甲酸(化学式:HCOOH),也被称为蚁酸,是羧酸之一,具有广泛的工业用途和独特的化学性质。它是一种无色透明液体,具有刺激性气味,分子量为46.03,沸点约100℃,易溶于水和大多数有机溶剂。
化学性质
甲酸是一种弱酸,但在羧酸中酸性较强,其离解常数为2.1×10⁻⁴。它具有还原性,能发生银镜反应,并且在加热条件下可分解为一氧化碳和水。甲酸还能与强碱反应生成甲酸盐。
制备方法
甲酸的制备方法多样。实验室中,可以通过甘油与草酸反应制得。工业上,常见的制备方法包括:
一氧化碳与氢氧化钠反应生成甲酸钠,再用硫酸酸化得到甲酸。
甲醇氧化法。
甲醛氧化法。
氰化氢水解法。
此外,无水甲酸可通过甲酸与硼酸蒸馏或与碳酸铅反应等方法制备。
用途
甲酸是一种重要的有机化工原料,广泛应用于多个领域:
化工领域:用于生产甲酸盐、甲酸酯、橡胶防老剂、酚醛树脂等。
皮革工业:作为鞣革剂、脱灰剂和中和剂。
橡胶工业:用于天然橡胶凝聚剂和橡胶防老剂的生产。
食品工业:作为防腐剂、消毒剂,以及用于酿酒、果汁保藏和食用香精调配。
化学分析:作为还原剂用于测定多种金属元素。
其他:还可用于降低水的硬度、皮革漂洗增白、金属表面处理等。
安全注意事项
甲酸具有腐蚀性,能刺激皮肤和呼吸道,使用时需佩戴防护装备,并确保良好通风。此外,甲酸易燃,应远离火源和高温环境,储存于阴凉、干燥处。
甲酸因其独特的化学性质和广泛的用途,在现代工业中扮演着重要角色,其应用领域还在不断拓展。