nồi hơi metan.
Tính chất hóa học
Công thức hóa học của axit formic: HCOOH. Đây là một trong những đại diện đầu tiên của các hợp chất carbon đơn bazơ. Chất này lần đầu tiên được phân lập vào năm 1670 từ kiến rừng (đỏ). Trong môi trường tự nhiên, nó được tìm thấy trong nọc độc của ong, cây tầm ma và cây lá kim, chất tiết của sứa và trái cây.
Tính chất vật lý
Công thức racemic của axit metanoic: CH2O2. Chất này trong điều kiện bình thường có dạng chất lỏng không màu, hòa tan cao trong, axeton , toluen Và benzen . Khối lượng mol = 46,02 gam mỗi mol. Este (etyl ete và metyl ete) và muối metan được gọi là định dạng .
Tính chất hóa học
Dựa vào công thức cấu tạo của axit Formic, có thể rút ra kết luận về tính chất hóa học của nó. Axit formic có khả năng thể hiện các tính chất của axit và một số tính chất của aldehyd (phản ứng khử).
Ví dụ, khi axit formic bị oxy hóa, carbon dioxide sẽ được giải phóng tích cực. Chất này được dùng làm chất bảo quản (mã E236). Axit formic phản ứng với axit axetic (đậm đặc) và phân hủy thành cacbon monoxit và nước thông thường có tỏa nhiệt. Một hợp chất hóa học phản ứng với natri hydroxit . Chất này không tương tác với axit clohydric, bạc, natri sunfat, v.v.
Chuẩn bị axit formic
Chất này được hình thành như một sản phẩm phụ trong quá trình oxy hóa butan và sản xuất giấm . Nó cũng có thể thu được bằng cách thủy phân formamit Và metyl fomat (với lượng nước dư thừa); trong quá trình hydrat hóa CO với sự có mặt của bất kỳ chất kiềm nào. Phản ứng định tính để phát hiện axit metanoic có thể là một phản ứng đối với đại số . Vai trò của tác nhân oxy hóa có thể là dung dịch amoniac của oxit bạc và Cu(OH)2. Phản ứng gương bạc được sử dụng.
Ứng dụng của axit formic
Chất này được sử dụng làm chất kháng khuẩn và chất bảo quản khi chuẩn bị thức ăn để bảo quản lâu dài; sản phẩm làm chậm đáng kể quá trình phân hủy và thối rữa. Hợp chất hóa học được sử dụng trong quá trình nhuộm len; làm thuốc trừ sâu trong nghề nuôi ong; trong một số phản ứng hóa học nhất định (hoạt động như một dung môi). Trong ngành thực phẩm, sản phẩm được dán nhãn E236. Trong y học, axit được sử dụng kết hợp với (“pervomur” hoặc axit performanceic ) BẰNG sát trùng , để điều trị các bệnh về khớp.
hành động dược lý
Gây tê cục bộ, gây mất tập trung, chống viêm, kích thích cục bộ, cải thiện quá trình trao đổi chất của mô.
Dược lực học và dược động học
Axit metan khi bôi lên bề mặt biểu bì sẽ kích thích các đầu dây thần kinh của da và mô cơ, kích hoạt các phản ứng phản xạ đặc hiệu, kích thích sản sinh peptide thần kinh Và enkephalin . Điều này làm giảm độ nhạy cảm đau và tăng tính thấm của mạch máu. Chất kích thích quá trình giải phóng người họ hàng Và histamin , làm giãn mạch máu, kích thích quá trình miễn dịch.
Chỉ định sử dụng
Thuốc được dùng để xử lý các dụng cụ, thiết bị trước khi phẫu thuật. Chất này được sử dụng tại chỗ trong các dung dịch điều trị đau thấp khớp, viêm quanh khớp , poly- Và viêm một khớp .
Chống chỉ định
Sản phẩm không thể được sử dụng nếu có sự hiện diện, tại nơi sử dụng, nếu có vết thương và vết trầy xước trên da.
