[科普中国]-甲醛水溶液

甲醛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）、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。

甲醛水溶液用来泡海产品是错的，因为甲醛水溶液甲醛会与海产品中蛋白质发生反应，破坏蛋白质的结构，使其变质，危害人体健康，但可用甲醛水溶液制作动物标本，使标本能长久保存。

简介中文名称：甲醛水溶液

英文名称：Formaldehyde

英文别名：Formalin；Methanal

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

甲醛是一种无色，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。1

化学性质甲醛分子结构中存在羰基氧原子和α—氢原子，化学性质很活泼，它能与许多化合物进行反应，生成许多重要的工业化学品和化工中间体，这里仅介绍其中最重要的一些化学反应。

（1）加成反应

甲醛与亚硫酸钠加成反应生成甲醛基酸式硫酸钠盐HOCH2OSO2Na，然后用锌粉在醋酸蒸馏中还原生成甲醛次硫酸钠盐，在工业上被广泛用作纺织品拨染印花药剂。

CH2O + Na2SO3 + H2O→HOCH2OSO2Na + NaOH

由于在上述反应中甲醛能生成等摩尔的NaOH，因此常作为定量分析甲醛含量的分析方法。

（2）缩合反应

甲醛自身能缓慢进行缩合反应，生成低级的羟基醛、羟基酮和其他羟基化合物，但在碱存在下能加快反应的进行。甲醛能与各种化合物进行缩合反应，著称Tolleus反应，在碱性条件下反应则生成羟甲烯基衍生物（—CH2OH），在酸性条件下或以气相进行缩合反应则生成甲烯基衍生物（=CHz）。工业上，一个重要的反应是甲醛与苯酚缩合生产酚醛树脂。1

（3）聚合反应

甲醛的特殊性质是自身容易聚合，但干燥的气体甲醛是相当稳定的，仅在温度低于100℃时才会缓慢聚合。刚生产出来的甲醛水溶液静置时会自动生成低分子聚合物，形成聚氧甲烯基醇的混合物，同时部份出现沉淀。甲醛水溶液在密闭的容器里置于室温下会迅速聚合并放出热量（63kJ/mol或15.05kcal/mol）。气态甲醛在室温下，甲醛水溶液在浓缩操作过程中均能自聚，生成白色粉状线性结构的聚合体。

（4）分解反应

甲醛具有意想不到的稳定性，在低于300℃时无催化剂作用其分解速度非常缓慢。在400℃甲醛的分解速度约为每分钟0.44%（分解压力为101.3kPa），分解的主要产物是CO和H2。在工业条件下观察到的甲醛分解成CO和H2的现象，应该归结于反应器壁效应或催化剂的作用而产生的，绝非是甲醛气相热分解而产生的。

（5）氧化还原反应

许多金属（如Pt，Cr，Cu等）能使甲醛还原成甲醇、甲酸甲酯、甲烷，或使甲醛深度氧化成甲酸、CO2和H2O。氢溴酸也有催化作用。

物理性质甲醛易溶于水，溶解过程系放热反应，热量大小不取决于溶液的浓度。甲醛水溶液系无色透明液体，有强烈刺激气味，沸点基本上不随其溶液浓度的改变而变化。在标准或当地大气压下，含甲醛55%（wt.）以下的甲醛水溶液其沸点在99℃～100℃之间。25%（wt.）甲醛水溶液的沸点为99.1℃，而35%（wt.）甲醛水溶液的沸点为99.9℃。1

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。1

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，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。

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。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。1

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。

我国甲醛工业工艺技术的发展

我国甲醛工业始建于20世纪50年代的上海溶剂厂，当时采用苏联技术，用浮石银作为催化剂，系统压力低于常压，氧化温度650－750℃，甲醛通过用水稀释后进入蒸发器进行蒸发，不加配料蒸气的生产工艺。随着我国聚甲醛树脂和烯醛法合成橡胶新工艺的开发成功，20世纪60年代中期对甲醛水溶液的浓度提出了新的要求，甲醛生产开始使用铁钼氧化物催化剂，最早在吉林石井沟联合化工厂、天津第二石油化工厂、河南安阳塑料厂等厂家率先使用。1977年，我国复旦大学化学系与上海溶剂厂共同开发，试制成功新一代甲醛催化剂—电解银。该催化剂具有活性高、选择性好、单耗低、制作方便、无污染的特点，其制备工艺一直沿用至今。进入21世纪以后，各甲醛生产厂家纷纷提高了氧化反应器的生产能力，突破了传统的设计产能，对催化剂的寿命、活性、抗毒化等性能提出了更高的要求。1

