什么是活性炭
活性炭是传统而现代的人造材料,又称碳分子筛,化学式:C。CAS:64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自从问世一百年来,活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展,应用数量不断递增。
2 词语解释 编辑本段
【词语】 活性炭
【全拼】: 【huóxìngtàn】
【释义】: 吸附能力很强的炭,是把硬木、果壳、骨头等放在密闭的容器中烧成炭再增加其孔隙后制成的。防毒面具中用来过滤气体,工业上用来脱色、使溶液纯净,医药上用来吸收胃肠中的毒素、细菌或气体。[1]
3 种类划分 编辑本段
由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,环保活性炭的种类很多,到目前为止尚无精确的统计材料,大约有上千个品种。按原料来源分:
1. 木质活性炭
2. 兽骨、血炭
3. 矿物质原料活性炭
4. 其它原料的活性炭
5. 再生活性炭
按制造方法分[2]:
1. 化学法活性炭(化学炭)
2. 物理法活性炭
3. 化学–物理法或物理–化学法活性炭
按外观形状分:
1. 粉状活性炭
2. 颗粒活性炭
3. 不定型颗料活性炭
4. 圆柱形活性炭
5. 球形活性炭
6. 其它形状的活性炭
按孔径分:
大孔 半径>20 000nm
过渡孔 半径150 ~20 000nm
微孔 半径<150nm 活性炭的表面积主要是由微孔提供的,
按材质分:
椰壳活性炭
果壳活性炭(包括杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭)
木质活性炭
煤质活性炭
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大。
用途:
1、空气净化 :例如用活性炭从含有溶剂蒸气的空气中回收溶剂;用活性炭过滤法使空气脱臭;用于防毒面具和工业用呼吸器中,以防御毒物等。
2、污水处理场排气吸附
3、饮料水处理
4、电厂水预处理
5、废水回收前处理
6、生物法污水处理
7、有毒废水处理
8、石化无碱脱硫醇
9、溶剂回收(因为活性炭可吸附有机溶剂)
10、化工催化剂载体
11、滤毒罐
12、黄金提取
13、化工品储存排气净化
14、制糖、酒类、味精医药、食品精制、脱色
15、乙烯脱盐水填料
16、汽车尾气净化
17、PTA氧化装置净化气体
18、印刷油墨的除杂
19、气体分离:例如从城市煤气中回收苯;从天然气中回收汽油、丙烷和丁烷;用于处理费托合成中的废气,以回收其中的烃类等。
20、液相吸附:例如在制糖工业中用活性炭吸附法使糖液脱色在化学工业中用活性炭使有机物质脱色;用活性炭净化电镀浴中的有机杂质,以保证电镀表面的质量及用于废水脱酚等。
应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化生活、工业水质净化及气相吸附,如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、制糖制酒、医药、电子、养鱼、海运等行业水质净化处理,能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染特,特别是致突变物(THM)的前驱物质,达到净化除杂去异味。还可用于工业尾气净化、气体脱硫、石油催化重整,气体分离、变压吸附、空气干燥、食品保鲜、防毒面具、解媒载体,工业溶剂过滤、脱色、提纯等。各种气体的分离、提纯、净化;有机溶剂回收;制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精制;贵重金属提炼;化学工业中的催化剂及催化剂载体。产品更具脱色、提纯、除杂、除臭、去异味、载体、净化、回收等功能。
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质,由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m²/g间。具有很强的吸附性能,为用途极广的一种工业吸附剂。
活性炭是传统而现代的人造材料,又称碳分子筛。化学式:C。CAS:64365-11-3EINECS:264-846-4。自从问世一百年来,活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展,应用数量不断递增。