Điều chế axit cacboxylic
TÔI. Trong công nghiệp
1. Cách ly từ sản phẩm tự nhiên
(chất béo, sáp, tinh dầu và dầu thực vật)
2. Sự oxy hóa ankan:
2CH 4 + + 3O 2 t,kat→ 2HCOOH + 2H 2 O
axit metanformic
2CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 5O 2 t,kat,p→4CH 3 COOH + 2H 2 O
axit n-butaneacetic
3. Sự oxy hóa anken:
CH2 = CH2 + O2 t,kat→CH3COOH
etylen
VỚI H 3 -CH=CH 2 + 4[O] t,kat→ CH 3 COOH + HCOOH (axit axetic + axit formic )
4. Oxy hóa các chất đồng đẳng benzen (sản xuất axit benzoic):
C 6 H 5 -C n H 2n+1 + 3n[O] KMnO4,H+→ C 6 H 5 -COOH + (n-1)CO 2 + nH 2 O
5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 -COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O
axit toluenebenzoic
5. Thu được axit formic:
Giai đoạn 1: CO+NaOH t , P→HCOONa (natri formate – muối )
2 sân khấu: HCOONa + H 2 SO 4 → HCOOH + NaHSO 4
6. Điều chế axit axetic:
CH3OH+CO t,p→CH3COOH
Metanol
II. Trong phòng thí nghiệm
1. Thủy phân este:
2. Từ muối của axit cacboxylic :
R-COONa + HCl → R-COOH + NaCl
3. Hòa tan anhydrit axit cacboxylic trong nước:
(R-CO) 2 O + H 2 O → 2 R-COOH
4. Thủy phân kiềm các dẫn xuất halogen của axit cacboxylic:
III. Các phương pháp chung điều chế axit cacboxylic
1. Quá trình oxy hóa aldehyd:
R-COH + [O] → R-COOH
Ví dụ: Phản ứng “Gương bạc” hoặc phản ứng oxy hóa với đồng (II) hydroxit là phản ứng định tính của aldehyt
2. Oxy hóa rượu:
R-CH 2 -OH + 2[O] t,kat→ R-COOH + H 2 O
3. Thủy phân các hydrocacbon halogen hóa có chứa ba nguyên tử halogen trên một nguyên tử cacbon.
4. Từ xyanua (nitril) - phương pháp cho phép bạn tăng chuỗi carbon:
VỚI H 3 -Br + Na-C≡N → CH 3 -CN + NaBr
CH3-CN - metyl xyanua (axit axetic nitrile)
VỚI H 3 -CN + 2H 2 O t→ CH 3 COONH 4
axetat amoni
CH 3 COONH 4 + HCl → CH 3 COOH + NH 4 Cl
5. Cách sử dụng thuốc thử Grignard
R-MgBr + CO 2 →R-COO-MgBr H2O→ R-COOH + Mg(OH)Br
ỨNG DỤNG CỦA AXIT CARBOXYLIC
Axit formic– trong y học – cồn formic (dung dịch cồn 1,25% của axit formic), trong nuôi ong, tổng hợp hữu cơ, sản xuất dung môi và chất bảo quản; đóng vai trò là chất khử mạnh.
Axit axetic– trong công nghiệp thực phẩm và hóa chất (sản xuất xenlulo axetat, từ đó sản xuất sợi axetat, thủy tinh hữu cơ, màng; để tổng hợp thuốc nhuộm, thuốc và este). Trong gia đình như một chất tạo hương vị và chất bảo quản.
Axit butyric– để sản xuất các chất phụ gia tạo hương vị, chất làm dẻo và thuốc thử tuyển nổi.
Axit oxalic– trong ngành luyện kim (tẩy cặn).
Stearic C17H35COOH và lòng bàn tay axit C 15 H 31 COOH – làm chất hoạt động bề mặt, chất bôi trơn trong gia công kim loại.
