اسید فرمیک "جوهر مورچه" ،ساده‌ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسیدها است. در طبیعت در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور یافت میشود. همچنین ترکیب عمده، ماده گزش‌زا در برگ گزنه‌است. ریشه لغوی فرمیک اسید از نام لاتینی مورچه (Formica) گرفته شده‌است. زیرا این ترکیب اولین بار از تقطیر توده‌ای مورچه بدست آمده است. نام های مترادف :اسید فرمیک ; متانوئیک اسید ; هیدروژن کربوکسیلیک اسید; فرمیلیک اسید ; جوهر مورچه ; formic acid
اسید فرمیک
ساختار شیمیایی فرمیک اسید به این صورت است که یک اتم هیدروژن به گروه کربوکسیلیک متصل شده است. ساختار شیمیایی اسید اسیتک نیز به همین شکل است با این تفاوت که به جای هیدروژن، یک گروه متیل به کربوکسیلیک متصل می شود.در آب، اتر، الکل و اکثر حلال های آلی قطبی کاملا محلول است. در هیدروکربن ها هم کمی حل می شود. اسید فرمیک هم در طبیعت یافت میشود وهم در آزمایشگاه ها سنتز میشود. در طبیعت در نیش و گزش حشراتی مانند مورچه و زنبور یافت میشود. این همان ترکیبی است که باعث ایجاد التهاب پس از نیش زنبور یا گزش مورچه میشود. این ماده بی رنگ ، ودارای بوی قوی است. هرچند در طبیعت حشرات از آن به عنوان سلاح در مقابل شکارچیان استفاده میکنند، انسان ها نیز به کاربردهای آن پی برده اند و هرروز از آن استفاده میکنند. اسید فرمیک 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 کخ شرکت کرده و اسیدهای کربوکسیلیک بزرگ‌تر ایجاد می‌کند.
مشخصات فنی
- نام شیمیایی : اسید فرمیک | Formic Acid
- فرمول شیمیایی :CH2O2
- دانسیته :1.22gr/Cm3
- نقطه جوش:100.8 °C
- نقطه ذوب:7-9 °C
- انحلال پذیری در آب: در آب حل میشود
- شکل ظاهری : بی رنگ ، سمی، خورنده
- گرید: صنعتی و آزمایشگاهی
ویژگیهای اسید فرمیک
- این ماده به آهستگی تجزیه شده و منوکسید کربن تولید می نماید .
- اسید فرمیک در تماس با بازهای قوی ، اسیدهای قوی و آلومینیوم شدیدا واکنش می دهد .
- در مواجهه با اکسید کننده های پر قدرت ، الکلها و پراکسید هیدروژن شدیدا واکنش داده و منفجر می شود.
- اسید فرمیک سبب خوردگی سرب ، آلومینیوم ، آهن و فولاد می گردد .البته در برابر فولاد ضد زنگ بی اثر می باشد
- در اثر تجزیه این ماده گرما و co2 ایجاد می شود.
کاربرد های اسید فرمیک
سنتز مواد شیمیایی و دارویی
- اسید فرمیک به عنوان مواد افزودنی صنایع غذایی ، در تولید کاتالیست آلومینیوم ، سنتز مواد دارویی همچون انسولین و کافئین، سنتز پنتا اریتریتول ، تولید روغن سویای اپوکسی شده بکار می رود.
- عمده ترین مصرف اسید فرمیک در جهان در زمینه سنتز مواد شیمیایی می باشد.
دباغی و تولید چرم
- در صنعت دباغی اسید فرمیک برای گندزدایی و خنثی کردن آهک در هنگام موزدایی پوست خام مصرف می شود
- در رنگرزی چرم نیز به عنوان یکنواخت کننده استفاده می شود.
خوراک دام
- به منظور تسهیل در هضم علوفه دام ها اسید فرمیک افزوده می شود.
- 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.
- در مرغداری‌ها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای مرغ‌ها اضافه میشود.
صنایع نساجی
- پایدار نمودن رنگ بر روی الیاف
- در رنگ آمیزی الیاف طبیعی و مصنوعی همچون پشم و نایلون.
- خنثی نمودن محلول قلیایی در هنگام شستشوی پارچه.
زنبورداری
- در زنبورداری از این ماده برای مقابله و از بین بردن کنه های موجود در کندو، خصوصا کنه واروا استفاده می شود.
- این ماده کنه واروا را به راحتی از بین می برد. قیمت مناسب، توانایی بالا در از بین کنه واروا و سایر کنه های موجود در کندوی زنبور عسل و از بین بردن کنه های موجود در لارو ها، از جمله دلایل محبوبیت این ماده در بین زنبورداران است.
- این ماده در عسل نفوذ نمیکند و در عسل نهایی بدست آمده اثری از خود به جا نمیگذارد.
صنایع غذایی
- اسید فرمیک به عنوان نگهدارنده (E236)در ذخیره سازی مواد غذایی مورد استفاده قرار میگیرد.
