فرمالین یا فرمالدهید؛ چالش ها و راهکارهای جایگزین کردن آن

پایگاه خبری تحلیلی نامه نیوز (namehnews.com) :

 فرمالدهید در تولید رزین های فرمالدهید، تخته خرده چوب، کاغذ، تخته سه­لایه و فوم اوره-فرمالدهید استفاده می­شود. با توجه به کاربرد گسترده آن، قرار گرفتن در معرض فرمالدهید به دلیل سمیت حاد و مزمن برای سلامتی انسان قابل توجه است.

فرمالین چیست؟

فرمالدهید (Formaldehyde)، با فرمول شیمیاییHCHO  متانال نیز نامیده می­شود، یک ترکیب آلی، ساده ترین آلدئید، که به مقدار زیاد در انواع فرآیندهای تولید مواد شیمیایی استفاده می­شود.  از این محلول، به عنوان فرمالین ضدعفونی نیز یاد می­شود و در شکل های قرص فرمالین، محلول فرمالین و گاز فرمالین در بازار موجود می باشد. در دماهای معمولی، فرمالدهید خالص یک گاز بی رنگ با بوی تند و خفه­کننده است. این ماده اساساً توسط اکسیداسیون فاز بخار متانول تولید می­شود و معمولاً به­ عنوان فرمالین (Formalin)، محلول آبی 37 درصدی فروخته می­شود.

 فرمالین ممکن است به تری اکسان، یک اصلاح­کننده کریستالی، یا به یک پلیمر آمورف، پارافورمالدئید، که منبع مناسبی از فرمالدهید گازی است، کاهش یابد. این محلول دارای 10 تا 12 درصد متانول جهت جلوگیری سریع پلیمریزاسیون، به اضافه‌ی مقداری ناخالصی مانند آلومینیوم و مس است.

 

کاربردهای فرمالدهید/فرمالین

فرمالدهید یک ماده شیمیایی برای فرآیندهای صنعتی متعدد و همچنین نگهدارنده، ضدعفونی­کننده و زیست کش می باشد. این امر به ویژه در صنایع شیمیایی بسیار مهم است، زیرا ماده اولیه ارزان قیمت برای شماری از واکنش های شیمیایی است. این ماده، گستره کاربردی وسیعی دارد که در زیر به شماری از موارد کاربرد آن اشاره شده است:

• فرمالین ضدعفونی کننده
• رزین های مورد استفاده در تولید محصولات چوبی کامپوزیت
• مصالح ساختمانی و عایق بندی محصولات خانگی
• به عنوان یک جزء از چسب های حرارتی
• مواد نگهدارنده­ای برای برخی از داروها، مواد آرایشی و سایر محصولات مصرفی مانند مایعات ظرفشویی و نرم کننده های پارچه
• کودها و سموم دفع آفات کشاورزی
• صنایع غذایی
• شیلات
• فرمالین در پزشکی و دندانپزشکی
• فرمالین جسد
• فرمالین مرغداری

همچنین از فرمالدهید در ذخیره نمونه های بیولوژیکی و مومیایی استفاده می­شود، زیرا پروتئین ها را سفت و محکم کرده و از تجزیه آنها جلوگیری می­کند.

فعالیت ضدمیکروبی فرمالدهید

فرمالین به عنوان ضد عفونی کننده استفاده می­شود، زیرا غلظت­های مختلف محلول­های آبی فرمالدهید، باعث از بین رفتن طیف گسترده ای از حشرات و بسیاری از میکروارگانیسم ها می­شود. غیرفعال سازی ویروس فلج اطفال در 10 دقیقه به غلظت 8 درصد فرمالین نیاز دارد، اما سایر ویروس­های آزمایش شده با 2 درصد فرمالین غیرفعال شدند. چهار درصد فرمالدهید یک عامل سل کش است،⁴ 10 میلی­گرم سل را در 2 دقیقه غیرفعال می­کند و 5/2 درصد فرمالدهید حدود ⁷ 10 سالمونلا تیفی(  Salmonella Typhi) در 10 دقیقه در حضور ماده آلی غیرفعال می­کند.

فرمالین ضدعفونی کننده

 فرمالدهید یک ماده ضدعفونی کننده سرد است که در صورت استفاده در غلظت مناسب و زمان تماس کافی، کلیه میکروارگانیسم ها از جمله اسپورها و ویروس های مقاوم را از بین می­برد. چندین گزارش از سپتی سمی جدی تا کشنده وجود دارد که در آن از محلول­های آبی فرمالدهید (1٪ -2٪) برای ضدعفونی مسیرهای مایع داخلی دستگاه­های دیالیز استفاده شده است. برای به حداقل رساندن خطر بالقوه سلامتی برای بیماران دیالیزی، تجهیزات دیالیز باید قبل از استفاده کاملاً شستشو داده شود و از نظر باقیمانده فرمالدهید آزمایش شود. این رایج ترین ضد عفونی کننده دوره ای است که برای سیستم های انتقال مایعات استفاده می شود و یک راه حل ارزان و پایدار با ماندگاری طولانی است. فرمالدهید در محیط های بهداشتی برای تهیه واکسن های ویروسی (به عنوان مثال، ویروس فلج اطفال و آنفلوانزا)، به عنوان یک عامل نگاهدارنده در فرآیند مومیایی کردن، برای حفظ نمونه های آناتومیک و در طول تاریخ برای استریل ابزارهای جراحی مورد استفاده قرار می گرفته است (به ویژه هنگامی که با اتانول مخلوط شود).