Axit oleic C 17 H 33 COOH là thuốc thử tuyển nổi và chất thu gom để làm giàu quặng kim loại màu.
Đại diện cá nhân
axit cacboxylic bão hòa đơn chức
Axit formic
lần đầu tiên được phân lập vào thế kỷ 17 từ kiến rừng đỏ. Cũng được tìm thấy trong nước ép cây tầm ma. Axit formic khan là chất lỏng không màu, có mùi hăng và vị hăng, gây bỏng da. Nó được sử dụng trong ngành dệt may như một chất gắn màu để nhuộm vải, thuộc da và cũng cho các tổng hợp khác nhau.
Axit axetic
phổ biến rộng rãi trong tự nhiên - được tìm thấy trong chất bài tiết của động vật (nước tiểu, mật, phân) và thực vật (lá xanh). Nó được hình thành trong quá trình lên men, thối rữa, làm chua rượu, bia và được tìm thấy trong sữa chua và pho mát. Điểm nóng chảy của axit axetic khan là + 16,5°C, tinh thể của nó trong suốt như nước đá nên được gọi là axit axetic băng. Nó lần đầu tiên được nhà khoa học người Nga T. E. Lovitz thu được vào cuối thế kỷ 18. Giấm tự nhiên chứa khoảng 5% axit axetic. Tinh chất giấm được điều chế từ nó, dùng trong công nghiệp thực phẩm để bảo quản rau, nấm, cá. Axit axetic được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất cho các tổng hợp khác nhau.
Đại diện của axit cacboxylic thơm và không bão hòa
Axit benzoic
C 6 H 5 COOH là đại diện quan trọng nhất của axit thơm. Phân bố trong tự nhiên trong thế giới thực vật: trong dầu thơm, trầm hương, tinh dầu. Trong cơ thể động vật, nó được tìm thấy trong các sản phẩm phân hủy của các chất protein. Chất kết tinh này, điểm nóng chảy 122°C, dễ dàng thăng hoa. Nó hòa tan kém trong nước lạnh. Nó hòa tan tốt trong rượu và ether.
Axit chưa bão hòa chưa bão hòa với một liên kết đôi trong phân tử có công thức chung C n H 2 n -1 COOH.
Axit không bão hòa có trọng lượng phân tử cao
thường được các chuyên gia dinh dưỡng nhắc đến (họ gọi là chất không bão hòa). Phổ biến nhất trong số đó là oleic
CH 3 –(CH 2) 7 –CH=CH–(CH 2) 7 –COOH hoặc C 17 H 33 COOH. Nó là một chất lỏng không màu, cứng lại khi lạnh.
Axit không bão hòa đa có nhiều liên kết đôi đặc biệt quan trọng: chất linoleic
CH 3 –(CH 2) 4 –(CH=CH–CH 2) 2 –(CH 2) 6 –COOH hoặc C 17 H 31 COOH có hai liên kết đôi, linolenic
CH 3 –CH 2 –(CH=CH–CH 2) 3 –(CH 2) 6 –COOH hoặc C 17 H 29 COOH có ba liên kết đôi và hình nhện
CH 3 –(CH 2) 4 –(CH=CH–CH 2) 4 –(CH 2) 2 –COOH có bốn liên kết đôi; chúng thường được gọi là axit béo thiết yếu. Chính những axit này có hoạt tính sinh học lớn nhất: chúng tham gia vào quá trình vận chuyển và chuyển hóa cholesterol, tổng hợp tuyến tiền liệt và các chất quan trọng khác, duy trì cấu trúc của màng tế bào, cần thiết cho hoạt động của bộ máy thị giác và hệ thần kinh. và ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch. Sự thiếu vắng các axit này trong thực phẩm sẽ ức chế sự phát triển của động vật, ức chế chức năng sinh sản của chúng và gây ra nhiều bệnh khác nhau. Cơ thể con người không thể tự tổng hợp axit linoleic và linolenic mà phải nhận chúng từ thức ăn sẵn (như vitamin). Để tổng hợp axit arachidonic trong cơ thể, axit linoleic là cần thiết. Axit béo không bão hòa đa với 18 nguyên tử carbon ở dạng este glycerol được tìm thấy trong cái gọi là dầu khô - hạt lanh, cây gai dầu, cây anh túc, v.v. Axit linoleic C17H31COOH và axit linolenic C 17 H 29 COOH là một phần của dầu thực vật. Ví dụ, dầu hạt lanh chứa khoảng 25% axit linoleic và tới 58% axit linolenic.
