Муравьиная кислота (е236)

Общие сведения

В природе метановая кислота обнаружена в таких продуктах, как клубника, малина, яблоко, авокадо, дикий ямс, папайя, крапива, киноа, китайский личи, драконий фрукт (питайя).

Помимо этого, соединение содержат безалкогольные напитки, квашенные/маринованные овощи, яблочный уксус, секрет пчел, фруктовые/рыбные консервы.

По органической структуре вещество (НСООН) относится к группе жирных кислот и проявляет сильное антимикробное действие. Его опасность зависит от концентрации. На основании данных классификации Европейского союза установлено, что жидкий 10% раствор при контакте с кожей оказывает раздражающее действие, 15% и выше – разъедающее, а 100% оставляет сильные химические ожоги, способен вызвать анафилактический шок.

Для усиления вкусовых качеств, увеличения срока годности консервированных продуктов, корма для скота, муравьиная кислота и ее соли используются в пищевой промышленности в качестве добавок (Е236–Е238).

Несмотря на то, что соединение относится к группе простейших, его роль в жизнедеятельности человека нельзя недооценивать. Метановая кислота участвует в обменных процессах. В организме животных она обеспечивает синтез пуриновых оснований, метионина, нуклеиновых кислот.

Химические реакции

Если рассматривать применение не в быту, область существенно расширяется. Химическое использование продукта несколько иное. Задействуются разные реакции, чтобы синтезировать производные:

• Уникальная особенность вещества в том, что помимо кислотных свойств у него имеются также и альдегидные. При окислении образует углекислый газ.
• Процесс нагревания приводит к структурному разложению на воду и углерод.
• Наблюдается отличное взаимодействие с аммиачным раствором серебряного оксида. При этом серебро выводится, как самостоятельный элемент. Такая реакция называется «зеркалом».
• Взаимодействует с гидроксидом меди, образуя на выходе углекислый газ, оксид металла и воду.

Гидролиз — реакция, направленная на элемент и воду. Взаимодействие с кислотами является обратимым процессом. Т. е. концентрацию можно поднять после разбавления, но в лабораторных условиях и с использованием специального оборудования. Без катализаторов действие слабое и медленное, с ними ускоряется до нескольких секунд. Взглянув на уравнения, можно наблюдать разносторонние изменения (как растворение, так и концентрирование).

У муравьиной кислоты есть множество гомологов. Это элементы с аналогичной цепочкой, но измененным количеством атомов углерода. Среди них ближайшие:

• уксусная;
• пропионовая;
• масляная;
• валериановая;
• капроновая.

Нюансы обработки в зависимости от времени года

Для получения максимального количества меда и других продуктов пчеловодства необходимо вести борьбу с паразитами на протяжении всего года, проводить обработки осенью, весной и летом, даже если явных признаков заражения нет.

Весна

Лечение пчел от паразитарной инвазии следует начинать в марте. В этот период можно использовать самые агрессивные химические препараты. Обработка весной поможет сохранить расплод и уменьшить количество паразитов.

Летом собирают мед, поэтому использовать химические средства в этот период нельзя. При повышении признаков увеличения численности паразитов допустимо применение только нетоксичных народных и биологических составов.

Осень

Осенью важно провести профилактическую обработку пчел. Это поможет насекомым лучше подготовиться к зимовке

Обработку следует выполнять сразу после последнего забора меда.

Противопоказания к использованию муравьиного масла

• Муравьиное масло против волос запрещается использовать беременным и женщинам, кормящим грудью. Даже если у матери не наблюдается аллергии на масло, оно может попасть к ребенку через кровь или грудное молоко и вызвать реакцию у него.
• Нельзя пользоваться людям с кожными заболеваниями. Муравьиная кислота, хоть и в небольшом количестве, но может вызвать ухудшение дерматологических болезней, а именно раздражение, сильный зуд и даже ожог.
• Не рекомендуется применять аллергикам, особенно во время обострения заболевания. Считается, что масло может ухудшить ситуацию и вызвать новый приступ.
• Запрещено для использования детьми до семи лет. Если у ребенка на теле есть любые волосы, которые мешают и есть смысл их удалить, перед этим обязательно нужно проконсультироваться с врачом.
• При злокачественных образованиях и во время лечения онкологии лучше исключить использование муравьиного масла в любом виде.

