Metanoik asit

metanoik asit
Metanoik asit makalesinin açıklayıcı görüntüsü
Metanoik asit için Lewis ve 3D formüller
Kimlik
IUPAC adı Metanoik asit
Eş anlamlı

formik
asit hidroksikarboksilik asit

N O CAS 64-18-6
K O AKA 100.000.527
N o EC 200-579-1
PubChem 284
K O D E236
FEMA 2487
GÜLÜMSEME C (= O) O
PubChem , 3B görünüm
InChI InChI: 3D görünüm
InChI = 1 / CH2O2 / c2-1-3 / h1H, (H, 2,3) / f / h2H
Görünüm renksiz sıvı, dumanlı, keskin koku
Kimyasal özellikler
Kaba formül C H 2 O 2   [İzomerler]
Molar kütle 46.0254 ± 0.0015  g / mol
C% 26.1, H% 4.38, O% 69.52,
pKa 3.751 ( 25  ° C )
Dipolar moment 1.425  ± 0.002  D
Moleküler çap 0,381  nm
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon 8,3  ° C
T ° kaynama 101  ° C
Çözünürlük 1000  g · l -1 (su, 25  ° C ),

ile karışabilir , etanol , aseton ve eter

Çözünürlük parametresi δ 24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C );

21,4  J 1/2 · cm -3/2 ( 25  ° C )

Hacimsel kütle 25  ° C'de 1,22

denklem:
Sıvının kmol · m -3 cinsinden yoğunluğu ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 281,45 ila 588 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
1.21365 g · cm -3

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
281.45 8.3 26.806 1.23377
301,89 28.74 26.26938 1.20907
312.11 38.96 25.9945 1.19642
322,32 49.17 25.71482 1.18355
332,54 59.39 25.43004 1.17044
342.76 69.61 25.13981 1.15708
352.98 79.83 24.84376 1.14346
363.2 90.05 24.54149 1.12955
373.42 100.27 24.23252 1.11533
383.63 110.48 23.91633 1.10077
393.85 120.7 23.59233 1.08586
404.07 130,92 23.25983 1.07056
414.29 141.14 22.91805 1.05483
424,51 151.36 22.5661 1.03863
434.73 161.58 22.20291 1.02191
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
444,94 171.79 21.82724 1.00462
455,16 182.01 21.43761 0.98669
465,38 192.23 21.03222 0.96803
475.6 202.45 20.60886 0.94854
485.82 212.67 20.16478 0.9281
496.04 222,89 19.69649 0.90655
506.25 233.1 19,1994 0.88367
516.47 243,32 18.66735 0.85918
526.69 253,54 18.0917 0.83269
536,91 263.76 17.45974 0.8036
547,13 273.98 16.75141 0.771
557,35 284.2 15.93177 0,73328
567.56 294.41 14.92947 0.68714
577,78 304.63 13.54654 0.62349
588 314.85 8.000 0,36821

Grafik P = f (T)

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 520  ° C
Alevlenme noktası 69  ° C
Havada patlayıcı sınırlar % 14 - 34  hacim
Doygun buhar basıncı 42,6  mmHg ( 25  ° C )

denklem:
Paskal cinsinden basınç ve Kelvin cinsinden sıcaklık, 281,45 ila 588 K arasındadır.
Hesaplanan değerler:
25 ° C'de 5,686,57 Pa