Axit Sorbic Axit (2,4-hexadienoic) CH 3 –CH=CH–CH=CHCOOH thu được từ quả thanh lương trà (trong tiếng Latin – sorbus). Axit này là chất bảo quản tuyệt vời nên quả thanh lương trà không bị mốc.
Axit không bão hòa đơn giản nhất acrylic CH 2 = CHCOOH, có mùi hăng (theo tiếng Latin acris - hăng, hăng). Acrylate (ester của axit acrylic) được sử dụng để sản xuất thủy tinh hữu cơ và nitrile của nó (acrylonitrile) được sử dụng để sản xuất sợi tổng hợp.
Khi đặt tên cho các axit mới được phân lập, các nhà hóa học thường thoải mái phát huy trí tưởng tượng của mình. Vì vậy, tên tương đồng gần nhất của axit acrylic, croton
CH 3 – CH = CH – COOH, hoàn toàn không đến từ nốt ruồi mà đến từ thực vật Croton tiglium, từ dầu của nó đã được cô lập. Đồng phân tổng hợp của axit crotonic rất quan trọng - axit metacrylic CH 2 = C (CH 3) – COOH, từ este của nó (metyl metacryit), cũng như từ metyl acrylat, nhựa trong suốt được tạo ra - tấm mica.
Cacbon không bão hòa Axit có khả năng phản ứng cộng:
CH 2 = CH-COOH + H 2 → CH 3 -CH 2 -COOH
CH 2 =CH-COOH + Cl 2 → CH 2 Cl -CHCl -COOH
BĂNG HÌNH:
CH 2 =CH-COOH + HCl → CH 2 Cl -CH 2 -COOH
CH 2 = CH-COOH + H 2 O → HO-CH 2 -CH 2 -COOH
Hai phản ứng cuối cùng tiến hành trái với quy tắc Markovnikov.
Axit cacboxylic không bão hòa và các dẫn xuất của chúng có khả năng phản ứng trùng hợp.
Năm 1670, nhà thực vật học và động vật học người Anh John Ray (1627-1705) đã tiến hành một thí nghiệm bất thường. Anh ta đặt kiến rừng đỏ vào một cái bình, đổ nước vào, đun sôi và truyền một dòng hơi nước nóng qua bình. Quá trình này được các nhà hóa học gọi là chưng cất hơi nước và được sử dụng rộng rãi để cô lập và tinh chế nhiều hợp chất hữu cơ. Sau khi hơi nước ngưng tụ, Rey thu được dung dịch nước của một hợp chất hóa học mới. Nó được trưng bày và do đó được gọi là axit formic (tên hiện đại là metan). Tên của muối và este của axit metan - formate - cũng gắn liền với loài kiến (tiếng Latinh formica - "kiến").
Sau đó, các nhà côn trùng học - chuyên gia về côn trùng (từ tiếng Hy Lạp “entokon” - “côn trùng” và “logo” - “giảng dạy”, “từ”) xác định rằng con cái và kiến thợ có tuyến độc trong bụng tạo ra axit. Kiến rừng có khoảng 5 mg. Axit phục vụ như một vũ khí côn trùng để phòng thủ và tấn công. Hầu như không có người nào chưa từng bị chúng cắn. Cảm giác này rất gợi nhớ đến vết bỏng của cây tầm ma, vì axit formic cũng có trong những sợi lông mịn nhất của loại cây này. Khi chúng xâm nhập vào da, chúng sẽ vỡ ra và chất bên trong sẽ bị đốt cháy một cách đau đớn.
