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多聚甲醛

多聚甲醛(paraformaldehyde)又名聚甲醛或仲甲醛,是一种甲醛聚合物。化学式为HO(CH2O)nH,其聚合度n = 8-100,一般含大于95%的高固分含量的甲醛,属于混合物。多聚甲醛为白色可燃的粉末、粒状或片状固体,具有刺鼻气味。溶于水,不溶于乙醇乙醚等。其熔点为120~180℃。以粉末或颗粒形状与空气混合,可能发生粉尘爆炸。加热时或与酸、碱和氧化剂接触时,分解生成易燃性甲醛。工业上的多聚甲醛通常是从甲醛水溶液开始,经过真空浓缩、聚合和造粒干燥等工序制备的。

多聚甲醛在加热时,它会产生具有杀菌属性的甲醛气体,可以用于房屋、家具、器械的消毒。在生物医学领域可用来固定生物标本、尸体保存和防腐等,还可以作为牙髓的消毒剂。工业主要被应用于没药树制造业中;工业生活中常被做胶粘剂和黏结剂使用。也可以代替甲醛进行各种反应,生成草甘膦乙草胺三环唑等农药。

多聚甲醛会严重刺激眼睛、皮肤和呼吸道,使其灼伤发红。反复或长期接触可能引起皮肤过敏。因其会释放甲醛,所以还是一种潜在的致癌物。

相关历史

1942年以前,甲醛聚合得到的多半是聚合度不高、容易受热解聚的聚甲醛二醇,其中n=8~100的为多聚甲醛;n超过100的为α-聚甲醛。

1859年,俄罗斯化学家Α.Μ.巴特洛夫(A.M.Butlerov)水解乙酸甲酯时注意到所得溶液的特征气味,首次合成甲醛并且对甲醛水溶液、甲醛气体、甲醛聚合物进行了详细描述。他在进行真空蒸馏甲醛水溶液的时侯发现了多聚甲醛,但是其错以为该物质是 (CH2O)2。1888年,托伦斯(Tollen)等正式提出用多聚甲醛来命名甲醛溶液蒸发水分之后的固体物质。德莱平(Delepine)等发现甲醛水溶液中水分蒸发后会有固体生成, 这种聚合物中含有结合水,通过这一现象的研究最终给出了生成多聚甲醛的反应式。

1964年,美国环境保护署(美国国家环境保护局)根据联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法(FIFRA)将多聚甲醛注册,用于理发和美容设备的清洁剂和消毒剂。从那以后,它已经被注册作为消毒剂、消毒杀菌剂、熏蒸剂和灭菌剂,用于家庭与住所、轮船与船舱、寝具与衣物以及非食物运输车与非饲料运输车的消毒。

理化性质

物理性质

多聚甲醛化学式为HO(CH2O)nH,其中n=8-100。为白色可燃的粉末、粒状或片状固体,具有刺鼻气味;可慢慢溶解于冷水中,在热水中溶解较快;溶于稀碱和烯酸溶液,不溶于乙醇乙醚熔点120~180℃。

化学性质

多聚甲醛是一种甲醛聚合物体,加热时或与酸、碱和氧化剂接触时,分解生成易燃性甲醛。

应用领域

消毒领域

多聚甲醛在加热时,它会产生具有杀菌属性的甲醛气体。甲醛为强有力的消毒剂,其能与蛋白质中的氨基结合,使蛋白变性而有杀菌作用。对细菌、芽胞与病毒均有杀灭作用。由于对粘膜刺激性太强,多用于房屋、家具、器械的消毒。

工业领域

多聚甲醛主要被应用于没药树制造业中,在树脂制造业中使用多聚甲醛,力求低含水率,或者增强反应速率的控制;它也在苯酚甲醛树脂、尿素甲醛树脂、间苯二酚甲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂的生产中作为胶粘剂和黏结剂使用。

生物医药领域

多聚甲醛可以作为牙髓的消毒剂。高浓度多聚甲醛具有原生质毒性,神经毒性,能引起毛细血管内皮细胞发生损害,平滑肌麻痹充血、扩张、出血,神经麻痹,最终牙髓逐渐坏死。由于甲醛有凝固蛋白作用,牙髓为干性坏死,可保持无菌。

多聚甲醛还可用于组织标本的固定,相比于其他醛基础固定剂,如甲醛中含有稳定剂甲醇对酶反应不利,在一些酶组织化学反应时多选用多聚甲醛。4%多聚甲醛常用于动物灌注固定及后固定,多聚里醛在组织形态学研究中被广泛应用。

另外多聚甲醛可保存尸体,用于防腐。

农业领域

多聚甲醛的纯度较高、解聚完全、并且方便运输,是工业甲醛水溶液的理想替代品。多聚甲醛在适当的温度下则成高浓度的气体甲醛,用于代替甲醛进行各种反应,生成高品质的下游产品,例如除草剂草甘膦乙草胺三环唑等农药。

制备方法

将甲醛液经减压病蒸发,在催化剂存在下,缩合得聚甲醛,再经过滤水洗和真空干燥,即得多聚甲醛。

安全事宜

危害

多聚甲醛以粉末或颗粒形状与空气混合,可能发生粉尘爆炸,爆炸极限为空气中体积达到7.0%~73.0%。另外其闪点为71℃,自燃温度为300℃。

健康危害

多聚甲醛会严重刺激眼睛、皮肤和呼吸道,使其灼伤发红。反复或长期接触可能引起皮肤过敏。因其会释放甲醛,所以还是一种潜在的致癌物。

急救措施

皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水冲洗皮肤;就医。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水冲洗;就医。

吸入:将病人移至空气新鲜处,休息;就医。

食入:饮温水,催吐。就医。

储存

 多聚甲醛应储存于阴凉干燥场所,与强氧化剂强碱和强酸分开存放。

参考资料

多聚甲醛.国际化学品安全卡.2024-06-21

聚甲醛.中国大百科全书.2024-06-21