پارافرمالدهید

پارافرمالدهید

1-مقدمه

پارافورمالدئید (PFA)  با نام آیوپاک پلی اکسی متیلن کوچکترین پلی اکسی متیلن است و محصول پلیمریزاسیون فرمالدئید با درجه پلیمریزاسیون معمولی 8-100 واحد می باشد. پارافرمالدئید معمولاً به دلیل تجزیه, بوی کم تری از فرمالدئید دارد, همچنین این ماده یک پلی استال است. 

استال یک گروه عاملی با اتصال  R2C (OR ') 2 است، گروه های R می توانند گروه های آلی (یک اتم کربن ، با سایر اتم های دلخواه به آن متصل شده) یا هیدروژن باشند ، در حالی که گروه های  R 'باید گروه آلی باشند نه هیدروژن. دو گروه R ' می توانند معادل یکدیگر (یک "استال متقارن") و یا (یک "استال مخلوط") باشند. استال ها از آلدئیدها یا کتون ها تشکیل شده و حالت اکسیداسیون یکسانی در کربن مرکزی دارند ، اما در مقایسه با ترکیبات کربونیل مشابه ، پایداری و واکنش پذیری شیمیایی متفاوتی دارند. اتم مرکزی کربن دارای چهار پیوند است ، بنابراین اشباع شده و دارای هندسه تتراهدرال است.

در ابتدای بحث به اصطلاح اکسی متیلن اشاره شد, پلی اکسی متیلن (POM) ، که به نام استال ،  پلی استال و پلی فرمالدئید نیز شناخته می شود ، یک ترموپلاست مهندسی است که در قطعات دقیق مورد استفاده قرار می گیرد و و در مواردی که به سختی بالا ، اصطکاک کم و ثبات ابعادی عالی نیاز هست استفاده می شود. پیوندهای POM معمولاً بسیار محکم هستند.

خود ماده فرمالدئید یک ترکیب آلی طبیعی با فرمول CH2O (H − CHO) می باشد. ترکیب خالص یک گاز بی رنگ با بوی تند است که بصورت خود به خود به پارافرمالدئید تبدیل می شود ، بنابراین به عنوان محلول آبی (فرمالین) ذخیره می شود. این ماده ساده ترین آلدهید  (R − CHO)  است. 

فرمالدهید پیچیده تر از بسیاری از ترکیبات کربن دار ساده است زیرا از چندین شکل متنوع استفاده می کند. این ترکیبات اغلب می توانند به جای یکدیگر استفاده شوند و می توانند به یکدیگر تبدیل شوند.
فرمالدئید مولکولی، گاز بی رنگ با بوی تند و تحریک کننده مشخصه می باشد. در دمای 150 درجه سانتی گراد پایدار است ، اما هنگامی که به مایع متراکم می شود ، پلیمر می شود.
1،3،5-تری اکسان ، با فرمول  (CH2O) 3. یک جامد سفید است که بدون تجزیه در حلال های آلی حل می شود. این یک تریمر فرمالدئید مولکولی است.
پارافرمالدهید ، با فرمول  HO (CH2O) nH. این یک جامد سفید رنگ است که در اکثر حلال ها نامحلول است.(که مبحث اصلی این مقاله می باشد)
متاندیول، با فرمول CH2 (OH) 2.   ترکیبی است که بسته به غلظت و دما در تعادل با الیگومرهای مختلف (پلیمرهای کوتاه) وجود دارد. (محلول آبی آن با درصد های استاندارد را فرمالین می نامند)

2-تاریخچه

"فرمالدئید" برای اولین بار به عنوان یک علامت تجاری عمومی در سال 1893 پس از نام تجاری قبلی ، "فرمالین" استفاده شد از طرف دیگر، پلی اکسی متیلن توسط هرمان اشتادینگر ، شیمی دان آلمانی که در سال 1953 جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد ، کشف شد. او پلیمریزاسیون و ساختار POM را در دهه 1920 و در حال تحقیق در مورد ماکرو مولکول ها که به عنوان پلیمر مشخص می کرد ، مطالعه کرده بود. به دلیل مشکلات مربوط به پایداری دما ، POM در آن زمان تجاری نشد. 

3-کاربردها

1-3-ضدعفونی کننده

هنگامی که پارافرمالدئید از حالت پلیمره خارج می شود ، فرمالدئید حاصل ممکن است به عنوان ضد عفونی کننده ، قارچ کش و موارد این چنینی استفاده شود. 