Axit formic cũng được tìm thấy trong nọc ong, lá thông, sâu tằm và với số lượng nhỏ nó được tìm thấy trong nhiều loại trái cây, cơ quan, mô, chất tiết của động vật và con người. Vào thế kỷ 19 axit formic (ở dạng muối natri) thu được một cách nhân tạo bằng tác dụng của carbon monoxide (II) với độ ẩm ở nhiệt độ cao: NaOH + CO = HCOONa. Ngược lại, dưới tác dụng của axit formic đậm đặc, nó phân hủy và giải phóng khí: HCOOH = CO + H 2 O. Phản ứng này được sử dụng trong phòng thí nghiệm để thu được chất tinh khiết. Khi muối natri của axit formic - natri formate - được đun nóng mạnh, một phản ứng hoàn toàn khác xảy ra: các nguyên tử cacbon của hai phân tử axit dường như được liên kết chéo và tạo thành natri oxalat - muối của axit oxalic: 2HCOONa = NaOOC- COONa + H2.
Một điểm khác biệt quan trọng giữa axit formic và các loại khác là nó, giống như Janus hai mặt, có cả tính chất của cả axit và axit: trong phân tử của nó, ở một “phía” bạn có thể thấy nhóm axit (carboxyl) -CO- OH, và mặt khác - cùng một nguyên tử carbon là một phần của nhóm aldehyd H-CO-. Do đó, axit formic khử bạc khỏi dung dịch của nó - nó tạo ra phản ứng “gương bạc”, đặc trưng của aldehyd, nhưng không phải đặc trưng của axit. Trong trường hợp axit formic, phản ứng này cũng bất thường, đi kèm với việc giải phóng carbon dioxide do quá trình oxy hóa axit hữu cơ (formic) thành axit vô cơ (cacbonic), không bền và bị phân hủy: HCOOH + [O] = HO-CO-OH = CO 2 + H 2 O.
Axit formic là loại axit cacboxylic đơn giản nhất và đồng thời mạnh nhất; nó mạnh hơn axit axetic mười lần. Khi nhà hóa học người Đức Justus Liebig lần đầu tiên thu được axit formic khan, hóa ra đây là một hợp chất rất nguy hiểm. Khi tiếp xúc với da, nó không chỉ gây bỏng mà còn hòa tan theo đúng nghĩa đen, để lại những vết thương khó lành. Như cộng tác viên của Liebig, Karl Vogt (1817-1895) nhớ lại, ông có một vết sẹo trên tay trong suốt quãng đời còn lại - kết quả của một “thí nghiệm” được thực hiện cùng với Liebig. Và không có gì đáng ngạc nhiên - sau đó người ta đã phát hiện ra rằng axit formic khan thậm chí còn hòa tan nylon, nylon và các polyme khác không lấy dung dịch loãng của các axit và kiềm khác.
Axit formic tìm thấy một ứng dụng bất ngờ trong việc sản xuất cái gọi là chất lỏng nặng - dung dịch nước trong đó ngay cả đá cũng không chìm. Các nhà địa chất cần những chất lỏng như vậy để tách khoáng chất theo mật độ. Bằng cách hòa tan kim loại trong dung dịch axit formic 90%, thu được thallium formate HCOOTl. Muối rắn này có thể không giữ kỷ lục về mật độ, nhưng nó nổi bật bởi độ hòa tan đặc biệt cao: 0,5 kg (!) Thallium formate có thể hòa tan trong 100 g nước ở nhiệt độ phòng. Đối với dung dịch nước bão hòa, khối lượng riêng thay đổi từ 3,40 g/cm 3 (ở 20 o C) đến 4,76 g/cm 3 (ở 90 o C). Dung dịch hỗn hợp thallium formate và thallium malonate, muối của axit malonic CH 2 (COOTl) 2, có mật độ thậm chí còn lớn hơn.