Муравьиное масло для удаления волос не проходило лабораторных исследований в странах СНГ. Сертификаты качества на этот продукт выдаются страной-изготовителем, а это значит, что для применения нашими гражданами оно может нести определенные риски

В какой-то степени это все еще экзотическое средство, поэтому к нему нужно относиться осторожно и перед приобретением внимательно читать состав на упаковке. Желательно перед его использованием обратиться к дерматологу и выяснить, насколько оно вам необходимо.

свойства

— Муравьиная кислота представляет собой жидкость комнатной температуры, бесцветная, с сильным и проникающим запахом. Он имеет молекулярную массу 46 г / моль, плавится при 8,4 ° С и имеет температуру кипения 100,8 ° С, выше, чем у воды.

— Смешивается с водой и полярными органическими растворителями, такими как эфир, ацетон, метанол и этанол..

— Напротив, в ароматических растворителях (таких как бензол и толуол) он мало растворим, потому что муравьиная кислота едва имеет атом углерода в своей структуре..

— Он имеет pKa 3,77, более кислый, чем уксусная кислота, что можно объяснить тем, что метильная группа вносит электронную плотность в атом углерода, окисленный двумя атомами кислорода. Это приводит к незначительному снижению кислотности протона (СН₃COOH, HCOOH).

— Кислота депротонируется, превращается в анион HCOO-, который может делокализовать отрицательный заряд между двумя атомами кислорода. Следовательно, он является стабильным анионом и объясняет высокую кислотность муравьиной кислоты..

реакции

Муравьиная кислота может быть обезвожена до окиси углерода (СО) и воды. В присутствии платиновых катализаторов его также можно разложить на молекулярный водород и диоксид углерода:

HCOOH (л) → Н₂(г) + СО₂(G)

Это свойство позволяет муравьиной кислоте считаться безопасным способом хранения водорода.

Описание муравьиной кислоты, физические и химические свойства

В природе данное вещество встречается в выделениях насекомых, особенно пчел и рыжих муравьев, собственно, из-за чего и получила свое название. Находится она также в хвое, крапиве и некоторых фруктах.

Впервые целебные свойства муравьиной кислоты заинтересовало ученых примерно в семнадцатом веке. Английский биолог-натуралист Джон Рэй провел ряд экспериментов по добыванию данного вещества из рыжих муравьев. Хотя опыты были далеко не гуманными, ведь для этого пришлось воздействовать горячим паром на живых особей, закончились они успехом. В результате последующей конденсации получилось кислое вещество, которое и назвали муравьиной кислотой.

Позже, уже в середине девятнадцатого столетия, французский химик Джозеф Гей Люссак синтезировал данный продукт из синильной кислоты, а Марселен Бертело получил его из окиси углерода, чей опыт до сих пор применяется для получения муравьиной кислоты в современных условиях.

По внешнему виду данное вещество напоминает прозрачную бесцветную жидкость с резким характерным запахом и кислым вкусом. Муравьиная кислота хорошо растворима в воде, этиловом спирте, бензоле, эфире и ацетоне. Она легковоспламенима и чрезвычайно взрывоопасна, также обладает высокой коррозийной активностью.

Пищевая добавка Е236 имеет молекулярную формулу в виде CH₂O₂. А структурную формулу ее можно представить в виде: HCOOH.

К другим названиям данного вещества относятся: Е236, метановая кислота, Methanoic acid, Formic acid. На французском языке ее наименование звучит как: Acile formique или Acide methanoique, на немецком – d-Carbonsaure или Ameisensaure.

Относится муравьиная кислота к группе консервантов. Такое вещество естественным путем образуется из метилового спирта, проникающего в организм человека через кожу или дыхательные пути. Однако это количество очень мало.

Получают данную пищевую добавку разными методами. Первый способ применяется в основном для получения кислоты, используемой в технических целях. Щелочным гидролизом формамида получают около тридцати пяти процентов общего количества добавки.