T (K) T (° C) P (Pa)
281.45 8.3 2 402.4
301,89 28.74 6 799.27
312.11 38.96 10 825.98
322,32 49.17 16.698,72
332,54 59.39 25.030,45
342.76 69.61 36.560,88
352.98 79.83 52 164.96
363.2 90.05 72.859,45
373.42 100.27 99.807,7
383.63 110.48 134.322,72
393.85 120.7 177,868,86
404.07 130,92 232.062,47
414.29 141.14 298.671,76
424,51 151.36 379.616,47
434.73 161.58 476.967,41
T (K) T (° C) P (Pa)
444,94 171.79 592.946,52
455,16 182.01 729.927,59
465,38 192.23 890.437,89
475.6 202.45 1.077.161,17
485.82 212.67 1.292.941,99
496.04 222,89 1.540.791,68
506.25 233.1 1.823.896,16
516.47 243,32 2145 625.55
526.69 253,54 2.509.545,9
536,91 263.76 2919 432.93
547,13 273.98 3.379.288,1
557,35 284.2 3.893.356,9
567.56 294.41 4.466.149,62
577,78 304.63 5.102.464,59
588 314.85 5.807.400
P = f (T)
Dinamik viskozite 1.57 x 10 -3  Pa s de 26  ° C
Kritik nokta 306,85  ° C
Üçlü nokta 281,45 K ( 8,3  ° C )
23,6  mbar
Termokimya
S 0 gaz, 1 bar 248.7  J mol −1  K −1
S 0 sıvı, 1 bar 131,8  J mol −1  K −1
Δ f H 0 gaz −378.6  kJ mol −1
Δ f H 0 sıvı −425.1  kJ mol −1
C p 45,7  J · mol -1 · K -1 (buhar)
99,0  J · mol -1 · K -1 (sıvı)

denklem:
Sıvının J · kmol -1 · K -1 cinsinden termal kapasitesi ve Kelvin cinsinden sıcaklık 281,45 ila 380 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
99,39 J · mol -1 · K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
281.45 8.3 98.200 2.134
288 14.85 98.664 2 144
291 17.85 98 878 2 148
294 20.85 99.093 2 153
297 23.85 99 307 2.158
301 27.85 99.594 2 164
304 30.85 99.808 2.169
307 33.85 100.023 2 173
311 37.85 100.309 2 179
314 40.85 100.524 2 184
317 43.85 100 738 2 189
320 46.85 100 953 2 193
324 50.85 101 239 2.200
327 53.85 101.454 2 204
330 56.85 101 668 2.209
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
334 60.85 101 954 2.215
337 63.85 102.169 2.220
340 66.85 102.384 2.224
343 69.85 102.598 2.229
347 73.85 102.884 2 235
350 76.85 103.099 2.240
353 79.85 103.314 2 245
357 83.85 103.600 2 251
360 86.85 103 814 2 256
363 89.85 104.029 2.260
366 92.85 104.244 2.265
370 96.85 104.530 2 271
373 99,85 104.744 2 276
376 102.85 104.959 2.280
380 106.85 105.250 2 287

P = f (T)

denklem:
Gazın ısı kapasitesi J · mol -1 · K -1 ve Kelvin cinsinden sıcaklık 50 ile 1.500 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
45.956 J · mol -1 · K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
50 −223.15 32.562 707
146 −127,15 36.254 788
195 78,15 38 977 847
243 30,15 42.051 914
291 17.85 45.432 987
340 66.85 49 107 1.067
388 114.85 52.844 1.148
436 162.85 56.643 1 231
485 211.85 60.516 1315
533 259,85 64.246 1.396
581 307.85 67 859 1 474
630 356.85 71.382 1.551
678 404.85 74.635 1.622
726 452.85 77 660 1.687
775 501.85 80.492 1.749
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
823 549,85 83.001 1.803
871 597.85 85 239 1.852
920 646.85 87.246 1.896
968 694.85 88 946 1.933
1.016 742.85 90.400 1.964
1.065 791.85 91 652 1.991
1.113 839,85 92 683 2014
1.161 887.85 93.557 2.033
1 210 936.85 94 333 2.050
1.258 984.85 95.034 2.065
1.306 1.032,85 95 736 2.080
1.355 1.081,85 96 522 2.097
1.403 1.129,85 97.436 2 117
1.451 1.177,85 98.575 2 142
1500 1 226.85 100.062 2.174
ADET 254.6  kJ · mol -1 ( 25  ° C , sıvı)
Elektronik özellikler
1 re iyonlaşma enerjisi 11,33  ± 0,01  eV (gaz)
Optik özellikler
Kırılma indisi 1.3694
Önlemler
SGH
SGH02: YanıcıSGH05: AşındırıcıSGH06: Toksik
Tehlike H226, H302, H314, H331, H226  : Alevlenir sıvı ve buhar
H302  : Yutulması halinde zararlıdır
H314  : Ciddi cilt yanıklarına ve göz hasarına neden olur
H331  : Solunması halinde toksiktir
WHMIS
B3: Yanıcı sıvıE: Aşındırıcı malzeme
B3, E, B3  : Yanıcı sıvı
parlama noktası = 46,5  ° C kapalı kap (yöntem rapor edilmemiştir)
E  : Aşındırıcı malzeme
Tehlikeli malların taşınması: sınıf 8

