Муравьиная кислота: различия между версиями

Материал из Вредно житя
Перейти к навигации Перейти к поиску
м (1 версия)
 
 
Строка 1: Строка 1:
{{Вещество
 
| картинка                  = Formic-acid.png
 
| картинка3D                = Formic-acid-CRC-MW-3D-balls.png
 
| картинка малая            =
 
 
| наименование              = Метановая кислота
 
| традиционные названия    = Муравьиная кислота
 
| сокращения                = <!-- принятые сокращения названия -->
 
| хим. формула              = HCOOH
 
| эмпирическая формула      = CH<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
 
| отн. молек. масса        = <!-- число, в а.е.м. -->
 
| молярная масса            = 46,025380 <!-- число, в г/моль -->
 
 
| плотность                = 1,2196 <!-- число, в г/см³ -->
 
| примеси                  = <!-- типичное кол-во, указать единицы -->
 
| состояние                = жидкость
 
| динамическая вязкость    = 0,16 <!-- число, в Па·с (при 20 °C) -->
 
| кинематическая вязкость  = <!-- число, в см²/с (при 20 °C) -->
 
 
| темп. плавления          = 8,25 <!-- число, в °C -->
 
| темп. кипения            = 100,7 <!-- число, в °C -->
 
| темп. разложения          = <!-- число, в °C -->
 
| темп. вспышки            = 69 <!-- число, в °C -->
 
| темп. воспламенения      = <!-- число, в °C -->
 
| темп. самовоспламенения  = 520 <!-- число, в °C -->
 
| тройная точка            = 281,40 K (8,25 °C), 2,2 кПа
 
| критическая точка        = 588 K (315 °C), 5,81 МПа
 
| теплоёмкость              = 98,74 <!-- число, в Дж/(моль·К) (молярная теп.-ём.) -->
 
| теплоёмкость2            = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) -->
 
| теплопроводность          = <!-- число, в Вт/(м·K) -->
 
| энтальпия образования    = −409,19 <!-- число, в кДж/моль -->
 
| удельная теплота парообразования = <!-- число, в Дж/кг -->
 
| удельная теплота плавления      = <!-- число, в Дж/кг -->
 
| тепловое расширение      = <!-- число (безразм.) -->
 
| интервал трансформации    = <!-- число, в ° -->
 
| температура размягчения  = <!-- число, в ° -->
 
| давление пара            = {{nobr|120 [[миллиметр ртутного столба|мм. рт. ст.]] (16&nbsp;к[[Паскаль (единица измерения)|Па]])}} при 50 °C
 
