Формальдегид: влияние на организм при вдыхании, кератиновом выпрямлении. Польза и вред. Симптомы отравления, лечение. Применение в медицине, фармации, стоматологии

Сферы применения формальдегида

Формальдегид является токсичным газообразным веществом с резким запахом. Преимуществом химиката является способность взаимодействовать с широким спектром других веществ: спиртовыми растворами, водой и растворителями иного типа.

Благодаря своим качествам формальдегид применяется во многих сферах:

• Деревообработка. Химикат используется для изготовления клея, которым соединяются слои ДСП и ДВП, а также добавляется в лаки, краски и другие отделочные материалы, которые усиливают привлекательность деревянных изделий.
• Пищевая промышленность. Формальдегид используется как консервирующее вещество, а также дезинфектор. Он широко применяется для копчения продуктов, а также для изготовления товаров из сахарной свеклы.
• Косметология. Формальдегид добавляют в гели для душа, лаки для ногтей, а также шампуни и крема в качестве консерванта, поскольку он не позволяет развиваться патогенным микроорганизмам в косметике. Химикат выделяется и при кератиновом выпрямлении.
• Медицина. Наиболее известным примером применения формальдегида считается формалин, который содержит 40% химиката. Стоматологи, хирурги и другие врачи дезинфицируют им инструменты и руки перед медицинскими процедурами. Также формалин используется для снижения потоотделения ног, с его помощью бальзамируют тела.

• Фармацевтика. Формальдегид активно используется для изготовления лекарственных средств, но в небольшой концентрации и только вместе с другими веществами. На производствах с помощью химиката создают формалиновую и мазь Теймурова от потливости ног, а также лизоформ, который применяется для спринцовок.

В качестве дезинфектора и консерванта формальдегид добавляют к средствам, предназначенным для уборки помещений.

Формальдегид. Свойства и применения

Формальдегид — альдегид муравьиной кислоты, первый член гомологического ряда алифатических альдегидов. Термин формальдегид происходит от лат. formica — муравей, на английском яз. formaldehyde, нем. Formaldehyd, международное название — метаналь (metanal). Некоторые синонимы — Formic aldehyde, Methaldehyde, Methyl aldehyde, Methylene oxide, Oxomethane, Oxymethylene
Водный раствор формальдегида назвается формалином (formalin).

Формула формальдегида очень проста — CH2=O (или HCHO); при этом молекула формальдегида отличается от молекулы воды добавлением всего одного атома углерода.

Формальдегид — газообразное бесцветное вещество, обладающее высокой химической и биологической активностью, хорошо растворимое в воде и спиртах. Формальдегид легко (иногда самопроизвольно) полимеризуется с образованием различных твердых форм формальдегида — ( CH2=O)n : триоксан, тетраоксан, полиформальдегид, параформальдегид, полиоксиметилен.

Формальдегид широко присутствует в природных процессах и встречается даже в космическом пространстве. Ученые не исключают его участия в процессах зарождения жизни. Формальдегид специально изготавливается в промышленности в качестве сырья для производства различных химических продуктов.

Источники выделения формальдегида

В условиях промышленности этот химикат получают из метана и метанола, но он выделяется и в естественных условиях, а именно из:

• атмосферы;
• табачных изделий;
• выхлопных газов автомобилей;
• выбросов химических и деревообрабатывающих предприятий;
• мусоросжигательных заводов;
• процесса горения;
• предметов быта — окон и потолков, сделанных из ПВХ, детских игрушек, бытовой техники, канцелярских товаров, посуды, фанеры и большинства предметов мебели, особенно эконом-сегмента.

Польза соединения

Несмотря на сильную токсичность формальдегида, он может приносить и пользу, особенно в рамках фармацевтики.

Явной пользы в чистом виде газ не приносит, зато может быть полезен как:

• консервант для косметических средств;
• дезинфектор для обработки инструментов;

• лекарство от повышенном выделении пота.

Негативное воздействие формальдегида на человека

Формальдегид признан частично канцерогенным веществом, поскольку прямых доказательств такого влияния на здоровье человека нет. По результатам исследований была выявлена взаимосвязь между воздействием вещества на организм человека и развитием онкологии.

Однако другие изучения не подтвердили подобное влияние химиката, поэтому Минздрав выбрал усредненную позицию, и не рекомендует использовать подобные консерванты в составе пищевых продуктов или косметике.

Если человек столкнется с формальдегидом, вред проявляется сразу же в виде:

• кожной сыпи;
• сильного зуда;
• раздражения.

