Формальдегід та методи його визначення

1

КУРСОВА РОБОТА

На тему: Формальдегід та методи його визначення

Зміст

Вступ

Літературний огляд. Історична довідка

1. Формальдегід та його властивості

2. Шляхи попадання формальдегіду в атмосферу

2.1 Сніг поставляє формальдегід в атмосферу

2.2 Метан - це джерело формальдегіду

2.3 Формальдегід в будівлях

3. Методи аналізу формальдегіду

3.1 Методичні рекомендації про визначення вільного формальдегіду в біосередовищах методом тонкошарової хроматографії

3.2 Визначення вільного формальдегіду з реактивом Несслера

3.3 Реакція з флороглюцином

3.4 Реакція з сорцином

3.5 Реакція з морфіном і сірчаною кислотою

3.6 Відкриття формальдегіду у виді гексаметилентетраміну

3.7 Капілярний метод відкриття формальдегіду у вигляді формальдімедона

3.8 Кількісне визначення формальдегіду. Йодометричний метод. Метод з ціанідом калію

3.9 Алкаліметричні методи. Сульфітний метод

3.10 Реакція конденсації з дімедоном.

3.11 Особливі методи

4. Аналіз стану атмосферного повітря міста Донецька

Висновки

Список літератури

Вступ

Розвиток науково-технічної революції, пов'язані з нею грандіозні масштаби виробничої діяльності людини привели до великих позитивних перетворень в світі - створенню могутнього промислового і сільськогосподарського потенціалу. Але разом з тим різко погіршав стан навколишнього середовища. Забруднення атмосфери, як частини екосфери, досягає загрозливих розмірів.

Морфологічні, гігієнічні і клінічні дослідження останніх десятиліть вказують на екологічну схильність населення дії формальдегіду в повсякденному житті людини у зв'язку з широким використовуванням його в складовій частині синтетичних смол і полімерів, будівництві, текстильної, меблевої, гумової промисловості і в медичній практиці. Експериментально доведено, що токсичні властивості формальдегіду можуть надавати на ссавців мутагенний і канцерогенний, ембріотоксичний і нейротоксичний ефекти. У осіб, що мають інгаляційні дії, формальдегід є метаболітом організму і сприяє розвитку інфекційних захворювань. В наш час особлива увага надається дослідженням, пов'язаним з діями формальдегіду на дітей, вагітних жінок, літніх людей і осіб з хронічними захворюваннями.

Показано, що формальдегід робить особливий вплив на рухливість циліарних структур носа, бронхів, функцію альвеолярних макрофагів та інших захисних механізмів, а також на органи імунної системи. Результати досліджень екологічної токсичності формальдегіду і його дії на людину, наземних і водних тварин і рослинні організми 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 [3].

Літературний огляд. Історична довідка

Вперше формальдегід знайдений в 1859 році A.M. Бутлеровим при спробі синтезу метіленгліколю СН2 (ВІН)2 шляхом гідролізу метіленацетата, який був заздалегідь синтезований при взаємодії йодного метилену з оцтовокислим сріблом. А.М. Бутлеров відзначив характерний запах формальдегід, але виділити його йому не вдалося. За іншими даними фармальдегід був одержаний А.М.Бутлеровим дією окислу ртуті на йодний метилен:

СН2I2 + HgO HgI2 +CH2O

Саме А.М. Бутлерову належить і відкриття способу отримання формальдегіда з метилового спирту шляхом окислення останнього киснем повітря. Для цієї мети він пропускав пари метилового спирту разом з повітрям через нагріту трубку з платинованим азбестом. Проте, за даними, приведеними в інших джерелах, пріоритет віддається A.W. Hoffman, який в 1868 році одержав формальдегід при пропусканні суміші пари метанолу з повітрям через розжарену платинову спіраль і ідентифікував його. До найранішого практичного використовування формальдегіду (і препаратів на його основі) слід віднести його застосування в цілях бальзамування і консервації. Застосування в цих цілях засноване на здатності фар фіксувати і оберігати від розкладання тканини тваринного походження. Властивості формальдегіду і препаратів його, що дезодорують, що містять обумовлені здатністю його реагувати з аміаком, сірководнем, меркаптанами і ним подібними речовинами з утворенням менш летючих і не мають неприємного запаху продуктів. За допомогою формальдегіду успішно дезодорували ворвань, продукти гідролізу склеївши, шкіри, шкур і т.д. В цілях дезодорування використовували як у вигляді формалін, так і спеціальні склади, що дезодорують, на його основі. 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 з 2 частин 35 % - ного формаліну і 1 частини денатурованого спирту.

Бактерицидні властивості формальдегіду вперше встановлені в 1886 році O. Loew і E. Fischer, проте перші відомі нам факти дезінфекції лікарняних приміщень за допомогою розчинів формаліну можуть бути віднесені лише до 1892 року [9].

1. Формальдегід (мурашиний альдегід, метаналь) СН2О

Формальдегід (від лат. formica -- муравей), рекомендована міжнародна назва метаналь, застаріла -- мурашиний альдегід (CH2=O) -- газоподібна безкольорова речовина з гострим запахом, перший член гомологічного ряду аліфатичних альдегідів. Зустрічається при виготовленні штучних смол, пластичних мас. [ ].

