اسید فرمیک | Formic Acid

Description

اسید فرمیک (Formic acid) که با نام های متانوئیک اسید (Methanoic acid) و همچنین جوهر مورچه (Formic acid) نیز شناخته می شود، ساده ترین اسید کربوکسیلیک است که با فرمول شیمیایی HCOOH نمایش داده می شود.

این اسید بی رنگ و دارای بوی تند و زننده ای است که در طبیعت در نیش مورچه ها، زنبور ها و همچنین برگ گزنه یافت می شود. فرمیک اسید به طور گسترده ای در صنایع مختلف از جمله کشاورزی، کاغذ و نساجی، رنگ و رزین، داروسازی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

فرمول شیمیایی، ساختار مولکولی و خواص فیزیکی اسید فرمیک

اسید فرمیک یک اسید ضعیف است که با یون هیدروژن (H+) و آنیون فرمات (HCOO-) یونیزه می شود. این اسید در آب به خوبی حل می شود و محلول آن دارای pH بین 2.4 تا 3.7 است. فرمیک اسید یک مایع فرار است و نقطه جوش آن 100.8 درجه سانتی گراد است. این اسید سمی و خورنده است و تماس مستقیم آن با پوست یا چشم می تواند باعث سوختگی شدید شود.

به خوبی با آب و بیشتر حلال‌های آلی قطبی مخلوط می‌شود. در هیدروکربن‌ها هم تا حدی حل می‌شود. در فاز گازی و در هیدروکربن‌ها به صورت دیمرهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل شده‌اند.

در فاز گازی پیوند هیدروژنی میان مولکول‌های اسید فرمیک باعث انحراف از قانون گازهای ایده‌آل می‌شود. فرمیک اسید در حالت مایع و جامد شامل شبکه‌ای نامحدود از مولکول‌هایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند. بیشتر خواص فرمیک همانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد اما نمی‌تواند آسیل کلرید ایجاد کند.

در صورت تشکیل هر یک از این ترکیبات، تجزیه شده و مونواکسید کربن ایجاد می‌کنند. حرارت دادن CH2O2 باعث تجزیه آن بر Co می‌شود. فرمیک اسید به آسانی احیاء شده و به فرمالدئید تبدیل می‌شود.

متانوئیک اسید تنها کربوکسیلیک اسیدی است که توانایی شرکت در واکنش‌های افزایشی به همراه آلکن‌ها را دارد. اسید فرمیک و آلکن‌ها به آسانی باهم واکنش داده و استرهای فرمات ایجاد می‌کنند. متانوئیک اسید در حضور اسید سولفوریک و هیدروفلوئوریک اسید، در واکنش شرکت کرده و اسیدهای کربوکسیلیک بزرگ‌تر ایجاد می‌کند.

انواع فرمیک اسید

فرمیک اسید با فرمول شیمیایی HCOOH یک اسید آلی ساده است که در طبیعت در نیش مورچه ها، زنبور ها و همچنین برگ گزنه یافت می شود. این اسید به طور گسترده ای در صنایع مختلف از جمله کشاورزی، کاغذ و نساجی، رنگ و رزین، داروسازی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

فرمیک اسید بر اساس خلوص، گرید و کاربرد، به انواع مختلفی تقسیم می شود. در اینجا برخی از انواع آن آورده شده است:

1- اسید فرمیک صنعتی:

این نوع با خلوص 98% یا کمتر تولید می شود و برای کاربردهای صنعتی مانند کنترل آفات، تولید کاغذ و خمیر کاغذ و تولید رنگ و رزین استفاده می شود. این نوع معمولاً به صورت مایع یا جامد عرضه می شود.  دارای بوی تند و زننده ای است و باید با احتیاط استفاده شود.

2- اسید فرمیک آزمایشگاهی:

با خلوص 99% یا بالاتر تولید می شود و برای کاربردهای آزمایشگاهی مانند تهیه محلول ها و واکنش های شیمیایی استفاده می شود. معمولاً به صورت مایع یا جامد عرضه می شود. دارای بوی کمی کمتر از فرمیک اسید صنعتی است و می تواند برای کاربردهای آزمایشگاهی دقیق تر استفاده شود.

3- اسید فرمیک خوراکی:

این نوع اسید با خلوص 99.5% یا بالاتر تولید می شود و به عنوان یک نگهدارنده در غذاها و نوشیدنی ها استفاده می شود. به صورت مایع عرضه می شود. این نوع دارای بوی بسیار کمی است و برای استفاده در غذاها و نوشیدنی ها ایمن است.

تولید اسید فرمیک

فرمیک اسید معمولاً از طریق دو روش اصلی تولید می شود:

– تخمیر:

در این روش، گاز مونوکسید کربن (CO) در حضور باکتری های خاص تخمیر می شود تا اسید فرمیک تولید شود. این روش یکی از روش های قدیمی و ارزان تولید فرمیک است.

– سنتز شیمیایی:

در این روش، متانول (CH3OH) با برمیدوسدیم (NaBr) واکنش داده و اسید فرمیک تولید می شود. این روش نسبت به روش تخمیر پیچیده تر و گران تر است اما به طور گسترده ای در تولید  فرمیک اسید صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص شیمیایی

اسید فرمیک یک اسید ضعیف است که به راحتی یونیزه می شود اما به دلیل اندازه کوچک مولکول خود، خاصیت اسیدی بیشتری نسبت به سایر اسیدهای کربوکسیلیک نشان می دهد. این اسید همچنین یک ماده اکسید کننده و کاهش دهنده است که می تواند در واکنش های مختلفی شرکت کند.

