برای تجربه بهتر ، مرورگر خود را به کروم، فایرفاکس، اوپرا یا اینترنت اکسپلولر تغییر دهید.
اطلاعات کامل در مورد اسید فرمیک ( Formic Acid )

اطلاعات کامل در مورد اسید فرمیک ( Formic Acid )

اسید فرمیک (جوهر مورچه) یا متانوئیک اسید، ساده‌ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسیدها میباشد. در طبیعت در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور نیز یافت می‌شود. همچنین ترکیب عمده، ماده گزش‌زا در برگ گزنه‌است.
اسید فرمیک (HCO2H) ، اسید متانوئیک نیز نامیده می شود ، ساده ترین اسیدهای کربوکسیلیک ، که در فرآوری منسوجات و چرم استفاده می شود. اسید فرمیک ابتدا از مورچه های خاص جدا شد و به این ترتیب لاتین formica به معنی “مورچه” نامگذاری شد. این ماده با اثر اسید سولفوریک بر فرمات سدیم ساخته می شود که از مونوکسیدکربن و هیدروکسید سدیم تولید می شود.
ریشه لغوی فرمیک اسید از نام لاتینی مورچه (Formica) گرفته شده‌است. زیرا این ترکیب اولین بار از تقطیر تخریبی مورچه بدست آمده است.
اسید فرمیک در حالت مایع و جامد شامل شبکه‌ای نامحدود از مولکول هایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند.
بیشتر خواص اسید فرمیک همانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشداما آن نمی‌تواند اسید کلرید ایجاد کند.
اسید فرمیک یا اسید متانوئیک، ساده ترین اسید کربوکسیلیک موجود و مایعی بی رنگ ، خورنده و فرار با بوی تند است. اسید فرمیک در آب و بسیاری از حلال‌های قطبی حل می شوند و تا حدودی با هیدروکربن‌ها قابل ترکیب است.
این ماده که به نام جوهر مورچه نیز شناخته می شود اولین بار با آنالیز بخارات حاصل از تجمع گونه خاصی از مورچه کشف شد ولی در حشرات دیگر نیز وجود دارد. وبسایت نشریه جهان شیمی فیزیک در این مقاله شما را با این ماده بیشتر آشنا میکند .
اسید فرمیک و نمک های آن در درجه اول در صنایع تولید خوراک دام به عنوان ماده نگهدارنده و آنتی باکتریال مورد استفاده قرار می گیرند. این ماده در تولید چرم و ضد یخ نیز کاربرد دارد و سایر کاربردهای آن شامل رنگ آمیزی و پرداخت منسوجات ، تولید افزودنی های غذایی ، تولید لاستیک طبیعی ، مایعات حفاری و فرآیندهای مختلف شیمیایی است.
اسید فرمیک نیز با استفاده از مونوکسید کربن با الکلی مانند متانول (متیل الکل) در حضور کاتالیزور به شکل استرهای خود تهیه می شود.
اسید فرمیک یک اسید کربوکسیلیک معمولی نیست. این از نظر قدرت اسیدی ، عدم تشکیل انیدرید و واکنش پذیری به عنوان یک عامل کاهنده متمایز می شود – خاصیتی که به دلیل گروه ―CHO است که برخی از خصوصیات آلدئید را به فرد می دهد. استرهای متیل و اتیل اسید فرمیک به صورت تجاری تولید می شود. اسید سولفوریک غلیظ ، اسید فرمیک را به مونوکسید کربن از دست می دهد

تاریخچه

در سده ۱۵ شیمیدانها و دانشمندان علوم طبیعی می‌دانستند که از تجمع مورچه‌ها بخارهای اسیدی متصاعد می‌شود.
اولین بار جان ری طبیعت شناس انگلیسی در سال ۱۶۷۱ این اسید را از تقطیر توده‌ای از مورچه‌های مرده، جدا کرد. اما سنتز شیمیایی آن اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی ژوزف گیلوساک از اسید هیدروسیانیک انجام گرفت.
در سال ۱۸۵۵ شیمیدان فرانسوی دیگری به نام Marcellin berthelot اسید فرمیک را با استفاده از مونواکسید کربن سنتز کرد، شبیه روشی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگیهای شیمیایی اسید فرمیک