Длительное воздействие химиката может вызвать:

• постоянные головные боли;
• нарушения сна;
• упадок сил;
• угнетенное настроение.

При сильных проявлениях воспаляются глаза и появляются кожные болезни, в некоторых случаях повышается риск возникновения ракового заболевания.

Когда уровень формальдегида повышается слишком резко, такое состояние вызывает отек слизистых оболочек гортани, а также легких – последствия, способные привести к смерти отравившегося человека.

Если человек вдыхает формальдегид, газ обжигает внутренние органы, которые участвуют в дыхательном процессе. Попав на кожу, концентрированный формальдегид сразу же приводит к ее некрозу, а также возможно развитие печеночной или почечной недостаточности.

Получение формальдегида

В промышленности формальдегид производят окислением метанола ( 2CH3OH + O2 → 2HCHO + 2H2O) или метана (CH4 + O2 → HCHO + H2O). Процессы проводят при повышенном давлении и температуре в присутствии различных катализаторов.

Основная часть товарного формальдегида поставляется в виде формалина — водно-метанольного раствора ( 35-37% формальдегида, 6-11% метанола) или водного раствора ( 37% формальдегида). В 2005 г. мировое производство формальдегида составило 21 млн. тн.

Формальдегид (формалин) производится на многих отечественных химкомбинатах, например: Акрон ( Великий Новгород), Карболит ( Орехово-Зуево, МО.),Метафракс» ( Губаха, Пермский край), Уралхимпласт ( Нижний Тагил, Свердловская обл), Томскнефтехим ( Томск ), Новочеркасский завод синтетических продуктов» (Ростовская обл.) и др.

Кто наиболее подвержен воздействию соединения

Формальдегид (влияние на организм человека неизбежно, так как вещество используется во многих производственных сферах) постоянно присутствует в жилье и предметах быта в небольших количествах. Однако выделяют отдельные группы людей, подверженные воздействию токсину сильнее.

К ним относят:

• промышленных работников, взаимодействующих с продуктами из формальдегида;
• жителей территорий, которые расположены возле заводов, производящих метанол, формальдегид, мебель, лакокрасочные материалы, пластмассы;
• сотрудников мебельных цехов;
• служащих предприятий по изготовлению бумаги;
• представителей электронных производств, текстильных предприятий;
• медицинских сотрудников, занятых в моргах и учреждениях, проводящих лабораторные анализы;
• работников похоронных заведений, в которых предоставляют услугу бальзамирования.

Применение

Водный раствор формальдегида (метандиол), стабилизированный метанолом, — формалин — вызывает денатурацию белков, поэтому он применяется в качестве дубителя в кожевенном производстве и дубления желатина при производстве кинофотоплёнки. Из-за сильного дубящего эффекта формальдегид является также сильным антисептиком, это свойство формалина используется в медицине (формидрон, Формагель и подобные препараты) и дляконсервации биологических материалов (создание анатомических и других препаратов).

Водный раствор формальдегида (метандиол), стабилизированный карбамидом, — КФК — является одним из важнейших источников формальдегида и карбамида в производстве карбамидоформальдегидных, меламинокарбамидоформальдегидных смол и для обработки карбамида против слеживаемости; применяется в деревообрабатывающей и мебельной промышленности для производства фанеры, ДСП и т. д.

Основная часть формальдегида идёт на изготовление полимеров-реактопластов (фенолформальдегидные, карбамидформальдегидные и меламинформальдегидные смолы), он широко используется также в промышленном органическом синтезе (пентаэритрит, триметилолпропан и т. д.).

При хранении (при температуре ниже 9 °С) раствор формальдегида мутнеет, выпадает белый осадок (параформальдегид).

В пищевой промышленности зарегистрирован под кодом E240[3].

Ингаляционное попадание формальдегида в организм

Ингаляционный способ означает, что пары вещества проникают через дыхательные пути. Чаще всего подобный метод воздействия формальдегида встречается на производствах, где сотрудники имеют дело с его газообразным состоянием и не имеют необходимой защиты дыхательных органов.

Когда формальдегид вдыхается, сразу же страдают органы, участвующие в процессе дыхания. Первым обжигается пищевод, а пары распределяются еще и по легким, дополнительно страдают бронхи. Через некоторое время химикат достигает тканей костного мозга, слизистой кишечника и слюнных желез, страдает и лимфоидная ткань, а также поджелудочная железа. Это выражается в жжении, слабости и тошноте.