 
| конст. диссоц. кислоты    = 3,75
 
| растворимость            = <!-- число, в г/100 мл -->
 
| растворимость1            = <!-- число, в г/100 мл -->
 
|  вещество1              = <!-- веществе 1 -->
 
| растворимость2            = <!-- число, в г/100 мл -->
 
|  вещество2              = <!-- веществе 2 -->
 
| растворимость3            = <!-- число, в г/100 мл -->
 
|  вещество3              = <!-- веществе 3 -->
 
| растворимость4            = <!-- число, в г/100 мл -->
 
|  вещество4              = <!-- веществе 4 -->
 
| вращение                  = <!-- число, в ° -->
 
| изоэлектрическая точка    = <!-- число (безразм.) -->
 
 
| диапазон прозрачности    = <!-- число-число, в нм -->
 
| показатель преломления    = 1,3714
 
| угол Брюстера            = <!-- число, в ° -->
 
 
| гибридизация              = <!-- ? -->
 
| координационная геометрия = <!-- ? -->
 
| кристаллическая структура = <!-- описание решётки -->
 
| дипольный момент          = 1,41 <small>(газ)</small> <!-- число, в Дебай -->
 
 
| CAS                      = 64-18-6
 
| EINECS                    = <!-- № по EINECS совпадает с № EC-->
 
| SMILES                    = O=CO
 
| ЕС                        = 200-579-1
 
| RTECS                    = LQ4900000
 
 
| ЛД50                      = <!-- число, в мг/кг -->
 
| токсичность              = <!-- краткое описание -->
 
}}
 
 
'''Муравьиная кислота''' ([[Систематическая номенклатура карбоновых кислот и их производных|систематическое наименование]]: '''метановая кислота''') — первый представитель в ряду насыщенных одноосновных [[Карбоновые кислоты|карбоновых кислот]]. Зарегистрирована в качестве [[Пищевые добавки|пищевой добавки]] под обозначением '''E236'''.
 
'''Муравьиная кислота''' ([[Систематическая номенклатура карбоновых кислот и их производных|систематическое наименование]]: '''метановая кислота''') — первый представитель в ряду насыщенных одноосновных [[Карбоновые кислоты|карбоновых кислот]]. Зарегистрирована в качестве [[Пищевые добавки|пищевой добавки]] под обозначением '''E236'''.
  
Строка 74: Строка 5:
 
== Физические и термодинамические свойства ==
 
== Физические и термодинамические свойства ==
 
При нормальных условиях муравьиная кислота представляет собой бесцветную жидкость. Растворима в [[ацетон]]е, [[бензол]]е, [[глицерин]]е, [[толуол]]е. Смешивается с [[вода|водой]], [[диэтиловый эфир|диэтиловым эфиром]], [[этанол]]ом.
 
При нормальных условиях муравьиная кислота представляет собой бесцветную жидкость. Растворима в [[ацетон]]е, [[бензол]]е, [[глицерин]]е, [[толуол]]е. Смешивается с [[вода|водой]], [[диэтиловый эфир|диэтиловым эфиром]], [[этанол]]ом.
 
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="1"
 
|+ Свойства муравьиной кислоты
 
|Давление паров||120 [[миллиметр ртутного столба|мм. рт. ст.]] (при 50 °C)
 
|-
 
|[[Стандартная энтальпия образования]] ΔH||−409,19 кДж/моль (ж) (при 298 К)
 
|-
 
|[[Стандартная энергия Гиббса образования]] G||−346 кДж/моль (ж) (при 298 К)
 
|-
 
|[[Стандартная энтропия образования]] S||128,95 Дж/моль·K (ж) (при 298 К)
 
|-
 
|Стандартная мольная [[теплоёмкость]] C<sub>p</sub>||98,74 Дж/моль·K (ж) (при 298 К)
 
|-
 
|Энтальпия плавления ΔH<sub>пл</sub>||12,72 кДж/моль
 
|-
 
|Энтальпия кипения ΔH<sub>кип</sub>||22,24 кДж/моль
 
|-
 
|Теплота сгорания -ΔH°<sub>298</sub> (конечные вещества CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>O)||254,58 кДж/моль
 
|}
 
 
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="1"
 
|+ [[Плотность]] водных растворов муравьиной кислоты при 20 °C
 
|'''Массовое содержание HCOOH, %'''||1||2||4||6||8||10||12||14||16||18||22||26||30
 
|-
 
|'''ρ, г/см³'''||1,0020||1,0045||1,0094||1,0142||1,0197||1,0247||1,0297||1,0346||1,0394||1,0442||1,0538||1,0634||1,0730
 
|}
 
 
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="1"
 
|+ [[Поверхностное натяжение]] муравьиной кислоты
 
|'''Температура, °C'''||15||20||30
 
|-
 
|'''σ, Н/м'''||3,813{{e|−2}}||3,758{{e|−2}}||3,648{{e|−2}}
 
|}
 
 
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="1"
 
|+ [[Температура кипения]] при давлениях ниже атмосферного
 
|'''Давление, кПа (мм. рт. ст.)'''||0,133(1)||0,667(5)||1,333(10)||2,666(20)||5,333(40)
 
