Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

Вещество, которое было обнаружено в XVII в. и выделяется при укусе соответствующего насекомого, называется муравьиная кислота. Позже исследователь Джон Рейем выяснил, что реагент встречается также в некоторых растениях, фруктах и теле человека (выделяется вместе с потом). Нельзя назвать открытие прорывом, но все же оно помогло продвинуться дальше некоторым химическим и медицинским направлениям.

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

Понятие и определение

НСООН — формула муравьиной кислоты. Относится к карбоксильной группе. Является биогенным веществом, поскольку получается двумя способами:

  • Синтетически. Вырабатывается в медицинских лабораториях с использованием метана. Первым синтезировавшим ее стал французский химик Джозеф Люссак.
  • Живыми организмами. Естественный процесс, вырабатывается преимущественно для поддержания защитных функций.

Не имеет ярко выраженного воздействия на кожный покров человека. Тем не менее является кислотой, поэтому легкое жжение все-таки будет испытываться. Внешне вещество прозрачной бесцветной жидкостью с кислым запахом и вкусом. Состояние наблюдается при нормальных условиях. Изменение температуры влияет и на видовые характеристики.

Основные свойства

Свойства муравьиной кислоты нельзя недооценивать. Несмотря на то что она характеризуется простейшим соединением, принимает участие в обменных процессах человека и животных. Физические параметры:

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

  • Внешний вид — бесцветная жидкость;
  • Молярная масса — 46,025г/моль;
  • Константа диссоциации — 1,772⋅0,0001;
  • Температура кипения — 100,7 г градусов.

В природе кислота встречается в разбавленном виде, концентрация составляет 10−15%. Но при 100% (можно достичь в химической лаборатории) начинает разъедать кожу в считаные секунды. К химическим свойствам относят:

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

  • При смешивании с основаниями и солями образуются формиаты;
  • Нагревание со спиртом способствует получению сложного эфира;
  • Окисляется калием, как угольная кислота;
  • Очень горючая, взрывоопасная. Степень и очаги поражения зависят от концентрации и количества вещества;
  • Выделяет оксид углерода при контакте с серной кислотой;

Благодаря уникальным химическим свойствам, кислота нашла широкое применение. В современности невозможно найти такую отрасль или сферу производства, где бы обошлись без нее. Существует также суточная норма потребления вещества, необходимая для стабильного и нормального функционирования организма. Поскольку она присутствует во многих продуктах, достичь таковой не составит труда.

Способы получения

В природе наблюдается естественное получение муравьиной кислоты. Ферменты берут у насекомых. Но она содержится и в растениях:

  • яблоки;
  • клубника;
  • малина;
  • папайя;
  • авокадо;
  • крапива.

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

Также вещество выделяется некоторыми животными и насекомыми. Например, оно генерируется пчелами в процессе строительства домиков для молодых особей. Сами муравьи пользуются кислотой для защиты, а также чтобы перегрызть крупные предметы, которые они используют в качестве заготовок на зиму, строительства муравейника.

В химических лабораториях синтезировать можно несколькими методами. Наиболее распространенный — побочное вещество при производстве уксуса. Атомы бутана окисляются, будучи в жидкой фазе, и происходит расщепление на два элемента — основной и второстепенный. Также есть другие способы искусственного получения:

  • воздействие щелочью на углерод;
  • нагрев щавелевой кислоты с глицерином;
  • омыливание синильной кислоты.

В промышленности тоже добывается рассматриваемое вещество. Используется метод соединения монооксида углерода с едким натром. Образуется формиат натрия, который впоследствии легко перевести в муравьиную кислоту. Остальные способы синтеза не получили широкого распространения.

Области применения

Благодаря многочисленным положительным качествам, применение муравьиной кислоты распространяется почти на все области человеческой деятельности. Подробная картина представлена в таблице.

Отрасль Как используется
Медицина Обезболивающее вещество наружного действия
Сельскохозяйственная сфера Являясь отличным природным консервантом, позволяет продлить сроки хранения кормов для животных. Замедляется гниение, поэтому вещество добавляется преимущественно в сено, силос и другие растительные заготовки
Химическая промышленность Представляет собой легкий растворитель, способный взаимодействовать с разными составами
Текстиль Окрашивает шерсть и некоторые другие натуральные дорогостоящие материалы
Пищевая промышленность Натуральный безвредный консервант
Пчеловодство, пасека Отпугивает паразитов, способных навредить взрослым и молодым особям, испортить соты или уменьшить производство меда

Узкопрофильное использование

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

Отдельные отрасли не представляют своего существования без муравьиной кислоты. Ее реакция, молекулярная плотность и уникальная кислотность не имеют сравнения. Поэтому некоторые промышленные сферы используют вещество несколькими разными способами. К примеру, в пищевом производстве она является не только хорошим консервантом. Обладая отличными дезинфицирующими свойствами, позволяет подготовить емкости к дальнейшему применению.

В медицине элемент является отличным антисептиком. Однако спектр его действия этим не ограничивается. При правильной концентрации может использоваться другими способами:

  • Улучшает обменные процессы на поверхности кожи.
  • Положительно сказывается на питании тканей.
  • Расширяет сосуды, чтобы лекарственные препараты начали действовать быстрее и эффективнее.

При этом возможности для лечения открываются широкие. Вещество хорошо себя проявило в устранении синяков, борьбе с грибковыми заболеваниями, варикозным расширением вен. Его используют для очищения поверхности кожи и избавления от угревой сыпи, поэтому оно востребовано и в косметологии. Противопоказание только одно — не стоит наносить на открытое повреждение, поскольку продукт быстро разъест чувствительные ткани, даже при минимальной концентрации.

Химические реакции

Если рассматривать применение не в быту, область существенно расширяется. Химическое использование продукта несколько иное. Задействуются разные реакции, чтобы синтезировать производные:

Муравьиная кислота — формула, свойства, получение и применение

  • Уникальная особенность вещества в том, что помимо кислотных свойств у него имеются также и альдегидные. При окислении образует углекислый газ.
  • Процесс нагревания приводит к структурному разложению на воду и углерод.
  • Наблюдается отличное взаимодействие с аммиачным раствором серебряного оксида. При этом серебро выводится, как самостоятельный элемент. Такая реакция называется «зеркалом».
  • Взаимодействует с гидроксидом меди, образуя на выходе углекислый газ, оксид металла и воду.

Состоит из атомов углерода, водорода и кислорода. Реагирует на разные воздействия очень остро, поэтому можно быстро получить совершенно новое вещество или отдельный элемент. Исходя из названия, наблюдается опасность, если концентрация превосходит 10%.

Гидролиз — реакция, направленная на элемент и воду. Взаимодействие с кислотами является обратимым процессом. Т. е. концентрацию можно поднять после разбавления, но в лабораторных условиях и с использованием специального оборудования. Без катализаторов действие слабое и медленное, с ними ускоряется до нескольких секунд. Взглянув на уравнения, можно наблюдать разносторонние изменения (как растворение, так и концентрирование).

У муравьиной кислоты есть множество гомологов. Это элементы с аналогичной цепочкой, но измененным количеством атомов углерода. Среди них ближайшие:

  • уксусная;
  • пропионовая;
  • масляная;
  • валериановая;
  • капроновая.

Дегидратация представляет собой процесс получения чистого оксида углерода. Происходит естественным образом, но реакция сильно замедлена. Чтобы ускорить процесс, обработка в лабораториях осуществляется совместно с серной кислотой — в нее постепенно влияют вещество.

Беликова Ирина

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Оцените автора
Добавить комментарий

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector