甲酸
物理性质
性状:无色发烟易燃液体,具有强烈的刺激性气味。
沸点(oC,101.3kPa):99~101
熔点(oC):8.3
相对密度(g/mL,15/4oC):1.22647
相对密度(g/mL,25/4oC):1.2139
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):1.6
折射率(n20oC):1.37140
折射率(n25oC):1.3693
黏度(mPa·s,25oC):1.966
黏度(mPa·s,30oC):1.443
闪点(oC,开口):48
燃点(oC):601
蒸发热(KJ/mol,25oC):19.90
蒸发热(KJ/mol,b.p.):23.19
熔化热(KJ/mol):12.69
生成热(KJ/mol,25oC,液体):-425.04
燃烧热(KJ/mol,25oC,液体):254.81
比热容(KJ/(kg·K),26.68oC,定压):2.15
临界温度(oC):314.85
临界压力(MPa):8.63
热导率(W/(m·K),15oC):13.9148
热导率(W/(m·K),30oC):13.8456
热导率(W/(m·K),60oC):13.7744
热导率(W/(m·K),90oC):13.6033
油水(辛醇/水)分配系数的对数值:-0.54
蒸气压(kPa,20oC):4.41
溶解性:能与水、乙醇、乙醚、甘油等混溶。对烃类溶剂只部分溶解。
相对密度(20℃,4℃):1.2201
溶度参数(J·cm-3)0.5:21.442
van der Waals面积(cm2·mol-1):3.634×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):22.740
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-254.2
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-425.1
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :131.84
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):99.04
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-300.5
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-378.7
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :248.99
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-350.9
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):45.68
作用与用途
1.化学性质:甲酸为强的还原剂,能发生银镜反应。在饱和脂肪酸中酸性最强,离解常数为2.1×10-4。在室温慢慢分解成一氧化碳和水。与浓硫酸一起加热至60~80℃,分解放出一氧化碳。甲酸加热到160℃以上即分解放出二氧化碳和氢。甲酸的碱金属盐加热至400℃生成草酸盐。
2.甲酸能溶解脂肪。吸入甲酸蒸气对鼻和口腔黏膜有严重的刺激作用,并会导致发炎。在处理浓甲酸时,必须戴好防护面罩和橡皮手套。车间必须有淋浴和洗眼设备,工作场所要有良好的通风环境,界区空气中最高容许甲酸浓度为5*10-6。吸入中毒者要立即离开现场,吸入新鲜空气,并吸入2%的雾化碳酸氢
钠。一旦沾染甲酸,要立即用大量清水冲洗,注意不能用湿布擦拭。
3. 存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶、烟气中。
4. 酸性很强,有腐蚀性能,能刺激皮肤起泡,有还原性,易被氧化而成水和二氧化碳。
5. 存在于与蜂类、某些蚁类和某些毛虫的分泌物中。
性质与稳定性
1.酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药,皮革,纺织,印染,医药和橡胶工业等,还可制取各种溶剂,增塑剂,橡胶凝固剂,动物饲料添加剂及新工艺合成胰岛素等。我国的甲酸消费中,医药工业约占45%,化学工业约占30%,轻工,纺织等其它部门约占25%。甲酸是我国重要的出口化工产品之一。目前我国甲酸生产全部采用甲酸钠法。甲酸常用作廉价的,挥发性和腐蚀性较小的无机酸的代用品,广泛用于轻工行业。在纺织和印染工业中,甲酸用作消除印地科素亚硝酸钠法所产生的亚硝酸气用剂,弱酸性染料和中性络合染料染色助剂,活性染料染锦纶的助染剂。甲酸不会在印染过程中残留在织物上,酸性较乙酸强,能使六介铬还原,因此可在铬媒染过程中提高染料的利用率。用甲酸代替硫酸可避免纤维素降解,而且酸度适中,染色均习,因此是一种优良助染剂。甲酸作为无机酸的代用品,用于鞣革中的脱色,脱毛,中和石灰和防止湿皮革的发霉。用甲酸作凝固剂可以提出高天然橡胶的质量,降低生产成本,也可用于废旧橡胶的再生。用甲酸制作饲料添加剂,在青贮饲料方面有很大潜力。甲酸有抑制或防止霉菌生长的功能,对饲料能改变天然的发酵形式,常添加脂酸以增进抗霉效果。用甲酸处理过的青饲料喂奶牛能防止冬季牛奶减产,育肥效果也有明显提高。在食品工业中,甲酸用于酿酒行业的消毒,防腐,用作罐头的清洗消毒剂,果汁和食物的保藏剂。甲酸的大量衍生物是医药,农药,染料,香料,溶剂的中间体,用于制造冰片,氨基比林,咖啡因,维生素B1,安乃近,杀虫脒,粉锈宁,三环唑,二甲基甲酰胺等。甲酸衍生物中以取代的甲酰胺和甲酸酯类在工业上应用较多(甲酰胺的衍生物见该品条目)。甲酸的酯类在香料工业中用途很广,如:甲酸乙酯——桃,莓等果实香精;甲酸异戊酯——果实香精,皮革用香精;甲酸已酯——苹果香精;甲酸庚酯——杏,梅,桃等果实香精;甲酸正癸酯——橙花香精及鸢尾油用;甲酸苄酯——素馨等花香及皂用香精;甲酸桂酯——素馨及月下香等香精用;甲酸香茅酯——用于玫瑰,桂花,野百合等香精;甲酸丁香酯——用于康乃馨香精等;甲酸香叶酯——玫瑰,橙花,香叶等香精;甲酸芳樟酯——薰衣草,香柠檬等香精;甲酸薄荷酯——化妆品香精,喷雾用香精;甲酸苯乙酯——白玫瑰,兰花,菊花等香精;甲酸百里香酯——化妆品香料。
2. 用作分析试剂,如作还原剂,配制缓冲溶液。还用于纯一氧化碳制备、农药制备。
3.纸浆制造中的杀菌防霉。
4.还可以制造皮革柔软剂、橡胶凝聚剂、印染媒染剂、纤维和纸张的染色剂及处理剂、增塑剂和动物饲料添加剂等。还可用作化妆品的防腐剂,化妆品中最大允许含量为0.5%( 酸) 。
5.甲酸及其水溶液能溶解许多金属、金属氧化物、氢氧化物及盐,所生成的甲酸盐都能溶解于水,因而可作为化学清洗剂。甲酸不含氯离子,可用于含不锈钢材料的设备的清洗。
6.甲酸用作电镀或化学镀的添加物质。
7.甲酰化剂,还原剂。合成杂环,多烯仿生环化,叔碳原子的羧基化,从腈制酰胺,分裂缩醛。
合成方法
1.甲酸钠法 一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200℃和2MPa压力下反应生成甲酸钠,然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
贮存方法
1.本品应密封于阴凉干燥处避光保存。
2.25kg塑料桶包装。贮存时应远离热源,不要与硫酸或氧化剂共同贮存。要放置在阴凉、干燥、通风处。包装容器要密封。
毒理学数据
液体甲酸还能使皮肤发疱,并发生局部坏疽。对黏膜的腐蚀性和强的无机酸相似。嗅觉阈浓度40mg/m3。工作场所最高容许浓度11.45mg/m3。大鼠经口LD50为1210mg/kg。家兔静脉注射最小致死量为239mg/kg。
生态学数据
属低毒类。甲酸对类脂物有溶解性,故可经皮肤吸收。对皮肤、黏膜刺激性强,接触后皮肤变红,黏膜充血。其蒸气特别对眼睛有强烈刺激。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:8.40
2、 摩尔体积(m3/mol):39.8
3、 等张比容(90.2K):97.5
4、 表面张力(dyne/cm):35.8
5、 极化率(10-24cm3):3.33
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-0.2
2、 氢键供体数量:1
3、 氢键受体数量:2
4、 可旋转化学键数量:0
5、 拓扑分子极性表面积(TPSA):37.3
6、 重原子数量:3
7、 表面电荷:0
8、 复杂度:10.3
9、 同位素原子数量:0
10、 确定原子立构中心数量:0
11、 不确定原子立构中心数量:0
12、 确定化学键立构中心数量:0
13、 不确定化学键立构中心数量:0
14、 共价键单元数量:1
安全信息
危险运输编码: UN 1198 3/PG 3
安全标识:S23 S26 S45
危险标识:R35