|-
 
|'''T<sub>кип</sub>, °C'''||−20,0 (кр.)||−5,0 (кр.)||+2,1 (кр.)||10,3||24,0
 
|-
 
|'''Давление, кПа (мм. рт. ст.)'''||7,999(60)||13,333(100)||26,66(200)||53,33(400)||101,32(760)
 
|-
 
|'''T<sub>кип</sub>, °C'''||32,4||43,8||61,4||80,3||100,7
 
|}
 
 
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="1"
 
|+ [[Интегральная теплота растворения]] при 25 °C
 
!Число молей H<sub>2</sub>O на 1 моль HCOOH!!m, моль HCOOH на 1 кг H<sub>2</sub>O!!-ΔH<sub>m</sub>, кДж/моль
 
|-
 
|1||55,51||0,83
 
|-
 
|2||27,75||0,87
 
|-
 
|3||18,50||0,79
 
|-
 
|4||13,88||0,71
 
|-
 
|5||11,10||0,67
 
|-
 
|6||9,25||0,62
 
|-
 
|8||6,94||0,58
 
|-
 
|10||5,55||0,56
 
|-
 
|15||3,70||0,55
 
|-
 
|20||2,78||0,55
 
|-
 
|30||1,85||0,56
 
|-
 
|40||1,39||0,57
 
|-
 
|50||1,11||0,60
 
|-
 
|75||0,740||0,65
 
|-
 
|100||0,555||0,66
 
|-
 
|∞||0,0000||0,71
 
|}
 
  
 
== Получение ==
 
== Получение ==
 
# Как побочный продукт в производстве [[уксусная кислота|уксусной кислоты]] жидкофазным окислением [[Бутан (вещество)|бутана]].
 
# Как побочный продукт в производстве [[уксусная кислота|уксусной кислоты]] жидкофазным окислением [[Бутан (вещество)|бутана]].
# Окисление [[метанол]]а:<br />[[Файл:Reaction of production of formic with methanol oxidation.png|Получение муравьиной кислоты окислением метанола]]
+
# Окисление [[метанол]]а.
# Реакцией [[монооксид углерода|монооксида углерода]] с [[гидроксид натрия|гидроксидом натрия]]:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;NaOH + CO → HCOONa → (+[[серная кислота|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]], −Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) HCOOH<br /> Это основной промышленный метод, который осуществляют в две стадии: на первой стадии монооксид углерода под давлением 0,6—0,8 МПа пропускают через нагретый до 120—130 °C гидроксид натрия; на второй стадии проводят обработку формиата натрия [[серная кислота|серной кислотой]] и вакуумную перегонку продукта.
+
# Реакцией [[монооксид углерода|монооксида углерода]] с [[гидроксид натрия|гидроксидом натрия]]. Это основной промышленный метод.
 
# Разложением глицериновых эфиров [[Щавелевая кислота|щавелевой кислоты]]. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.
 
# Разложением глицериновых эфиров [[Щавелевая кислота|щавелевой кислоты]]. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.
  
== Безопасность ==
+
== Влияние на человека ==
[[Файл:Hazard C.svg|70px|right]]
+
Опасность муравьиной кислоты зависит от концентрации. Согласно, концентрация до 10 % обладает раздражающим эффектом, больше 10 % — разъедающим.
Опасность муравьиной кислоты зависит от концентрации. Согласно [http://en.wikipedia.org/wiki/Directive_67/548/EEC классификации Европейского союза], концентрация до 10 % обладает раздражающим эффектом, больше 10 % — разъедающим.
 
  
 
При контакте с кожей 100 %-ная жидкая муравьиная кислота вызывает сильные химические ожоги. Попадание даже небольшого её количества на кожу причиняет сильную боль, поражённый участок сначала белеет, как бы покрываясь инеем, потом становится похожим на воск, вокруг него появляется красная кайма. Кислота легко проникает через жировой слой кожи, поэтому промывание поражённого участка раствором соды необходимо произвести немедленно. Контакт с концентрированными парами муравьиной кислоты может привести к повреждению глаз и дыхательных путей. Случайное попадание внутрь даже разбавленных растворов вызывает явления тяжелого некротического [[гастроэнтерит]]а.
 