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。1

对田地消毒的作用40%水溶液的防治对象及使用方法：

1、防治瓜类炭疽病、茄子褐斑病、黄瓜疫病、枯萎病，用40%福尔马林100倍溶液浸种30分钟，浸种后用清水洗衣去种子上的药液，催芽播种或晾干备用。

2、防治黄瓜细菌性角斑病用40%福尔马林1.5小时，浸种后用清水洗净，晾干后播种。

3、防治番茄青枯病，在田间零星发生时立即拔掉病株，带出外，用40%福尔马林200倍液向病穴浇灌，每穴浇药液0.2公斤左右。

4、防治蚕豆枯萎病，用40%福尔马林50-100倍液浸种40分钟，浸种后用水洗净，晾干后播种。

5、台风暴雨后，土壤湿度大含病菌、虫卵多，可在整地后用40%福尔马林0.2%的药液进行土壤消毒，可有效地控制和消灭土壤里的病菌和虫、卵。采用0.2%的40%福尔马林配制液防治番茄、茄子等蔬菜普通病毒病。 甲醛具毒性较高的化学药品，应经过政府有关部门审批才能购买。而购买40%甲醛水溶液（即40%福尔马林）其毒性大大降低，购买不需要审批。2

检测全能检测剂利用检测剂本身遇到甲醛，苯系物，tvoc等等的反应过程中，检测剂本身颜色产生的变化，肉眼就可以辨别污染程度和有无的情况。优点就是操作简单、方便、安全、易用。

分光光度法分光光度法是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是居室、纺织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。涉及到的有乙酰丙酮法、酚试剂法、AHMT法、品红一亚硫酸、变色酸法、间苯三酚法、催化光度法等，每种检测方法所偏重的应用领域不同，并各有其优点和一定的局限性。2

乙酰丙酮法乙酰丙酮法指在过量铵盐存在下，甲醛与乙酰丙酮通过45～60℃水浴30min或25℃室温下经2.5h反应生成黄色化合物，然后比色定量甲醛含量。甲醛与乙酰丙酮反应的特异性较好，干扰因素少，酚类和其它醛类共存时均不干扰，显色剂较为稳定，检出限达到0.25 me/L，测定线性范围较宽，适合高含量甲醛的检测，多用于居室和水发食品中对甲醛的测定。但在进行水发食品中甲醛检测时，需将样品中的甲醛在磷酸介质中加热蒸馏提取出来，经水溶液吸收、定容后再检测，操作过程复杂、繁琐、耗时。2

酚试剂法酚试剂法即MBTH法，即甲醛与酚试剂（3一甲基一2一苯并噻唑腙盐酸盐，ugrn）反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色，室温下经15 rain后显色，然后比色定量。酚试剂法操作简便，灵敏度高，检出限为0.02mg/L，较适合测定微量甲醛测定。但脂肪族醛类也有类似的反应，对测定会有干扰，二氧化硫对测定也有一定的干扰，使结果偏低，所以，在测定吊白块时应用此方法要慎重。酚试剂的稳定性较差，显色剂MITIH在4℃冰箱内仅可以保存3d，显色后吸光度的稳定性也不如乙酰丙酮法，显色受时间与温度等的限制。本法多用于居室中对甲醛的检测，纺织品和食品中对甲醛的测定有时也用该方法一。

AHMT法AHMT法指甲醛与AHMT(4一氨基一3一联氨一5一巯基一1，2，4一三氮杂茂)在碱性条件下缩合，经高碘酸钾氧化成紫红色化合物，然后比色定量检测甲醛含量的方法。本方法特异性和选择性均较好，在大量乙醛、丙醛、丁醛、苯乙醛等醛类物质共存时不干扰测定，检出限为0.04 mg/L。但AHMT法在操作过程中显色随时间逐渐加深，标准溶液的显色反应和样品溶液的显色反应时间必须严格统一，重现性较差，不易操作，多用于居室中对甲醛的检测。2

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学