1煤质颗粒活性炭选用优质无烟煤为原料,采用先进的工艺精制而成,外观为黑色不定型颗粒。具有空隙结构发达,比表面积大,吸附能力强,机械强度高,床层阻力小,化学稳定性能好,易再生,经久耐用等优点。2水稻脱粒时产生的稻壳往往被当做废弃物扔掉,日本研究人员日前报告说,他们开发出了利用稻壳制造高性能活性炭的技术。日本长冈技术科学大学的斋藤秀俊教授在论文中指出,如果单纯将稻壳加热后制成炭,稻壳内残留的二氧化硅会阻碍其作为活性炭发挥作用。但是将上述“稻壳炭”与氢氧化钾和氢氧化钠混合在一起,然后进行热处理,就可以成功去除二氧化硅。据测算,与普通活性炭相比,这种稻壳活性炭及其孔隙的表面积相当于前者的2.5倍。3粉状活性炭以优质木炭为原料,经特殊生产工艺精制而成,有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后,精制处理,粉碎而成。本品外观为黑色粉末状,在一般溶液下均不溶解。无臭无味,具有表面积大吸附力强、纯度高、滤速快、质量稳定,具有絮凝效应和助滤效应等特点。广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理。
氢氧化镁是一种无机物,化学式为Mg(OH)2,白色无定形粉末或无色六方柱晶体,溶于稀酸和铵盐溶液,几乎不溶于水,溶于水的部分完全电离,水溶液呈弱碱性。 加热到350℃失去水生成氧化镁,氢氧化镁的天然矿物水镁石,可用于制糖和氧化镁等。因氢氧化镁在大自然含量比较丰富,而其化学性质和铝较相近,因此使用者开始用氢氧化镁来取代氯化铝用于香体产品。用做分析试剂,还用于制药工业。
中文名
氢氧化镁[4]
外文名
magnesium dihydroxide[4]
化学式
Mg(OH)2
分子量
58.320[4]
CAS登录号
1309-42-8[4]
基本信息
中文名称:氢氧化镁
英文名称:magnesium dihydroxide
CAS号:1309-42-8
EINECS号:215-170-3
化学式:Mg(OH)2
分子量:58.31970
精确质量:57.99050
PSA:40.46000[2]
理化性质
物理性质
密度:2.36 g/cm3
熔点:350ºC(分解)
外观:白色无定形粉末或无色六方柱晶体
化学性质
氢氧化镁为中强碱(氢氧化镁溶解度很小,溶液碱性很弱,有时作为弱碱处理),加热至623K(350℃)即脱水分解:Mg(OH)2 →MgO+H2O,易溶于酸或铵盐溶液。与氧化镁一样易吸收空气中的二氧化碳,逐渐形成组成为 5MgO·4CO2·xH2O 的碱式碳酸盐。在高于350℃时分解为氧化镁和水,但只有在1800℃以上才能完全脱水。[2]
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):0
2.氢键供体数量:2[4]
3.氢键受体数量:2[4]
4.可旋转化学键数量:0[4]
5.互变异构体数量:0
6.拓扑分子极性表面积:2[4]
7.重原子数量:3[4]
8.表面电荷::0[4]
9.复杂度:0[4]
10.同位素原子数量:0[4]
11.确定原子立构中心数量:0[4]
12.不确定原子立构中心数量:0[4]
13.确定化学键立构中心数量;0[4]
14.不确定化学键立构中心数量:0[4]
15.共价键单元数量:3[4]
安全信息
·危险类别码:R36/37/38
·安全说明:S26S36S37/39
·RTECS号:OM3570000
·危险品标志:Xi[2]
毒理学数据
急性毒性
大鼠口经LD50:8500mg/kg;
大鼠引入腹膜LD50:2780mg/kg;
小鼠口经LD50:8500mg/kg;
小鼠引入腹膜LD50:815mg/kg。
制备方法
(一)工业上常以海水与廉价的氢氧化钙溶液(石灰乳)反应,可得氢氧化镁沉淀。
卤水-石灰法:将预先经过净化精制处理的卤水和经消化除渣处理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽内进行沉淀反应,在得到的料浆中加入絮凝剂,充分混合后,进入沉降槽进行分离,再经过滤、洗涤、烘干、粉碎,制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为:
MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓
卤水-氨水法:以经净化处理除去硫酸盐、二氧化碳、少量硼等杂质的卤水为原料,以氨水作为沉淀剂在反应釜中进行沉淀反应,在反应前投入一定量的晶种,进行充分搅拌。卤水与氨水的比例为1:(0.9~0.93),温度控制在40℃。反应终了后添加絮凝剂,沉淀物经过滤后,洗涤、烘干、粉碎,制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为:
MgCl2+2NH3·H2O→Mg(OH)2↓+2NH4Cl
该试验方法有待提高收率,缩短洗涤周期,改进并完善生产工艺。菱苦土-盐酸-氨水法菱镁矿石与无烟煤或焦炭在竖窑内煅烧,生成氧化镁和二氧化碳。苦土粉用水调成浆状后与规定浓度的盐酸反应制备氯化镁溶液。其氯化镁溶液与一定浓度的氨水在反应器中进行反应,生成物经洗涤、沉降、过滤分离、干燥、粉碎,得到氢氧化镁产品。根据需要可添加表面处理剂进行表面处理。
(二)白云石制备氢氧化镁新工艺
将白云石在950℃下煅烧2.5小时,消化比例1:40,消化温度70℃,消化时间为50min;一次酸浸时盐酸用量与钙离子的摩尔比为2:1,二次酸浸时的硫酸用量与镁离子的摩尔比为1:1;沉淀过程溶液的pH值为11。以此工艺条件可得氢氧化镁的最大收率,总收率达到85.20%以上,并且得到纯度一般,分散度一般的片状氢氧化镁。碳化法工艺在最优化条件下,钙镁分离过程镁的提取率达到90.02%,氢氧化镁制备过程产品收率88.21%,所选碳化温度30℃,沉淀剂为氨水,能够得到纯度较好,分散性较好,且为片状的氢氧化镁产品。[1]
应用
氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂。在环保方面作为烟道气脱硫剂,可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂。亦用作油品添加剂,起到防腐和脱硫作用。另外,还可用于电子行业、医药、砂糖的精制,作保温材料以及制造其他镁盐产品。
相关药品
药品名称
氢氧化镁
英文名称
Magnesium Hydroxide
分类
消化系统药物>促泻药物[2]
剂型
含氢氧化镁8%;粉剂。
药理作用
氢氧化镁为盐类泻药,并有抗酸作用。
药代动力学
用药后约6h产生效应。[2]
适应证
用于导泻。
用法用量
镁乳15mL或粉剂2~4g/次,加250mL开水同服。[2]
急救措施
吸入: 如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感,就医。
眼晴接触: 分开眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。立即就医。
食入: 漱口,禁止催吐。立即就医。[1]
消防措施
灭火剂:用水雾、干粉、泡沫或二氧化碳灭火剂灭火。避免使用直流水灭火,直流水可能导致可燃性液体的飞溅,使火势扩散。
灭火注意事项及防护措施:消防人员须佩戴携气式呼吸器,穿全身消防服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中发出声音,必须马上撤离。隔离事故现场,禁止无关人员进入。收容和处理消防水,防止污染环境。[1]
泄露应急处理
作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序:建议应急处理人员戴携气式呼吸器,穿防静电服,戴橡胶耐油手套。禁止接触或跨越泄漏物。作业时使用的所有设备应接地。尽可能切断泄漏源。消除所有点火源。根据液体流动、蒸汽或粉尘扩散的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。
环境保护措施:收容泄漏物,避免污染环境。防止泄漏物进入下水道、地表水和地下水。
泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料:
小量泄漏:尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收,并转移至安全场所。禁止冲入下水道。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。封闭排水管道。用泡沫覆盖,抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
活性炭的制备方法
1 制备原料
活性炭几乎可以用任何含炭材料来制造,煤炭、石油焦、木质素、塑料类等多种多样的含碳材料均可用做制备活性炭的原料。由于煤炭资源储量丰富、便宜易得,在相当长的一段时期内,煤炭资源是我国制备活性炭的主要原料。但是煤炭是一次能源,不可再生,随着能源危机的加剧,使人们认识到可能再生资源的重要性,科研工作者利用棉花杆为原料化学活化法制备活性炭、利用竹子为原料磷酸为活化剂制备活性炭利用小麦秸秆为原料制备炭黑,还有研究者利用湿地水生植物为原料制备活性炭。
