Language
Country/Area
No result found
Tính chất hóa học mạnh mẽ của axit fomic: Tại sao nó mạnh hơn axit axetic gấp mười lần?
Axit fomic, được biết đến trong khoa học là axit formic, là axit cacboxylic đơn giản nhất có công thức hóa học là HCOOH và cấu trúc H−C(=O)−O−H. Nó được tìm thấy rộng rãi trong động vật và thực vật, đặc biệt là ở một số loài côn trùng như kiến . Do tính chất hóa học mạnh mẽ của mình, axit formic đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học và có ứng dụng quan trọng trong tổng hợp công nghiệp.
Sự xuất hiện tự nhiên của axit formic
Trong tự nhiên, axit formic thường được tìm thấy trong khí thải của côn trùng, thực vật và rừng. Nhiều loài kiến, chẳng hạn như kiến thợ mộc, có khả năng phun chất phòng vệ chống lại kẻ thù lạ và một số ấu trùng côn trùng cũng có thể giải phóng axit formic khi bị đe dọa. Ngoài ra, nhiều loại trái cây và rau quả như dứa, táo và hành tây có chứa một lượng axit formic nhất định.
Lịch sử của axit formicNguồn gốc tự nhiên của axit formic là nọc côn trùng, khiến nó trở thành một loại hóa chất hấp dẫn.
Ngay từ thế kỷ 15, một số nhà giả kim đã nhận thấy rằng tổ kiến thải ra khí có tính axit. Năm 1671, nhà tự nhiên học người Anh John Ray lần đầu tiên thành công trong việc cô lập chất này. Theo thời gian, tầm quan trọng của axit formic trong tổng hợp hóa học dần được công nhận, đặc biệt là vào những năm 1960, khi các ứng dụng thương mại của axit này bắt đầu tăng lên vì nó được sản xuất với năng suất cao như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất axit axetic.
Tính chất hóa học của axit formic
Axit formic là chất lỏng không màu, có mùi hăng. Tính axit của nó mạnh hơn axit axetic khoảng mười lần, mang lại cho nó những tính chất khác nhau trong nhiều phản ứng hóa học. Axit formic có thể hòa tan trong nước và hầu hết các dung môi hữu cơ phân cực, và ít tan trong các dung môi có độ phân cực thấp. Ở thể khí, axit formic tồn tại dưới dạng một chất kết dính có liên kết hydro, trong khi ở trạng thái rắn, nó tạo thành một cấu trúc mạng vô hạn dựa trên liên kết hydro.
So với các axit cacboxylic khác, axit formic có khả năng phản ứng độc đáo và có thể trải qua phản ứng cộng với olefin.
Phản ứng hóa học và tổng hợp
Axit fomic có thể bị phân hủy bằng phản ứng tách nước và giải phóng cacbon monoxit và nước khi có mặt axit mạnh. Phương trình phân hủy của nó là HCO2H → H2O + CO. Phản ứng tự xúc tác của axit fomic cho phép nó nhanh chóng tạo thành hợp chất este trong dung dịch rượu. Những tính chất này làm cho axit formic thường được sử dụng trong quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ, bao gồm cả việc làm nguồn hydro trong các phản ứng hydro hóa.
Sản xuất axit formic trong công nghiệp
Hiện nay, năng lực sản xuất axit formic hàng năm trên toàn cầu là 720.000 tấn, chủ yếu từ Châu Âu và Châu Á. Hóa chất này có thể được tổng hợp bằng cách cho methanol phản ứng với carbon monoxide hoặc bằng cách thủy phân este formate, và quá trình sản xuất dựa vào các phản ứng hóa học được thực hiện với chất xúc tác nano. Hầu hết axit formic thương mại được bán ở nồng độ từ 85% đến 99% và đóng vai trò quan trọng trong một số ngành công nghiệp.
Nhiều công dụng của axit formic
Trong lĩnh vực nông nghiệp, axit formic được sử dụng rộng rãi như một chất bảo quản và kháng khuẩn cho thức ăn chăn nuôi, giúp kéo dài hiệu quả giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Nó cũng có thể đóng vai trò trong việc lưu trữ năng lượng và pin nhiên liệu như một nguồn hydro. Đồng thời, axit formic còn được sử dụng trong sản xuất da, thuốc nhuộm và sản phẩm làm sạch.
An toàn và Rủi ro
Mặc dù axit formic ít độc hơn nhưng vẫn có tính ăn mòn ở nồng độ cao. Theo nghiên cứu, chỉ số độc tính cấp tính của axit formic là 1,8 g/kg, điều này có nghĩa vẫn cần thận trọng khi tiếp xúc trực tiếp. Tiếp xúc lâu dài có thể gây tổn thương thận hoặc thậm chí là phản ứng dị ứng. Do đó, điều bắt buộc là bạn phải tuân thủ đúng các hướng dẫn an toàn khi xử lý hóa chất này.
Sức mạnh và phạm vi sử dụng rộng rãi của axit formic thật đáng kinh ngạc. Liệu nó có tiềm năng trở thành ngôi sao mới của ngành công nghiệp hóa chất trong tương lai không?
