اسید فرمیک چیست؟ مشخصات و کاربرد جوهر مورچه

اسید فرمیک چیست؟

اسید فرمیک همانطور که از نامش پیدا است در دسته‌بندی کربوکسیلیک اسیدها قرار گرفته و خاصیت اسیدی بسیار ضعیفی دارد. اسید فرمیک (formic acid) را به نام‌های دیگری چون متانوئیک اسید، هیدروژن کربوکسیلیک اسید، فرمیلیک اسید و جوهر مورچه نیز می‌شناسند. امروزه از اسید فرمیک در صنایع نساجی، خوراکی و دامی استفاده فراوانی می‌کنند. اسید فرمیک به دو شکل مایع و جامد وجود دارد البته در طبیعت این اسید را می‌توان در بدن مورچه و زنبور دید به همین دلیل است که در گذشته اسید فرمیک را از تقطیر بدن مورچه به دست می‌آوردند.

خرید اسید فرمیک

مشخصات فنی فرمیک اسید (جوهر مورچه)

ویژگی‌های اسید فرمیک

یکی از بارزترین ویژگی‌های اسید فرمیک واکنش سریع آن با اسیدهای قوی و آلومینیوم است،از این رو نباید در معرض اینگونه مواد در محیطی غیر از آزمایشگاه قرار بگیرد. در صورتی که در معرض تماس با الکل‌ها (مطالعه خواص و کاربرد الکل ها) و اکسیدکننده‌های قوی قرار بگیرد خطر انفجار را در پیش خواهد داشت.

این اسید اگر در معرض تماس با سرب، فولاد و آهن قرار بگیرد سبب خوردگی آن‌ها می‌شود، اما اگر به روی آن‌ها زنگ آهن زده شود در برابر زنگ آهن بی‌اثر خواهد بود.

اسید فرمیک را در طبیعت می‌توان در بدن مورچه پیدا کرد، در سال‌های ابتدایی در قرن ۱۵ که دانشمندان این اسید را در بدن مورجه کشف کردند توانستند از به تقطیر رساندن مورچه‌های مرده اسید فرمیک تولید کنند.

اسید فرمیک PH حدود ۲ الی ۳ دارد به همین دلیل برای مورچه به عنوان یک سلاح سمی عمل میکند به طوری که وقتی از بدنش خارج می‌شد در برخورد با هر موجودی او را می‌کشت.

روش تولید 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 ۴۰ اتمسفر واکنش می‌دهند و متیل فرمات تولید می‌شود. سپس از آبکافت یا هیدرولیز متیل فرمات، اسید فرمیک ایجاد می‌شود.

تولید اسید فرمیک از راه واکنش‌های شیمیایی راه سخت و دشواری نیست تنها کافی است متانول (خرید متانول) و منواکسید کربن را در معرض تماس با یک باز قوی چون منواکسید سدیم قرار دهید تا با هم واکنش شیمیایی داشته باشند و زمانی که دمای این واکنش به ۴۰ درجه برسد از هیدرولیز متیل فرمات بوجود آمده، اسید فرمیک ساخته خواهد شد.
اما به روش طبیعی اسید فرمیک در برگ گیاه گزنه، نیش زنبود و بدن مورچه تولید و ساخته خواهد شد.

کاربردهای اسید فرمیک

• اسید فرمیک به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده و آنتی باکتریال در غذای دام و طیور وجود دارد.
• از این اسید در صنعت چرم سازی و دباغی استفاده می‌شود.
• برای جلوگیری از خراب شدن غذای دام و طیور در فصل زمستان از آن استفاده می‌کنند، تنها کافیست مقداری از پودر اسید فرمیک را به روی غذا و علوفه‌ها بریزند تا از فساد و پوسیدگی آن جلوگیری کند.
• در بخش دارویی و درمانی در ساخت انسولین کافئین استفاده خواهد شد.
• در صنعت نساجی در بخش رنگ کردن پارچه‌ها از این اسید به شدت استفاده خواهد شد.

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 می‌رود. در تولید حشره‌کش‌ها، سموم نباتی و رنگ نساجی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از مشتقات اسید فرمیک مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبوکننده‌ها استفاده می‌شوند.