生物质资源是一种理想活性炭制备原料,它具有可再生、低污染、二氧化碳零排放等优点,同时价格较低、灰分少,且与煤炭资源相比,生物质资源形成时间短,结构疏松,具备天然的优势,因此,在燃烧和热解过程中具有自身的特点,易于形成发达的微孔,是制备活性炭的优良材料,是今后环境友好材料新技术应用的发展方向,值得进行深入研究。
生物质类资源的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。在热解过程中会发生分子键断裂、异构化和小分子聚合等复杂的热化学反应。纤维素在52 °C时开始热解,随着温度的升高,热解反应速度加快,到350–370 °C生物质热解分解为低分子产物;半纤维素结构上带有支链,是木材中最不稳定的组分,比纤维素更易热分解,温度为225–325°C内分解,其热解机理与纤维素基本相似。根据生成产物的不同,热解过程可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段:
(1)干燥阶段:该阶段温度为120—150°C,生质中的水分开始挥发,其化学组成保持不变,为吸热阶段。
(2)预热解阶段:该阶段的温度为150~275 °C,生物质发生明显的热分解反应。其化学组成开始发生变化,内部结构发生重组,如脱水、断键和自由基出现等,生物质中不稳定组分分解生成小分子化合物,如二氧化碳、一氧化碳和水等气体。该阶段也为吸热反应阶段。
(3)固体分解阶段:该阶段的温度为275~475 °C,是热解过程的主要阶段,生物质各组分发生剧烈的解聚反应,分解成单体或单体衍生物并生成大量的分解产物;其中,液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇等,气体产物中有CO2、CO、CH4和H2等,释放出大量的热量。
(4)焦炭分解阶段:该阶段的温度为450~475 °C,得到的产物依靠外部供给的热量继续进行燃烧,C-O和C-H键进一步断裂,释放出挥发分,使其挥发性物质继续减少,固定碳含量增加。上述的四个阶段的反应过程会相互交叉进行,界限难以明确清楚划分。
2.2活化方法
选择合适的前体材料,精确控制炭化和活化工艺步骤,即可根据特定用途调整孔结构。活性炭制备活化方法包括物理活化法和化学活化法两种,其不同之处在于制备过程中是否引入化学试剂。
物理活化法又称为气体活化法,即在973~1273 K下,水蒸气、二氧化碳和氧气等氧化性活化剂与炭化料活性点上的碳原子发生如下的水煤气反应:
一般认为,碳和水发生水煤气反应的过程机理如下:
其中,C*表示位于活性点上的碳原子,()表示处于吸附状态。
由以上反应式可看出,由于部分碳原子被刻蚀,于是形成了更多的孔隙结构,从而具有较大的比表面积。由于没有引入化学活化剂,物理活化法环境污染小,但是制备过程中,加热温度高且所需时间长,因此存在原料得率低,均匀性不好,产品吸附能力较小等缺点。
化学活化是制备活性炭广泛使用的一种方法。化学活化法是先将原料粉碎后,把活化剂与原料按照一定比例混合均匀,根据活化剂的不同,可选择性的在惰性气氛保护下加热,同步完成炭化和活化的一种方法。采用的活化剂主要有氯化锌,磷酸、碱(如氢氧化钾、氢氧化钠)、碱金属的碳酸盐等。这些化学活化剂在炭化活化过程中所起的作用目前尚不明确,普遍认为活化剂一方面作为反应物参加与原料的化学反应;另一方面,活化剂的催化作用也很重要。尽管这些活化剂在活化过程中发挥的作用可能不同,但这些活化剂可降低活化温度,具有的脱水作用可显著降低炭化活化温度。
ZnCl2法是最早的一种制备活性炭的化学活化方法,它的强脱水作用使木质素 炭化活化温度显著降低至150~300°C,并改变木质素热分解过程,抑制焦油的生成,有利于孔隙的生成。氯化锌与原料混合后,在较低温度下(200°C)会使木质纤维素润胀,并侵蚀到木质内部。由于ZnCl2沸点为732 °C,熔点为263 °C,在木质素炭化温度下(450°C)呈液态存在,因此,ZnCl2在炭内均匀分布,当用水把氯化锌洗涤去除后,就形成了发达的微细孔,但是制备过程中氯化锌的挥发,易造成严重环境污染,很多国家已经禁止利用氯化锌制备活性炭。
碱活化法是采用氢氧化钾、氢氧化钠等碱类物质,该方法最初主要是针对石油焦,但对其他如煤和果壳类作为前驱物生产活性炭也同样有效。这种方法中将碱按照一定的混合比例加入到原料中,经研磨混合均匀后,在惰性气体或者封闭系统加热至700-800 °C炭化活化,能得到比表面积在3000 m2/g左右的具有大量笼状微孔结构活性炭。碱法的活化机理,以KOH为例,可用以下反应方程式表示:
