13 мифов о феноле и формальдегиде, которые мы развенчали с экспертом

Слухи о моей вредности сильно преувеличены!
Фенол

Руслан Юнусов, ведущий технический специалист по промышленным смолам компании «Метадинеа»

Земля, как известно, полнится слухами. Любой предмет или явление буквально окружен домыслами, порой противоречащими друг другу. Есть свои слухи и в отношении строительных и отделочных материалов. Например, фанера и ДСП, если верить «страшилкам из Интернета», так сильно «портят воздух», что мимо них без противогаза и ходить-то нельзя. А теплоизоляция на основе минеральной ваты и вовсе – оружие массового поражения. Всё дело в том, что при производстве применяют смолу, а смола эта якобы выделяет в воздух всю таблицу Менделеева.

С одной стороны, не поспоришь – и теплоизоляция, и другие привычные нам материалы, например фанера и ДСП, действительно, сделаны на основе фенолформальдегидных смол. А они давно уже ассоциируются с опасными веществами. Но насколько эти опасения соответствуют действительности?

Мы решили разобраться с этим вопросом и обратились к химикам, непосредственно работающим с этими веществами. А точнее, к нашему другу Руслану Юнусову, ведущему техническому специалисту по промышленным смолам компании «Метадинеа». Предварительно записали основные «страшилки», которые нам удалось найти, и попросили его прокомментировать каждую. Таковых набралось целых 13 штук.

Список страшилок

1. Фенол и формальдегид – яды, и от них нет никакой пользы.
2. Фенол и формальдегид – чуждые природе вещества, которые были придуманы человеком в ХХ веке.
3. Фенол и формальдегид опасны для человека в любом количестве.
4. Кроме фенола и формальдегида, человек не сталкивается в обычной жизни с высоко опасными веществами.
5. Основными источниками выброса фенола и формальдегида в быту являются смолы, используемые для изготовления строительных материалов (теплоизоляции, фанеры, OSB, ламината и т.д.) и мебели (ДСП, МДФ и фанера).
6. Фенол и формальдегид не выделяются из природных материалов. Древесина – экологически чистый материал, она не может «фонить».
7. Формальдегид и фенол абсолютно чужды организмам животных и человека.
8. Фенол и формальдегид накапливаются в организме человека.
9. ВОЗ/IARC/RAC признали фенол и формальдегид канцерогенами.
10. Независимые замеры в квартирах часто обнаруживают превышение ПДК. Доказано, что это опасно для здоровья.
11. Фенолоформальдегидные смолы со временем выделяют весь фенол и формальдегид, потраченный на их производство.
12. Смолу можно сварить в любой бочке и в любом гараже.
13. Фенол значительно токсичнее формальдегида.

Фенол и формальдегид – яды, и от них нет никакой пользы

На самом деле эти вещества спасли жизнь очень многих людей.

Например, фенол был первым широко применяемым антисептиком. В XIX веке его использование позволило значительно снизить смертность во время проведения хирургических операций и при родах. В современной медицине фенол задействуют в качестве местной анестезии, антисептика и дезинфицирующего средства. Например, он – действующее вещество в лекарстве Фукорцин, которым лечили от ветрянки нас с вами и лечат детей сейчас (рис. 1). В фармакологии фенол используется в качестве сырья для производства многих лекарств, например знакомого многим аспирина и пургена (фенолфталеин). В животноводстве растворы фенола применяют как антисептик. Фенол входит в рецептуру многих мазей, кремов, ополаскивателей для рта и лосьонов в качестве консерванта.

Рисунок 1. Фукорцин содержит 3,9% фенола. Применяют при лечении ветрянки у детей

Формальдегид известен в современной медицине как дезинфицирующее средство (Формидрон) для обработки хирургических инструментов (0,5%-ный раствор), средство от потливости (0,5-1%-ный раствор), входит в состав некоторых вакцин в качестве консерванта. Некоторые лекарственные средства выделяют формальдегид уже внутри организма, например Метенамин, более знакомый нам под названием уротропин, или «сухое горючее». Он применяется в медицине уже свыше 100 лет. При понижении рН распадается в организме до аммиака и формальдегида, который убивает бактерии. Кроме того, формальдегид и его производные нашли широкое применение в качестве консерванта в косметике и пищевой промышленности (формальдегид – это добавка Е240, Метенамин – добавка Е239).