İçerik açıklama listesine göre% 1,0 açıklama
NFPA 704

NFPA 704 Sembolü

2 3 0
Ulaşım
-
   1779   
UN numarası  :
1779  : FORMİK ASİT
Soluma Konsantre buharlar aşındırıcıdır
Yutma Toksik, alerjik reaksiyonlara neden olabilir. Şüpheli mutajenik ajan
Ekotoksikoloji
DL 50 700  mg · kg -1 (fare, oral )
145  mg · kg -1 (fareler, iv )
940  mg · kg -1 (fareler, ip )
LogP -0,54
Koku eşiği düşük: 1,6  ppm
yüksek: 340  ppm
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Metanoik asit (aynı zamanda formik asit ) basit bir karboksilik asitler . Kimyasal formülü C H 2 O 2 veya HCOOH'dir. Bu konjüge baz olan methanoate iyonu formül HCOO- ile (format) - . Bu bir zayıf asit bir nüfuz kokusu olan, renksiz bir sıvı şeklinde gelir.

Doğada, arılar ve karıncalar gibi Hymenoptera takımına ait çeşitli böceklerin bezlerinde ve aynı zamanda urticaceae familyasının ( ısırgan otu) belirli bitkilerinin yapraklarını oluşturan tüylerde bulunur . Önemsiz formik adı Latince karınca anlamına gelen formica kelimesinden gelir, çünkü ilk kez karıncaların damıtılmasıyla izole edilmiştir .

Tarih

Kaynaktan XV inci  yüzyılın bazı simyagerlerin ve doğabilimciler bazı farkında oldukları karıncalar , özellikle tür Formika , bir üretim buhar asit . İlk insan (bu maddenin izole edilmesi tarif sahip damıtma karıncalar cesetlerin çok sayıda) olan İngiliz doğa John Ray 1671. İlk olarak sentez ile yapılmış Fransız kimyager Gay-Lussac, l 'den hidrosiyanik asit . 1855'te, başka bir Fransız kimyager Marcellin Berthelot , bugün kullanılana benzer bir karbon monoksitten sentez yöntemi geliştirdi . Formik asit, diğer eklembacaklıların kütikülünü delmek veya olası avcıları püskürtmek için doğrudan püskürten veya uygulayan karınca zehirlerinin çoğunun bileşiminde bulunur .

Kimya

Azaltıcı özellikler

Sülfürik asit ile ısıtılan formik asit, su ve karbon monoksite ayrışır , böylece çok belirgin indirgeme özelliklerine ( altın , gümüş , bakır tuzları vb. İndirgenme ) sahiptir. Tek başına ısı etkisi altında, yaklaşık dekompoze 160  ° C olarak , hidrojen ve karbon dioksit yeniden özellikleri bir azalma ile sonuçlanır.

Zayıf asit

Yüksek karboksilik asit muadillerine göre daha iyonize olmasına rağmen zayıf bir asittir ancak buna rağmen nitrik asidi tuzlarından ayırabilir. Bir potasyum nitrat ve tuzlu su karışımına formik asit eklenirse , karışım anında kırmızıya döner. Bu, herhangi bir vermez asit anhidrit ve benzeri gibi verir asil halid eşdeğeri fosgen COCI 2 .

İmalat

Berthelot kapalı bir tüpte potas ve karbon monoksiti ısıtarak formik asit sentezledi: CO + KOH → H-CO 2 K, sonra 7 atm basınç altında. ve en 170  ° C , hidroliz potasyum format H - CO 2 K sülfürik asit  ; İndirgenmiş basınç altında damıtma ile elde edilen ürün% 80 ila 85 oranında formik asit içerir.