式中碱的脱水反应在500°C以下发生,水煤气反应及水煤气转移反应,都是在氧化钾作为催化剂下发生的反应。产生的二氧化碳与K2O固定为碳酸盐,因此产生的气体主要是氢气、少量的CO、CO2、CH4和焦油等。一般认为,活化过程中消耗掉的碳主要生成了碳酸钾,使产物具有较多的微孔结构九。氧化钾继续被氢气或碳还原生成K单质,金属钾的沸点为762 °C,因此在800°C左右活化时,钾单质的蒸气不断挤入碳原子所构成的层与层之间继续活化炭料。虽然碱法是制备高比表面积活性炭常用的方法,但是炭化活化温度较高,需要在惰性气体保护下进行。除碱本身对设备的腐蚀性强、回收困难外,还存在活化温度高、能量消耗大、生产成本高等缺点,因此实现大规模工业化生产还存在较多困难。
H3P04活化法是制备活性炭比较成熟的工艺,活化机理与氯化锌法类似,能够促进热解反应过程,降低活化温度,磷酸分布在原料内,占据了一定的位置,阻止了高温条件下颗粒的收缩,避免了焦油的形成,洗涤除去磷酸盐后,就可以得到具有发达孔隙结构的活性炭。磷酸活化法制备的产品孔径分布较宽,中孔发达,应用范围较广。磷酸法对环境污染较小,炭化活化温度低,与碱法相比对设备的要求相对较低,生产出的活性炭产品均匀稳定,沉降性能良好,可作为优良的液相吸附材料。目前,国内磷酸活化法制备木质活性炭研究重点是:(1)利用各种废弃物为原料特别是以农业废弃物如农产品加工过程中的废渣、秸杆等为原料,制备出满足不同应用需求的活性炭产品,同时实现废弃物的综合利用;(2)优化制备工艺参数,提高活性炭的质量,如添加催化剂、控制活化时间等;(3)严格控制生产过程中外来杂质的含量,以降低活性炭的灰分,如控制原料的杂质、降低水分的硬度和定期对循环磷酸进行处理。
3 加热方法
常规加热是在外部温度梯度的推动下,经过热源的传导、媒介的热传递、容器壁的热传导、样品内部的热传导等过程来完成的。因此,常规加热法存在能耗大、加热效率低和加热不均匀等缺点。微波是频率为300MHz~3000GHz的电磁波。在加热过程中,样品内的极性分子吸收微波后做震荡运动,分子之间的相互摩擦产生了热量。与常规加热方法相比,微波加热具有许多优点:选择性加热、升温速度快、加热效率高、缩短加热时间、降低能量消耗、受热加热均匀等。利用微波的加热特性,可研发出在常规加热条件下无法实现的新技术、新工艺和新产品,并实现加热过程的高效、节能。目前微波加热技术已经广泛应用于家庭、环保、材料、冶金、化工、石油和国防等领域。
基于微波加热的突出优势,许多研究者利用微波加热法制备活性炭。石河子大学的邓辉课题组对于微波法制备活性炭开展研究,取得了一系列的成果。邓辉,张根林等以棉杆为原料,磷酸为活化剂,通过微波加热法制备活性炭,在辐射时间为8 min,辐射功率为400 W时可制备出比表面积为652.8 m2/g的活性炭产品。樊希安等以椰壳炭化料为原料,水蒸气活化法,在微波加热下制备颗粒活性炭,研究发现微波功率是影响活性炭性质的最大因素,最佳制备工艺条件为辐射功率为 700 W,辐射时间为3 min,所得活性炭具有发达的微孔结构,且微孔分别均匀,制备的活性炭得率为60.8%,碘吸附值为1031 mg/g,亚甲基蓝吸附值为10.0 mL/0.1g,所需时间是传统加热方法的1/60,得率是传统方法的2倍。
颗粒柱状的活性炭密度一般都在0.45g-0.65g/cm3左右,粉末则是在0.38g-0.45g/cm3左右,活性炭种类不同,密度有差别:一般果壳炭和木质炭0.45-0.65g/cm3、椰壳炭和煤质炭0.5-0.55g/cm3。
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳,也有排列规整的晶体碳。
活性炭中除碳元素外,还包含两类掺和物:
一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合,如用水蒸气活化时,活性炭表面被氧化或水蒸气氧化;另一类掺和物是灰分,它是活性炭的无机部分;灰分在活性碳中易造成二次污染。
拓展资料:
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质,由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500~1700m²/g间。具有很强的吸附性能,为用途极广的一种工业吸附剂。
