ფორმალდეჰიდი

ფორმალდეჰიდი (სისტემური სახელწოდება: მეთანალი) — ორგანული ნაერთი ქიმიური ფორმულით CH2O ან (H−CHO). არის ალდეჰიდების ჯგუფის წარმომადგენელი და უმარტივესი ალდეჰიდი. სახელი ფორმალდეჰიდი ომდინარეობს კარბომჟავა ჭიანჭველამჟავისგან. ფორმალდეჰიდი არის მრავალი სხვა ნივთიერების დასამზადებად საჭირო საწყისი პროდუქტი. 1996 წელს ფორმალდეჰიდის წლიური მოხმარება 8,7 მილიონ ტონას შეადგენდა. ინდუსტრიაში მას ძირითადად იყენებენ პოლიმერების დასამზადებლად.
მისი ფართო გამოყენება თავისი არასტაბილურობისა და მომწამლაობის გათვალისწინებით საფრთხეს უქმნის ადამიანთა ჯამრთელობას. 2011 წელს აშშ-ის ტოქსიკოლოგიის ეროვნულმა პროგრამამ აღწერა, რომ ფორმალდეჰიდს აქვს კანცეროგენული თვისებები.
სინთეზი და ინდუსტრიული წარმოება
ისტორია
ფორმალდეჰიდი პირველად რუსი მეცნიერის, ალექსანდრე ბუტლეროვის მიერ იქნა აღმოჩენილი 1859 წელს. საბოლოოდ, ფორმალდეჰიდის იდენტიფიცირება მოახდინა გერმანელმა ქიმიკოსმა ავგუსტ ვილჰელმ ჰოფმანმა 1869 წელს.
ინდუსტრია
ინდუსტრიაში ფორმალდეჰიდი იწარმოება მეთანოლის კატალიზური დაჟანგვით, ყველაზე ხშირად კატალიზატორად გამოიყენება მეტალური ვერცხლი ან რკინის ოქსიდის ნარევი მოლიბდენის ან ვანადიუმის ოქსიდთან. ჩვეულებრივ, გამოიყენება ფორმოქსის პროცესი, რაც მდგომარეობს შემდეგში:
250–400 °C-ზე მეთანოლი ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან ზემოთარნიშნული კატალიზატორების თანაობით და მიიღება ფორმალდეჰიდი:
2 CH3OH + O2 → 2 CH2O + 2 H2O
ვერცხლის კატალიზატორის გამოყენების დროს რეაქცია მიმდინარეობს დაახლოებით 650 °C-ზე. რეაქციის პრინციპი მდგომარეობს მეთანოლის დეჰიდრატაციაში (ანუ მოლეკულიდან წყალბადის (H<sub>2</sub) მოხლეჩაში):
CH3OH → CH2O + H2
პრინციპში, ფორმალდეჰიდი შეიძლება სინთეზირებული იქნას მეთანის დაჟანგვით, მაგრამ ეს გზა ინდუსტრიულად არ არის მომგებიანი, რადგან მეთანოლი უფრო ადვილად იჟანგება, ვიდრე მეთანი.
ორგანული ქიმია
დაჟანგვა
ფორმალდეჰიდი მარტივად იჟანგება ჰაერზე და წარმოქმნის ჭიანჭველმჟავას, ამ მიზეზის გამო კომერციული ფორმალდეჰიდი დაბინძურებულია ჭიანჭველამჟავით.
ჰიდროქსიმეთილაცია და ქლორომეთილაცია
ფორმალდეჰიდი არის კარგი ელექტროფილი, ამიტომაც ისეთი ნულკეოფილები, როგორებიცაა თიოლები, ამინები და ამიდები, რეაქციაში ყოველთვის შედიან მასთან.
გამოყენება
ფორმალდეჰიდი მრავალი მასზე რთული პროდუქტის საწყისი ფროდუქტია, მაგალითად შარდოვანა-ფორმალდეჰიდის; ფენოლფორმალდეჰიდური ფისის, პოლიოქსიმეთილენის, მელამინის, 1,4-ბუტანდიოლის და მეთილენ დიფენილის დიიზოციანატის. ფორმალდიდისგან მიღებული მასალები გამოიყენება ავტომობილების წარმოებაში,კერძოდ ელექტრო სისტემებში, ძრავის ბლოკში, კარების პანელებზე და სამუხრუჭე პეტლებზე. 2003 წელს ფორმალდეჰიდისგან ნაწარმი პროდუქტების გაყიდვების ღირებულება 145 მილიარდ აშშ დოლარს აღემატებოდა, შეერთებული შტატებისა და კანადაში მთლიანი შიდა პროდუქტის (მშპ) დაახლოებით 1,2%. 4 მილიონზე მეტი ადამიანი კი მუშაობს ფორმალდეჰიდის ინდუსტრიაში აშშ-სა და კანადაში, დაახლოებით 11 900 ქარხანაში.
ფორმალდეჰიდი ასევე გამოიყენება სპირტ პენტაერიტრიტოლის მისაღებად, რომელსაც იყენებენ საღებავებისა და ასაფეთქებელი ნივთიერების დასამზადებლად.
ფორმალდეჰიდი აცეტალდეჰიდთან კონდესაციით იძლევა პენტაერიტრიტოლს, რომელიც აუცილებელია PETN-ის (პენტაერიტრიტოლის ტეტრანიტრატი) სინთეზისთვის. გამოიყენება როგორც ასაფეთქებელი საშუალება. ფენოლებთან კონდენსაციით კი იძლევა ფენოლ-ფორმალდეჰიდურ ფისს.
ბაქტერიოციდი
ფორმალდეჰიდის წყალხსნარს იყენებენ სადენზიფექციო საშუალებად, რადგან ის კლავს ბაქტერიებისა და სოკოების უმრავლესობას (მათ შორის სპორებსაც).
წამლის ტესტირებისთვის
ფორმალდეჰიდი და კონცენტრირებული გოგირდმჟავა ქმნის მარკიზის რეაგენტს, რომელსაც შეუძლია ალკალოიდების და სხვა ნაერთების აღმოჩენა.
მედიცინაში
მედიცინაში ფორმალდეჰიდი გამოიყენება ჰიპერჰიდროზის სამკურნალოდ როგორც ანტიპერსპირანტი.
სქოლიო
ორგანული ნივთიერებები
ალდეჰიდები