Директивой 76/768 ЕЭС допускается применение формальдегида в качестве консерванта в количестве до 0,1 % в составе косметических средств, предназначенных для гигиены полости рта, и до 0,2 % – в прочих косметических препаратах. Косметические средства, содержащие формальдегида менее 0,05%, не обозначаются как содержащие формальдегид. Косметику с содержанием формальдегида более 5% не рекомендуется наносить на лицо.

Таким образом, фенол и формальдегид приносят много пользы человеку. И как бы непривычно это ни звучало, они каждый день спасают человеческие жизни.

Фенол и формальдегид — чуждые природе вещества, которые были придуманы человеком в ХХ веке

Фенол открыл немецкий химик Фридлиб Фердинанд Рунге в 1834 году при перегонке каменноугольных смол. То есть он был не синтезирован, а просто выделен из угля, будучи его частью.

Исходным материалом для получения угля в природе считается древесина. Лигнин – основная часть древесины, которая дает ей прочность – является природным полимером на основе фенольных соединений. Это позволяет использовать лигнин при производстве фенольных смол в качестве заместителя фенола. Фенольные соединения широко распространены в растительном мире, в настоящее время известно свыше двух тысяч таких соединений. Они свойственны каждому растению и даже каждой растительной клетке. На долю веществ этой группы приходится до 3% массы органического вещества растений, а в некоторых случаях — 10% и более. Например, фенольные соединения обнаружены в том числе в картофеле, чае, красном вине, кешью и какао. Животные потребляют фенольные соединения в готовом виде и могут их только преобразовывать.

В чистом виде фенол в природе не встречается ввиду его высокой реакционной способности, но он активно выделяется при гниении и горении растений и животных. Например, в дыме в зависимости от вида древесины и условий горения может содержаться до 7,5% фенола. По результатам точечных исследований фоновый уровень фенола в почвах составляет до 4 мг/кг.

Формальдегид был получен 1859 году нашим соотечественником Александром Михайловичем Бутлеровым. Позднее его обнаружили практически повсеместно, даже в космосе.

Формальдегид выделяется растениями, бактериями, животными и человеком, так как он – неотъемлемая часть процессов жизнедеятельности. В России официально установлена фоновая концентрация формальдегида для почв до 7 мг/кг (СанПиН 42-128-4433-87). Формальдегид появился задолго до человека и окружал его с самого начала. По мнению ученых, формальдегид мог быть одним из важнейших компонентов, участвовавших в зарождении жизни. Благодаря реакции Бутлерова из формальдегида можно получить сахара рибозы и дезоксирибозы, из которых состоит РНК и ДНК – основа всего живого на нашей планете.

Таким образом, фенол и формальдегид существовали в природе задолго до появления человека.

Фенол и формальдегид опасны для человека в любом количестве

Рисунок 2. Естественное содержание формальдегида в некоторых продуктах

Яд или лекарство, как известно, определяет доза. По данным ВОЗ, в разных продуктах содержится формальдегида от 3 (молоко) до 267 мг/кг (рыба горячего копчения). Максимальный уровень формальдегида был зарегистрирован в соках – 800 мг/кг. В продуктах, прошедших термическую обработку, уровень формальдегида, как правило, выше, чем в свежих. Например, изделия из мясного фарша, приготовленные на газовом гриле, выделяют формальдегида до 1,38 г на 1 кг мяса (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, с. 13). Таким образом, в день мы можем потреблять с пищей 60–200 мг формальдегида (рис. 2).

