Формальдегид и его свойства
Формальдегид СН20 в чистом виде — это бесцветный едкий газ, при температуре минус 19 °С сжижающийся в легкоподвижную жидкость. Упругость паров Рсн 0 над водными растворами невелика из-за гидратации его молекул СН20 + Н20 = = СН2(ОН)2. В присутствии метанола величина Р возрастает. Это отражается и на свойстве дистиллята, получаемого при разгонке метанолсодержащих растворов формальдегида. Еще больше возрастает упругость паров СН20 при повышении давления (рис. 6.1). Объясняется это дегидратацией находящегося в растворе моногидрата в свободный формальдегид. Этим свойством пользуются при отгонке СН20 из слабых загрязненных растворов, получая в дистилляте 30—40 %-ный формалин.
При полимеризации СН20 в присутствии воды образуются полиоксиметиленгликоли (СН20)я-Н20, растворимые при нагревании, которые выпадают в осадок в холодное время года из формалина, содержащего более 30 % СН20 (осадок называют параформом). Технический параформ получают пульверизацией или выпаркой обесспиртованного формалина при остаточном давлении 53—60 кПа и при 45—80 °С. После вакуум - сушки и измельчения полиоксиметиленгликоль с числом п от 6 до 12 может применяться взамен формалина. Из формальдегида вырабатывают также весьма ценный, особо прочный полимер— полиформальдегид с числом п более 1000.
Благодаря высокой бактерицидное™ (1:1 000 000) формалин как антисептик применяется в сельском хозяйстве (для протравливания семян), медицине и ветеринарии.
Способность формальдегида конденсироваться с фенолами, карбамидом, белковыми веществами (казеином, протеином), аминами и другими веществами широко используется в производстве фенол-, карбамидоформальдегидных и других смол. Из него вырабатывают уротропин, параксоль, пентаэритрит, красители и другие продукты.
Уротропин, или гексаметилентетрамин (CH2)6N4, получают при взаимодействии формальдегида с аммиаком; он применяется в производстве пластмасс, в медицине и т. д.
На лесохимических заводах значительное количество формалина перерабатывают на месте в карбамидную смолу, используемую в качестве клея в производстве фанеры и мебели. Процесс ведут в реакторе в две ступени. Сначала загружают формалин и постепенно при нагревании и перемешивании вводят в него карбамид, регулируя рН среды добавлением аммиачной воды и буферного катализатора NH4C1. Затем в реакционную
Рис. 6.1. Кривые равновесия для системы СН20—Н20 при различных давлениях, кПа: / — 510; 2 - 200; 3 — 100; 4 — 60
Смесь подают раствор каустической соды, чтобы обеспечить в щелочной среде полноту реакции конденсации основного компонента— карбамида. Образовавшуюся сырую смолу отделяют от воднощелоч - ного раствора, промывают водой и упаривают под пониженным давлением. Из щелочного раствора отгоняют избыток непрореагировавшега СН20; дистиллят, содержащий до 5 % СНгО и метанол, возвращают в формалиновое производство.
На 1 т условно сухой смолы марки КС-68М расходуется 1,41 т формалина и около 450 кг карбамида. Вырабатывают и другие марки карбамидоформальдегидных смол, например КС-68А, М19-62Б.
Формальдегид сильно раздражает слизистые оболочки глаз; допустимая концентрация СН20 в воздухе рабочих помещений 0,5 мг/м3. При вдыхании значительных количеств формальдегида появляются головные боли (в этом случае в течение 2 ч запрещается пить молоко; рекомендуется вдыхание паров аммиака, крепкий чай, свежий воздух). При попадании формалина на кожу или в глаза необходимо их промыть большим количеством чистой воды.