Axit Fomic là gì? Công thức, tính chất, ứng dụng của Axit Fomic

Axit formic là gì?

Axit formic (axit formic) là một axit yếu tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, không mùi. Nó là sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp hóa học và cũng có sẵn trong tự nhiên. Chúng ta có thể tìm thấy axit formic trong nọc ong và kiến.

Công thức của axit formic là CH2O2 hoặc HCOOH. Ngoài tên gọi axit formic, nó còn được biết đến với những tên gọi khác như axit formic, axit methanoic, axit formylic, axit aminonic, axit cacboxylic, aldehyd formic,…

Công thức của axit formic là CH2O2 hoặc HCOOH

Trước đây trong ngành hóa chất, axit formic được coi là hợp chất hóa học chỉ được sử dụng trong các ngành công nghiệp nhỏ. Tuy nhiên, đến cuối những năm 1960, loại axit này, sản phẩm phụ của quá trình sản xuất axit axetic, ngày càng được sử dụng làm chất bảo quản và kháng khuẩn trong thức ăn chăn nuôi.

Tính chất vật lý và hóa học của axit formic

Sau khi tìm hiểu về khái niệm axit formic, chúng ta sẽ tìm hiểu chất này có những tính chất vật lý, hóa học gì. Cụ thể, tính chất vật lý và hóa học của axit formic là:

Tính chất vật lý

Axit formic là chất lỏng, không màu, dễ bốc khói. Nó hòa tan trong nước và các dung môi hữu cơ khác nhưng chỉ tan ít trong hydrocarbon.

• Điểm nóng chảy và sôi của axit formic lần lượt là 8,4 °C (47,1 °F) và 100,8 °C (213,3 °F).
• Khối lượng phân tử của axit formic là 46,0254 g/mol.

Tính chất hóa học

Tuy là axit yếu nhưng so với dãy đồng đẳng của axit cacboxylic bão hòa, đơn chức, mạch hở thì đây là axit mạnh nhất, mạnh hơn axit cacbonic do hiệu ứng tích tụ mật độ electron ở nhóm -COOH. Trong pha hydrocarbon và pha hơi, axit formic bao gồm các chất nhị trùng liên kết hydro chứ không phải các phân tử riêng lẻ.

– Axit formic làm đổi màu giấy quỳ tím sang màu đỏ nhạt.

– Tác dụng với kim loại mạnh

2Na + 2HCOOH → 2HCOONa + H2

– Phản ứng với oxit bazơ

2HCOOH + CuO → (HCOO)2Cu + H2O

– Phản ứng với bazơ

HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O

– Tác dụng với muối của axit yếu hơn

HCOOH + NaHCO3 → HCOONa + CO2 + H2O

– Axit HCOOH tham gia phản ứng este hóa. Đây là phản ứng thuận nghịch, cần nhiệt và axit sunfuric đậm đặc làm chất xúc tác.

HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O

– Axit formic thực hiện phản ứng gương

Phản ứng gương là phản ứng điển hình của aldehyd. Khi nhóm chức aldehyd phản ứng với bạc nitrat hoặc bạc oxit trong môi trường amoniac sẽ tạo thành kim loại bạc.

2[Ag(NH3)2]OH + HCOOH → (NH4)2CO3 + 2Ag↓ + 2NH3↑ + H2

Cách điều chế axit formic trong phòng thí nghiệm và công nghiệp là gì?

Axit formic được tìm thấy trong nọc độc của kiến

Axit formic lần đầu tiên được tổng hợp từ axit hydrocyanic bởi nhà hóa học người Pháp Joseph Gay-Lussac. Đến năm 1855, một nhà hóa học người Pháp khác, Marcellin Berthelot, đã phát triển một phương pháp tổng hợp mới từ carbon monoxide. Phương pháp chuẩn bị này tương tự như phương pháp được sử dụng ngày nay.

Trong phòng thí nghiệm

Axit formic có thể được điều chế trong phòng thí nghiệm theo hai cách:

– Cách 1: Đun nóng axit oxalic trong glycerol khan, sau đó chiết bằng cách chưng cất hơi nước.

– Cách 2: Thủy phân axit etyl isonitrile bằng xúc tác là dung dịch axit clohydric.

C2H5NC + 2H2O → C2H5NH2 + HCOOH

Trong công nghiệp

Axit formic trong công nghiệp được điều chế bằng cách:

– Cách 1: Một lượng đáng kể axit formic được tạo ra thông qua việc điều chế các chất khác, đặc biệt là axit axetic. Trong quá trình này, axit formic là sản phẩm phụ.

