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甲酸是一種有機(jī)物,化學(xué)式為HCOOH,分子量46.03,俗名蟻酸,是最簡(jiǎn)單的羧酸。為無色而有刺激性氣味的液體。甲酸屬于弱電解質(zhì),但其水溶液中弱酸性且腐蝕性強(qiáng),能刺激皮膚起泡。通常存在于蜂類、某些蟻類和毛蟲的分泌物中。是有機(jī)化工原料,也用作消毒劑和防腐劑。
中文名:甲酸 外文名:Formic acid
別 名:蟻酸 化學(xué)式:HCOOH或CH2O2
分子量:46.03 CAS登錄號(hào):64-18-6
EINECS登錄號(hào):200-001-8 熔 點(diǎn):8.2 至 8.4 ℃
沸 點(diǎn):100.6 ℃ 密 度:1.22 g/cm3
外 觀:無色透明發(fā)煙液體,有強(qiáng)烈刺激性氣味 閃 點(diǎn):69 ℃
安全性描述:S45;S26;S23;S36/37/39 危險(xiǎn)性描述:R35
折射率:1.3714 溶解性能:溶于水、乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑
研究簡(jiǎn)史
甲酸最早由J. -L. 蓋-呂薩克用草酸分解制得。1855~1856年,M. 貝特洛用氫氧化鈉與一氧化碳直接制得甲酸鈉,T. 戈德-施密特最先用水解的方法從甲酸鈉制得甲酸。此法于1896年在歐洲開始用于工業(yè)生產(chǎn),至今小批量生產(chǎn)仍用此法。1980年,美國(guó)科學(xué)設(shè)計(jì)公司、伯利恒鋼鐵公司和利奧納德公司開發(fā)成功甲醇羰基化生產(chǎn)甲酸的方法,并已有年產(chǎn)甲酸20千噸的工廠投產(chǎn)。此外,甲酸也可由輕質(zhì)油氧化制醋酸的副產(chǎn)物中回收獲得。
物理性質(zhì)
能與水、乙醇、乙醚和甘油任意混溶,和大多數(shù)的極性有機(jī)溶劑混溶,在烴中也有一定的溶解性。
濃度高的甲酸溶液在冬天易結(jié)冰。
化學(xué)性質(zhì)
甲酸的酸性
甲酸是脂肪酸中唯一在羧基上連有氫原子的酸,氫原子斥電子力量遠(yuǎn)小于烴基,使羧基碳原子的電子密度比其他羧酸低,又因共軛效應(yīng)、羧基氧原子上的電子更偏向碳,所以甲酸的酸性,強(qiáng)于同系列中的其他羧酸。甲酸具有與大多數(shù)其他羧酸相同的性質(zhì),在通常情況下甲酸不會(huì)生成酰氯或者酸酐。甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系數(shù)(pKa)=3.75(at 20℃),1%甲酸溶液pH值為2.2。
應(yīng)用領(lǐng)域
甲酸是基本有機(jī)化工原料之一,廣泛用于農(nóng)藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。甲酸可直接用于織物加工、鞣革、紡織品印染和青飼料的貯存,也可用作金屬表面處理劑、橡膠助劑和工業(yè)溶劑。在有機(jī)合成中用于合成各種甲酸酯、吖啶類染料和甲酰胺系列醫(yī)藥中間體。具體分類如下:
1、醫(yī)藥工業(yè):可用于咖啡因、安乃近、氨基比林、氨茶堿、可可堿冰片、維生素B1、甲硝唑、甲苯咪唑的加工。
2、農(nóng)藥工業(yè):可用于粉銹寧、三唑酮、三環(huán)唑、三氨唑、三唑磷、多效唑、烯效唑、殺蟲醚、三氯殺螨醇的加工。
3、化學(xué)工業(yè):制造各種甲酸鹽、甲酰胺、季戊四醇、新戊二醇、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧大豆油酸辛酯、特戊酰氯、脫漆劑、酚醛樹脂的原料。
4、皮革工業(yè):用作皮革的鞣制劑、脫灰劑和中和劑。
5、橡膠工業(yè):用于天然橡膠凝聚劑的加工,橡膠防老劑的制造。
6、實(shí)驗(yàn)室制取CO?;瘜W(xué)反應(yīng)式:
8、檢定鈰、錸和鎢。檢驗(yàn)芳香族伯胺、仲胺和甲氧基。測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)晶的溶劑甲氧基。顯微分析中用作固定劑。
9、甲酸及其水溶液能溶解許多金屬、金屬氧化物、氫氧化物及鹽,所生成的甲酸鹽都能溶解于水,因而可作為化學(xué)清洗劑。甲酸不含氯離子,可用于含不銹鋼材料的設(shè)備的清洗。 [2]
10、用于調(diào)配蘋果、番木瓜、菠蘿蜜、面包、干酪、乳酪、奶油等食用香精及威士忌酒、朗姆酒用香精。在最終加香食品中濃度約為1~18 mg/kg [3] 。
11、其他:還可以制造印染媒染劑,纖維和紙張的染色劑、處理劑、增塑劑、食品保鮮、動(dòng)物飼料添加劑和還原劑等。