اسید فرمیک در صنایع غذایی:

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

اسید فرمیک در دباغی و تولید چرم:

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

اسید فرمیک در 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.

اسید فرمیک در صنایع نساجی:

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

کاربرد فرمیک اسید در زنبور داری:

یکی از کاربردهای اصلی اسید فرمیک، استفاده از آن توسط زنبورداران می باشد. در واقع این ماده پرکاربرد به علت خواص و ویژگی های متعددی که دارد، در میان زنبورداران ماده ای مهم و ارزشمند محسوب می شود. زیرا اسید فرمیک می تواند کنه های کندو زنبور عسل را ازبین ببرد و به سلامت کندوها کمک کند.

کاربرد اسید فرمیک در مواد پاک کننده:

از دیگر کاربردهای اسید فرمیک می‌توان به استفاده از آن در صنعت تولید مواد پاک کننده اشاره کرد. در واقع اسید فرمیک در بسیاری از پاک کننده های صنعتی و همچنین پاک کننده های خانگی حضور دارد.

کاربرد در ساخت عطر و ادکلن:

از دیگر کاربردهای اسید فرمیک می توان به استفاده از آن به عنوان حلال در تولید عطر و ادکلن اشاره کرد. همچنین این ماده در صنعت تولید انواع اسانس ها حضور دارد.

نکات ایمنی در حین کار با اسید فرمیک:

اسید فرمیک با وجود اینکه خاصیت اسیدی بسیار پایینی دارد اما در دسته‌بندی اسیدها قرار گرفته است. این اسید نباید در معرض تماس با پوست و چشم قرار بگیرد، درغیر این صورت به دلیل اسیدی بودنش ممکن است سوختگی و آسیب‌های شدیدی به بدن وارد کند حتی بخار آن هم می‌تواند مشکلات بسیاری برای چشم و بینایی فرد ایجاد کند. پس بهتر است در حین کار با اسید فرمیک از دستکش کار، عینک کار و ماسک فیلتردار استفاده شود.

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اسید فرمیک

ساختار شیمیایی فرمیک اسید HCOOH  به این صورت است که یک اتم هیدروژن به گروه کربوکسیلیک متصل شده است. درست مانند ساختار شیمیایی اسید اسیتک با این تفاوت که به جای هیدروژن، یک گروه متیل به کربوکسیلیک متصل می‌شود و وزن مولکولی آن ۳/۴۶ است.

اسید فرمیک در آب، اتر، الکل و اکثر حلال‌های آلی قطبی کاملا محلول است، اما در هیدروکربن‌ها کمی حل می‌شود. این اسید در حالت مایع و جامد دارای شبکه‌ای نامحدود از مولکول‌هایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند. بیشتر خواص این ماده مانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک است، اما با این تفاوت که نمی‌تواند آسیل کلرید ایجاد کند.

 

اسید فرمیک  در طبیعت در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور و به عنوان  ماده گزش‌زا در برگ گزنه یافت می‌شود. ریشه‌ی لغوی فرمیک اسید از نام لاتینی مورچه Formica گرفته شده ‌است، چرا که این ترکیب اولین بار از تقطیر مورچه به دست آمد.

 

انواع اسید فرمیک:

اسید فرمیک به سه دسته کلی تقسیم می شود که هر کدام کاربرد مختص به خود را دارند.

اسید فرمیک گازی: دسته‌ ای از اسید فرمیک ها که به نام اسید فرمیک گازی شهرت دارند، به صورت دیمر می باشد که دارای پیوند های هیدروژنی هستند.

اسید فرمیک مایع: دسته‌ ای دیگر از اسید فرمیک ها، اسید فرمیک مایع می باشد. این دسته از مواد دارای مولکول های نامحدود با پیوندهای هیدروژنی هستند.

اسید فرمیک جامد: این دسته از اسید فرمیک ها نیز همچون اسید فرمیک های مایع، در ساختار خود مولکول های نامحدود با پیوند های هیدروژنی دارند.

