<ص>
حمض الفورميك، المعروف علميًا باسم حمض الفورميك، هو أبسط حمض كربوكسيلي له الصيغة الكيميائية HCOOH والبنية H−C(=O)−O−H. يوجد على نطاق واسع في الحيوانات والنباتات، وخاصة في بعض الحشرات مثل النمل. . بفضل خصائصه الكيميائية القوية، يلعب حمض الفورميك دورًا مهمًا في العمليات البيولوجية وله تطبيقات مهمة في التركيب الصناعي.
التواجد الطبيعي لحمض الفورميك
<ص>
في الطبيعة، يوجد حمض الفورميك عادة في انبعاثات الحشرات والنباتات والغابات. تستطيع العديد من أنواع النمل، مثل النمل النجار، رش دفاعات ضد الأعداء الأجانب، كما يمكن لبعض يرقات الحشرات أيضًا إطلاق حمض الفورميك عندما تشعر بالتهديد. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي العديد من الفواكه والخضروات، مثل الأناناس والتفاح والبصل، على كمية معينة من حمض الفورميك.
المصدر الطبيعي لحمض الفورميك هو سم الحشرات، مما يجعله مادة كيميائية رائعة.
تاريخ حمض الفورميك
<ص>
وفي وقت مبكر من القرن الخامس عشر، لاحظ بعض الكيميائيين أن أعشاش النمل تطلق غازات حمضية. وفي عام 1671، نجح عالم الطبيعة الإنجليزي جون راي لأول مرة في عزل هذه المادة. مع مرور الوقت، تم الاعتراف تدريجيا بأهمية حمض الفورميك في التركيب الكيميائي، وخاصة في ستينيات القرن العشرين، عندما بدأت تطبيقاته التجارية في الازدياد حيث تم إنتاجه بكميات كبيرة كمنتج ثانوي لإنتاج حمض الأسيتيك.
الخصائص الكيميائية لحمض الفورميك
<ص>
حمض الفورميك هو سائل عديم اللون ذو رائحة نفاذة. حموضتها أقوى بحوالي عشر مرات من حمض الأسيتيك، مما يمنحها خصائص مختلفة في التفاعلات الكيميائية المختلفة. حمض الفورميك قابل للامتزاج مع الماء ومعظم المذيبات العضوية القطبية، وقابل للذوبان بشكل طفيف في المذيبات منخفضة القطبية. في الطور الغازي، يوجد حمض الفورميك على شكل ثنائي مرتبط برابطة هيدروجينية، بينما في حالته الصلبة يشكل بنية شبكية لا نهائية تعتمد على الروابط الهيدروجينية.
مقارنة بأحماض الكربوكسيلية الأخرى، يتمتع حمض الفورميك بتفاعلية فريدة ويمكنه الخضوع لتفاعلات إضافة مع الأوليفينات.
التفاعلات الكيميائية والتخليق
<ص>
يمكن تحلل حمض الفورميك عن طريق تفاعلات الجفاف وإطلاق أول أكسيد الكربون والماء في وجود حمض قوي. معادلة تحلله هي HCO2H → H2O + CO. إن التفاعل التحفيزي الذاتي لحمض الفورميك يجعله قادرًا على تكوين مركبات إسترية بسرعة في محلول الكحول. هذه الخصائص تجعل حمض الفورميك يستخدم على نطاق واسع في تركيب المركبات العضوية، بما في ذلك كمصدر للهيدروجين في تفاعلات الهدرجة.
الإنتاج الصناعي لحامض الفورميك
<ص>
في الوقت الحاضر، تبلغ الطاقة الإنتاجية العالمية السنوية لحامض الفورميك 720 ألف طن، معظمها من أوروبا وآسيا. يمكن تصنيع المادة الكيميائية عن طريق تفاعل الميثانول مع أول أكسيد الكربون أو عن طريق تحلل إسترات الفورمات، وتعتمد عملية الإنتاج على التفاعلات الكيميائية التي تتم باستخدام المحفزات النانوية. يتم بيع معظم حمض الفورميك التجاري بتركيزات تتراوح بين 85% و99% ويلعب دورًا مهمًا في العديد من الصناعات.
الاستخدامات المتعددة لحمض الفورميك
<ص>
في المجال الزراعي، يتم استخدام حمض الفورميك على نطاق واسع كمواد حافظة ومضادة للبكتيريا للأعلاف، مما يزيد بشكل فعال من القيمة الغذائية للأعلاف. ويمكن أن تلعب أيضًا دورًا في تخزين الطاقة وخلايا الوقود كمصدر للهيدروجين. وفي الوقت نفسه، يتم استخدام حمض الفورميك أيضًا في إنتاج الجلود والأصباغ ومنتجات التنظيف.
السلامة والمخاطر
<ص>
على الرغم من أن حمض الفورميك أقل سمية، إلا أنه لا يزال يسبب التآكل في تركيزات عالية. وبحسب الأبحاث فإن مؤشر السمية الحادة لحمض الفورميك هو 1.8 جرام/كجم، مما يعني أن الحذر لا يزال ضروريا في حالة الاتصال المباشر. قد يؤدي التعرض الطويل الأمد إلى تلف الكلى أو حتى حدوث تفاعلات حساسية. لذلك، فمن الضروري اتباع إرشادات السلامة المناسبة عند التعامل مع هذه المادة الكيميائية.
<ص>
إن قوة حمض الفورميك ونطاق استخداماته الواسع أمر مذهل. فهل لديه القدرة على أن يصبح نجمًا جديدًا في صناعة الكيماويات في المستقبل؟