- این ترکیب به عنوان یک مانع فعالیت های مخرب اسید لاکتیک در این حوزه کاربری مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای دیگر
- به عنوان عامل تنظیم کننده PH در خنثی نمودن محیط قلیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
- برخی از مشتقات آن مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبوکننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- محصول جانبی فرآیند تولید دی متیل ترفتالات
- اسید فرمیک به عنوان یک منعقد کننده مخلوط لاتکس استفاده می شود.
- از این ماده هم در پاک کنندهای خانگی و هم پاک کنندهای صنعتی استفاده می شود.
- استفاده در آفت کشها و حشره کشها
تولید اسید فرمیک
اولین بار جان ری طبیعت شناس انگلیسی در سال ۱۶۷۱ این اسید را از تقطیر توده‌ای از مورچه‌های مرده، جدا کرد. اما سنتز شیمیایی آن اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی ژوزف گیلوساک از اسید هیدروسیانیک انجام گرفت. در سال ۱۸۵۵ شیمیدان فرانسوی دیگری به نام Marcellin berthelotاسید فرمیک را با استفاده از مونواکسید کربن سنتز کرد، شبیه روشی که امروزه مورد استفاده قرار میگیرد. در صنعت تولید ترکیبات شیمیایی ، فرمیک اسید به مدت طولانی به‌عنوان ترکیبی که بهره‌وری کمتری را داراست، تلقی می‌شد. قسمت عمده اسید فرمیک به‌عنوان محصول فرعی در تولید سایر ترکیبات شیمیایی ، مخصوصا اسید استیک تولید میشود. اما با روند رو به رشد استفاده آن در مواد نگهدارنده و آنتی باکتریال در غذای دام ، امروزه در صنعت به این منظور تولید میشود. وقتی متانول و منوکسید کربن در حضور یک باز قوی مانند منوکسید سدیم باهم واکنش می‌دهند، مشتقی از اسید فرمیک به نام متیل فرمات تولید میشود. این واکنش در فاز مایع در دمای درجه سانتیگراد و فشار 40atm انجام میشود. از هیدرولیز متیل فرمات ، اسید فرمیک ایجاد میشود.
نکات ایمنی اسید فرمیک
اشتعال
- دور از منابع اشتعال نگهداری شود. در برابر بارهای ساکن، محافظت شود. فیوم ها می توانند با هوا ترکیب شده و یک مخلوط انفجاری تشکیل دهند.
تماس با چشم
- باعث سوختگی چشم ها می شود . بخارات این ماده شدیدا” محرک هستند . حالت مایع ، میست و اسپری این ماده ( رقیق یا غلیظ ) باعث سوختگی شدید ، التهاب و صدمه به قرینه و کوری می شود .
- در صورت وقوع ،چشم های باز را برای چند دقیقه زیر آب جاری شستشو دهید. سپس با پزشک مشورت کنید.
خوردن
- به شدت مضر است . باعث تخریب بافتهای بدن می شود . سبب سوختگی ، جراحت و سوراخ شدن دستگاه گوارش می شود . نشانه های بیماری شامل احساس سوزش ، احساس درد ، اسهال خونی ، شوک ، افزایش ضربان نبض ، کاهش فشار خون ، اشکال در تنفس ، صدمات کلیوی و مرگ می باشد . این علائم در دوزهای بالای ۳۰ml مشاهده می گردند .
- در صورت خوردن: درمان پزشکی را دریافت کنید.
تماس با پوست
- باعث سوختگی پوست می شود . حالت مایع این ماده باعث سوختگی شدید همراه با ترک خوردگی ، قرمزی و جراحت های پوستی می گردد . جذب پوستی این ماده سبب ایجاد اثرات شدید سمی ، کاهش تنفس ، اشکال در بلع و حتی منجر به مرگ می گردد .
- در صورت مواجهه ی پوستی، فوراً پوست را به طور کامل با آب و صابون شسته و آب کشی کنید. فوراًً به پزشک مراجعه کنید.
تنفس
- استنشاق فرمیک اسید باعث خوردگی و تحریک سیستم تنفسی می شود بخارات این ماده هر چند رقیق ( ۱۵ ppm ) سبب ایجاد التهاب شدید همراه با تخریب سلولهای بویایی ، بینی ، سرفه و اشکال در تنفس می شود .این ماده حتی می تواند سبب شوک و مرگ نیز گردد .
- درصورت تنفس ،هوای تازه تامین کنید. در صورت نیاز، به مصدوم تنفس مصنوعی بدهید. او را گرم نگه دارید. فوراً به پزشک مراجعه کنید.
بسته‌بندی و نگهداری اسید فرمیک
ظروف را به صورت مهر و موم شده نگه داری کنید. ظروف به خوبی مهر و موم شده را در شرایط سرد و خشک انبار کنید. تحت گاز بی اثر خشک، ذخیره شود. این ماده به رطوبت حساس است. در برابر آب و رطوبت محافظت شود.دور از بازهای قوی انبار شود.
لینک های مرتبط :