При контакте с кожей 100 %-ная жидкая муравьиная кислота вызывает сильные химические ожоги. Попадание даже небольшого её количества на кожу причиняет сильную боль, поражённый участок сначала белеет, как бы покрываясь инеем, потом становится похожим на воск, вокруг него появляется красная кайма. Кислота легко проникает через жировой слой кожи, поэтому промывание поражённого участка раствором соды необходимо произвести немедленно. Контакт с концентрированными парами муравьиной кислоты может привести к повреждению глаз и дыхательных путей. Случайное попадание внутрь даже разбавленных растворов вызывает явления тяжелого некротического [[гастроэнтерит]]а.
Строка 171: Строка 20:
  
 
== Химические свойства ==
 
== Химические свойства ==
[[Константа диссоциации]]: 1,772{{e|−4}}.
+
Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства [[альдегиды|альдегидов]], в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа.
 
 
Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства [[альдегиды|альдегидов]], в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа. Например:
 
 
 
: 2KMnO<sub>4</sub> + 5HCOOH + 3H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2MnSO<sub>4</sub> + 5CO<sub>2</sub>↑ + 8H<sub>2</sub>O
 
 
 
При нагревании с сильными водоотнимающими средствами (H<sub>2</sub>SO<sub>4&nbsp;(конц.)</sub> или P<sub>4</sub>O<sub>10</sub>) разлагается на [[Вода|воду]] и [[моноксид углерода]]:
 
 
 
: HCOOH →(t) CO↑ + H<sub>2</sub>O
 
  
 
== Нахождение в природе ==
 
== Нахождение в природе ==
В природе муравьиная кислота обнаружена в хвое, крапиве, фруктах, едких выделениях пчел и муравьев. Муравьиная кислота впервые была выделена в [[1671 год]]у английским натуралистом [[Рэй, Джон|Джоном Рэйем]] из [[Formica rufa|рыжих лесных муравьёв]]<ref>{{cite book|author=Charles Earle Raven|publisher=Cambridge University Press|year=1986|isbn=0521310830|title=John Ray, naturalist : his life and works}}</ref>.  
+
В природе муравьиная кислота обнаружена в хвое, крапиве, [[фрукты|фруктах]], едких выделениях [[пчелы|пчел]] и [[муравьи|муравьев]].
  
В больших количествах муравьиная кислота образуется в качестве побочного продукта при жидкофазном окислении [[бутан]]а и легкой [[бензин]]овой фракции в производстве [[Уксусная кислота|уксусной кислоты]]. Муравьиную кислоту получают также гидролизом [[формамид]]а (~35 % от общего мирового производства); процесс состоит из нескольких стадий: карбонилирование [[метанол]]а, взаимодействие [[метилформиат]]а с безводным [[Аммиак|NH<sub>3</sub>]] и последующий [[гидролиз]] образовавшегося формамида 75%-ной [[Серная кислота|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]]. Иногда используют прямой гидролиз метилформиата (реакцию проводят в избытке воды или в присутствии третичного [[Амины|амина]]), [[Гидратация|гидратацию]] [[Монооксид углерода|СО]] в присутствии щелочи (кислоту выделяют из соли действием H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>), дегидрогенизацию СН<sub>3</sub>ОН в паровой фазе в присутствии [[катализатор]]ов, содержащих Cu, а также Zr, Zn, Cr, Mn, Mg и др. (метод не имеет промышленного значения).
+
В больших количествах муравьиная кислота образуется в качестве побочного продукта при жидкофазном окислении [[бутан]]а и легкой [[бензин]]овой фракции в производстве [[Уксусная кислота|уксусной кислоты]]. Муравьиную кислоту получают также гидролизом [[формамид]]а (~35 % от общего мирового производства).
  