А для пищевой промышленности процесс синтеза протекает в два этапа. Для этого гидроксид натрия или каустическую соду нагревают до температуры 1300 градусов Цельсия и пропускают его через монооксид углерода, получая таким образом натриевую соль муравьиной кислоты, по другому – формиат натрия. Полученный продукт разлагают серной кислотой и в процессе перегонки в вакуумной установке получают уже готовое вещество. Этим методом пользуются в промышленности в большей степени, чем предыдущим.

Муравьиная кислота – самая насыщенная карбоновая одноосновная кислота, которая в сильно концентрированном виде может растворить такие стойкие полимеры, как капрон или нейлон.

Применение муравьиной кислоты

Для промышленного использования

Одно из самых распространенных видов промышленного применения муравьиной кислоты или метановой стало производство кожи. Потому что вещество настолько кислое, чтобы быть идеальным химикатом для использования при обработке кожи. Хотя вещество наиболее часто используется в кожевенном производстве, в настоящее время используют муравьиную кислоту в процессе крашения и отделки текстильных изделий. Она также применяется в качестве коагулянта в резиновых производственных процессах.

В дополнение к её использованию в кожевенной, текстильной и резиновой промышленности, производные муравьиной кислоты были недавно разработаны, чтобы помочь бороться с гололедом в таких богатых странах, как Австрия и Швейцария. Эти страны, используют формиаты, которые являют солями, полученными из муравьиной кислоты. Эти составы более эффективны, чем традиционные солевые и являются более экологически чистыми.

При правильном использовании, формиаты лучше увеличивают сцепные способности на скользких поверхностях, а также способствуют изменению поверхностей различного оборудования для многих технологий.

Сельскохозяйственное использование

На сельское хозяйство приходится очень высокий процент применения муравьиной или метановой кислоты по всему миру. Благодаря своим природным антибактериальным свойствам вещество достигло высокого использования в качестве антибактериальных консервантов и пестицидов. В этой отрасли оно наиболее часто используется в качестве пищевой добавки и часто является ингредиентом в комбикормах и силосе. Когда используется силос, вещество выполняет двойную функцию. В дополнение к обеспечению определенного уровня антибактериальной поддержки, оно фактически позволяет силосу начать брожение при более низкой температуре, что значительно сокращает общее время, необходимое для повышения пищевой ценности готового продукта.

Кроме того это и пищевая добавка Е236 применяемая в продуктах для людей.

Медицинское применение

Использование в медицине обширное, так как вещество замедляет процессы гниения,  работая как консервант.  Всевозможные медицинские растворы с применением метанола относятся к клинико-фармакологической группе препаратов с анальгезирующими  свойствами как болеутоляющее и обеззараживающее средство.

Меры предосторожности

В зависимости от того, насколько концентрировано вещество, оно может быть незаметно или наоборот опасно. В ходе типичного взаимодействия с этим химикатом люди подвергаются взаимодействию только в очень низких концентрациях. При воздействии в высоких концентрациях, есть много опасных побочных эффектов, которые могут возникнуть. Самый опасный аспект муравьиной кислоты является ее высокая коррозийная природа в концентрированном виде. Высококонцентрированное количество муравьиной кислоты может привести к серьезным травмам, если ее вдыхать, глотать или касаться напрямую. В этом случае возникают язвы, тошнота, ожоги, волдыри и сильный дискомфорт вокруг пораженного участка. Это химическое вещество, находится в распыленном яде некоторых видов муравьев и секреции, некоторых видах крапивы.

характеристики

Физические свойства

Образование димеров в муравьиной кислоте за счет водородных связей показано зеленым пунктирными линиями.

Муравьиная кислота — это относительно нестабильная, бесцветная, прозрачная и легколетучая жидкость. При 8 ° C он превращается в бесцветное твердое вещество; кипит при 100,7 ° C. Температуры плавления и кипения значительно выше, чем у органических соединений с аналогичными молярными массами ( например, пропана ), поскольку водородные связи между отдельными молекулами также должны быть разорваны во время плавления и кипения . Некоторые из них остаются в газообразном состоянии, поэтому муравьиная кислота значительно отличается от поведения идеального газа . Он образует азеотроп с водой .

