Formaldehyd

Formaldehyd ((lyssna) fer-mal-duh-hahyd, även (lyssna) fawr-) (systematiskt namn metanal) är en naturligt förekommande organisk förening med formeln ch2O (h-cho). Den rena föreningen är en skarp luktande färglös gas som polymeriserar spontant till paraformaldehyd (se sektionsformer nedan), och lagras därför som en vattenlösning (formalin). Det är det enklaste av aldehyderna (R - CHO). Det vanliga namnet på detta ämne kommer från dess likhet och relation till myrsyra. Formaldehyd är en viktig föregångare för många andra material och kemiska föreningar.

Kemisk formel: CH2O
CAS-nummer: 50-00-0

Egenskaper

Smältpunkt: -15°C

Kokpunkt: 97°C

Flampunkt: 56 °C

Densitet: 1.09 g/mL at 25 °C

Användningsområden och tillämpningar

Viktiga tillämpningar

Lösningsmedel

Industrier

Allmän information om formaldehyd

Formaldehyd är också känt som metanal. Gasen är en av de mest producerade organiska kemikalierna.

Formaldehyd förekommer i naturen i många olika former. Till exempel som en intermediär produkt av metabolism i däggdjursceller (inklusive mänskliga celler) och bakterier. Formaldehyd finns också i trä och olika livsmedel som äpplen, vindruvor, färsk mjölk (lägsta koncentrationen) och kummel (högsta koncentrationen).

Formaldehyd är den vanligast förekommande karbonylföreningen i jordens atmosfär. Den bildas vid den fotokemiska reaktionen mellan kolväten eller vid ofullständig förbränning av fossila bränslen och biomassa. Vid förbränning av bränsle och trä bildas formaldehyd i atmosfären, medan de större utsläppen kommer från biogena källor, t.ex. oxidation av metan och isopren.

Forskare har upptäckt formaldehyd som den första polyatomiska organiska molekylen i många regioner i vår galax. Extraterrestrial formaldehyd diskuteras som en möjlig källa till organiska föreningar som signalerade livets uppkomst på jorden.

Egenskaper hos formaldehyd

Formaldehyd är en färglös, fränt luktande gas med molekylformeln CH2O. Den organiska kemiska föreningen löser sig väl i vatten, etanol och dietyleter. Vattenlösningen av formaldehyd kallas formalin eller, mer sällan, formol. Formaldehyd är den enklaste medlemmen i aldehydgruppen av ämnen, eftersom den endast består av en aldehydgrupp och en väteatom. Formaldehyd är brandfarligt; det antänds vid en temperatur på 430 grader Celsius och däröver. Den bildar explosiva blandningar med luft i ett koncentrationsintervall på sju till 73 volymprocent.

Formaldehyd kan omvandlas till myrsyra genom oxidation. IUPAC-namnet formaldehyd härstammar från "formica", det latinska ordet för myra.

Formaldehyd är mycket reaktivt. Den reagerar med sig själv och andra reaktanter i en serie synteser för att bilda en mängd olika produkter. Dessa reaktioner omfattar oxidations-reduktionsreaktioner, additions- eller kondensationsreaktioner med organiska och oorganiska ämnen samt självpolymerisationsreaktioner.

Formaldehyd framställs katalytiskt genom oxidation (formoxprocessen) eller dehydrogenering (silverkatalysatorprocessen) av metanol. Formoxprocessen är den dominerande, enklare produktionsmetoden, men silverprocessen möjliggör produktion av formaldehyd av högre kvalitet på grund av en lägre myrsyrahalt.

Formaldehyd i den kemiska industrin

Formaldehyd är en av de viktigaste organiska råvarorna inom den kemiska industrin och fungerar som utgångsmaterial för många andra kemiska föreningar. Den största marknaden är för urea-formaldehydhartser, som används som bindemedel för träbaserade material som spånskivor och fiberskivor med medelhög densitet samt för tillverkning av lim och klister. Urea-formaldehydhartser används också som impregneringsmedel och som ytbehandlingsmedel för textilier.

Fenoplaster, polyoximetylener och en rad andra kemiska mellanprodukter som pentaerytritol och paraformaldehyd, som bland annat används inom cellbiologi, har också betydande marknadsandelar.

Melamin-formaldehydhartser används som impregneringshartser, t.ex. för att applicera dekorpapper på laminatgolv eller som en komponent i porslin och bestick av plast. MF-hartser används också inom fordonsindustrin i form av klarlack.

Metylolföreningar av formaldehyd och urea, såsom metylolurea, som bildar aminoplaster i fibern genom ytterligare kondensation, används i cellulosafibrer såsom bomullsfibrer eller viskosfibrer för textilier. De förhindrar eller minskar skrynkling av tyget och ökar textilens dimensionsstabilitet.

Fenol-formaldehydhartser (PF) eller fenoplaster är syntetiska polymerer som framställs med formaldehyd. De används för att tillverka novolaker, som används som fotoresistmaterial i mikroelektronik. De används också för tillverkning av fasta, gjutna plastprodukter som handtag till hushållsapparater och elektriska apparater eller biljard- och kägelspelskulor.

Polyoximetylen används inom fordons- och elektronikindustrin för tekniska komponenter som kugghjul, kullager och fästelement.

Pentaerytritol finns i plaster, färger, kosmetika och många andra tillämpningar. Det används också vid tillverkning av mjukgörare, emulgeringsmedel och sprängämnen som nitropenta och pentaerytritoltrinitrat.

Produktionen av metylendifenylisocyanater är också en snabbt växande marknad för formaldehyd. De viktigaste användningsområdena är polyuretanskum (t.ex. för byggskum och kökssvampar), färger, lim, elastomerer och tätningsmedel, som används inom byggindustrin, för hushållsapparater, skor och andra konsumentvaror samt inom bilindustrin.

Ytterligare användningsområden för formaldehyd

Formaldehyd används inom många olika områden för desinfektion och sterilisering. Det finns tillgängligt som en 40% lösning i vatten och används som fungicid och konserveringsmedel, till exempel i form av formaldehydfrisättare i kosmetika. Formaldehyd används också för desinfektion av rum. Det kan nebuliseras i gasform eller appliceras som en vattenlösning. Små medicinska delar gasas med formaldehyd i formaldehydsterilisatorer.

Inom livsmedelsindustrin får fisk och kött en viss smak genom rökningsprocessen och maten konserveras också. Formaldehyd frigörs vid pyrolys av lövträd.

Eftersom formaldehyd oskadliggör olika bakterietoxiner och virus, innehåller inaktiverade vacciner CH2O. Inom boskapsskötseln används formaldehyd som desinfektionsmedel (i tomma stall) för att förebygga infektionssjukdomar.

Formaldehyd är ett tvärbindande fixeringsmedel för proteiner, dvs. det stoppar autolys och förruttnelse av vävnadsprover och gör dem permanent stabila. Av denna anledning används det vid kadaverkonservering och konservering av anatomiska och biologiska prover.