С начала времён мы живём в постоянном окружении небольших концентраций фенола и формальдегида, наш организм и природа адаптированы к малым дозам этих веществ, но не могут справиться с крупными. Поясним на токсикологии более привычного вещества – этанола, или винного спирта. Многие по своему опыту знают: чтобы получить отравление (опьянение) от алкоголя, необходимо употреблять напитки с концентрацией этилового спирта более 3% (пиво, вино и т.д.), а лучше ближе к 40% (водка, коньяк, виски и т.д.). Зато получить опьянение от напитков, содержащих алкоголя 1% и менее (квас, кефир и т.д.), весьма трудно. Поэтому мы уверены в их безопасности и спокойно даём их детям. То же самое с формальдегидом и фенолом. Исследования показывают, что смеси, содержащие менее 0,1% формальдегида и фенола, не классифицируются как опасные для здоровья человека. Основные негативные эффекты от фенола и формальдегида проявляются только при концентрациях более 5%. Череп с костями (острая токсичность), которым нас обычно пугают, означает концентрацию фенола более 50%, и формальдегида – более 25% (рис. 3, 4). С такими концентрированными растворами в обыденной жизни встретиться невозможно.

Рисунок 3. Международная классификация GHS токсичности смесей с различной концентрацией формальдегида

Рисунок 4. Международная классификация GHS токсичности смесей с различной концентрацией фенола

Кроме фенола и формальдегида, человек не сталкивается в обычной жизни с высоко опасными веществами

По токсичности фенол и формальдегид относятся к II классу опасности для человека (ГОСТ 12.1.007-76). Согласно существующей в России классификации (СанПиН 2.1.4.1074-01) сюда также относятся, например, серебро, серная кислота, свинец, кремний, соляная кислота и т.д. Но мы же не стараемся обходить стороной ювелирные магазины (серебро), автомобили (свинец и серная кислота в аккумуляторах), не держим в герметичных контейнерах компьютеры и смартфоны (кремний) и не стараемся избегать других людей (соляная кислота в их желудке).

Рисунок 5. Бытовая химия и её факторы опасности

Среди бытовой химии и строительных материалов можно найти много опасных веществ, которые мы без всякой опаски держим дома. В первую очередь это касается высокоэффективных средств для дезинфекции, чистки и удаления накипи или пятен. Хотя опасность данных средств часто обозначена соответствующими символами на упаковке (рис. 5).

Если мы сравним «этикетки» растворов фенола, формальдегида, бытовой химии и строительных материалов, то увидим одни и те же знаки опасности. При этом мы боимся только фенола и формальдегида, но не других опасных веществ, что есть в нашем доме. Фенолу и формальдегиду в этом плане не повезло, они являются раскрученными «брендами», поэтому известны всем. Интересный факт: фенол является «брендом» только в России. Например, ВОЗ издаёт документы, где приведена химическая оценка опасности различных веществ, и в перечень таких веществ попало серебро и асфальт/битум (CICAD 44 и 59 http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/cicad_numerical/en/), но фенол внимание ВОЗ не привлек.

Основными источниками выброса фенола и формальдегида в быту являются смолы, используемые для изготовления строительных материалов (теплоизоляции, фанеры, OSB, ламината и т.д.) и мебели(ДСП, МДФ и фанера)

Как ни странно, фенолоформальдегидные смолы не служат основным источником выбросов формальдегида и фенола. Главный виновник – процесс горения различных видов топлива. Например, причиной большей части выбросов служат лесные пожары (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, стр. 8, и «Toxicological profile for phenol». U.S. Department of health and human services 2008, с. 151). Добавьте к этому выхлопные газы, дым сигарет… (рис. 6)

Рисунок 6. Основные источники выбросов фенола и формальдегида в атмосферу

Если хотите знать точные цифры «в граммах», то вот, например, данные Канады по рукотворным источникам выбросов формальдегида(WHO, CICAD 40 Formaldehyde, с. 8, 10):

• сжигание топлива автомобилями – 11 284 т/год;
• сжигания топлива самолетами – 1175 т/год;
• сельское хозяйство – 131 т/год;
• сигареты – 84 т/год;
• техногенные катастрофы – 77 т/год;
• опасные муниципальные и медицинские отходы – 10,6 т/год.