При большой концентрации формальдегида происходит сильное отравление, которое имеет следующие последствия:

• отек гортани и легких, которые приводят к удушью;
• нарушения кровообращения;
• сильная боль, вызванная ожогом пищевода.

При хроническом отравлении, то есть постоянном воздействии формальдегида на человека, здоровье ухудшается постепенно. Со стороны дыхательных органов наблюдается постоянный насморк, кашель и удушье, человек чувствует хроническую усталость, впоследствии возникают отеки дыхательных органов.

Свойства формальдегида

При нормальных условиях бесцветный газ с острым раздражающим запахом

Молярная масса 30,03 г/моль Плотность 0,9151 г/см³ (при −80 °C) Растворимость в воде до 37% Температура плавления −92 °C Температура кипения −19,2 °C Категория взрывоопасности II B Группа взрывоопасности Т2 Концентрационные пределы воспламенения 7-73% об. Температура самовоспламенения 435 °C

Формальдегид обладает сильными антисептическими свойствами, способен уничтожать большинство микроорганизмов, включая их споры. Токсичен, негативно воздействует дыхательные пути, глаза, кожный покров, на генетический материал, репродуктивные органы, оказывает сильное действие на центральную нервную систему.

The International Agency for Research on Cancer (IARC) при ВОЗ относит формальдегид к канцерогенным веществам , см. отчет Vol.: 88 (2006) CAS No.: 50-00-0, ссылка https://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol88/volume88.pdf . У некоторых людей формальдегид вызывает аллергии.

По токсичности формальдегид относится ко 2 классу опасности ( высокоопасный — аналогично хлору, дихлорэтану, сероуглероду и т.п.) согласно ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»

Для воздуха населенных пунктов предельно допустимая максимальная разовая концентрация формальдегида составляет ПДКм.р. = 0,035 мг/м³ , предельно допустимая среднесуточная концентрация ПДКс.с. = 0,003 мг/м³ ( установлены Гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (утв. Главным Государственным санитарным врачом РФ 31 мая 2003 г.)

Предельно допустимая концентрация формальдегида в воздухе рабочей зоны ПДК = 0,5 (установлено Гигиеническими нормативами ГН 2.2.5.1827—03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны») Смертельная доза 35 % водного раствора формальдегида (формалина) составляет 10 — 50 г.

В аварийных ситауациях используют противогазы марок А и М по ГОСТ 12.4.121. Технические формы формальдегида вызывают быструю коррозию углеродистых сталей и алюминиевых сплавов.

Пероральное попадание вещества

Случайное проглатывание формальдегида может произойти по незнанию, поскольку раствор химиката нельзя отличить от стандартной воды. Вещество оседает преимущественно в желудке и гортани, но распределяется по всему ЖКТ.

Сразу после попадания вещества можно отметить такие симптомы отравления, как:

• рвота с кровью;
• сильная диарея;
• ощущение жжения в носоглотке, к которому добавляется боль.

Как и в случае с ингаляционным попаданием в организм, пероральное может вызвать отек гортани и остановку дыхания, что требует срочного медицинского вмешательства. При неоказании квалифицированной медицинской помощи формальдегид окажет нагрузку на почки, вызвав геморрагический нефрит.

Через 12 часов после поступления в ЖКТ, формальдегид достигает костного мозга, где оказывает на него разрушающее воздействие.

Попадание формальдегида на кожу

Формальдегид (влияние на организм человека определяется симптоматикой отравления) может попасть на кожу, если кто-то работает с веществом без средств защиты или случайно прикоснулся к концентрированному химикату.

При взаимодействии кожи и формальдегида возникает химический ожог, а также появляются признаки дерматита, которые при отсутствии терапии переходят в экзему, что осложняет лечение.

Иные последствия контакта с химическим средством не менее серьезные:

• сильная головная боль;
• ярко выраженная слабость;
• зуд;

• крапивница;
• болезни ногтей.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Что такое Формальдегид и как он воздействует на организм? Данное химическое соединение угнетает секрецию потовых желез, дезинфицирует, угнетает жизнедеятельность болезнетворных бактерий. Средство оактвино по отношению к грамположительным и грамотрицательным бактериям, плесневым и дрожжеподобным грибам.

При местном использовании вещество не проникает в кровь и не оказывает системного воздействия на организм.

Как формальдегид влияет на репродуктивную функцию

Мужская репродуктивная функция постоянно восстанавливается, и, несмотря на губительное воздействие формальдегида на сперматозоиды, уже спустя три месяца после лечения последствия отравления исчезают. На женское здоровье химикат влияет гораздо серьезнее, и у тех женщин, которые работают с химикатом или попали под его воздействие.

