Hangyasav

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Hangyasav
Formic acid.svg FormicAcid.pdb.png
IUPAC-név Methanoic acid
Más nevek Hydrogen carboxylic acid
Formylic acid
Aminic acid
Kémiai azonosítók
CAS-szám 64-18-6
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet CH2O2
HCOOH
Moláris tömeg 46,0254 g/mol
Megjelenés színtelen folyadék
Sűrűség 1,22 g/mL, folyadék
Olvadáspont 8,4 °C
Forráspont 100,8 °C
Oldhatóság (vízben) elegyedik
Savasság (pKa) 3,75
Viszkozitás 1,57 cP (26 °C)
Veszélyek
EU osztályozás Maró (C)[1]
R mondatok R35[1]
S mondatok (S1/2), S23, S26, S45[1]
LD50 1100 mg/kg (patkány, szájon át)[2]
Rokon vegyületek
Rokon karbonsavak Ecetsav
Propionsav
Rokon vegyületek Formaldehid
Metanol
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A hangyasav a legegyszerűbb karbonsav. Képlete: CH2O2, vagy HCOOH.

A természetben megtalálható a hártyásszárnyú rovarok harapásaiban és csípéseiben, beleértve a méheket és a hangyákat, valamint fontos égési terméke az átlagtól eltérő üzemanyagú autóknak, amelyek metanollal működnek (vagy etanollal, ha vízzel szennyeződnek) és benzinnel vannak keverve. Nevét onnan kapta, hogy először hangyák desztillálásával jutottak hozzá. Bázisokkal képzett sóit és észtereit formiátnak (metanoátnak) hívják. A formiát ion képlete: HCOO.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fizikai tulajdonságai közül a legjellemzőbb, hogy csípős szagú és ízű, maró hatású folyadék. A hangyasav korlátlanul elegyedik vízzel, és sok poláris szerves oldószerben is oldódik, valamelyest a szénhidrogénekben is oldódik. Szénhidrogénekben és gázfázisban a hangyasav többnyire hidrogénkötésekkel összekapcsolódott dimerekből áll, semmint külön molekulákból. Gőzének viselkedése emiatt jelentősen eltér a tökéletes gázok törvénye alapján várttól. Folyékony és szilárd halmazállapotban a hangyasav a molekulák szinte végtelen hidrogénkötés-rendszerének hálózatából áll. A hangyasav sokban hasonlít a többi karbonsavra, de normál körülmények között nem képez savkloridot vagy savanhidridet. Hevítés vagy erős vízelvonószer (például tömény kénsav) hatására szén-monoxidra és vízre bomolhat. Mutatja az aldehidek némely redukciós reakcióját is. A karbonsavak közül egyedi az alkénekkel való addíciós reakciókészsége, amikor is hangyasav-észter keletkezik. Bizonyos savak jelenléte esetén azonban, beleértve a kénsavat és a hidrogén-fluoridot, a Koch-reakció egy változata megy végbe, a hangyasav az alkénre addíciónál, és nagyobb szénatomszámú karbonsav keletkezik.

Előállítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hangyasav nagy mennyiségben keletkezik más vegyületek, elsősorban az ecetsav előállításának melléktermékeként. Ez az előállítási mód azonban nem fedezi a mai hangyasav szükségletet. Metanol és szén-monoxid erős bázis jelenlétében végzett reakciójában egy hangyasav származék, metil-formiát keletkezik:

CH3OH + CO → HCOOCH3

Az iparban ezt a reakciót folyadék halmazállapotban, magas nyomáson hajtják végre. A szokásos reakciókörülmények 80 °C és 40,5 bar. A legtöbbször használt bázis a nátrium-metoxid. A metil-formiát hidrolízise hangyasavat eredményez:

HCOOCH3 + H2O → HCOOH + CH3OH

Ahhoz, hogy a metil-formiát közvetlen hidrolízise hatékony legyen, hatalmas mennyiségű víz szükséges, ezért egyes gyártók közvetett előállítási módszert alkalmaznak. A metil-formiátot ammóniával reagáltatva formamidot állítanak elő, és ezt kénsavval hidrolizálva kapnak hangyasavat:

HCOOCH3 + NH3 → HCONH2 + CH3OH
HCONH2 + H2O + ½H2SO4 → HCOOH + ½(NH4)2SO4

Ezzel a módszerrel is van probléma, főleg az ammónium-szulfáttól való megszabadulás. Ezért mostanában energiatakarékosabb utakat keresnek az első megoldáshoz.

Felhasználás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hangyasav fő felhasználása a közéletben tartósítószerként és antibakteriális anyagként történik. Szénára és takarmányra fecskendezve megállít bizonyos bomlási folyamatokat, megőrizve a tápanyagokat hosszabb ideig. Néha szalmonella baktérium megölésére is alkalmazzák.

Biztonság[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Óvni kell a szemet és a bőrt a folyékony halmazállapotú hangyasavtól, vagy annak tömény gőzétől. A bőrön égési nyomokat hagyhat, a szembe jutva pedig maradandó szemkárosodást okozhat. Belélegezve köhögést, égő érzést eredményezhet. Mivel szén-monoxid is jelen lehet a gáz halmazállapotában, mindig legyünk figyelmesek, ha nagyobb mennyiségű gáz halmazállapotú hangyasav közelében tartózkodunk. A hangyasavat a szervezet képes lebontani és kiválasztani, de már jegyeztek föl krónikus tüneteket. Állatkísérletek bizonyították, hogy mutagén, és közvetlen, nagy mennyiségű érintkezés máj- és vesekárosodást okozhat, vagy allergia alakulhat ki.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c A hangyasav (ESIS)
  2. A hangyasav vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2011. január 15. (JavaScript szükséges) (németül)
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Hangyasav témájú médiaállományokat.