Муравьиная кислота имеет плотность 1,22 г · см -3 при 20 ° C. 12,7 кДж / моль требуется для плавления муравьиной кислоты и 22,7 кДж / моль для испарения. Тройная точка составляет 8,3 ° С и 0,0236 бар.

Муравьиная кислота имеет резкий и резкий запах. Порог запаха составляет 1 мл / м 3 . Муравьиная кислота может быть смешана в любом соотношении с водой, этанолом и гликолем . Он также растворим в большинстве других полярных органических веществ, но только в небольших количествах в углеводородах .

Кислоты константа (P K _сек значение) 3,77. Это сильнейшая незамещенная монокарбоновая кислота . Для сравнения: соляная кислота имеет значение p K _s -7, серная кислота -3.

Обнаружение паров муравьиной кислоты (например, для определения концентрации на рабочем месте ) может быть выполнено с помощью газоанализаторов . В противном случае муравьиная кислота обнаруживается по ее восстанавливающему эффекту, обычно потому, что она может восстанавливать аммиачный раствор нитрата серебра до серебра .

Термодинамические свойства

Стандартная энтальпия образования Δ _F H _{жидкости} составляет -424,72 кДж моль -1 , Δ _F H _газа составляет -378,6 кДж моль -1 .

Стандарт энтропия S _{жидкость} является 128.95 Дж моль -1 К -1 , S _газа 248,7 Дж моль -1 К -1 .

Теплоемкость жидкости задается как 99.04 Дж моль -1 К -1 (25 ° С), что в качестве газа 45,7 Дж моль -1 К -1 (25 ° C).

Согласно Антуану, функция давления пара получается из log ₁₀ (P) = A− (B / (T + C)) (P в барах, T в K) с A = 2,00121, B = 515,000 K и C = -139,408. К. в интервале температур от 273,6 К до 307,3 К.

Химические свойства

Гидрат формиата меди (II)

В присутствии кислорода муравьиная кислота превращается в углекислый газ и воду. Муравьиная кислота является сильным восстанавливающим агентом , поскольку он также является альдегид (гидроксите формальдегид ).

2 ЧАСС.ООЧАС+О2⟶2 С.О2+2 ЧАС2О{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ HCOOH + O_ {2} \ longrightarrow 2 \ CO_ {2} +2 \ H_ {2} O}}

Муравьиная кислота горит кислородом с образованием углекислого газа и воды.

ЧАСС.ООЧАС⟶С.О+ЧАС2О{\ displaystyle \ mathrm {HCOOH \ longrightarrow CO + H_ {2} O}}

Муравьиная кислота разлагается в присутствии конц. Серная кислота превращается в воду и оксид углерода .

ЧАСС.ООЧАС⟶С.О2+ЧАС2{\ displaystyle \ mathrm {HCOOH \ longrightarrow CO_ {2} + H_ {2}}}

При более высоких температурах и в присутствии катализатора ( платина , палладий ) он распадается на диоксид углерода и водород .

Муравьиная кислота реагирует с металлами с образованием формиатов металлов и водорода:

2 Nа+2 ЧАСС.ООЧАС⟶2 ЧАСС.ООNа+ЧАС2{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ Na + 2 \ HCOOH \ longrightarrow 2 \ HCOONa + H_ {2}}}

Натрий реагирует с муравьиной кислотой с образованием формиата натрия с образованием водорода .

ЧАСС.ООЧАС+3 ОЧАС-+2 А.грамм+⟶ЧАСС.О3-+2 А.грамм+2 ЧАС2О{\ displaystyle \ mathrm {HCOOH + 3 \ OH ^ {-} + 2 \ Ag ^ {+} \ longrightarrow HCO_ {3} ^ {-} + 2 \ Ag + 2 \ H_ {2} O}}

Муравьиная кислота восстанавливает ионы серебра в щелочной среде.

Муравьиная кислота реагирует со спиртами в присутствии катализатора (обычно серной кислоты) с образованием воды и алкилформиатов.