Могут возникать следующие нарушения репродуктивной системы:

• нарушается менструальный цикл;
• при беременности может произойти выкидыш;
• развивается альгоменорея;

• появляются заболевания, связанные с шейкой матки;
• наблюдается гиперменструальный синдром.

Все эти болезни лишь симптомы, свидетельствующие о проникновении формальдегида или его производных в организм. Если женщина действительно могла соприкасаться с химикатом, ей необходимо срочно обратиться к медикам.

Какая концентрация формальдегида считается неопасной

Этот химикат является газообразным, а значит, главной является его концентрация в воздухе. Допустимым показателем считается 0,001 мг/литр. В рабочих помещениях норма повышается, но не может быть выше, чем 0,005 мг/литр воздуха.

Формальдегид имеет негативное влияние на организм, при отравлении вызывает головную боль и другие явные симптомы.

При наличии таких показателей здоровью человека не наносится непоправимого вреда, но со временем он может ощущать слабые симптомы отравления. Возможность появления ракового заболевания также увеличивается.

Классы эмиссии при производстве ДСП

Основным источником формальдегида в жилых и офисных помещениях являются мебель и строительные материалы, поэтому стало важным изучение его выделения (эмиссии) из них. В течение первых полутора лет с момента изготовления дивана или ламината происходит наиболее интенсивная эмиссия, приводящая к увеличению содержания формальдегида в воздухе квартиры. Затем она снижается, но во влажных и плохо проветриваемых помещениях процесс выделения токсинов будет продолжаться ещё многие годы.

В соответствии с международными требованиями производители ДСП присваивают изделиям классы эмиссии, обозначающие норму содержания свободного формальдегида в 100 г абсолютно сухого вещества. Маркировка классов и их характеристика выглядит следующим образом:

• E-0 полностью исключает содержание формальдегида, свидетельствует об экологической чистоте продукта. МДФ и ламинат безопасны даже при существенном повышении температуры и влажности в помещении.
• E-0,5 говорит о том, что содержание формальдегида в сухом материале до 5 мг на 100 г веса. Это качество соответствует требованиям к экспортной продукции и иностранным заказам (например, шведского концерна IKEA), размещённым на российских фабриках.
• E-1 говорит о том, что содержание формальдегида колеблется от 5 до 10 мг включительно на каждые 100 г веса. Такие плиты можно использовать для изготовления детской мебели.
• E-2 указывает на содержание от 10 до 30 мг вещества в 100 г материала. Производство плит с большим количеством формальдегида запрещено.

Симптомы хронического и острого отравления

Влияние формальдегида на организм человека, постоянное оно было, или концентрация стала критической сразу, приводит к возникновению разных симптомов.

Медики разделяют отравление этим веществом на две категории: хроническую и острую, первая связана с долговременным воздействием химиката, вторая же связана с вдыханием, глотанием или соприкосновением с большой дозой вещества.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Раствор Формальдегида используют исключительно наружно.

Вещество наносят на сухие участки с повышенной потливостью после душа. Обрабатывать поверхность необходимо осторожно, используя минимальное количество вещества. На подошвы и межпальцевые области средство наносят на 30-40 минут, на чувствительную кожу ладоней и подмышечных впадин – на 20 минут.

Лекарство нельзя использовать в течение суток после бритья. Одна процедура снижает потливость кожи на 7-12 дней. Если этого недостаточно, то процедуру повторяют несколько дней подряд.

Первая помощь при отравлении

Если у человека возникли признаки отравления формальдегидом, необходимо:

1. Вызвать скорую помощь.
2. Узнать, каким путем наступило отравление.
3. Оказать симптоматическое лечение.

До приезда врача необходимо выполнить следующие действия:

• вынести или вывести пострадавшего из помещения и максимально отдалить от источника поражения;
• постараться вывести яд путем вызова рвоты или промывания желудка.

Если человек лишился сознания, необходимо дождаться врача, который использует желудочный зонд для промывания. До этого больной должен лежать на левом боку. Медики в качестве первой помощи обезвреживают формальдегид введением нашатыря через рот или зонд, также используется карбонат аммония для промывания.

Хорошо помогает активированный уголь из расчета 1 г/кг массы человека, который растворяется в 400 мл воды.

В дальнейшем уголь удаляется из желудка путем рвотной реакции. Если раствор попал на кожу или в глаза, следует сразу промыть пораженную зону очищенной водой либо использовать 5% раствор нашатыря (не применяется для обработки глаз).