اسیدیت و خاصیت خورندگی

اسید فرمیک یک اسید ضعیف است که pH آن در محلول آبی بین 2.4 تا 3.7 است. این اسید به دلیل خاصیت اسیدی خود می تواند باعث خوردگی فلزات و سایر مواد شود. همچنین تماس مستقیم فرمیک اسید با پوست یا چشم می تواند باعث سوختگی شدید شود.

واکنش پذیری فرمیک اسید

یک ماده شیمیایی بسیار واکنش پذیر است و می تواند در واکنش های مختلفی شرکت کند. برخی از واکنش های مهم عبارتند از:

اکسیداسیون:

می تواند توسط عوامل اکسید کننده قوی مانند پرمنگنات پتاسیم (KMnO4) اکسید شود تا دی اکسید کربن (CO2) تولید شود.

کاهش:

می تواند توسط عوامل کاهش دهنده قوی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH) کاهش یابد تا متانول (CH3OH) تولید شود.

ترکیب شدن با نمک ها:

اسید فرمیک می تواند با نمک های مختلف واکنش داده و ترکیبات نمکی مانند فرمات ها (HCOO-) تولید کند.

ترکیب های اسید فرمیک

فرمیک با عناصر و ترکیبات مختلف واکنش داده و ترکیبات مختلفی تولید کند. برخی از ترکیبات مهم  عبارتند از:

1. فرمات ها: فرمات ها نمک های فرمیک اسید هستند که فرمول عمومی RCOO- دارند. فرمات ها در بسیاری از کاربردهای صنعتی از جمله کشاورزی، کاغذ و نساجی و رنگ و رزین استفاده می شوند.
2. آنیلین فرمات: آنیلین فرمات یک ترکیب آلی است که فرمول عمومی C6H5NHCOO- دارد. این ترکیب به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های شیمیایی مختلف استفاده می شود.
3. متیل فرمات: متیل فرمات یک ترکیب آلی است که فرمول عمومی CH3COOCH3 دارد. این ترکیب به عنوان یک حلال و نگهدارنده در مواد غذایی و آرایشی استفاده می شود.

کاربرد های اسید فرمیک

فرمیک اسید یک ماده شیمیایی چند منظوره است و در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود. برخی از کاربردهای مهم  عبارتند از:

• کشاورزی:

برای کنترل آفات و علف های هرز، حفظ محصولات کشاورزی و همچنین تولید کود استفاده می شود.

• کاغذ و نساجی:

برای تولید کاغذ و خمیر کاغذ، رنگرزی و چاپ پارچه و همچنین ضدعفونی کردن الیاف پارچه استفاده می شود.

• رنگ و رزین:

برای تولید رنگ ها و رزین های مختلف، چسب ها و پوشش ها استفاده می شود.

داروسازی:

برای تولید داروها، لوازم آرایشی و همچنین مواد ضدعفونی کننده استفاده می شود.

• غذایی:

به عنوان یک نگهدارنده، طعم دهنده و همچنین عامل اسیدی در غذاها و نوشیدنی ها استفاده می شود.

• دامداری

این ماده بیشتر به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام استفاده می‌شود. پاشیدن مقداری از آن روی علف تازه خشک شده از فساد و پوسیدگی آن جلوگیری کرده و مواد مغذی آن را تا حد بالایی حفظ می‌کند. برای جلوگیری از فساد غذای زمستانی دام‌ها در مجتمع‌های بزرگ دامداری از این ماده استفاده می‌شود.

در مرغداری‌ها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای مرغ‌ها اضافه می‌شود. این ترکیب همچنین به مقدار ناچیز در صنعت نساجی و دباغی استفاده می‌شود. برخی از مشتقات آن مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبو کننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خطرات فرمیک اسید

اسید فرمیک یک ماده شیمیایی سمی و خورنده است و تماس مستقیم آن با پوست یا چشم می تواند باعث سوختگی شدید شود. همچنین استنشاق بخارات فرمیک اسید می تواند باعث تحریک ریه ها شود.

بیشترین خطر فرمیک اسید در تماس پوست یا چشم با مایع یا بخار غلیظ آن است. تماس پوست با مایع یا بخار آن باعث سوختگی شیمیایی می‌شود و در صورت تماس با چشم ممکن است باعث ایجاد آسیب‌های دائمی در چشم شود. تنفس بخار آن موجب تحریک و سوزش دستگاه نفسی می‌شود. از آنجا که ممکن است مقادیری CO در بخار این اسید موجود باشد باید در نگهداری، حمل و نقل و استفاده از آن نکات ایمنی کاملاً رعایت شود.

روش های خنثی سازی و درمان مسمومیت

در صورت تماس اسید فرمیک با پوست، ناحیه آسیب دیده را بلافاصله با آب فراوان بشویید. در صورت تماس با چشم، چشم ها را به مدت 15 دقیقه با آب فراوان بشویید و در صورت وجود لنز تماسی، آنها را خارج کنید. در صورت استنشاق بخارات فرمیک اسید، فرد را به هوای تازه منتقل کنید و در صورت بروز علائم تنفسی، به پزشک مراجعه نمایید.

خرید و فروش اسید فرمیک

کیمیا پارس شایانکار، عرضه کننده و صادرکننده انواع مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی است و محصولات خود را با کیفیت بالا و قیمت مناسب به مشتریان ارائه می‌دهد. شایانکار، اسید فرمیک را در انواع مختلف صنعتی، آزمایشگاهی و خوراکی عرضه می‌کند.

برای خرید اسید فرمیک از کیمیا پارس شایانکار، می‌توانید از طریق وب سایت این شرکت یا با تماس تلفنی با کارشناسان فروش اقدام کنید، کارشناسان فروش در اسرع وقت با شما تماس خواهند گرفت و هماهنگی‌های لازم را برای ارسال محصول انجام خواهند داد.