活性炭是传统而现代的人造材料,又称碳分子筛。化学式:C。CAS:64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自从问世一百年来,活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展,应用数量不断递增。
1.物质的理化常数:
国标编号 32127
CAS号 141-78-6
中文名称 乙酸乙酯
英文名称 ethyl acetate;acetic ester
别名 醋酸乙酯
分子式 C4H8O2;CH3COOCH2CH3 外观与性状 无色澄清液体,有芳香气味,易挥发
分子量 88.10 蒸汽压 13.33kPa/27℃ 闪点:-4℃
熔点 -83.6℃ 沸点:77.2℃ 溶解性 微溶于水,溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂
密度 相对密度(水=1)0.90;相对密度(空气=1)3.04 稳定性 稳定
危险标记 7(易燃液体) 主要用途 用途很广,主要用作溶剂,及用于染料和一些医药中间体的合成
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:对眼、鼻、咽喉有刺激作用。高浓度吸入可引起进行性麻醉作用,急性肺水肿,肝、肾损害。持续大量吸入,可致呼吸麻痹。误服者可产生恶心、呕吐、腹痛、腹痛、腹泻等。有致敏作用,因血管神经障碍而致牙龈出血;可致湿疹样皮炎。
慢性影响:长期接触本品有时可致角膜混浊、继发性贫血、白细胞增多等。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD505620mg/kg(大鼠经口);4940mg/kg(兔经口);LC505760mg/m3,8小时(大鼠吸入);人吸入2000ppm×60分钟,严重毒性反应;人吸入800ppm,有病症;人吸入400ppm短时间,眼、鼻、喉有刺激。
亚急性和慢性毒性:豚鼠吸入2000ppm,或7.2g/m3,65资助接触,无明显影响;兔吸入16000mg/m3×1小时/日×40日,贫血,白细胞增加,脏器水肿和脂肪变性。
致突变性:性染色体缺失和不分离:啤酒酵母菌24400ppm。细胞遗传学分析:仓鼠成纤维细胞9g/L。
危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
3.现场应急监测方法:
气体检测管法
气体速测管(北京劳保所产品、德国德尔格公司产品)
4.实验室监测方法:
无泵型采样气相色谱法(WS/T155-1999,作业场所空气)
气相色谱法《空气中有害物的测定方法》(第二版),杭士平主编
羟胺-氯化铁比色法《空气中有害物的测定方法》(第二版),杭士平主编
5.环境标准:
中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 300mg/m3
前苏联(1977) 大气质量标准 0.1mg/m3
前苏联(1975) 水体中有害物质最高允许浓度 0.1mg/L
前苏联(1975) 污水排放标准 10mg/L
嗅觉阈浓度 270mg/m3
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
二、防护措施
呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:饮足量温水,催吐,就医。
灭火方法:灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效,但可用水保持火场中容器冷却。
别称:蚁醛(formaldehyde)
产品别名 福尔马林
英文名称Formaldehyde
英文别名FormalinMethanal
化学式:CH2O, HCHO
结构简式:HCHO
分子量:30.03
CAS登录号:50-00-0
EINECS登录号:200-001-8
密度1.083
折射率1.3755-1.3775
闪点60 ℃
水溶性soluble
沸点-19.5 ℃
熔点-118 ℃
一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂(电木)。
甲醛是一种重要的有机原料,主要用于塑料工业(如制酚醛树脂、脲醛塑料—电玉)、合成纤维(如合成维尼纶—聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。福尔马材具有杀菌和防腐能力,可浸制生物标本,其稀溶液(0.1—0.5%)农业上可用来浸种,给种子消毒。工业上常用催化氧化法由甲醇制取甲醛。甲醛可与银氨溶液产生银镜反应,使试管内壁上附着一薄层光亮如镜的金属银(化合态银被还原,甲醛被氧化);与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀氧化亚铜。