Khi những chất này được hòa tan (theo tỷ lệ 1:1 theo trọng lượng) trong một lượng nước tối thiểu, một chất lỏng có tỷ trọng duy nhất được hình thành: 4,324 g/cm 3 ở 20 o C và ở 95 o C, mật độ của dung dịch có thể tăng lên 5,0 g/cm3. Barite (spar nặng), thạch anh, corundum, malachit và thậm chí cả đá granit nổi trong dung dịch như vậy!
Axit formic có đặc tính diệt khuẩn mạnh. Do đó, dung dịch nước của nó được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm và khử trùng theo cặp hộp đựng thực phẩm (bao gồm cả thùng rượu) và tiêu diệt ve ong. Dung dịch nước-cồn yếu của axit formic (rượu formic) được sử dụng trong y học để cọ xát.
Tính chất vật lý và nhiệt động
Trong điều kiện bình thường, axit formic là chất lỏng không màu.
| Trọng lượng phân tử | 46,03 |
| điểm nóng chảy | 8,25°C |
| điểm sôi | 100,7°C |
| độ hòa tan | Hòa tan trong, |
| Mật độ ρ | 1,2196 g/cm³ (ở 20 °C) |
| Áp suất hơi | 120 (ở 50°C) |
| chỉ số khúc xạ | 1,3714
(hệ số khúc xạ nhiệt độ 3,8 10 -4, có giá trị trong khoảng nhiệt độ 10-30°C) |
| Entanpy tiêu chuẩn của sự hình thành ΔH | −409,19 kJ/mol (l) (ở 298 K) |
| Năng lượng Gibbs tiêu chuẩn của sự hình thành G | −346 kJ/mol (l) (ở 298 K) |
| Entropy tiêu chuẩn của sự hình thành S | 128,95 J/mol K (l) (ở 298 K) |
| Phân tử chuẩn C p | 98,74 J/mol K (l) (ở 298 K) |
| Entanpi nóng chảy ΔH pl | 12,72 kJ/mol |
| Entanpy sôi ΔH sôi | 22,24 kJ/mol |
| Nhiệt cháy -ΔH° 298 (chất cuối cùng CO 2, H 2 O) | 254,58 kJ/mol |
| Số mol H 2 O trong 1 mol HCOOH | m, mol HCOOH trên 1 kg H 2 O | -ΔH m , kJ/mol |
|---|---|---|
| 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 |
Biên lai
1. Là sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất quá trình oxy hóa pha lỏng.
Đây là phương pháp công nghiệp chính, được thực hiện qua hai giai đoạn: giai đoạn đầu tiên, carbon monoxide dưới áp suất 0,6-0,8 MPa được đưa qua natri hydroxit được đun nóng đến 120-130°C; ở giai đoạn thứ hai, natri formate được xử lý và sản phẩm được chưng cất chân không.
Sự an toàn
Axit formic là axit béo nguy hiểm nhất! Không giống như các axit vô cơ như axit sulfuric, nó dễ dàng thẩm thấu vào lớp mỡ của da; việc rửa vùng bị ảnh hưởng bằng dung dịch soda phải được thực hiện ngay lập tức!
Axit formic, ngay cả khi tiếp xúc với một lượng nhỏ, cũng gây đau đớn rất nặng; vùng bị ảnh hưởng đầu tiên chuyển sang màu trắng, như thể được bao phủ bởi sương giá, sau đó trở nên giống như sáp và xuất hiện đường viền màu đỏ xung quanh. Sau một thời gian, cơn đau giảm dần. Các mô bị ảnh hưởng biến thành lớp vỏ dày tới vài mm, quá trình lành vết thương chỉ xảy ra sau vài tuần.
Hơi từ một vài giọt axit formic bị đổ có thể gây kích ứng nghiêm trọng cho mắt và hệ hô hấp.