Дым одной сигареты содержит до 140 мкг фенола («Toxicological profile for phenol». U.S. Department of health and human services 2008, с. 167) и до 2 000 мкг формальдегида (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, с. 15). Теперь давайте представим, что вы заядлый курильщик, выкуривающий пачку сигарет в день, при этом вы вдыхаете 40 мг формальдегида и 2,8 мг фенола. Вроде немного, но если вы будете находиться 24 часа в сутки в комнате с превышением ПДКс.с. в 10 раз по формальдегиду и фенолу, вы вдохнёте всего 2 мг формальдегида и 0,6 мг фенола. То есть в 20 и 4,5 раза меньше, чем выкурив пачку сигарет в день. Таким образом, курение в быту оказывается значительно более вредным, чем превышение ПДКс.с. в 10 раз.

Фенол и формальдегид не выделяются из природных материалов, поэтому древесина – экологически чистый материал, она не может «фонить»

На самом деле древесина постоянно выделяет формальдегид (рис. 7), так как медленно окисляется кислородом воздуха.

Рисунок 7. Эмиссия формальдегида из необработанной древесины различных пород. Красная линия – установленный уровень ПДКс.с.

Если вы полностью обшили комнату, включая потолки и пол, необработанной сосной, то можете получить в таком помещении концентрацию формальдегида, превышающую ПДКс.с. до 15 раз («Виктор Хабаров: об обоснованности ПДК формальдегида», журнал «Химия и бизнес» № 5-6 (192)). В Германии при тестировании по очень жёсткому стандарту AgBB производители строительных материалов бывают вынуждены обрабатывать древесину специальным покрытием, препятствующим эмиссии формальдегида.

Фенольные соединения находятся в древесине в виде полимеров (лигнин), поэтому при обычных условиях не выделяются. Но активно выделяются при горении. Токсичность дыма обусловлена в том числе наличием фенола. А древесная пыль признана IARC канцерогеном (http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/latest_classif.php). Поэтому говорить, что природные материалы не выделяют вредных веществ и не опасны для здоровья людей, нельзя.

Формальдегид и фенол абсолютно чужды организмам животных и человека

В данный момент в вашей крови содержится 2-2,6 мг/л формальдегида (IPCS Framework for Analysing the Relevance of a Cancer Mode of Action for Humans and Case-Studies 2007 с.77), что является стандартным фоновым значением для человека. Формальдегид – продукт многих биологических процессов (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, с. 8). В нашем организме даже есть специальный фермент, ответственный за его расщепление. Поэтому страхи о содержании формальдегида в прививках в качестве консервантов не обоснованны, в нашей крови его гораздо больше.

Фенол вырабатывается организмом и выводится из него независимо от наличия или отсутствия внешнего воздействия фенола на организм. Например, гормон радости дофамин синтезируется в организме на основе фенольных соединений, а нормальный уровень фенола в моче составляет до 20 мг/л («Toxicological profile for phenol». U.S. Department of health and human services 2008, с. 167).

Рисунок 8. Животные и человек выделяют при дыхании формальдегид

Формальдегид и фенол всегда в незначительном количестве присутствуют в нашем организме, и это считается нормой. Благодаря развитой поверхности лёгких формальдегид из крови переходит в газообразное состояние при вдохе/выдохе. Таким образом мы с вами сами служим источниками выброса формальдегида в атмосферу (рис. 8).

Фенол и формальдегид накапливаются в организме человека

Фенол и формальдегид – очень реакционные вещества, поэтому долго существовать в чистом виде они не могут, а накапливаться – тем более.

Фенол быстро выводится из организма или трансформируется в другие вещества. Например, фенол, поступивший в организм испытуемых при нахождении в помещении с концентрацией фенола 6-20мг/м³ (превышение ПДК с.с. в 2000–6500 раз), вывелся из их организма в течение 24 часов(«Toxicological profile for phenol». U.S. Department of health and human services 2008, с. 105-106).

Формальдегид при попадании в организм быстро утилизируется с помощью специального фермента — формальдегид дегидрогеназы. Так, нахождение людей в помещении с концентрацией формальдегида 2,3 мг/м³ (превышение ПДК с.с. в 230 раз), не привело к увеличению концентрации этого вещества в крови испытуемых (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, с. 20).