Получение

Основной промышленный метод получения формальдегида — окисление метанола:

Окисление метанола в формальдегид проводится с использованием серебряного катализатора при температуре 650 °C и атмосферном давлении. Это хорошо освоенный технологический процесс, и 80 % формальдегида получается именно по этому методу. Недавно разработан более перспективный способ, основанный на использовании железо-молибденовых катализаторов. При этом реакция проводится при 300 °C. В обоих процессах степень превращения составляет 99 %[2].

Процесс дегидрирования метанола, осуществлённый на цинк-медных катализаторах при 600 °C, пока не получил широкого развития, однако он является очень перспективным, поскольку позволяет получать формальдегид, не содержащий воды.

Существует также промышленный способ получения формальдегида окислением метана:

Процесс проводят при температуре 450 °C и давлении 1—2 МПа, в качестве катализатора применяется фосфат алюминия AlPO4.

Терапия отравления формальдегидом

Человеку, отравленному формальдегидом, показано лечение в больничном отделении интенсивной терапии, где задействуют целый комплекс мероприятий.

Комплекс такой:

1. Гемодиализ — кровь пропускается через аппарат «искусственная почка», таким образом очищаясь, после чего возвращается в организм.
2. Ускоренный диурез — в вену вводится много изотонического раствора, либо до 2 литров глюкозы, а также сразу вводится диуретик.
3. Симптоматическое лечение — медики контролируют работу сердца и нервной системы, а при нарушениях назначают необходимые препараты.
4. Поддержка работы печени — в организм вводятся витамины и гепатопротекторы, которые исключают неработоспособность пораженного органа.

Способ применения Формалина

Для обмывания кожных покровов используют 0,5-2% раствор Формалина. Для обмывания подошв ног используют 3-5% раствор.

Крайне не рекомендуется ежедневное использование препарата, так как он может вызывать раздражение кожных покровов.

В случае появления раздражения применение Формалина рекомендуется прекратить, а воспаленные участки кожи присыпать тальком.

Оптимальное использование раствора – не чаще одного-двух раз в неделю.

Свойства Формалина применяют для лечения микозов и грибковых заболеваний стоп. Раствором проводят обеззараживание обуви и стелек. С этой целью стельки и внутренняя поверхность обуви протирается 25% раствора, после чего обувь необходимо несколько часов проветрить, пока не исчезнет резкий запах.

Восстановление организма после интоксикации

После того, как отравление излечено, и организм пришел в нормальное состояние, обычно назначают комплексное обследование, чтобы выявить необратимые изменения или ухудшение состояния человека.

Чтобы снизить вред и восстановить организм, больному назначают:

• обильное питье;

• отмену жареной и соленой пищи;
• регулярное проветривание жилого помещения.

При изменениях в работе внутренних органов, которые спровоцировал формальдегид, могут назначить препараты для печени, сердца, почек и легких. Химикат оказывает индивидуальное влияние на организм человека, поэтому и меры реабилитации после отравления им подбираются отдельно для каждого пациента.

Автор статьи: Екатерина Гордейчук

Оформление статьи: Лозинский Олег

Как обезопасить себя от вредной химии

К сожалению, на 100 % гарантировать чистоту воздуха в помещении не может ни одна превентивная мера. Однако соблюдение нехитрых правил безопасности позволит минимизировать вероятность того, что вы дышите смесью химических веществ, а не чистым воздухом:

• Тщательно выбирайте строительные и отделочные материалы и покупайте их в магазинах, а не на рынках.
• По возможности отдавайте предпочтение изделиям из массива дерева или металла. При покупке материалов из прессованной древесины следует выбирать ламинированные изделия либо с покрытыми шпоном торцами.
• Спрашивайте у продавцов документы, которые являются обязательным требованием технического регламента о безопасности строительных материалов: сертификат или декларацию о соответствии с прописанным изготовителем и местом производства;
• паспорт качества;
• технические документы по безопасному использованию.

Помимо химического загрязнения воздуха, оказывать негативное влияние на здоровье и ухудшать самочувствие людей может радиация, электромагнитное излучение, бактериальные загрязнители, аллергены, пылевые клещи и ряд других факторов обитающей среды, поэтому рекомендуется проводить комплексную экологическую экспертизу жилых помещений, которая, к сожалению, обойдется недешево.

Автор:

Сабук Татьяна Леонидовна врач-гигиенист, эпидемиолог