ЧАСС.ООЧАС+С.ЧАС3ОЧАС⟶ЧАС2О+ЧАСС.ООС.ЧАС3{\ displaystyle \ mathrm {HCOOH + CH_ {3} OH \ longrightarrow H_ {2} O + HCOOCH_ {3}}}

Муравьиная кислота реагирует с метанолом с образованием воды и метилформиата.

Параметры безопасности

Муравьиная кислота считается легковоспламеняющейся жидкостью. Воспламеняющиеся паровоздушные смеси могут образовываться выше точки вспышки . Соединение имеет температуру вспышки 45 ° C. Диапазон взрывоопасности составляет от 10  % по объему (190 г / м 3 ) в качестве нижнего предела взрываемости (НПВ) до 45,5% по объему (865 г / м 3 ) в качестве верхнего предела взрываемости (ВПВ). При стандартной ширине зазора 1,76 мм он отнесен к группе взрывоопасности IIA. Температура возгорания — 520 ° C. Таким образом, вещество попадает в температурный класс T1. Электропроводность низкая и составляет 6,08 · 10 −3 См · м −1 .

Добыча, производство

Марселлен Бертло открыл синтез муравьиной кислоты из окиси углерода в 1855 году.

Историческое выделение муравьиной кислоты из мертвых муравьев сегодня больше не проводится. В химической промышленности муравьиная кислота обычно производится с использованием процесса, изобретенного Марселлином Бертло в 1855 году. Синтез разделен на два этапа:

NаОЧАС+С.О⟶ЧАСС.ООNа{\ displaystyle \ mathrm {NaOH + CO \ longrightarrow HCOONa}}

Гидроксид натрия реагирует с монооксидом углерода при давлении около 6–8 бар и температуре 130 ° C с образованием формиата натрия .

2 ЧАСС.ООNа+ЧАС2С.О4-й⟶2 ЧАСС.ООЧАС+Nа2С.О4-й{\ displaystyle \ mathrm {2 \ HCOONa + H_ {2} SO_ {4} \ longrightarrow 2 \ HCOOH + Na_ {2} SO_ {4}}}

Формиат натрия реагирует с серной кислотой с образованием муравьиной кислоты и сульфата натрия .

Муравьиная кислота также производится из метанола, в том числе с помощью окиси углерода . Здесь также выполняются два процедурных шага. Метилформиат производится как промежуточное соединение. В конце выделяется метанол, который можно снова использовать в качестве исходного продукта для этого синтеза :

С.ЧАС3ОЧАС+С.О⟶ЧАСС.ООС.ЧАС3{\ displaystyle \ mathrm {CH_ {3} OH + CO \ longrightarrow HCOOCH_ {3}}}

Метанол реагирует с монооксидом углерода при 80 ° C и 40 бар с образованием метилформиата .

ЧАСС.ООС.ЧАС3+ЧАС2О⟶ЧАСС.ООЧАС+С.ЧАС3ОЧАС{\ displaystyle \ mathrm {HCOOCH_ {3} + H_ {2} O \ longrightarrow HCOOH + CH_ {3} OH}}

Метиловый эфир муравьиной кислоты реагирует с водой с образованием муравьиной кислоты и метанола.

Поскольку для гидролиза метилформиата потребуется много воды, некоторые производители муравьиной кислоты используют непрямой процесс с аммиаком , который, в свою очередь, требует двух этапов процесса. Однако этот непрямой процесс имеет проблемы, потому что побочный продукт сульфата аммония частично выделяется:

ЧАСС.ООС.ЧАС3+NЧАС3⟶ЧАСС.ОNЧАС2+С.ЧАС3ОЧАС{\ displaystyle \ mathrm {HCOOCH_ {3} + NH_ {3} \ longrightarrow HCONH_ {2} + CH_ {3} OH}}

Метиловый эфир муравьиной кислоты реагирует с аммиаком с образованием формамида и метанола.