Таким образом, формальдегид и фенол не накапливаются, а выводятся из организма за счёт естественных процессов обмена веществ.

ВОЗ/IARC/RAC признали фенол и формальдегид канцерогенами

Данный вопрос непрост. Для начала необходимо разобраться, что представляют собой организации IARC и RAC. Это группы учёных и врачей, имеющих определённый авторитет, которые проводят исследования, анализируют результаты и дают заключения/рекомендации, обычно в виде списков канцерогенов. Эти заключения не имеют юридической силы. Мнения разных организаций о канцерогенности конкретных веществ также могут различаться. Например, по мнению IARC, формальдегид – доказанный канцероген для человека, а RAC считает, что необходимы дополнительные исследования. Далее государства и государственные органы, например Еврокомиссия, могут по своему усмотрению законодательно принять или не принять рекомендации той или иной организации.

Наиболее строго к веществам с позиций их канцерогенности подходит IARC, поэтому далее будем рассматривать канцерогенность на примере классификации веществ IARC:

• В группу 1 включают соединения, группы соединений, производственные процессы или профессиональные воздействия, а также природные факторы, для которых существуют достоверные сведения о канцерогенности для человека. В исключительных случаях к этой же группе относят соединения, чья канцерогенность для человека не доказана, однако существуют убедительные доказательства канцерогенности для животных, и эта канцерогенность обеспечивается за счёт известных механизмов.
• В группе 2 объединяются факторы, вероятно канцерогенные для человека:
  — в подгруппу 2А включаются факторы, для которых существуют ограниченные свидетельства (или их недостаточно) в пользу канцерогенности для человека, и достаточные свидетельства в пользу канцерогенности для животных;
  — в подгруппу 2B включаются факторы, для которых существуют ограниченные свидетельства (или их недостаточно) в пользу канцерогенности для человека, и почти достаточные свидетельства в пользу канцерогенности для животных.

• В группу 3 включаются факторы, для которых недостаточно данных в пользу канцерогенности для человека, и существуют ограниченные свидетельства в пользу канцерогенности для животных.
• В группу 4 включаются факторы, для которых существуют убедительные доказательства отсутствия канцерогенности для человека.

Фенол не является канцерогеном. Даже если и попадает в списки канцерогенов у некоторых организаций, то оказывается в категории очень мало вероятных потенциальных канцерогенов. Например, согласно классификации IARC фенол относится к группе 3, так же как кофеин, полиэтилен, парацетамол, полипропилен, ПВА, ПВХ, тальк и т.д. (http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/latest_classif.php). Таким образом, к группе 3 относят все вещества, для которых нет доказательств полной неканцерогенности для человека и животных, но они весьма распространены, чтобы попасть в поле зрения IARC.

Формальдегид относится, согласно классификации IARC, к канцерогенам группы 1. То есть это доказанный канцероген. На первый взгляд звучит страшно, но давайте посмотрим, кто в этой группе находится по соседству с формальдегидом (http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/latest_classif.php):

• этанол (пищевой спирт, как в чистом виде, так и в виде алкогольных напитков;
• гормональные контрацептивы;
• минеральные масла низкой степени очистки;
• переработанное мясо, например, бекон, сосиски ветчина и т.д. (в стадии внесения в список 1);
• солнечная радиация и ультрафиолет ;
• табачный дым;
• солёная рыба;
• древесная пыль;
• выхлопные газы автомобилей.

По мнению IARC, всё вышеперечисленное и ещё многое другое, что окружает нас с вами каждый день, является доказанным канцерогеном для человека. Но мы почему-то не бежим в панике от мясопродуктов в магазине; не дожидаемся, как вампиры, заката солнца, чтобы выйти из дома; не боимся выпить вечерком рюмку водки или банку пива…

Таким образом, фенол не является канцерогеном, а формальдегид по своим канцерогенным свойствам находится в одной группе со многими окружающими нас каждый день веществами.

Независимые замеры в квартирах часто обнаруживают превышение ПДК. Доказано, что это опасно для здоровья

Давайте сначала попробуем разобраться, откуда вообще берутся лимиты по содержанию вредных веществ и как доказывается опасность их превышения для здоровья.