اگرچه اسید فرمیک در دمای اتاق نسبتا پایدار است اما در برابر حرارت ناپایدار است و به سرعت تجزیه می شود. اسید فرمیک یک اسید آلی کارآمد و سازگار با محیط زیست برای بسیاری از کاربردها است. این ماده در صنعت داروسازی نیز برای تولید مواد دارویی فعال استفاده می شود.
این ماده شیمیایی در غلظت های بالا خطرناک است اما در محصولات غذایی با رقت های خاص به عنوان نگهدارنده عمل کرده و در محصولات کشاورزی به عنوان سموم دفع آفات استفاده می شود.
اسید فرمیک در حال حاضر برای جلوگیری از یخ زدگی جاده ها در زمستان در برخی کشورها به صورت نمک های مختلف جایگزین نمک های سنتی شده است زیرا با محیط زیست سازگارتر بوده و خیلی موثرتر عمل می کند.
در حال حاضر صنعت کشاورزی مصرف درصد بالایی از اسید فرمیک را در سراسر جهان به خود اختصاص می دهد. این ماده به دلیل خاصیت ضد باکتریایی طبیعی به عنوان نگهدارنده آنتی باکتریال مورد استفاده قرار می گیرد. در این صنعت اسید فرمیک بیشتر به عنوان افزودنی غذایی مورد استفاده قرار می گیرد و اغلب به خوراک دام و سیلوها اضافه می شود.
این ماده در سیلوها عملکرد دوگانه دارد و علاوه بر اثرات ضد میکروبی باعث می شود سیلو در دمای پایین تری تخمیر شود و ضمن افزایش ارزش غذایی، زمان کلی برای تولید محصول نهایی را کاهش می دهد.

نحوه‌ی تهیه‌ی اسید فرمیک

برای اولین بار در سال ۱۶۷۱ جان ری بیولوژیست انگلیسی این اسید را از تقطیر توده‌ای از مورچه‌های مرده ، جدا کرد.

سنتز شیمیایی فرمیک اسید سال‌ها بعد اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی ژوزف گیلوساک از اسید هیدروسیانیک انجام گرفت. بعدها در سال ۱۸۵۵ شیمیدان فرانسوی دیگری به نام مارسلین بارتلوت اسید فرمیک را با استفاده از مونوکسید کربن سنتز کرد، که این روش امروزه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این روش به این صورت است که متانول و مونوکسید کربن در حضور یک باز قوی مانند منوکسید سدیم در فشار 40 اتمسفر واکنش می‌دهند و متیل فرمات تولید می‌شود. سپس از آبکافت یا هیدرولیز متیل فرمات، اسید فرمیک ایجاد می‌شود.

کاربردهای اسید فرمیک

  • سنتز مواد شیمیایی و دارویی

اسید فرمیک به طور عمده در زمینه سنتز مواد شیمیایی استفاده می‌شود. این ماده در تولید کاتالیست آلومینیوم، سنتز مواد دارویی همچون انسولین و کافئین، سنتز پنتا اریتریتول به کار می رود. در تولید حشره کش‌ها، سموم نباتی و رنگ نساجی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از مشتقات اسید فرمیک مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبو کننده‌ها استفاده می‌شوند.

  • صنایع غذایی

یکی از کاربردهای متداول اسید فرمیک در ذخیره سازی مواد غذایی و به عنوان مواد افزودنی صنایع غذایی است که از آن به عنوان یک مانع فعالیت‌های مخرب اسید لاکتیک استفاده می‌شود. هم چنین در تولید روغن سویای اپوکسی شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • دباغی و تولید چرم

اسید فرمیک برای گندزدایی و خنثی کردن آهک در هنگام موزدایی پوست خام در صنعت دباغی مصرف می‌شود. هم چنین در رنگرزی چرم به عنوان یکنواخت کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • خوراک دام

به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام و به منظور تسهیل در هضم علوفه دام‌ها اسید فرمیک افزوده می‌شود. در مرغداری‌ها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای طیور اضافه می‌شود.