فرمالدهید دارای هیچ خاصیت تمیزکنندگی نیست، پروتئین را دناتوره کرده و بیشتر بقایای سلولی را رفع می­کند. بنابراین، قبل از استفاده از آن، مسیر مایع نیاز به شستشوی آب و استفاده از ماده شیمیایی دیگری برای از بین بردن بقایای سلولی و رسوبات موجود دارد. مسیر مایع ماشین های رساننده مایعات پس از تمیز کردن با فرمالدهید پر می­شود تا همه میکروارگانیسم ها را از بین ببرد. به طورکلی، فرمالدهید برای مدت زمان تماس موثر یک شب در دستگاه باقی می­ماند.

اثرات منفی فرمالدهید

اگرچه فرمالدهید-الکل یک ماده ضدعفونی کننده شیمیایی است و فرمالدهید یک ضد عفونی­کننده سطح بالا است، اما استفاده از فرمالدهید در مراقبت های بهداشتی با بخارات تحریک­کننده و بوی تند آن حتی در سطح بسیار پایین 1 ppm < محدود می­شود. اثرات معمول قرارگیری در معرض فرمالدهید علائم مختلفی است که در اثر تحریک مخاط در چشم و دستگاه تنفسی فوقانی ایجاد می­شود.

حلالیت بالای فرمالدهید در آب باعث جذب سریع دستگاه تنفسی و دستگاه گوارش می­شود. در نتیجه می­توان آن را اکسید کرد و به صورت دی­اکسیدکربن به صورت فرمات درآورده و خارج کرد یا در ماتریس­های بیولوژیکی گنجاند. نیمه عمر بیولوژیکی در حدود 1 دقیقه، بسیار کوتاه است. به عنوان یک الکتروفیل، فرمالدهید می­تواند با ترکیبات بیوژنیک نوکلئوفیلیک در بدن واکنش نشان دهد. خود فرمالدهید از طریق آنزیم الکل دهیدروژناز (ADH) در مقادیر کمی از متانول تولید می­شود.

 با این تفاصیل، فرمالدهید توسط موسسه بین المللی تحقیقات سرطان در سال 1995 به عنوان یک عامل سرطان زا طبقه بندی شده است. در نتیجه مطالعات، گزارش شده است که فرمالدهید در پیشرفت سرطان بینی و مجاری تنفسی فوقانی و سرطان پوست نقش دارد.

دو جایگزین مناسب برای فرمالین

خطرات فرمالین، بالاخص گاز فرمالین که در مرغداری ها و کشتارگاه ها کاربرد گسترده ای دارد، لزوم جایگزینی این ماده را بیش از پیش برجسته نموده است. برای جایگزینی فرمالین، ضد عفونی­کننده های جدید باید از همان شرایط لازم به لحاظ کارکرد و مکانیزم اثرگذاری پیروی کنند. پراکسید هیدروژن و پر استیک اسید به دلیل اثرات ضد میکروبی و تجزیه سریع و سازگاری با محیط زیست، برای جایگزینی فرمالین مناسب هستند.

1. معرفی شیمیایی  پراکسید هیدروژن 

پراکسید هیدروژن(H₂O₂)  مایعی بی­رنگ و در دمای اتاق دارای طعمی تلخ است. مقادیر کمی پراکسید هیدروژن گازی به طور طبیعی در هوا به وجود می آید. یکی از رایج ترین کاربردهای آب اکسیژنه برای ضدعفونی می­باشد. پراکسید هیدروژن ناپایدار است و با آزاد شدن گرما به راحتی به اکسیژن و آب تجزیه می­شود. مقدار pH  آن در غلظت خالص آن، در دمای اتاق 2/6 می­باشد.

1. معرفی شیمیایی  اسید پراستیک

پراستیک اسید با فرمول شیمیایی (C_۲H_۴O۳)، ترکیبی متعادل از اسید استیک (CH_۳COOH) و پراکسید هیدروژن (H_۲O۲) در یک محلول آبی است.

پراستیک اسید مایعی روشن، بی­رنگ است. در غلظت حدود یک دهم میلی گرم در لیتر یا ppm 1/0 بویی مشابه سرکه خانگی و در غلظت­های بالاتر دارای بویی تند و سوزش­آور خواهد شد. مقدار pH  آن پایین(8/2) است. ضدعفونی کننده سطح بالاست و از خاصیت میکروب کشی بالایی برخوردار است.

سخن نهایی:

فرمالدهید به عنوان ماده ای سمی، مشکوک به سرطان زایی، تراتوژن و ترکیب جهش زا دسته بندی شده و به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می­شود. سالانه میلیون ها تن فرمالدهید در محیط آزاد می­شود. جمع آوری دانش کافی در مورد آلاینده های رایج مانند فرمالدهید که به طور مکرر در محیط زیست آزاد می­شود. شناسایی جایگزین­های مناسب برای آن­ها، می­تواند نقش بسزایی در بهبود کیفیت محیط زیست و کاهش خسارت های جبران ناپذیر زیست محیطی داشته باشد.