Рисунок 9. Международные лимиты формальдегида для ДСП и ПДКс.с.

Когда сравнивать российские ПДК (обычно для помещений имеют в виду ПДКс.с. – среднесуточное) с международными лимитами эмиссии для формальдегида, то сразу же бросается в глаза разница между ними в 6–10 раз. При этом иностранные стандарты менее жёсткие, хотя мы все знаем, что в Европе, США и Японии очень озабочены вопросами экологии, в том числе эмиссии формальдегида. Получается парадокс – в странах, которые уделяют большое внимание эмиссии формальдегида и проводят серьёзные медицинские исследования, разрешены концентрации формальдегида в помещениях в 6–10 раз выше, чем в России (рис. 9). А для фенола во многих странах в принципе не установлено лимитов в воздухе. Там же, где они установлены, они обычно выше в 10–100 раз.

Международные уровни эмиссии формальдегида устанавливаются по следующему алгоритму:

• проводятся несколько независимых исследований на животных и людях;
• результаты исследований анализируются для определения нижнего уровня вредной концентрации;
• новый уровень эмиссии с анализом исследований и указанием всех исследований выкладывается для обсуждения. Например, в прошлом году были опубликованы рекомендации для уровня формальдегида в рабочей зоне (SCOEL/REC/125Formaldehyde) в виде 77-страничного документа, из которых 20 страниц – это только перечень проведённых исследований;
• новый уровень эмиссии закрепляется, как правило, с отсроченным сроком введения (1-2 года), чтобы производители, торговые сети и потребители могли перестроиться.

Увы, точного описания процедуры определения уровня ПДК в России найти не удалось, но давайте попробуем разобраться исходя из официальных документов.

Уровень ПДК устанавливает главный врач РФ, но если мы взглянем на данный документ, то увидим 1-2 страницы, где просто указаны новые уровни ПДК и сроки их введения (Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 7 апреля 2014 г. № 27 г. Москва «О внесении изменения № 10 в ГН 2.1.6.1338-03 “Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест”»). Обоснование данного уровня ПДК и ссылки на исследования в данном документе отсутствуют, поэтому нет никакой ясности, чем обусловлен данный уровень ПДК. Но если мы посмотрим историю развития уровней ПДК и методы измерения, то можно сделать некоторые выводы, откуда в России взяты именно они для фенола и формальдегида:

• ПДКс.с., как правило, измеряются на границах санитарных зон предприятий. Измерения внутри жилых помещений введены в практику относительно недавно;
• ПДКс.с. закреплены в ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест». То есть для воздуха за пределами помещений;
• последние введённые методики для определения уровней фенола (РД 52.04.799-2014) и формальдегида (РД 52.04.824-2015 и РД 52.04.823-20015) в воздухе были выпущены Росгидрометом, а разработаны «Главной геофизической обсерваторией им. А.И.Воейкова». То есть организациями, занимающимися атмосферой, а не здоровьем людей;
• установленный уровень ПДКс.с. фенола и формальдегида находится на нижней границе обнаружения используемых методик (РД 52.04.799-2014, РД 52.04.824-2015, РД 52.04.823-20015 и ГОСТ 30255-2014).

Все это говорит о том, что в основу определения уровней ПДКс.с. для фенола и формальдегида были положены следующие допущения:

• в атмосферном воздухе формальдегид и фенол должны отсутствовать полностью. Любое обнаруженное количество фенола и формальдегида считается недопустимым;
• воздух внутри и снаружи помещений одинаковый. На первый взгляд вполне логичное утверждение, но исследования говорят о том, что концентрация формальдегида внутри помещений в 10 и более раз превышает концентрацию за его пределами (WHO, CICAD 40 Formaldehyde, стр 12).

Поэтому международные уровни формальдегида обычно делят на две категории: внутри помещений и на улице. В России, когда встал вопрос о ПДК для помещений, были взяты нормы для атмосферного воздуха.