2 ЧАСС.ОNЧАС2+2 ЧАС2О+ЧАС2С.О4-й⟶2 ЧАСС.ООЧАС+(NЧАС4-й)2С.О4-й{\ displaystyle \ mathrm {2 \ HCONH_ {2} +2 \ H_ {2} O + H_ {2} SO_ {4} \ longrightarrow 2 \ HCOOH + (NH_ {4}) _ {2} SO_ {4}} }

Формамид реагирует с серной кислотой с образованием муравьиной кислоты и сульфата аммония .

Гидролиз из хлороформа (трихлорид ортомуравьиной кислоты) с KOH

Из-за этой проблемы производители разработали новый метод прямого гидролиза, в котором муравьиная кислота может быть отделена от больших количеств воды энергоэффективным способом ( жидкостная экстракция ).

Муравьиная кислота получается как побочный продукт при производстве уксусной кислоты из легкого бензина или н- бутана, а также может производиться с помощью синильной кислоты. Есть второй способ производства из метанола. Здесь метанол превращается в формальдегид и муравьиную кислоту. Однако эти три процесса не имеют большого технического значения.

Биосинтетически муравьиная кислота высвобождается из глицина или серина и тетрагидрофолиевой кислоты через формилтетрагидрофолиевую кислоту в ядовитых железах муравьев.

Применение пищевого консерванта Е236

Еще с древних времен муравьиная кислота славилась своими антибактериальными свойствами, использовалась в качестве антисептика и препятствовала размножению патогенной микрофлоры. Благодаря всем этим качествам она ценится и в современной жизни. Такую пищевую добавку активно используют во многих сферах жизни и промышленных отраслях.

В пищевой промышленности ее применяют для:

• изготовления рыбных маринадов;
• дезинфекции пивных и винных бочек;
• расщепления сахаров при производстве искусственного меда;
• консервации овощей и фруктов;
• изготовления фруктовых соков.

Используется такое вещество и как самостоятельный ингредиент и в комплексе с другими продуктами, в качестве которых чаще всего выступают бензойная и кислота и ее бензоаты.

В медицинской отрасли пищевая добавка Е236 активно используется для:

• лечения различных невралгических болей, миозита, ревматизма, полиартрита, где задействуются ее обезболивающие и противовоспалительные свойства;
• лечения и профилактики грибковых инфекций, варикозного расширения вен, ушибов;
• местной анестезии;
• изготовления противопедикулезных дезинфицирующих препаратов.

Косметология тоже не обошла стороной данное вещество. В этой отрасли ее применяют:

• для борьбы с угревой сыпью;
• при изготовлении препаратов для стимуляции роста волос;
• в качестве одного из компонентов крема для загара в солярии, однако такой продукт обладает значительным количеством противопоказаний.

Также используется муравьиная кислота и в других отраслях:

• бытовой химии – для изготовления средств по борьбе со ржавчиной и известковым налетом;
• пчеловодстве – с ее помощью борются с клещами, небезопасными для пчел;
• сельском хозяйстве – для сохранности полезных свойств кормовых культур, заготавливаемых на зиму;
• меховой и кожевенной отрасли – для придания однородной окраски сырью, эластичности и очистки его от грязи.

Технический продукт часто применяют как антигололедный реагент, противоморозную добавку. С ее помощью удаляют окисления со сплавов меди, и очищают оборудование для покраски на СТО.

Использование муравьиной кислоты в качестве пищевой добавки на территории Российской Федерации разрешено, однако в европейских странах ее можно использовать только в косметологических целях. В Америке на ее основе делают химические ароматизаторы, также использующиеся в пищевой промышленности.

Структурная изомерия

Для  предельных карбоновых кислот характерна структурная изомерия – изомерия углеродного скелета и межклассовая изомерия.

Структурные изомеры – это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т.е. строением молекул.

Изомеры углеродного скелета характерна для карбоновых кислот, которые содержат не менее четырех атомов углерода.

Например. Формуле С4Н8О2 соответствуют бутановая и 2-метилпропановая кислота

Бутановая (масляная) кислота	Изомасляная (2-метилпропановая) кислота

Межклассовые изомеры — это вещества разных классов с различным строением, но одинаковым составом. Карбоновые кислоты изомерны сложным эфирам. Общая формула и спиртов, и простых эфиров — C_nH_2nО₂.