2-3-ترموپلاست

پلی اکسی متیلن های زنجیره ای بلندتر (با وزن مولکولی بالا) به عنوان ترموپلاستیک استفاده می شوند و به عنوان پلاستیک پلی اکسی متیلن (POM ، دلرین) شناخته می شوند

3-3-ثابت کننده (fixative)

خود پارافورمالدئید ثابت کننده نیست بلکه بایستی به صورت محلول دپلیمریزه شود تا به فرمالدئید تبدیل شود. در کشت سلولی ، یک روش معمولی ثابت کننده فرمالدئید شامل استفاده از محلول فرمالدئید 4 درصد در محلول بافر فسفات PBS) ) بر روی یخ به مدت 10 دقیقه است. معمولاً در آماده سازی نمونه های بافت شناسی و آسیب شناسی ، مرحله تثبیت با استفاده از 10٪ فرمالین و بافر خنثی (4٪ فرمالدئید) به مدت حداقل 24 ساعت انجام می شود.

4-3-DNA

پارافورمالدئید همچنین برای پیوند متقابل پروتئین ها به DNA مورد استفاده قرار می گیرد ، همانطور که در ChIP استفاده می شود که تکنیکی برای تعیین پروتئین های خاص قسمت های DNA است.

5-3-اتصال دهنده رزینی

پارافورمالدئید را می توان به عنوان جایگزین فرمالدئید آبی برای تولید مواد اتصال دهنده رزینی استفاده کرد که معمولاً همراه با ملامین ، فنل یا سایر عوامل واکنشی در تولید تخته خرده چوب ، تخته فیبر با چگالی متوسط و تخته سه لا استفاده می شود.

4-واکنش ها

پارافرمالدئید را می توان با گرم کردن (به صورت خشک) به گاز فرمالدئید و در آب در حضور باز ، اسید یا گرما به محلول فرمالدئید تبدیل کرد. محلول های فرمالدئید با خلوص بالا که به این روش بدست می آیند به عنوان ثابت کننده نمونه در میکروسکوپ و بافت شناسی استفاده می شود.
(گاز فرمالدئید حاصل از گرمایش خشک پارافرمالدئید قابل اشتعال است.)

5-روش تولید

پارافرمالدئید به آرامی در محلول های آبی فرمالدئید به عنوان رسوب سفید ایجاد می شود ، به ویژه اگر در سرما ذخیره شود. فرمالین در واقع حاوی مونومر فرمالدئید بسیار کمی است که اکثرا زنجیره های کوتاهی از پلی فرمالدئید را تشکیل می دهد. مقدار کمی متانول اغلب به عنوان تثبیت کننده به منظور محدود کردن میزان پلیمریزاسیون به فرایند اضافه می شود.

6-تحقیقات جدید

بیشتر تحقیقات این زمینه مربوط به خود ماده ی فرمالدهید می باشد, اما تحقیقات نه چندان کمی نیز در زمینه ی پارافرمالدهید صورت پذیرفته است. پژوهشی با عنوان "آریل اکسی کربنیلاسیون یدو آروماتیک با کاتالیست رادیوم توسط 4 فنول جایگزین شده با مونوکسید کربن یا پارافرمالدئید" در نشریه ی اشپرینگر به چاپ رسیده است.

7-شرایط نگهداری

این ماده به شدت برای سلامتی انسان ضرر دارد, لذا نگهداری آن بایستی در فضایی صورت گیرد که دارای تهویه مناسب باشد.
این ماده همچنین قابلیت آتش گیری دارد و در محل نگهداری آن بایستی وسایل اتفا حریق وجود داشته باشد.این ماده در محیط های مختلف (آبی, گازی, اسیدی و بازی) ممکن است خاصیت خورندگی داشته باشد, در نتیجه انتخاب ظرف مناسب نگهداری و بازرسی آن مهم می باشد.

8-ایمنی

به عنوان عامل آزاد کننده فرمالدئید ، پارافورمالدئید یک سرطان زای بالقوه است. دوز کشنده حاد دهانی آن 592 میلی گرم بر کیلوگرم است.
نکات لازم برای مواجهه با مواد آتش گیر, هنگام کار با این ماده بایستی رعایت شود زیرا که می تواند شعله ور شود.
هنگام کار با این ماده حتما بایستی از دستکش و عینک ایمنی استفاده شود زیرا این ماده دارای خاصیت خورندگی می باشد.