Lankide:Iabete001/Proba orria

Formaldehidoa

Formaldehidoak H-CHO formula kimikoa duten konposatu kimiko organikoak dira, metanal ere esaten zaienak. Izan ere, azken hori da IUPACen nomenklatura sistematikoaren arabera egokiagoa den izena. Aldehido funtzio-taldea duen konposatu sinpleena da. Giro-tenperaturan gas kolorgea da, eta haren irakite-tenperatura -19ºC-koa da.

Formaldehidoak espontaneoki polimerizatu, eta paraformaldehidoak ematen dituzte. Konposatu hau naturan agertzen ez denez, metanoa edo metanola katalitikoki oxidatuz sintetizatzen da industrian. Beste konposatu kimiko batzuekin erraz konbinatzen da, hala nola fenolekin, aminekin eta urarekin, eta industrian oso erabilgarriak diren polimeroak ematen ditu. Konposatu kartzinogeno moduan sailkatuta dago, arnasbideen eta azalaren narritadurak eragiten baititu.

Historia

Aleksandr Butlerov (1828-86) kimikari errusiarrak sintetizatu zuen lehen aldiz formaldehidoa 1859. urtean eta, Dioxymethylen zehazteaz batera: C₄H₄O₄. Konposatuaren propietate fisiko eta kimikoen deskribapena egiteko funtsezko lana egin zuen Butlerov-ek, bai eta paraformaldehidoaren isolamenduan eta hexametilenotetraminaren sintesian ere.

Aleksandr Butlerov eta August Wilhelm von Hofmann

Formula kimikoa definitzeko orduan akats bat egin zuela geroago jakin zen, 1869. urtean August Wilhelm von Hofmann zientzialariak konposatua era egokian identifikatu zuenean. Hofmann-ek, formaldehidoa sintetizatzea lortu zuen metanola eta airea Pt katalizatzaileen laguntzaz erreakzionaraziz.

Beranduago, 1886. urtean Loew-ek formaldehidoaren Cu katalizatzaile bidezko sintesia asmatu zuen eta, 1910. urtean Blank-ek Pt katalizatzailearen bidezko sintesiaren prozedura patentatu zuen. Formaldehidoaren ekoizpen industriala Alemanian hasi zen 1888. urtean eta AEB-etan 1901. urtean, hala ere, ekoizpena murritza izan zen 1910. urtera arte. Duela urte batzuk, formaldehido kantitate gero eta handiagoak sintetizatzen ari dira, adibidez, gas naturalaren oxidazioaren bidez.

Egiturak

Formaldehidoak hainbat egitura izan ditzake, dituen karbonoek askotariko forma hartzen dituztelako. Hauek dira formaldehidoek azaltzen dituzten egiturak:

• Formaldehido molekularra, gas kolorgea dena. Gas honek usain korrosiboa dauka eta egonkorra da 150°C-an. Bestelako konposatuetan polimerazioa gerta daiteke.
• 1,3,5- trioxanoa (CH₂O formularekin), solido zuria da eta disolbatzaile organikotan disolbatzen da. Horrela, degradazioa ekiditen da.
• Paraformaldehidoa ( HO(CH₂O)_nH formularekin) ere solido zuria, baina disolbagaitza da disolbatzaile gehienetan.
• Metanodiola ( CH₂(OH)₂ formularekin), zenbait oligomerorekiko orekan aurki daitekeen egitura da.

Formalina izan zen 1893an esleitu zitzaion izen komertziala.

Loturak eta egiturak:

Egiturari erreparatuta, formaldehidoak karbono atomo zentrala du, eta oxigeno atomo bati lotura bikoitza baten bitartez loturik eta hidrogeno atomo bakoitzari bi lotura bakunen bidez loturik dagoena.  

Molekula planoa da, Y itxurakoa. Horretaz gain, C₂v talde puntualean sailkatzen da.

Sintesia

Laborategiko sintesia

1859.urtean Aleksandr Butlerov-ek formaldehidoa lehen aldiz sintetizatu zuela pentsatuz, dioximetilen moduan izendatu zuen lehenengoa, formula enpiriko okerra erabili baitzuen (C₄H₄O₄). August Wilhelm von Hofmann izan zen formaldehidoa sintetizatzea lortu zuena, metanol-lurruna airean platino-katalizatzaileen laguntzaz erreakzionaraziz. Hoffmann-en metodoa gaur egungo bide industrialaren oinarria izaten jarraitzen du.

Sintesi industriala

Formaldehidoaren sintesi industriala  metanolaren (CH₃OH) oxidazio katalitiko partzialean oinarritzen da, eta katalizatzaile solidoak erabiltzen ditu, hala nola burdin(III) oxidoa, burdin(III) molibdatoa edo banadio oxidoa.

Formox prozesuaren bidez, metanolak eta oxigenoak elkarren artean erreakzionatzen dute 250-400ºC-an. Horretaz aparte, burdin oxidoaren presentzian molibdeno edo banadioarekin baita konbinatzen dira formaldehidoa emateko, hurrengo erreakzioaren arabera:

2 CH₃OH + O₂ → 2 CH₂O + 2 H₂O

Zilarrean oinarrituriko katalizatzaileak tenperatura altuagoetan lan egiten du, 650 ºC inguruan. Bi erreakzio kimikok formaldehidoa ematen dute zilarrezko katalizatzaileari esker, aurrekoak eta hurrengo deshidrogenazio-erreakzioak:

CH₃OH → CH₂O + H₂

Formaldehido kantitate txikiak zenbait material organikoren, ez-organikoren eta zenbait polimeroen errekuntza prozesuan askatzen dira. Horregatik, tabakoaren kean formaldehido-kontzentrazio handiak aurki daitezke.