Таким образом, при установлении ПДКс.с. по формальдегиду и фенолу в России, похоже, исходили не из факта влияния на здоровье людей, а из ошибочной идеи полного отсутствия фенола и формальдегида в природе. Превышение ПДК с.с. по фенолу и формальдегиду не означает вред для вашего здоровья. Поэтому когда вы читаете в новостях, что в квартире по соседству обнаружено превышение ПДКс.с. по формальдегиду в два раза, то не стоит в панике собирать вещи. Просто отметьте для себя, что это в три–пять раз ниже, чем разрешено в других странах.

Фенолоформальдегидные смолы со временем выделяют весь фенол и формальдегид, потраченный на их производство

При такой трактовке вопроса самым опасным веществом в наших домах будет монтажная пена. Она производится из боевого отравляющего вещества – фосгена, который, следуя данной логике, должен выделяться из монтажной пены.

Фенолоформальдегидные смолы – это не смесь фенола и формальдегида, а продукт их реакции, то есть новое вещество с новыми свойствами. Для иллюстрации давайте возьмём пример из жизни – обыкновенную поваренную соль, которая есть у всех на кухне. Поваренная соль состоит из натрия и хлора. Хлор был одним из первых химических отравляющих веществ, использованных Германией в Первую мировую войну. А натрий взаимодействует с водой со взрывом (если кто не видел, советую посмотреть на youtube – реакция весьма зрелищная). А мы с вами состоим примерно на 70% из воды.

Если пересчитать суточную дозу соли на чистый хлор и натрий, то получится несколько смертельных доз. Хотя по отдельности хлор и натрий токсичны для человека, в поваренной соли они прочно связаны в нетоксичное соединение – хлорид натрия. То же самое с фенолом, формальдегидом и фенолоформальдегидными смолами. Химическая связь фенола и формальдегида очень прочная, что позволяет использовать эти смолы в экстремальных условиях применения, где не выдерживают другие полимеры и материалы. Например:

• для склеивания переглазоуглеродистых огнеупоров, которые работают при температурах более 1500 °С;
• для склеивания абразивов для металлообработки, в том числе дисков для «болгарок», у которых в зоне реза температура превышает 600 °С;
• абляционной защиты космических кораблей и сопл ракетных двигателей, для защиты металлического корпуса.

На самом деле перед миром остро стоит противоположная проблема – разрушение изделий из фенолоформальдегидных смол для дальнейшей переработки. Их крайне сложно разрушить на составляющие – они распадаются в надкритической воде при 430 °С и давлении более 200 атмосфер за 60–90 минут, причём только 15% фенольных смол переходит в фенол и формальдегид. Кстати, при таких условиях вполне можно разрушить алмазы.

Как ни парадоксально, но высокая стабильность связи фенола и формальдегида в отверждённых фенолоформальдегидных смолах позволяет делать из них более экологичные материалы, чем на основе карбамидо- и меламиноформальдегидных смол. Например, фанера, склеенная фенольными смолами, имеет более низкий уровень эмиссии вредных веществ.

Можно ли проверить наличие фенола и формальдегида в домашних условиях? Формальдегид – сложно, а вот наличие значительного количества фенола вполне, по качественной реакции с хлоридом железа(III). Описывать опыт в статье не имеет смысла. Думаю, в ближайшее время мы снимем об этом видео и выложим на сайте.

Смолу можно сварить в любой бочке и в любом гараже

У многих при упоминании о смолах часто возникает перед глазами одна из нижеследующих картин (рис. 10):

• липкое вещество, которое сочится из пихты/ели/сосны;
• бочка с гудроном у дорожно-ремонтных служб, стоящая на открытом пламени, содержимое которой помешивают палкой;
• черти, помешивающие в котле вилами некую липкую и вязкую субстанцию.

Рисунок 10. Производство смол глазами некоторых обывателей

Ну и далее в том же духе. В любом случае чаще всего смола представляется как липкое густое вещество, которое твердеет при охлаждении и плавится при нагревании. Если рассматривать смолы в таком разрезе, то, действительно, нет ничего сложного в изготовлении смол. Но фенолоформальдегидные смолы при таком подходе получатся весьма токсичными и не особо качественными.

