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草酸

產品參數/ Product parameter


草酸即乙二酸,最簡單的二元酸。結構簡式HOOCCOOH。它一般是無色透明結晶,對人體有害,會使人體內的酸堿度失去平衡,影響兒童的發育,草酸在工業中有重要作用,草酸可以除鏽。草酸遍布於自然界,常以草酸鹽形式存在於植物如伏牛花、羊蹄草、酢漿草和酸模草的細胞膜,幾乎所有的植物都含有草酸鈣。

概述
  名稱:草酸
  又稱:乙二酸;修酸結構式
  英文名稱:Oxalic acid;Ethanedioic acid;Dicarboxylic acid
  分子式:HOOCCOOH;C2H2O4
  分子量:90.04
  結構:見右圖
  官能團:—COOH(羧基)
  溶液中離子組分:C2O4 2-(草酸根離子),H+(氫離子)
        CAS No.:144-62-7;6153-56-6(二水合物)
基本性質
  性狀:無色透明結晶或粉末。其晶體結構有兩種形態,即α型(菱形)和β型(單斜晶形)。無嗅,味酸。
  熔點:α型:189.5℃,β型:182℃
  沸點:分子立體模型沸點150℃(升華)。
  相對密度:1.653(二水物),1.9(無水物)。α型:1.900,β型:1.895
  折射率:1.540
  穩定性:189.5℃分解
  溶解情況:易溶於乙醇。溶於水。微溶於乙醚。不溶於苯和氯仿。
  其它性質:草酸在100℃開始升華,125℃時迅速升華,157℃時大量升華,並開始分解。
  可與堿反應,可以發生酯化、酰鹵化、酰胺化反應。也可以發生還原反應,受熱發生脫羧反應。無水草酸有吸濕性。草酸能與許多金屬形成溶於水的絡合物。
  酸性
  草酸的酸性比醋酸(乙酸)強10000 倍,是有機酸中的強酸。其一級電離常數Ka1=5.9×10^-2 ,二級電離常數Ka2=6.4×10^-5。具有酸的通性。能於堿發生中和,能使指示劑變色,能與碳酸根作用放出二氧化碳。
  還原性
  草酸根具有很強的還原性,與氧化劑作用易被氧化成二氧化碳和水[1]。可以使酸性高錳酸鉀(KMnO4)溶液褪色,並將其還原成2價錳離子。這一反應在定量分析中被用作測定高錳酸鉀濃度的方法。草酸還可以洗去濺在布條上的墨水跡。
  不穩定性
  草酸在189.5℃或遇濃硫酸會分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。
HOOCCOOH====CO2↑+CO↑+H2O
  實驗室可以利用此反應來製取一氧化碳氣體。
  草酸氫銨200度時分解為二氧化碳、一氧化碳、氨氣和水
  毒性
  草酸有毒。對皮膚、粘膜有刺激及腐蝕作用,極易經表皮、粘膜吸收引起中毒。空氣中高容許濃度為1m g/m3。
製取或來源
  草酸遍布於自然界,常以草酸鹽形式存在於植物如伏牛花、羊蹄草、酢漿草和酸模草的細胞膜,幾乎所有的植物都含有草酸鈣。草酸是植物特別是草本植物常具有的成分,多以鉀鹽或鈣鹽的形式存在。秋海棠、芭蕉中以遊離酸的形式存在。
  草酸工業化生產方法主要有:甲酸鈉法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶聯法。
1.甲酸鈉法一氧化碳淨化後在加壓情況下與氫氧化鈉反應,生成甲酸鈉,然後經高溫脫氫生成草酸鈉,草酸鈉再經鉛化(或鈣化)、酸化、結晶和脫水幹燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳與氫氧化鈉合成壓力一般為1.8-2.0MPa。脫氫溫度為400℃。
2.氧化法以澱粉或葡萄糖母液為原料,在礬觸媒存在下,與硝酸-硫酸進行氧化反應得草酸。廢氣中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
3.羰基合成法一氧化碳經提純到90%以上,在鈀催化劑存在下與丁醇發生羰基化反應,生成草酸二丁酯,然後通過水解得到草酸,此法分為液相法和氣相法兩種,氣相法反應條件較低,反應壓力為300-400kPa。而液相法反應壓力為13.0-15.0MPa。
4.乙二醇氧化法以乙二醇為原料,在硝酸和硫酸存在下,用空氣氧化而得。
5.丙烯氧化法 氧化過程分兩步進行。第一步用硝酸氧化,使丙烯轉化為α-硝基乳酸;然後進一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸為氧化劑。丙烯氧化法生產工業級草酸二水化合物,以丙烯計總收率大於90%。
  原料消耗定額:焦炭(84%)510kg/t、硫酸(100%)950kg/t、燒堿(100%)920kg/t。
常見的草酸鹽:
1、草酸鈉 2、草酸鉀 3、草酸鈣 4、草酸亞鐵 5、草酸銻 6、草酸氫銨

用途
  草酸主要用作還原劑和漂白劑,
  用於生產抗菌素和冰片等藥物以及提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、鞣革劑等。
  草酸還可用於鈷-鉬-鋁催化劑的生產、金屬和大理石的清洗及紡織品的漂白。
  用於金屬表麵清洗和處理,稀土元素提取、紡織印染、皮革加工、催化劑製備等。
  在有機合成工業主要用於生產對苯二酚、季戊四醇、草酸鈷、草酸鎳、沒食子酸等化工產品。
  塑料工業用於生產聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料、漆片等。
  染料工業用於製造鹽基品綠等。
  印染工業可代替乙酸,用作色素染料的顯色助染劑、漂白劑。
  其他工業用於製造金黴素、土黴素、四環素、鏈黴素、麻黃素。
  此外,草酸還可用於合成各種草酸酯、草酸鹽和草酰胺等產品,而以草酸二乙酯及草酸鈉、草酸鈣等產量大。
  草酸可用來除鏽。並且生成的酸式草酸鹽溶解度很大。
  草酸銻可作媒染劑,草酸鐵銨是印製藍圖的劑。
草酸的危害和使用時的注意事項:
  草酸在人體內不容易被氧化分解掉,經代謝作用後形成的產物,屬於酸性物質,可導致人體內酸堿度失去平衡,吃得過多還會中毒。
  而且草酸在人體內如果遇上鈣和鋅便生成草酸鈣和草酸鋅,不易吸收而排出體外,影響鈣與鋅的吸收。
  兒童生長發育需要大量的鈣和鋅。如果體內缺乏鈣和鋅,不僅可導致骨骼、牙齒發育不良,而且還會影響智力發育。
  過量攝入草酸還會造成結石。
  取一些草酸,用溫水配成的溶液在鏽漬上擦即可。
  草酸可以除鏽,但有一定毒性。使用時,不要吃或喝就行了。 皮膚接觸草酸後, 應及時用水清洗。
  不過使用時要小心,草酸對不鏽鋼有較強的腐蝕性。濃度高的草酸也容易腐蝕手。
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