Например. Межклассовые изомеры с общей формулой С2Н4О2: уксусная кислота СН3–CОOH  и метилформиат H–COOCH3

Уксусная кислота	Метиловый эфир муравьиной кислоты
СН3–CОOH	HCOOCH3

Общую формулу  С_nH_2nO₂ могут также иметь многие другие полифункциональные соединения, например:  альдегидоспирты, непредельные диолы, циклические простые диэфиры и т.п.

Химические свойства карбоновых кислот

.

Для карбоновых кислот характерны следующие свойства: кислотные свойства, замещение водорода на металл; замещение группы ОН замещение атома водорода в алкильном радикале образование сложных эфиров — этерификация

1. Кислотные свойства

Кислотные свойства карбоновых кислот возникают из-за смещения электронной плотности к карбонильному атому кислорода и вызванной этим дополнительной (по сравнению со спиртами и фенолами) поляризацией связи О–Н.

Карбоновые кислоты – кислоты средней силы. В водном растворе карбоновые кислоты частично диссоциируют на ионы:   R–COOH ⇆ R-COO– + H+

1.1. Взаимодействие с основаниями 

Карбоновые кислоты реагируют с большинством оснований. При взаимодействии карбоновых кислот с основаниями образуются соли карбоновых кислот и вода.

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

Карбоновые кислоты реагируют с щелочами, амфотерными гидроксидами, водным раствором аммиака и нерастворимыми основаниями. 

Например, уксусная кислота растворяет осадок гидроксида меди (II)

Например, уксусная кислота реагирует с водным раствором аммиака с образованием ацетата аммония

CH₃COOH + NH₃ = CH₃COONH₄

1.2. Взаимодействие с металлами

Карбоновые кислоты реагируют с активными металлами. При взаимодействии карбоновых кислот с металлами образуются соли карбоновых кислот и водород.

Например, уксусная кислота взаимодействует с кальцием с образованием ацетата кальция и водорода.

1.3. Взаимодействие с основными оксидами

Карбоновые кислоты реагируют с основными оксидами с образованием солей карбоновых кислот и воды.

Например, уксусная кислота взаимодействует с оксидом бария с образованием ацетата бария и воды.

Например, уксусная кислота реагирует с оксидом меди (II)

2СН₃СООН  + CuO  = H₂О  +  ( CH₃COO)₂ Cu

1.4. Взаимодействие с с солями более слабых и летучих (или нерастворимых) кислот

Карбоновые кислоты реагируют с солями более слабых, нерастворимых и летучих кислот. 

Например, уксусная кислота растворяет карбонат кальция

Качественная реакция на карбоновые кислоты: взаимодействие с содой (гидрокарбонатом натрия) или другими гидрокарбонатами. В результате наблюдается выделение углекислого газа

Где это?

Муравьиная кислота может присутствовать на земных уровнях в качестве компонента биомассы или в атмосфере, участвуя в широком спектре химических реакций; Его можно найти даже под полом, внутри масляной или газовой фазы на его поверхности..

С точки зрения биомассы, насекомые и растения являются основными генераторами этой кислоты. При сжигании ископаемого топлива образуется газообразная муравьиная кислота; следовательно, автомобильные двигатели выделяют муравьиную кислоту в атмосферу.

Тем не менее, на Земле обитает непомерное количество муравьев, и среди них они способны производить в год в тысячи раз больше муравьиной кислоты, генерируемой человеческой промышленностью. Точно так же лесные пожары представляют собой газообразные источники муравьиной кислоты..

Выше, в сложной атмосферной матрице происходят фотохимические процессы, которые синтезируют муравьиную кислоту..

В этот момент многие летучие органические соединения (ЛОС) разлагаются под воздействием ультрафиолетового излучения или окисляются механизмами свободных радикалов ОН. Богатая и сложная химия атмосферы, безусловно, является основным источником муравьиной кислоты на планете..

Химические свойства

Химическая формула муравьиной кислоты: HCOOH. Это один из первых представителей одноосновных карбоновых к-т. Вещество впервые выделили в 1670 году из лесного (рыжего) муравья. В естественной среде содержится в яде пчел, крапивы и иголках хвойных деревьев, выделениях медуз, фруктах.