Если мы говорим об современных высокоэкологичных смолах, то их производство сложное, высокотехнологичное и наукоемкое, требующее крупных вложений. Например, компания «Метадинеа» инвестировало в производство смол около 4 млрд рублей. Ежегодно в разработки новых смол она инвестирует 100 млн рублей.

«Пульт управления» реактором. Никто уже давно не помешивает смолу вилами, есть более точные и надёжные средства контроля качества

Чтобы максимально связать между собой фенол и формальдегид, необходимо иметь производство безметанольного формальдегида с концентрацией более 55%, высокий уровень автоматизации, высокоточное оборудование контроля на различных этапах производства и высокопрофессиональные кадры.

Фенол значительно токсичнее формальдегида

«Бренд» фенол, действительно, раскручен в России больше, чем формальдегид. Но на мировом уровне ему уделяется очень мало внимания. Если по формальдегиду есть множество исследований, установлены лимиты на содержание в воздухе в помещениях и рабочей зоне, то для фенола данная информация весьма обрывочна. Согласно проведённым исследованиям, фенол менее опасен для здоровья людей. Например, в США отсутствует законодательное ограничение концентрации фенола для атмосферы и жилых помещений («Toxicological profile for phenol». U.S. Department of health and human services 2008, с. 16). А для промышленных предприятий установлена максимальная концентрация в 19 мг/м³, при этом в России установлено ПДК рабочей зоны по фенолу 1 мг/м³.

⇒ ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Влияние ошибок хранения и монтажа на теплоизоляцию. Не делай, как мы!

Наш друг фенол

Давайте подведём итоги:

• фенол и формальдегид не столь опасны, как о них обычно думают;
• фенол и формальдегид – полезные для людей вещества, которые используются во многих отраслях промышленности, в том числе в медицине и фармакологии;
• токсикология фенола и формальдегида сильно зависит от концентрации. В небольших дозах фенол и формальдегид безвредны для людей;
• фенол и формальдегид постоянно находятся в организме людей, так как являются результатом естественных биологических процессов;
• фенол и формальдегид содержатся в пищевых продуктах и древесине;
• фенолоформальдегидные смолы – очень устойчивые соединения, поэтому не распадаются на фенол и формальдегид.

Фасадная теплоизоляция на основе минеральной ваты. Слева – правильное применение: теплоизоляция закрыта штукатуркой и не контактирует с атмосферой. Справа – открыта, на неё может попадать влага и солнечные лучи. В этом случае велик риск быстрого разрушения теплоизоляции

А теперь можно сделать выводы относительно тех стройматериалов, в производстве которых используются эти вещества. Современные теплоизоляционные материалы на основе минеральной ваты и фенолоформальдегидных смол безопасны, так как:

• современные фенолоформальдегидные смолы, используемые для производства теплоизоляционных материалов на основе минеральной ваты, содержат в несвязанном состоянии менее 0,5% фенола и формальдегида. Это меньше, чем в лекарственных средствах «Фукарцин» и «Формидрон», которые можно свободно приобрести в аптеке;
• во время производства теплоизоляционные материалы подвергаются термической обработке до температуры выше 200 °С, во время которой удаляются несвязанные фенол (температура кипения 182 °С) и формальдегид (температура кипения растворов формальдегида около 100 °С);
• теплоизоляционные материалы на основе минеральной ваты используются внутри строительных конструкций. Они должны быть закрыты другим материалом (штукатуркой, сайдингом) и, соответственно, не иметь прямого контакта с воздухом. Это значительно снижает уровень эмиссии фенола и формальдегида из конструкции в целом;
• теплоизоляционные материалы на основе минеральной ваты и фенолоформальдегидных смол соответствуют самым жёстким нормам на эмиссию фенола и формальдегида.

⇒ ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Совместный семинар Metadynea и Wacker для производителей теплоизоляции и сухих строительных смесей. Экскурсия на завод «Метадинеа» в город Орехово-Зуево Московской области. Производство смол, отзывы

Эксперт: Руслан Юнусов,
ведущий технический специалист по промышленным смолам компании «Метадинеа»

Август 2017 года