Tính chất hóa học
: 1.772·10 -4.
Ngoài tính axit, axit formic còn thể hiện một số tính chất, đặc biệt là tính khử. Đồng thời, nó bị oxy hóa thành carbon dioxide. Ví dụ:
2KMnO 4 + 5HCOOH + 3H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5CO 2 + 8H 2 O
Khi đun nóng với các chất khử nước mạnh (H 2 SO 4 (conc.) hoặc P 4 O 10) biến thành
Axit formic hiệu quả hơn các phương pháp khác trong việc loại bỏ băng khỏi đường băng và lòng đường mà không gây hại cho môi trường.
Thiên nhiên là nhà sản xuất lớn nhất
Kiến và sứa sử dụng chất này để tự bảo vệ và lấy thức ăn. Nhiều người đã nhiều lần trải nghiệm trực tiếp tác dụng của nó khi vô tình chạm vào lá cây tầm ma. Chúng ta đang nói về axit formic, một chất lỏng có mùi hăng, có nguồn gốc tự nhiên đã thu hút sự chú ý của con người trong nhiều thế kỷ.
Axit cacboxylic đơn giản nhất này lần đầu tiên được nhà tự nhiên học người Anh John Ray phân lập ở dạng nguyên chất vào năm 1671. Ông đặt kiến rừng đỏ vào bình thủy tinh đựng nước, đun sôi bình và trong quá trình chưng cất thu được, ông phát hiện ra một chất lỏng có tính axit mà ông gọi là axit formic. Sự tổng hợp thành công đầu tiên trong phòng thí nghiệm của chất này có từ năm 1855. Nó được thực hiện bởi nhà hóa học người Pháp Marcelin Berthelot. BASF bắt đầu quan tâm đến axit formic vào những năm 1920 và bắt đầu sản xuất quy mô lớn vào năm 1935, sau khi sản phẩm này trở thành nhu cầu trong nhiều ngành công nghiệp.
Hiện nay, axit formic là một hóa chất được sử dụng rộng rãi. Tiến sĩ Tatiana Levy, Giám đốc Đổi mới tại BASF Middles, gọi đây là “một sản phẩm thực sự linh hoạt”. Axit formic đã được sử dụng thành công trong nhiều lĩnh vực trong nhiều thập kỷ. Vì vậy, nó được sử dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi (làm chất bảo quản), trong sản xuất da và dệt may, cũng như là một thành phần của dung dịch khoan trong quá trình phát triển các mỏ dầu. Tiến sĩ Levy cho biết thêm: “Ngoài ra, với sự hợp tác chặt chẽ với khách hàng, chúng tôi không ngừng tìm kiếm những ứng dụng mới cho axit formic”.
Muối axit formic
Formate, được sử dụng làm thuốc thử để loại bỏ băng và tuyết vào mùa đông, đắt hơn muối và chất chống trượt (sỏi hoặc cát). Tuy nhiên, sự khác biệt sẽ trở nên ít đáng kể hơn khi tính đến tất cả các chi phí tiếp theo. Do đó, muối (natri clorua) phá vỡ chế độ nước và cân bằng chất dinh dưỡng trong đất, đồng thời dẫn đến ăn mòn các bộ phận cấu trúc của tòa nhà, mặt đường và cầu. Hiệu quả của các chất chống trượt đang gây tranh cãi vì chúng gây ô nhiễm môi trường đô thị và tốn nhiều công sức để dọn dẹp. Ngược lại, muối axit formic thân thiện với môi trường và có hoạt tính ăn mòn thấp; chúng bảo vệ đường và vỉa hè khỏi tuyết và băng một cách đáng tin cậy (không có tác dụng phụ không mong muốn). Đồng thời, không cần phải tốn thêm chi phí liên quan đến việc trồng lại cây cối và cây bụi cũng như sửa chữa các tòa nhà.
