Formaldehyde là gì? Công dụng, ứng dụng và tác hại đối với sức khỏe

Formaldehyde là gì?

Formaldehyde còn gọi là methanal, methyl aldehyde hoặc methylene oxide, là hợp chất hữu cơ đơn giản nhất thuộc nhóm aldehyde. Chất này có công thức hóa học CH₂O, khối lượng phân tử khoảng 30,03 g/mol và thường tồn tại dưới dạng khí không màu, có mùi hăng, dễ cháy ở nhiệt độ thường. Formaldehyde tan tốt trong nước nên thường được sử dụng dưới dạng dung dịch.

Trong thực tế, Formaldehyde thường được sử dụng dưới dạng formalin, tức dung dịch Formaldehyde trong nước, thường có thêm methanol để ổn định dung dịch. Formalin được dùng trong bảo quản mẫu mô, mẫu bệnh phẩm và một số ứng dụng công nghiệp. Cần phân biệt Formaldehyde nguyên chất với formalin vì nồng độ, tính chất vật lý và nguy cơ phơi nhiễm của chúng có thể khác nhau.

Mặc dù được biết đến chủ yếu như một hóa chất công nghiệp, Formaldehyde cũng được tạo ra tự nhiên trong quá trình trao đổi chất của con người, động vật và thực vật. Ngoài ra, hợp chất này có thể phát sinh từ các quá trình đốt cháy như khí thải phương tiện giao thông, khói thuốc lá và hoạt động đốt nhiên liệu. Tuy nhiên, việc Formaldehyde hiện diện tự nhiên trong cơ thể không đồng nghĩa với việc phơi nhiễm từ môi trường ở nồng độ cao là an toàn.

Điều chế sản xuất Formaldehyde

Formaldehyde được sản xuất chủ yếu trong công nghiệp thông qua quá trình oxy hóa methanol. Đây là phương pháp quan trọng để tạo ra lượng lớn Formaldehyde phục vụ sản xuất nhựa, nhựa tổng hợp, keo dán và nhiều hóa chất trung gian khác.

Sau khi được tạo thành, Formaldehyde có thể được thu hồi và xử lý để sử dụng trực tiếp dưới dạng khí trong các quy trình công nghiệp hoặc hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch Formaldehyde. Tùy theo mục đích sử dụng, dung dịch có thể được bổ sung chất ổn định nhằm hạn chế quá trình trùng hợp của hợp chất. Formalin là một dạng chế phẩm phổ biến, thường được dùng để bảo quản mẫu vật trong phòng thí nghiệm và cơ sở giải phẫu bệnh.

Trong quá trình sản xuất và lưu trữ, cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, thông gió, nồng độ hơi hóa chất và nguy cơ cháy nổ. Formaldehyde có khả năng gây kích ứng mạnh và độc tính đáng kể, vì vậy các cơ sở sản xuất phải áp dụng biện pháp kiểm soát phơi nhiễm, sử dụng thiết bị phù hợp và tuân thủ quy định an toàn lao động.

Cơ chế hoạt động

Formaldehyde có tính phản ứng hóa học cao, đặc biệt với các nhóm chức trong protein và acid nucleic. Khi tiếp xúc với mô sống, hợp chất này có thể phản ứng với các phân tử sinh học, tạo liên kết chéo giữa protein với protein hoặc protein với DNA. Những phản ứng này làm thay đổi cấu trúc và chức năng của tế bào, đồng thời có thể gây tổn thương mô khi nồng độ hoặc thời gian tiếp xúc đủ lớn.

Một đặc tính quan trọng của Formaldehyde là khả năng cố định mô và bất hoạt vi sinh vật. Trong bảo quản mẫu bệnh phẩm, Formaldehyde phản ứng với các thành phần protein của tế bào, giúp duy trì cấu trúc mô để phục vụ quan sát và phân tích dưới kính hiển vi. Khả năng phản ứng với các phân tử sinh học cũng góp phần tạo nên tác dụng khử khuẩn trong một số ứng dụng chuyên môn. Tuy nhiên, đặc tính này đồng thời là nguyên nhân khiến Formaldehyde có thể gây tổn thương cho tế bào người khi tiếp xúc trực tiếp.

Khi Formaldehyde xâm nhập vào cơ thể, chủ yếu qua đường hô hấp, đường tiêu hóa hoặc tiếp xúc với da và mắt, hóa chất có thể gây kích ứng tại vị trí tiếp xúc. Sau khi được hấp thu, Formaldehyde được chuyển hóa nhanh, tạo thành các chất trung gian như formate hoặc acid formic. Khi phơi nhiễm ở mức cao, quá trình chuyển hóa này có thể góp phần gây rối loạn cân bằng acid - base, tổn thương cơ quan và các biểu hiện nhiễm độc toàn thân.

