
4.2 使用这一小规模方法得到的甲醛浓度数量可能与预期从全尺寸户内环境中得到的数量不同。加载的产品数量,温度,相对湿度以及空气交换量的改变会影响甲醛排放率,并因此影响室内空气中的甲醛浓度。
4.3 这一测试方法需要使用容积为0.02 m³到1 m³的腔室来计算空气中的甲醛浓度。计算数值时使用以下控制条件:
1 测试前样本的调整
2 测试腔室内的样本外露表面积
3 测试腔室的温度和相对湿度
4 腔室内的空气循环
山西师范大学第八届“挑战杯”青年学生课外学术科技作品大赛三等奖