عوارض و خطرات اسید فرمیک

در صورت تماس اسید فرمیک با پوست وچشم، سریعاً آن را با آب تمیز کنید، این ماده باعث سوختگی چشم می‌شود. همچنین حالت مایع این ماده باعث آسیب جدی به قرنیه، التهاب شدید و کوری می‌شود که در صورت تماس با چشم حتماً به پزشک مراجعه کنید.

در صورت استنشاق اسید فرمیک، امکان مسمویت وجود دارد، در صورت به وجود آمدن این مشکل فرد را به هوای آزاد منتقل کنید. استنشاق این ماده باعث تحریک سیستم تنفسی می‌شود که با تخریب سلول‌های بویایی و سرفه همراه است.

در صورتی که اسید فرمیک بلعیده شد، دهان خود را بشوئید. اسید فرمیک ماده‌ای مضر است و باعث تخریب بافت‌های بدن و آسیب جدی می‌شود. بلعیدن این ماده باعث ایجاد سوختگی و سوراخ شدن دستگاه گوارش می‌شود. به وجود آمدن مشکلاتی مانند، اسهال خونی، احساس سوزش، افزایش ضربان نبض، مشکل تنفسی، صدمه به کلیه و در نهایت مرگ از عوارض جدی بلعیدن اسید فرمیک است، که البته همه‌ی این موارد در دوزهای بالای ۳۰ml قابل مشاهده است.

اگر اسید فرمیک با پوست تماس پیدا کرد، باعث سوختگی پوست می‌شود، حالت مایع این ماده باعث سوختگی‌های شدید همراه با قرمزی، جراحات پوستی و ترک خوردگی می‌شود. در صورتی که این ماده با پوست تماس پیدا کرد، سریعاً آن را با آب و صابون شسته و به پزشک مراجعه کنید.

در صورت نشت اسید فرمیک، از جاذب‌های جامد مانند خاک کمک بگیرید.

قبل از استفاده اسید فرمیک حتماً MSDS  آن را مطالعه کنید.

شرایط نگهداری و موارد ایمنی اسید فرمیک

• اسید فرمیک باید در محیط خشک و خنک نگهداری شود.
• اسید فرمیک را فقط در زیر هود مخصوص بخارات مواد شیمیایی استفاده کنید.
• این ماده باید به دور از منابع اشتعال نگهداری شود.
• ظروف نگهداری اسید فرمیک را به صورت کاملاً بسته نگهداری کنید.
• اسید فرمیک یک کاهنده قوی است و در مقابل بازهای قوی احتمال بروز واکنش آن وجود دارد.
• بهتر است برای غلبه کردن بر تجمع فشار بخار، ظروف نگهداری اسید فرمیک را به شکل دوره‌ای تخلیه کنید.
• اسید فرمیک به رطوبت و گرما حساس است و در کنار کربن دی اکسید و آب احتمال تجزیه آن وجود دارد، که به خاطر این موضوع باعث ایجاد گازهای تحریک کننده و بخارات قابل اشتعال می‌شود.
• اسید فرمیک را بر روی سطوح مختلف اسپری نکنید.
• هنگام کار کردن با اسید فرمیک حتماً از لباس‌های مخصوص و ماسک‌های محافظ صورت استفاده کنید.

بسته بندی اسید فرمیک

• بسته بندی اسید فرمیک معمولاً در گالن یا بشکه‌های پلاستیکی انجام می‌شود.
• گالن‌های اسید فرمیک معمولا ۳۰ کیلوگرمی است.

خرید اسید فرمیک

شیمی مارکت سپاهان به عنوان بورس آنلاین خرید و فروش مواد شیمیایی کمک شایانی به مصرف‌کنندگان مواد شیمیایی می‌کند تا بتوانند در فضایی کاملا شفاف به تامین‌کنندگان اسید فرمیک  از بین تولیدکنندگان، واردکنندگان و یا فروشندگان این ماده دسترسی داشته و بهترین تامین‌کننده اسید فرمیک را با توجه به نیاز خود یافته و مستقیما و بدون واسطه با او ارتباط برقرار نمایند.

Favorite