 
== Применение ==
 
== Применение ==
В основном, муравьиную кислоту используют как консервирующий и антибактериальный агент при заготовке корма. Муравьиная кислота замедляет процессы гниения и распада, поэтому сено и силос, обработанные муравьиной кислотой, дольше сохраняются. Муравьиная кислота также используется в протравном крашении шерсти, для борьбы с паразитами в пчеловодстве, как [[растворитель]] в некоторых химических реакциях, как отбеливатель при дублении кожи и др{{Нет АИ|18|05|2009}}.
+
В основном, муравьиную кислоту используют как консервирующий и антибактериальный агент при заготовке корма. Муравьиная кислота замедляет процессы гниения и распада, поэтому сено и силос, обработанные муравьиной кислотой, дольше сохраняются. Муравьиная кислота также используется в протравном крашении шерсти, для борьбы с паразитами в пчеловодстве, как [[растворитель]] в некоторых химических реакциях, как отбеливатель при дублении кожи и др.
  
В лабораториях используют разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной [[Серная кислота|серной кислоты]], либо пропуская муравьиную кислоту над оксидом [[фосфор]]а P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, для получения [[Монооксид углерода|монооксида углерода]]. Схема реакции:
+
В лабораториях используют разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной [[Серная кислота|серной кислоты]], либо пропуская муравьиную кислоту над оксидом [[фосфор]]а.
: HCOOH →<small>(t, H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>)</small> H<sub>2</sub>O + CO↑</DIV>
 
  
 
== Производные муравьиной кислоты ==
 
== Производные муравьиной кислоты ==
 
Соли и эфиры муравьиной кислоты называют [[формиат]]ами. Важнейшим производным муравьиной кислоты является [[формальдегид]] (метаналь, муравьиный альдегид).
 
Соли и эфиры муравьиной кислоты называют [[формиат]]ами. Важнейшим производным муравьиной кислоты является [[формальдегид]] (метаналь, муравьиный альдегид).
 
{{Викисловарь|муравьиная кислота}}
 
  
 
== См. также ==
 
== См. также ==
Строка 202: Строка 40:
 
== Примечания ==
 
== Примечания ==
 
{{примечания}}
 
{{примечания}}
 
{{Одноосновные предельные карбоновые кислоты}}
 
  
 
[[Категория:Одноосновные предельные карбоновые кислоты]]
 
[[Категория:Одноосновные предельные карбоновые кислоты]]
Строка 210: Строка 46:
 
[[Категория:Производные метана]]
 
[[Категория:Производные метана]]
 
[[Категория:Продукция основного органического синтеза]]
 
[[Категория:Продукция основного органического синтеза]]
 
{{Link GA|de}}
 
 
[[ar:حمض الفورميك]]
 
[[bg:Мравчена киселина]]
 
[[bs:Metanska kiselina]]
 
[[ca:Àcid fòrmic]]
 
[[cs:Kyselina mravenčí]]
 
[[cy:Asid fformig]]
 
[[da:Myresyre]]
 
[[de:Ameisensäure]]
 
[[el:Μεθανικό οξύ]]
 
[[en:Formic acid]]
 
[[eo:Formika acido]]
 
[[es:Ácido fórmico]]
 
[[et:Metaanhape]]
 
[[eu:Azido formiko]]
 
[[fa:فرومیک اسید]]
 
[[fi:Muurahaishappo]]
 
[[fr:Acide méthanoïque]]
 
[[ga:Aigéad formach]]
 
[[he:חומצה פורמית]]
 
[[hr:Mravlja kiselina]]
 
[[hu:Hangyasav]]
 
[[id:Asam format]]
 
[[is:Maurasýra]]
 
[[it:Acido formico]]
 
[[ja:ギ酸]]
 
[[ko:폼산]]
 
[[la:Acidum formicum]]
 
[[lv:Skudrskābe]]
 
[[mk:Мравја киселина]]
 