  • صنایع نساجی

در نساجی برای پایدار نمودن رنگ بر روی الیاف ، در رنگ آمیزی الیاف طبیعی و مصنوعی همچون پشم و نایلون و برای خنثی نمودن محلول قلیایی در هنگام شستشوی پارچه از فرمیک اسید استفاده می‌شود

ایمنی و نگهداری اسید فرمیک

مایع یا بخار غلیظ فرمیک اسید در صورت تماس با پوست یا چشم بسیار خطرناک است. در صورت تماس پوست با مایع یا بخار آن ایجاد سوختگی شیمیایی روی پوست را شاهد خواهیم بود و در صورت تماس با چشم می‌تواند منجر به ایجاد آسیب‌های دائمی در چشم شود. تنفس بخار فرمیک اسید موجب تحریک و سوزش دستگاه نفسی می‌شود.
از آنجایی که ممکن است مقادیری کربن مونوکسید در بخارات این اسید موجود باشد باید در نگهداری، حمل و نقل و استفاده از آن نکات ایمنی کاملاً رعایت شود.

خطرات اسید فرمیک

تماس استنشاقی

استنشاق فرمیک اسید باعث خوردگی و تحریک سیستم تنفسی می شود بخارات این ماده هر چند رقیق ( ۱۵ ppm ) سبب ایجاد التهاب شدید همراه با تخریب سلولهای بویایی ، بینی ، سرفه و اشکال در تنفس می شود .
این ماده حتی می تواند سبب شوک و مرگ نیز گردد . ادم ریوی نیز ممکن است اتفاق بیفتد که علائم بیماری ممکن است تا چندین ساعت پس از تماس ظاهر نشوند . ادم ریوی باعث کاهش تنفـس می شود .

تماس پوستی

باعث سوختگی پوست می شود . حالت مایع این ماده باعث سوختگی شدید همراه با ترک خوردگی ، قرمزی و جراحت های پوستی می گردد . جذب پوستی این ماده سبب ایجاد اثرات شدید سمی ، کاهش تنفس ، اشکال در بلع و حتی منجر به مرگ می گردد .

تماس با چشمها

باعث سوختگی چشم ها می شود . بخارات این ماده شدیدا” محرک هستند . حالت مایع ، میست و اسپری این ماده ( رقیق یا غلیظ ) باعث سوختگی شدید ، التهاب و صدمه به قرینه و کوری می شود .

تماس گوارشی

به شدت مضر است . باعث تخریب بافتهای بدن می شود . سبب سوختگی ، جراحت و سوراخ شدن دستگاه گوارش می شود . نشانه های بیماری شامل احساس سوزش ، احساس درد ، اسهال خونی ، شوک ، افزایش ضربان نبض ، کاهش فشار خون ، اشکال در تنفس ، صدمات کلیوی و مرگ می باشد . این علائم در دوزهای بالای ۳۰ml مشاهده می گردند .

حقایق جذاب در رابطه با اسید فرمیک

دانشمندان معتقدند که اسید فرمیک در شکل گیری حیات بر روی کره زمین نقش داشته است و این ماده در سال ۱۹۷۰ اولین بار در  فضای بین سیاره ای یافت شد و در شهاب سنگ ها نیز وجود دارد.
این ماده شیمیایی ساختار ساده ای دارد و ممکن است در شکل گیری اسیدهای آمینه پیچیده تر و اسیدهای نوکلئیک موجود در موجودات زنده نقش داشته باشد. اسیدهای آمینه بلوک ساختاری پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک بلوک های ساختاری DNA (دی اکسی ریبونوکلئیک اسید) و RNA (اسید ریبونوکلئیک) هستند.
بررسی منشاء حیات موضوع جالبی است که همواره مورد تحقیق است و ممکن است مواد شیمیایی ساده ای مانند این اسید که در زندگی کنونی ما بسیار حائز اهمیت هستند در گذشته های دور از اهمیت  بیشتری برخوردار بوده باشند.

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بالا