Kullanımlar

Metanoik asit aşağıdaki sektörlerde kullanılmaktadır: tekstil ( boyalar , deri işleme ), böcek öldürücüler , cilalar , çözücüler , tabaklama , elektro kaplama, fümigantlar , insan gıdaları ( gıda katkı maddesi E236). Aynı zamanda gümüş aynalar ve siğilleri tedavi etmek için de kullanılır .

Ayrıca arıcılıkta da varroayı kontrol etmenin tamamlayıcı bir yolu olarak kullanılır . Aynı zamanda kireç çözücülerde (tuvalet jeli) kullanılır.

Biyolojik izleyici

Metanol zehirlenmesi sırasında , ikincisi önce etanol ile daha iyi bir afiniteye sahip olan spesifik olmayan bir enzim olan alkol dehidrojenazın etkisiyle metanala , ardından formaldehit dehidrojenazın etkisiyle formik aside metabolize edilir . Son aşama , eliminasyonu sınırlayan bir aşama olan karbondioksite dönüşümden oluşur . Metanal hızla dönüşürken, bir format birikimi oluşur ve toksisitenin sebebidir ( metabolik asidoz ). İdrardaki formatların ölçümü, metanol zehirlenmesini tespit edebilir.

Rostock'taki Leibniz Kataliz Enstitüsü'nün araştırması, bir yakıt hücresine güç sağlamak için hidrojenin depolanması için kullanılabileceğini göstermiştir .

Platin varlığında, formik asidi hidrojen ve karbondioksite ayrıştırmak mümkündür .

CH 2 O 2 → H 2 + CO 2

2006 yılında, EPFL'den (İsviçre) bir araştırma ekibi formik asidin bir hidrojen depolama çözümü olarak kullanımını sundu . Rutenyum katalizörlerinin sulu bir çözelti göre homojen bir katalitik sistem, formik asit HCOOH ayrışır dihidrojen H 2 ve karbondioksit CO 2 . Dihidrojen bu nedenle geniş bir basınç aralığında ( 1-600  bar ) üretilebilir ve reaksiyon karbon monoksit oluşturmaz . Bu katalitik sistem, formik asidin ayrışması için mevcut katalizörlerin sorunlarını çözer (düşük stabilite, sınırlı katalizör ömrü, karbon monoksit oluşumu) ve bu hidrojen depolama yöntemini uygulanabilir hale getirir. Bu ayrışmanın ortak ürünü olan karbon dioksit, tekrar hidrojenasyon yoluyla formik asit oluşturmak için ikinci bir adım olarak kullanılabilir. CO katalitik hidrojenasyonu 2 uzunlukta çalışılmıştır ve etkili yöntemler geliştirilmiştir.

Formik asit , oda sıcaklığında ve basıncında 53  g · l -1 hidrojen içerir , bu da 350  barda sıkıştırılmış hidrojenin kapasitesinin iki katıdır . Saf, formik asit, benzinden ( −40  ° C ) veya etanolden (+ 13  ° C ) daha yüksek olan + 69  ° C parlama noktasına sahip yanıcı bir sıvıdır . % 85'ten seyreltildiğinden artık yanıcı değildir. Seyreltilmiş formik asit, Gıda ve İlaç İdaresi'nin (FDA) gıda katkı maddeleri listesinde bile yer almaktadır.

Ticaret

Fransa, Fransız geleneklerine göre net bir formik asit ithalatçısıdır. İthal edilen ton başına ortalama fiyat 600 € idi.

Güneş sistemi dışında algılama

2018 yılında metanoyik asit saptandı ALMA radyo teleskop içinde ata-diskin yıldızın TW Hydrae .