Xử lý khu vực sân bay bằng format
Các sân bay châu Âu đang chống đóng băng bằng hóa chất Tiến sĩ Levy giải thích: “Muối axit formic đã được sử dụng trong hơn một thập kỷ để loại bỏ băng khỏi đường băng sân bay và đường lăn”. Việc bổ sung các muối này, còn được gọi là formate, đảm bảo nước không bị đóng băng khi nhiệt độ giảm xuống 0°C. Tùy thuộc vào nồng độ của chất khử băng, điểm đóng băng có thể được đưa đến −50 o C, khác biệt đáng kể so với nhiệt độ môi trường. Theo đó, formate nhanh chóng loại bỏ lớp băng mỏng và ngăn chặn hiệu quả sự lắng đọng tuyết cũng như hình thành lớp băng mới trên đường băng. Hơn nữa, những chất này không gây nguy hiểm cho môi trường. “Muối của axit formic cùng với nước tan chảy có thể chảy vào cống, nhưng tác hại từ chúng (so với các chất khử băng khác) có thể rất nhỏ - do khả năng phân hủy sinh học của formate, trong đó tiêu thụ một lượng rất nhỏ oxy, ” Tatyana Levi nhấn mạnh.
Dịch vụ dọn tuyết tại Sân bay Zurich đã sử dụng format từ năm 2005. Hans-Peter Moll, người chịu trách nhiệm bảo trì sân bay tại Sân bay Zurich, giải thích: “Chúng tôi đặt kỳ vọng rất cao vào các thiết bị khử băng đáng tin cậy, thân thiện với môi trường”. – Điều cần thiết là các hợp chất này phải phản ứng nhanh với băng trên đường băng và đường lăn, có tuổi thọ cao, kết hợp tốt với các vật liệu khác và không gây hại. Kinh nghiệm của chúng tôi cho thấy muối axit formic vượt trội hơn bất kỳ chất khử băng nào khác dựa trên các tiêu chí này.”
Các dịch vụ của thành phố đang ngày càng quan tâm đến các định dạng
Kinh nghiệm tích cực của các sân bay trong việc sử dụng formate làm thiết bị khử băng thay thế đã thu hút sự quan tâm của chính quyền thành phố. Các dịch vụ dọn tuyết ở Scandinavia, Thụy Sĩ và Áo sử dụng các hóa chất này để loại bỏ băng khỏi đường bộ, đường dành cho xe đạp và vỉa hè ở những nơi cần được chăm sóc thêm (ví dụ: đại lộ rợp bóng cây hoặc khu vực lịch sử). Ở Basel, tuyết đã được dọn sạch khỏi bề mặt nhân tạo của các đấu trường thể thao theo cách tương tự trong nhiều năm. Trong trường hợp này, đầu tiên việc làm sạch được thực hiện một cách cơ học, sau đó lớp tuyết mỏng còn lại sẽ được làm tan chảy bằng cách sử dụng formate. Nhờ tác dụng chống đóng băng hiệu quả, có thể nhanh chóng đưa sân về trạng thái thích hợp cho các cuộc thi đấu thể thao. “Chúng tôi rất ấn tượng trước khả năng phân hủy sinh học của muối axit formic ở nhiệt độ thấp. Vì vậy, chúng không tạo ra trở ngại cho vận động viên trong quá trình thi đấu. Ngoài ra, các bề mặt nhân tạo và thiết bị thể thao (bóng, vợt, tạ, lưới) ít bị hư hại hơn và được bảo quản tốt hơn trong thời kỳ mùa đông trong trường hợp sử dụng định dạng để loại bỏ tuyết và băng,” Eric Hardman, người chịu trách nhiệm về điều kiện thể thao, tóm tắt. cơ sở vật chất ở Basel.
Điều đáng chú ý là những người dẫn đầu tuyệt đối trong việc sản xuất axit formic là động vật và thực vật, chúng cùng nhau tạo ra lượng chất này lớn hơn tất cả các doanh nghiệp công nghiệp hóa chất cộng lại.