Naturan

Naturan, hurrengo erreakzioaren arabera, serina aminoazidotik formaldehidoa sortzen da glizinarekin batera:

HOCH₂CH(NH₂)COOH → CH₂O + H₂C(NH₂)CO₂H

Erreakzio hori PLP duen entzima batek katalizatzen du, serina hidroximetiltransferasa, hain zuzen ere.

Bestalde, mikroorganismo metilotrofoek formaldehidoa ekoizten dute, hurrengo erreakzioaren arabera:

CH₃OH → CH₂O + 2e^- + 2H⁺

Goiko erreakzio hori metanol deshidrogenasa entzimak katalizatzen du.

Erreakzioak

Formaldehidoa disolbagarria da uretan baldintza jakin batzuk betetzen direnean: 400 mL gas/L ur, 20°C-an. Erreakzio hori gertatzen denean formaldehidoa degradatu, eta paraformaldehido polimeroa ematen du. Horretaz gain, trimero ziklikoa ere sor daiteke.  

Formaldehidoaren oxidazio-erreakzioan azido formikoa lortzen da eta. bigarren urrats batean, ura eta karbono dioxidoa.

Toxizitatea/arriskuak

Ingurumenean agertzen den formaldehidoa nagusiki, materialen erreketaren ondorioz eratzen dena da. Orokorrean, konposatu honen kantitate gehiena kanpoan beharrean etxebizitza barruan agertzen da, etxebizitzetan dauden tresna askok isurtzen baitute formaldehidoa, esate baterako, latex margoek eta azkazal esmalteek.

Formaldehidoaren arrisku-piktogramak

Intoxikazioak modu askotan ematen diren arren, azal, begi edo ingestioaren bidez adibidez, modu nagusia arnas bidez ematen da. Formaldehidoa sudur eta  arnas bide nagusien bidez era azkarrean absorbatzen da eta azalaren bidez aldiz, kantitate txikiak absorbatzen dira soilik. Behin organismo barruan finkatuta, formaldehidoa degradatu eta formiatoa eta karbono dioxidoa eratzen dira modu azkarrean. Intoxikazioak sortzen dituen sintomen artean daude hurrengoak: eztula, buruko mina, oka egiteko gogoak, arnas bideen narritadura, azaleko narritadura, negargura, ikusmen lausoa, begietako mina eta begien gorritzea. Ingestioaren bidezko intoxikazioa izatekotan eta, kantitate handiak hartzekotan, oka egitea, koman sartzea eta heriotza ere eragin ditzake.

Konposatu honekin esposizio luze eta errepikakorrak izateak minbizia eragin dezake gizakietan eta horregatik, araututa eta mugatuta dago pertsona batek profesionalki izan dezakeen esposizioa. Ingurumenean egon daitekeen mugako balioa 0,6 ppm edo 0,74 mg/m³ da denbora motzetarako eta 0,3 ppm edo 0,37 mg/m³ eguneroko esposiziorako eta balio hauek, ezin dira gaindituak izan segurtasun baldintzak mantentzeko.

Erabilerak

Industrian

Formaldehidoa industria kimikoko konposatu organiko garrantzitsuenetarikoa da. ERCROS enpresak 788.000 t/urtean ekoizten ditu eta BASF enpresak, 500.000 t/urtean. Hainbat produktu ekoizteko erabiltzen da, hala nola, melamina, bakelita, sendagaiak…

Desinfektatzaileen ekoizpena

Formaldehidoa desinfektatzaile modura erabili ohi zen urarekin nahastuta eta, gaur egun, lagin biologikoak eta gorpuak kontserbatzeko erabiltzen da, oro har, uretan %5 eko diluzioan.

Ehungintza

Formaldehidoa zimurrik edo tolestura gabeko oihalak fabrikatzeko erabil daiteke non oihalaren pisu totalaren %2 metanala izan daitekeen. Gaur egun, toxizitatearen eraginez, %0,15 ezin da gainditu eta arropa lehenago garbitzea gomendatzen da.

Kosmetikoak

Kosmetiko batzuen kontserbatzaile gisa erabil daiteke formaldehidoa, hala nola, xaboiak, gorputzerako kremak… Baina kaltegarritzat kontsideratzen ez diren kantitateetan agertu arren, alergiak edo dermatitisa eragin ditzake zenbait pertsonatan.

Biozidak

Europar Batasunak, formaldehidoaren erabilera biozida moduan debekatu du Biozida Produktuen Direktiban (98/8/EC) oinarrituz, bere propietate kartzinogenoen eraginez.

Droga-kontrola

Formaldehidoak eta azido sulfuriko 18 M kontzentratuak erabiltzen dira Marquis deritzon erreaktiboa ekoitzeko, alkaloideak eta beste konposatu batzuk identifikatzeko erabiltzen dena.

Argazkigintza

Argazkigintzan, formaldehidoa kontzentrazio baxuetan erabiltzen da C-41 prozesuan non kolorezko film kromogenikoak garatzen diren eta azken garbiketa-fasean egonkortzaile moduan erabiltzen den.