Notlar ve referanslar

  1. FORMİK ASİT, 9 Mayıs 2009'da başvurulan Kimyasal Maddelerin Güvenliği Uluslararası Programının güvenlik veri sayfası (ları)
  2. (en) Methanoic acid  " , ChemIDplus'ta , 8 Şubat 2009'da erişildi
  3. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , CRC,16 Haziran 2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  142006679X ve 978-1420066791 ) , s.  9-50
  4. (en) Yitzhak Marcus, Çözücülerin Özellikleri , cilt.  4, İngiltere, John Wiley & Sons Ltd,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 )
  5. hesaplanan moleküler kütlesi Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
  6. (inç) James E. Mark, Polymer Handbook Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci  baskı. , 1076  s. ( ISBN  0387690026 , çevrimiçi okuyun ) , s.  294
  7. (en) Robert H. Perry ve Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 inci  baskı. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  8. "  Properties of Various Gases  " , flexwareinc.com ( 12 Nisan 2010'da erişildi )
  9. (inç) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , Cilt.  1, 2 ve 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 , 978-0-88415-858-5 ve 978-0-88415-859-2 )
  10. (in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18 Haziran 2002, 83 inci  baskı. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , çevrimiçi sunum ) , s.  5-89
  11. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , CRC,2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  12. Sigma-Aldrich tarafından yayınlanan, 5 Eylül 2020'de başvurulan güvenlik veri sayfası
  13. Formik asit  kimyasal ürünlerin veritabanındaki" Reptox ait CSST 24 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü),
  14. Formic acid  " , hazmap.nlm.nih.gov (erişim tarihi : 14 Kasım 2009 )
  15. http://www.myrmecofourmis.fr/Jets-d-acide-formique-par-des-fourmis
  16. "  Bu karıncaların zehirlerinin baloncukları üflediğini izleyin!"  » [Video] , YouTube'da (erişim tarihi 12 Eylül 2020 ) .
  17. Codex Alimentarius, "  Gıda Katkı Maddeleri için Sınıf İsimleri ve Uluslararası Numaralandırma Sistemi  " , http://www.codexalimentarius.net ,2009( 19 Mayıs 2010'da erişildi )
  18. Beekeeper68, "  Varroa'nın formik asit ile tedavisi  " , http://same-apiculture.colinweb.fr/ adresinde ,18 Aralık 2010(erişim tarihi 17 Ağustos 2017 )
  19. http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54627.htm
  20. Gábor Laurenczy, Céline Fellay, Paul J. Dyson, Formik asitten hidrojen üretimi. PCT Int. Appl. (2008), 36 s. CODEN: PIXXD2 WO 2008047312 A1 20080424 AN 2008: 502691
  21. Céline Fellay, Paul J. Dyson, Gábor Laurenczy, Bir Ruthenium Katalizörüyle Seçici Formik Asit Ayrışmasına Dayalı Uygulanabilir Bir Hidrojen Depolama Sistemi, Angew. Chem. Int. Ed. , 2008 , 47 , 3966–3970.
  22. Ferenc Joó, Hidrojen Depolamasında Buluşlar - Hidrojen için Sürdürülebilir Depolama Malzemesi Olarak Formik Asit, ChemSusChem 2008 , 1 , 805–808.
  23. PG Jessop, Handbook of Homogeneous Hydrogenation (Eds.: JG de Vries, CJ Elsevier), Wiley-VCH, Weinheim, Almanya, 2007 , s.  489–511 .
  24. PG Jessop, F. Joó, C.-C. Tai, Karbon dioksitin homojen hidrojenasyonunda son gelişmeler, Coord. Chem. Rev. , 2004 , 248, 2425–2442.
  25. ABD Federal Düzenlemeler Kodu: 21 CFR 186.1316, 21 CFR 172.515
  26. "  ithalat / ihracat ticaret Gösterge  " üzerine, Gümrük Genel Müdürlüğü. NC8 = 29151100'ü belirtin ( 7 Ağustos 2015'te erişildi )
  27. (en) Cécile Favre, Davide Fedele, Dmitry Semenov, Sergey Parfenov ve diğerleri. , "  Bir Protoplanetary Diskte En Basit Organik Asidin İlk Tespiti  " , The Astrophysical Journal Letters ,16 Temmuz 2018( çevrimiçi okuyun ).