甲醛是最简单的醛,通常把它归为饱和一元醛,但它又相当于二元醛。在与弱氧化剂的反应中,每摩尔HCHO最多可还原出4mol的Ag或2mol的氧化亚铜,这都是乙醛还原能力的两倍,故甲醛又像二元醛。
甲醛的化学反应:
1.与Ag(NH3)2OH反应:
HCHO + 2[Ag(NH3)2]+ +2OH- ---------(加热)------→HCOO- +NH4+ +2Ag↓+ 3NH3 +H2O
或 HCHO + 4[Ag(NH3)2]+ +4OH- ---------(加热)-------→CO3 2- +2NH4+ +4Ag↓+ 6NH3 +2H2O
注:生成的NH3因为量太少,故不加气体符号
2.与Cu(OH)2反应:
HCHO+4Cu(OH)2 --------(加热)------→ CO2↑+2Cu2O↓+5H2O
3.加聚反应:
nHCHO--------→ -[---CH2—O--]n--
说明:-[---CH2—O--]n--是人造象牙的主要成分。
分子结构: C原子以sp2杂化轨道成键。分子为平面形极性分子。
甲醛的性质、对人体的危害及其来源
甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体,其35%~40%的水溶液通称福尔马林。甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后,会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。全身症状有头痛、乏力、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
各种人造板材(刨花板、纤维板、胶合板等)中由于使用了粘合剂,因而可含有甲醛。新式家具的制作,墙面、地面的装饰铺设,都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的地方,总会有甲醛释放。此外,某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。甲醛还可来自化妆品。 化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张、纺织纤维等多种化工轻工产品。
甲醛的用途
甲醛属用途广泛、生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品,是甲醇下游产品树中的主干,世界年产量在2500万吨左右,30%左右的甲醇都用来生产甲醛。但甲醛是一种浓度较低的水溶液,从经济角度考虑不便于长距离运输,所以一般都在主消费市场附近设厂,进出口贸易也极少。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外,主要用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药等行业,其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树酯、脲醛树酯、氨基树酯、乌洛托产品及多元醇类等。人造板工业发达,对甲醛的需求量甚大。
甲醛的用途非常广泛,合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛,可以说甲醛是化学工业中的多面手,但任何东西的使用都必须有个限量,有一个标准,一旦使用超越了标准和限量,就会带来不利的一面。
据知情人士介绍,1吨甲醛价格在1600元上下,甲醛滥用的主要原因在于其低廉的价格。几年以来我国的甲醛产量成逐年递增的趋势,这与我国纺织工业和建材工业的发展是一致的,这说明在今后的很长一段时间内甲醛还是我国化工行业的宠儿。据有关专家介绍,近年来 我国已研制成功了无甲醛的免烫整理剂,以及不含甲醛的环保型脲醛树脂,然而时至今日也没有被大量投产,主要原因就是价钱昂贵,可见,便宜的价格阻碍了甲醛的替代进程。
甲醛的应用
1)、木材工业
用于生产脲醛树脂及酚醛树脂,由甲醛与尿素按一定摩尔比混合进行反应生成。
2)、纺织业