Ngoài độc tính cấp tính, phơi nhiễm Formaldehyde kéo dài còn được quan tâm do mối liên hệ với tổn thương vật chất di truyền và nguy cơ ung thư. Chương trình Độc chất học Quốc gia Hoa Kỳ xếp Formaldehyde vào nhóm chất gây ung thư ở người, dựa trên bằng chứng dịch tễ học và nghiên cứu thực nghiệm. Các nghiên cứu ở người ghi nhận mối liên hệ giữa phơi nhiễm nghề nghiệp ở mức cao với bệnh bạch cầu dòng tủy và một số ung thư vùng mũi xoang, vòm họng.

Formaldehyde không phải là hoạt chất dùng để bổ sung dinh dưỡng hoặc tự điều trị bệnh. Hợp chất này chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp, phòng thí nghiệm và một số quy trình chuyên môn dưới dạng nguyên liệu hóa học hoặc dung dịch formalin. Việc sử dụng cần căn cứ vào mục đích cụ thể, nồng độ của chế phẩm và quy trình an toàn tương ứng.

Trong phòng thí nghiệm, dung dịch formalin có thể được sử dụng để cố định mẫu mô theo quy trình giải phẫu bệnh. Trong sản xuất công nghiệp, Formaldehyde được đưa vào quy trình tổng hợp nhựa và các hóa chất trung gian bằng thiết bị chuyên dụng. Các thao tác cần được thực hiện bởi người đã được đào tạo, tại khu vực có hệ thống thông gió và biện pháp kiểm soát phơi nhiễm phù hợp.

Không được tự ý sử dụng Formaldehyde trực tiếp trên cơ thể, hít hóa chất, pha chế không theo hướng dẫn hoặc dùng làm chất bảo quản thực phẩm. Việc tiếp xúc với nồng độ cao có thể gây bỏng hóa học, tổn thương đường hô hấp và ngộ độc toàn thân.

Formaldehyde là hóa chất độc hại, dễ cháy và có khả năng gây kích ứng mạnh. Một số lưu ý quan trọng giúp hạn chế nguy cơ phơi nhiễm gồm:

• Tránh hít phải hơi hóa chất: Formaldehyde có thể gây cay mắt, kích ứng mũi họng, ho, khò khè và khó thở. Người làm việc với hóa chất cần sử dụng hệ thống thông gió hoặc hút khí tại nguồn phù hợp.
• Tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt: Dung dịch Formaldehyde có thể gây kích ứng, viêm da tiếp xúc hoặc bỏng hóa học. Cần sử dụng găng tay chống hóa chất, kính bảo hộ và quần áo bảo hộ theo đánh giá nguy cơ.
• Không uống hoặc sử dụng trong thực phẩm: Nuốt phải Formaldehyde hoặc formalin có thể gây tổn thương ăn mòn đường tiêu hóa, rối loạn chuyển hóa và suy cơ quan nghiêm trọng.
• Thận trọng với nguy cơ ung thư: Formaldehyde được xác định là chất gây ung thư ở người. Nguy cơ phụ thuộc vào nồng độ, thời gian và đường phơi nhiễm, vì vậy cần giảm tiếp xúc nghề nghiệp và môi trường không cần thiết.
• Bảo quản đúng quy định: Formaldehyde cần được lưu trữ trong vật chứa tương thích, có nhãn cảnh báo rõ ràng, tại khu vực thông thoáng và tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa hoặc các chất có thể phản ứng nguy hiểm.
• Giảm nguồn phát thải trong nhà: Ưu tiên đồ gỗ và vật liệu xây dựng có mức phát thải thấp, tăng cường thông gió, hạn chế khói thuốc và kiểm soát các nguồn đốt nhiên liệu.
• Xử trí khi phơi nhiễm: Nếu hóa chất bắn vào mắt hoặc da, cần nhanh chóng rửa bằng nhiều nước và tìm hướng dẫn y tế phù hợp. Nếu hít phải lượng lớn hoặc xuất hiện khó thở, đau ngực, bỏng hóa chất hay nuốt phải Formaldehyde, cần đưa người bị phơi nhiễm ra khỏi nguồn nguy hiểm khi có thể thực hiện an toàn và liên hệ cấp cứu ngay. Không tự gây nôn khi nuốt phải hóa chất.

Các khuyến cáo này phù hợp với hướng dẫn quản lý phơi nhiễm hóa chất của ATSDR/CDC và thông tin về Formaldehyde của NIEHS.