Formaldehyde - sản xuất và ứng dụng

Formaldehyde là hợp chất hữu cơ có rất nhiều tên gọi khác nhau như formol, methyl aldehyde, methylene oxide, metanal, là andehyde đơn giản nhất… Công thức hóa học là HCHO, là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và có khả năng chuyển sang thể khí ở điều kiện bình thường, không màu, mùi cay xốc, khó ngửi, tan nhiều trong nước (nếu dung dịch này có khoảng 40% theo thể tích hoặc 37% theo khối lượng gọi là formon hay formalin). Fomanđêhít lần đầu tiên được nhà hóa học người Nga Aleksandr Butlerov tổng hợp năm 1859 nhưng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Formaldehyde - sản xuất và ứng dụng Formaldehyde - sản xuất và ứng dụngFormaldehyde là hợp chất hữu cơ có rất nhiều tên gọi khác nhau như formol, methylaldehyde, methylene oxide, metanal, là andehyde đơn giản nhất… Công thức hóa học làHCHO, là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và có khả năng chuyển sang thể khí ở điều kiệnbình thường, không màu, mùi cay xốc, khó ngửi, tan nhiều trong nước (nếu dung dịchnày có khoảng 40% theo thể tích hoặc 37% theo khối lượng gọi là formon hay formalin).Fomanđêhít lần đầu tiên được nhà hóa học người Nga Aleksandr Butlerov tổng hợp năm1859 nhưng chỉ được Hoffman xác định chắc chắn vào năm 1867.Trong tự nhiên, formaldehyde có sẵn trong gỗ, táo, cà chua, khói động cơ, khói thuốc lá,khói đốt gỗ, dầu và khí hóa lỏng (gaz)... Ngoài ra, formaldehyde còn hiện diện trong cácsản phẩm đã qua chế biến như sơn và dầu bóng, gỗ ép, keo, vải, chất chống cháy, cácchất bảo quản và chất cách ly…Tổng hợpFormaldehyde thường được điều chế từ metanol với chất xúc tác là bạc được đun ở nhiệtđộ khoảng 650°C.Có hai công nghệ sản xuất công nghiệp formaldehyde hiện nay là:1. Oxy hóa - dehyđro hóa hỗn hợp metanol - không khí, sử dụng xúc tác Ag, (quá trìnhBASF).2. Oxy hóa hỗn hợp metanol - không khí, sử dụng xúc tác oxit kim loại Fe/Mo, (quá trìnhFormox).Sở dĩ có hai công nghệ sản xuất formaldehyt cùng dựa trên phản ứng oxi hóa metanol làvì tính chất nổ của hỗn hợp metanol - không khí nằm trong khoảng nồng độ 6,7 - 36,4%thể tích metanol. Để tránh rơi vào vùng hỗn hợp nổ, quá trình BASF chọn điều kiện dưmetanol (nồng độ metanol > 38%), còn quá trình FORMOX chọn điều kiện dư oxy (nồngđộ MaOH < 6,7%). Hiện nay formaldehyt được sản xuất theo cả hai công nghệ trên. Mỗicông nghệ được đặc trưng bởi các ưu điểm và nhược điểm riêng của mình.Trong công nghiệp, formandehyde được sản xuất bằng cách ôxi hóa metanol có xúc tác.Các chất xúc tác được sử dụng nhiều nhất là bạc kim loại hay hỗn hợp của sắt ôxít vớimolypden và vanadi. Trong hệ thống sử dụng sắt ôxít (công nghệ Formox) phổ dụng hơn,metanol và ôxy phản ứng ở 250 °C để tạo ra formandehyde theo phương trình sau: CH3OH + ½ O2 → H2CO + H2OXúc tác gốc bạc thông thường hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, khoảng 650 °C. Ở đây cóhai phản ứng hóa học tạo formandehyde diễn ra đồng thời: phản ứng đầu giống nh ưphương trình trên, còn phản ứng sau là phản ứng khử hydro CH3OH → H2CO + H2Sự ôxi hóa tiếp theo của sản phẩm formandehyde trong quá tr ình sản xuất nó thôngthường tạo ra axít formic, được t ìm thấy trong các dung dịch fomanđêhít, được tính theogiá trị ppm.Ở mức độ sản xuất ít, foocmalin có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác baogồm sự chuyển hóa từ êtanol thay vì nguồn nguyên liệu mêtanol thông thường. Tuynhiên, các phương pháp này không có giá trị thương mại lớn.Hiện nay Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã lắp thành công dây chuyền chuyển hóametanol thành formaldehyde dựa trên xúc tác Ag. Dây chuyền này hiện đã đi vào hoạtđộng ổn đinh với công suất 10.000-20.000 tấn/năm.Những ứng dụngFormaldehyde là một trong những hóa chất công nghiệp cơ bản, rất độc nhưng lại rấtthông dụng. Sản lượng formaldehyde thế giới hiện nay khoảng 20 triệu tấn/năm và tănghàng năm khoảng 5%, đứng thứ 4 trong bảng xếp hạng các loại hóa chất thông dụng.Hàng năm Việt Nam sử dụng khoảng 30 - 35 nghìn tấn formalin 37%.Nhu cầu này ngày càng tăng cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế. Formaldehydeđược dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dệt, nhựa, chất dẻo (chiếm tới một nửatổng số formaldehyde tiêu thụ), trong giấy, sơn, xây dựng, mỹ phẩm, thuốc nhuộm tóc,keo dán, thuốc nổ, các sản phẩm làm sạch, trong thuốc và sản phẩm nha, giấy than, mựcmáy photocopy... làm chất khử trùng trong nông nghiệp và thủy sản.Formaldehyde có tính sát trùng cao nên trong y học sử dụng để diệt vi khuẩn, sát trùng vàlà dung môi để bảo vệ các mẫu thí nghiệm, các cơ quan trong cơ thể con người, ướpxác... Formaldehyde dễ dàng kết hợp với các protein (thường là thành phần các loại thựcphẩm) tạo thành những hợp chất bền, không thối rữa, không ôi thiu, nhưng rất khó tiêuhóa. Chính tính chất này đã bị lợi dụng để kéo dài thời gian bảo quản của các thực phẩmnhư bánh phở, hủ tiếu, bún, bánh ướt...và cả trong bia để chống cặn vì giá thành thấp.Các hiệu ứng sức khỏeTổ chức Y tế Thế giới liệt kê formaldehyde vào loại hóa chất độc hại đối với sức khỏecon người. Cơ thể con người nếu tiếp xúc với formaldehyde trong thời gian d ài thì dùhàm lượng cao hay thấp cũng gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng cho da và hệ thống hôhấp, các bệnh về bạch cầu, gây ung thư nhiều cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là ung thưđường hô hấp như mũi, họng, phổi,...Formaldehyde là tác nhân gây ra sai lệch và biến dịcác nhiễm sắc thể, phụ nữ có thai bị nhiễm có thể bị ảnh hưởng đến sự phát triển của bàothai.Formaldehyde là một chất có tiềm năng gây ung thư đã được tranh luận từ n ...