服装在树酯整理的过程中都要涉及甲醛的使用。服装的面料生产,为了达到防皱、防缩、阻燃等作用,或为了保持印花、染色的耐久性,或为了改善手感,就需在助剂中添加甲醛。目前用甲醛印染助剂比较多的是纯棉纺织品,因为纯棉纺织品容易起皱,使用含甲醛的助剂能提高棉布的硬挺度。含有甲醛的纺织品,在人们穿着和使用过程中,会逐渐释出游离甲醛,通过人体呼吸道及皮肤接触引发呼吸道炎症和皮肤炎症,还会对眼睛产生刺激。甲醛能引发过敏,还可诱发癌症。厂家使用含甲醛的染色助剂,特别是一些生产厂为降低成本,使用甲醛含量极高的廉价助剂,对人体十分有害。
3)、防腐溶液
甲醛是由(即甲醛亚硫酸氢钠)在60℃以上分解释放出的一种物质,它无色,有刺激气味、易溶于水。35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有防腐杀菌性能,可用来浸制生物标本,给种子消毒等。
甲醛具有防腐杀菌性能的原因主要是构成生物体(包括细菌)本身的蛋白质上的氨基能跟甲醛发生反应。
4)、食品行业
利用甲醛的防腐性能,加入水产品等不易储存的食品中。
甲醛对人体健康的危害
甲醛对健康危害主要有以下几个方面:
a. 刺激作用
甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。
b. 致敏作用:皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死,吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。
c. 致突变作用:高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。
注:新装修的房子里一般甲醛都会超标,只要在新房里放上一两盆吊兰,甲醛就全部都会被吸收。
纺织印染助剂对甲醛的限制
不能使用使直接与皮肤接触的纺织品的甲醛量超过30ppm和使所有其它纺织品的甲醛量超过300ppm的纺织助剂,如含超标甲醛量的羊毛保护剂、固色刑、交联剂、粘合剂等。
限制纺织染料中游离的和部分能水解产生的甲醛量,保证在织物上游离的和部分能水解产生的甲醛量对直接与皮肤接触的纺织品来说不能超过30ppm,而对所有其它纺织品来说不能超过300ppm。
在纺织品中不能用重金属盐(除铁之外)或甲醛作为去色剂或褪色剂。
家庭去除甲醛的办法:
1.活性炭吸附法 不含竹炭,竹炭除甲醛效果不佳
活性炭是国际公认的吸毒能手,活性炭口罩,防毒面具都使用活性炭。
活性炭除甲醛是一种比较廉价和实用的方法,特点是物理吸附,吸附彻底,不易造成二次污染.
活性炭的物理作用除臭,去毒;无任何化学添加剂,对人身无影响。每屋放两至三碟,72小时可基本除尽室内异味。中低度污染可选此法,也可选此法与其它化学法综合使用,综合治理效果更佳.
2.通风法去除甲醛:通过室内空气的流通,可以降低室内空气中有害物质的含量,从而减少此类物质对人体的危害。冬天,人们常常紧闭门窗,室内外空气不能流通,不仅室内空气中甲醛的含量会增加,氡气也会不断积累,甚至达到很高的浓度。。(推荐:****)
3.土招:300克红茶泡热茶两脸盆水,放入居室中,并开窗透气,48小时内室内甲醛含量将下降90%以上,刺激性气味基本消除。(推荐度***)
4.植物除味法
中低度污染可选择植物去污:一般室内环境污染在轻度和中度污染、污染值在国家标准3倍以下的环境,采用植物净化能达到比较好的效果。
根据房间的不同功能、面积的大小选择和摆放植物。一般情况下,10平方米左右的房间,1.5米高的植物放两盆比较合适。(推荐度:吊兰、虎皮兰****)
5.化学法去除甲醛
1.喷剂等药物治理易造成二次污染,且可能损坏家具,而活性炭属物理吸附,很安全,对人体无害,对家具有防霉,防腐的作用。
2.提倡一次性去除(专家质疑,不可信),而家里的毒气的释放是一个缓慢的过程,所以今天去除了,过几天又有味道了,而且价格不低。
3.产品太杂,分不清楚,不少治理甲醛的产品虽然打着“高科技”、“环保”等旗号,用的却是一些低劣的化学合成物质。这些产品虽然能在一定程度上消除甲醛,但也有可能重新制造其它污染物质,导致二次污染。所以,消费者在选购治理甲醛产品时一定要提高警惕。如化学类空气治理产品,是通过人工合成方式得到的,其中很多是芳香族的化合物。芳香族化合物几乎都含有已被证明或者疑为致癌物质的苯环化合物。此外,很多化学产品有氧化性、腐蚀性,容易对器皿造成损害,也会对操作人员和居住人员造成损伤。封闭掩盖性产品当涂膜老化并出现天气炎热、潮湿等情况时,膜就容易出现破损,甲醛等有害物质又会释放出来,成为家庭暗藏的“定时炸弹“。
甲醛去除是一个缓慢的过程(家庭装修中的甲醛释放周朝一般是3到15年)。人体接触可以清水冲洗。工作环境中有甲醛可以戴防毒口罩。家庭装修尽量不要使用太多的装饰。简单就是美。