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:

· ПДК м.р. = 0,035 мг/м куб

· ПДКс.с. = 0,003 мг/м куб

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

Порівняльний аналіз даних і теоретично очікуваних значень швидкості фотодисоціації формальдегіду знайшов значні розбіжності і привів дослідників до висновку, що таке неспівпадання може бути викликане виробленням CH2O у фотохімічних процесах, що відбуваються на межі снігу з повітрям. Надходження цього газу порівнянне з його основним виробництвом у вільній тропосфері в реакції між гидроксид-радикалом OH і метаном CH4. Формальдегід, що утворюється, під дією світла дисоціює, стаючи в свою чергу основним джерелом надходження в нижню тропосферу полярних регіонів таких активних оксидантів, як вільні радикали. Автори вважають вірогідним, що формальдегід бере участь і у фотохімічних процесах на поверхні снігу, сприяючи вивільненню брому, а це - перший крок до виснаження тропосферного озону в Арктиці.

2.2 Метан - це джерело формальдегіду

В умовах загострення дефіциту енергоресурсів питання пошуку альтернативних джерел палива стає архіактуальним. Одним з найперспективніших напрямів в процесі забезпечення себе доступними джерелами енергії в Україні вважається використовування метану. Виявляється, Ужгород останнім часом потрапив в першу десятку міст України по показнику наявності в повітрі формальдегіду. Відомо, що це - органічна сполука, широко використовувана в промисловості для виробництва полімерів. Його одержують з метану шляхом декількох технологічних операцій. Потрібний в господарстві, формальдегід проте є хімічно активним з'єднанням і навіть в найменших концентраціях може стати збудником онкологічних захворювань. Тому його концентрація в повітрі не повинна перевищувати 0.003 мг/м3. На практиці в багатьох містах України цей показник значно вище. Чотирикратне перевищення ПДК по формальдегіду в повітрі Ужгороду викликало у спостерігачів здивування. Дані Держметслужби Закарпаття свідчать: впродовж останніх років концентрація формальдегіду в повітрі міста неухильно росте.

Звідки ж береться це з'єднання в місті, що не має хімічної промисловості? Василь Лобко упевнений - причиною потрібно рахувати автомобільний транспорт. На кафедрі фізичної і колоїдної хімії УжНУ декілька років проводяться дослідження по каталітичному перетворенню метану в з'єднання для органічного синтезу, у тому числі і у формальдегід. З цієї тематики у учених є понад десяток патентів і авторських свідоцтв. Ну, а порівняння зростання числа машин на метані із зростанням рівня формальдегіду в атмосфері породило підозру: твердження, що автомобіль на газі є екологічно чистим, вельми спірне. Аналіз показав - утворення формальдегіду при спалюванні метану значно перевищує аналогічні показники у бензинових двигунів (0,177 мг/м3 у двигунів на газі; 0,057 - при спалюванні бензину А-80, 0,074 - А-95). Двигуни на метані неприємно здивували також високим рівнем викидів оксидів азоту. Загалом, уявлення про екологічну безпеку машин на невичерпному метані виявилося, м'яко кажучи, невірним.

2.3 Формальдегід в будівлях

Якість життя людини істотно залежить від якості житла, яка, у свою чергу, залежить від еколого-гігієнічних характеристик. Ще в 70-х роках ХХ століття вперше з'явився термін "синдром хворих будівель" (СХБ), проте проблема забруднення повітря в закритих приміщеннях не втрачає своєї гостроти до теперішнього часу. За даними літератури [1-4], в 30-70% сучасних будівель в різних країнах світу є проблеми із забрудненням повітря, не пов'язані з виробничо-професійним процесом. Одними з найпоширеніших забруднювачів повітряного середовища житлових будинків є формальдегід і фенол [10, 22-25]. Концентрації формальдегіду в обстежених квартирах перевищують ПДК для атмосферного повітря в 1,3-25,6 раз [10], залежать від насиченості житла полімерами. Найвищий зміст формальдегіду (0,062-0,077 мг/м3) знайдений не тільки в приміщеннях з новими меблями з деревостружкових плит, виготовлених на основі фенолформальдегідних і карбамідних смол, але і унаслідок його надходження в повітряне середовище житлових приміщень з продуктами неповного згорання побутового газу [5, 10, 24-26]. Формальдегід є пріоритетним забруднювачем повітряного середовища, а по поширеності, кратності і ступеню повторюваності перевищення ПДК відноситься до найгігієнічніше значущим полютантам [44, 46]. Автор відзначає, що формальдегід і гексаналь є практично постійними компонентами повітряного середовища приміщень. Формальдегід при цьому міститься в широкому діапазоні концентрацій: від 0,001 мг/м3 в екологічно чистих квартирах до 0,17 мг/м3 в квартирах з новими меблями, а гексаналь -- від 0,001 до 0,08 мг/м3. У окремих приміщеннях зміст формальдегіду перевищує ПДК в десятки, а іноді і в сотні раз [28], що сприяє зростанню респіраторної патології. Автори відзначають, що застосування комбінації фізико-хімічних і механічних методів для скріплення формальдегіду або прискорення його виділення в ході виготовлення матеріалів, а також нанесення на їх поверхню захисних газонепроникних покриттів сприяє значному оздоровленню повітря житлового середовища. У окремих дослідженнях показано, що СХБ пов'язаний більше з свіжим забарвленням стін приміщень, тоді як вік і тип будівель, густина заселення, механічна вентиляція, ознаки вогкості і цвіль не знайшли такого зв'язку [24]. Інші дослідники, навпаки, високу частоту патології дихальних шляхів при СХБ пов'язують з поганою вентиляцією в приміщенні [30]. Автори відзначали у обстежених осіб розвиток астми (100%), ріносинусита (100%), стомлюваності (97%), головних болів (94%), дисменореї (64% жінок до 45 років), зміна носового опору. При цьому 61% хворих додав у вазі, а у 45% маса тіла перевищила 100 кг.

3. Методи аналізу формальдегіду

3.1 Методичні рекомендації про визначення вільного формальдегіду в біосередовищах методом тонкошарової хроматографії

Страницы: 1, 2, 3