[[nl:Mierenzuur]]
 
[[nn:Maursyre]]
 
[[no:Maursyre]]
 
[[pl:Kwas mrówkowy]]
 
[[pt:Ácido metanoico]]
 
[[qu:Sisi p'uchqu]]
 
[[ro:Acid formic]]
 
[[sh:Mravlja kiselina]]
 
[[sk:Kyselina mravčia]]
 
[[sl:Mravljinčna kislina]]
 
[[sr:Мравља киселина]]
 
[[su:Asam format]]
 
[[sv:Myrsyra]]
 
[[th:กรดฟอร์มิก]]
 
[[tr:Formik asit]]
 
[[uk:Мурашина кислота]]
 
[[vi:Axít formic]]
 
[[zh:甲酸]]
 

Текущая версия на 07:25, 7 августа 2011

Муравьиная кислота (систематическое наименование: метановая кислота) — первый представитель в ряду насыщенных одноосновных карбоновых кислот. Зарегистрирована в качестве пищевой добавки под обозначением E236.

Формула: HCOOH

Физические и термодинамические свойства

При нормальных условиях муравьиная кислота представляет собой бесцветную жидкость. Растворима в ацетоне, бензоле, глицерине, толуоле. Смешивается с водой, диэтиловым эфиром, этанолом.

Получение

  1. Как побочный продукт в производстве уксусной кислоты жидкофазным окислением бутана.
  2. Окисление метанола.
  3. Реакцией монооксида углерода с гидроксидом натрия. Это основной промышленный метод.
  4. Разложением глицериновых эфиров щавелевой кислоты. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.

Влияние на человека

Опасность муравьиной кислоты зависит от концентрации. Согласно, концентрация до 10 % обладает раздражающим эффектом, больше 10 % — разъедающим.

При контакте с кожей 100 %-ная жидкая муравьиная кислота вызывает сильные химические ожоги. Попадание даже небольшого её количества на кожу причиняет сильную боль, поражённый участок сначала белеет, как бы покрываясь инеем, потом становится похожим на воск, вокруг него появляется красная кайма. Кислота легко проникает через жировой слой кожи, поэтому промывание поражённого участка раствором соды необходимо произвести немедленно. Контакт с концентрированными парами муравьиной кислоты может привести к повреждению глаз и дыхательных путей. Случайное попадание внутрь даже разбавленных растворов вызывает явления тяжелого некротического гастроэнтерита.

Муравьиная кислота быстро перерабатывается и выводится организмом. Тем не менее, муравьиная кислота и формальдегид, образующиеся при отравлении метанолом, вызывают повреждение зрительного нерва и ведут к слепоте.

Химические свойства

Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства альдегидов, в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа.

Нахождение в природе

В природе муравьиная кислота обнаружена в хвое, крапиве, фруктах, едких выделениях пчел и муравьев.

В больших количествах муравьиная кислота образуется в качестве побочного продукта при жидкофазном окислении бутана и легкой бензиновой фракции в производстве уксусной кислоты. Муравьиную кислоту получают также гидролизом формамида (~35 % от общего мирового производства).

Применение

В основном, муравьиную кислоту используют как консервирующий и антибактериальный агент при заготовке корма. Муравьиная кислота замедляет процессы гниения и распада, поэтому сено и силос, обработанные муравьиной кислотой, дольше сохраняются. Муравьиная кислота также используется в протравном крашении шерсти, для борьбы с паразитами в пчеловодстве, как растворитель в некоторых химических реакциях, как отбеливатель при дублении кожи и др.

В лабораториях используют разложение жидкой муравьиной кислоты под действием горячей концентрированной серной кислоты, либо пропуская муравьиную кислоту над оксидом фосфора.

Производные муравьиной кислоты

Соли и эфиры муравьиной кислоты называют формиатами. Важнейшим производным муравьиной кислоты является формальдегид (метаналь, муравьиный альдегид).

См. также

Примечания