Физические свойства

Рацемическая формула метановой кислоты: CH2O2. Вещество при нормальных условиях имеет вид бесцветной жидкости, которая хорошо растворима в глицерине , ацетоне, толуоле и бензоле. Молярная масса = 46,02 грамм на моль. Эфиры (этиловый эфир и метиловый эфир) и соли метановой к-ты получили название формиаты.

Химические свойства

По структурной формуле Муравьиной кислоты можно сделать выводы и ее химических свойствах. Муравьиная кислота способна проявлять свойства к-т и некоторые из свойств альдегидов (восстановительные реакции).

При окислении Муравьиной кислоты, например, перманганатом калия , активно выделяется углекислый газ. Вещество применяют в качестве консервирующего агента (код Е236). Муравьиная кислота взаимодействует с уксусной кислотой (концентрированной) и разлагается на моноксид углерода и обычную воду с выделением тепла. Химическое соединение реагирует с гидроксидом натрия. Вещество не взаимодействует с соляной кислотой, серебром, натрия сульфатом и так далее.

Получение муравьиной кислоты

Вещество образуется в виде побочного продукта при оксислении бутана и производстве уксусной к-ты. Также ее можно получить путем гидролиза формамида и метилформиата (с избытком воды); при гидратации СО в присутствии какой-либо щелочи. Качественной реакцией для обнаружения метановой кислоты может служить реакция на альгедигы. В роли окислителя может выступать аммиачный р-р оксида серебра и Си(ОН)2. Используется реакция серебряного зеркала.

Применение муравьиной кислоты

Вещество используют в качестве антибактериального агента и консерванта при заготовке корма на длительное хранение, средство значительно замедляет процессы распада и гниения. Химическое соединение применяют в процессе покраски шерсти; в качестве инсектицида в пчеловодстве; при проведении некоторых химических реакций (выступает в роли растворителя). В пищевой промышленности средство имеет маркировку E236. В медицине кислоту применяют в комбинации с перекисью водорода («первомур» или пермуравьиная кислота) в качестве антисептика, для лечения заболеваний суставов.

Применение муравьиной кислоты в косметологии

Очищающие и дезинфицирующие свойства муравьиной кислоты нашли свое применение также в косметологии. Входящие в состав многих косметических средств домашнего и профессионального применения муравьиная кислота способна справиться со многими проблемами лица и кожи.

Основные пути применения муравьиной кислоты в косметических средствах направлены на устранение следующих факторов:

• дезинфекция и подавление патогенной флоры;
• подсушивающий эффект;
• снятие воспалений;
• расширение сосудов;
• очищение пор, уменьшение излишков жира;
• отшелушивание.

Среди препаратов применяемых косметологами муравьиная кислота используется в следующих мазях, кремах, лосьенах:

• препараты против угревой сыпи (себума), обладающие, дезинфицирующим и противовоспалительным эффектом;
• препараты, устраняющие жирность кожи, обладающие матирующим эффектом (кремы, мази, тоники);
• лечебные и профилактические средства для борьбы с грибковыми заболеваниями ногтевых пластин;
• препараты, направленные на предупреждение и устранение пролежней у недвижимых больных.

Однако, несмотря на значительное применение муравьиной кислоты в медицинских и косметических целях, следует помнить, что большинство средств носят дополнительный характер. И должны использоваться в комплексной терапии в борьбе с заболеванием!

В настоящее время муравьиная кислота в косметической промышленности получила еще одно новое популярное применение. В средствах для солярия (искусственного загара) действия муравьиной кислоты направлены на достижения красивого, ровного и быстрого загара. Кремы с содержанием муравьиной кислоты оказывают согревающее действие на кожу, тем самым запуская обменные процессы. Кожа приобретает смуглый оттенок, устойчивый и равномерный цвет.

Еще одной современной областью применения муравьиной кислоты являются средства для удаления и замедления роста волос. В таких составах муравьиная кислота помогает в разрушении фолликула волосяной луковицы, а также оказывает дезинфицирующее и ранозаживляющее действие.