– Cách 2: Cho metanol phản ứng với cacbon monoxit với sự có mặt của chất xúc tác bazơ mạnh tạo thành metyl fomat, dẫn xuất của axit formic. Sau đó, quá trình thủy phân metyl formate được thực hiện để tạo ra axit formic

CH3OH + CO → HCOOCH3

HCOOCH3 + H2O → HCOOH + CH3OH

– Cách 3: Cho metyl fomat phản ứng với amoniac tạo thành formamit, sau đó dùng axit sunfuric thủy phân tạo thành axit formic.

NH3 + HCOOCH3 → HCONH2 + CH3OH

HCONH2 + ½H2SO4 + H2O → HCOOH + ½(NH4)2SO4

Ứng dụng quan trọng và phổ biến của axit formic

Axit formic được sử dụng trong nhiều ngành, lĩnh vực, cụ thể:

Hoá học

Trong hóa học hữu cơ tổng hợp, axit formic thường được sử dụng làm nguồn cung cấp ion hydrua. Phản ứng Leuckart-Wallach và phản ứng Eschweiler-Clarke là những ví dụ điển hình cho ứng dụng này. Ngoài ra, axit formic còn được sử dụng làm nguồn hydro trong quá trình hydro hóa chuyển.

Ứng dụng của axit formic trong hóa học

Trong công nghiệp

– Trong ngành dệt may: Axit formic được dùng trong nhuộm và nhuộm sửa chữa làm chất gắn màu, giúp vải bền lâu hơn và lên màu đều hơn. Chúng là tác nhân trung hòa và điều chỉnh độ pH trong nhiều bước của quy trình xử lý dệt may.

– Là chất khử trùng và diệt khuẩn có giá trị trong nhiều ứng dụng vệ sinh công nghiệp

– Chất trung gian đóng vai trò là dung môi trong các chất độn và được gọi là axit metanoic.

– Giúp điều chỉnh giá trị pH trong quá trình loại bỏ khí thải chứa lưu huỳnh, làm đông tụ mủ và một số ứng dụng quan trọng khác

Trong nông nghiệp

Trong chăn nuôi, axit formic được sử dụng làm chất bảo quản và kháng khuẩn trong thức ăn chăn nuôi. Khi phun lên cỏ hoặc thức ăn ủ chua, axit formic giúp chống thối rữa, giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn.

Trong chăn nuôi gia cầm, axit formic đôi khi được thêm vào thức ăn để tiêu diệt vi khuẩn salmonella.

Ngoài ra, axit formic còn được dùng để chế biến mủ hữu cơ (nhựa cây) thành cao su thô. Người nuôi ong sử dụng axit này để loại bỏ ve Varroa.

Các ứng dụng khác

Ngoài những ứng dụng chính nêu trên, axit formic còn được sử dụng trong công nghiệp xi mạ điện, khai thác dầu khí và làm chất tăng hương vị thực phẩm…

Những vấn đề cần quan tâm, lưu ý khi sử dụng và bảo quản axit formic

Lưu ý khi bảo quản axit formic

Để sử dụng axit formic an toàn và hiệu quả, bạn cần lưu ý những điều sau:

– Trong quá trình sử dụng axit formic, bạn cần mặc quần áo bảo hộ để tránh hóa chất dính vào tay hoặc vào mắt vì sẽ ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe.

– Hít phải hơi axit với liều lượng lớn có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ hô hấp. Vì carbon monoxide có thể có trong hơi axit formic. Mức phơi nhiễm cho phép (PEL) của OSHA Hoa Kỳ đối với hơi axit formic trong môi trường làm việc là 5ppm. Nếu hít phải hơi khí này, chúng ta cần chuyển nạn nhân đến nơi thoáng mát, sau đó chuyển đến cơ sở y tế gần nhất để được khám và điều trị thêm.

– Axit formic nồng độ cao có thể nguy hiểm nếu văng vào da vì nó có tính ăn mòn mạnh.

– Nuốt phải axit formic có thể gây ra các triệu chứng nguy hiểm cho con người như buồn nôn, nóng rát miệng và bụng, phồng rộp và khó chịu ở các vùng xung quanh vùng bị ảnh hưởng.

– Khi bảo quản axit formic cần để nơi khô ráo, thoáng mát, tuyệt đối tránh xa nguồn nhiệt và lửa.

Trên đây là những thông tin quan trọng về axit formic. Hy vọng qua những chia sẻ này các bạn đã hiểu được axit formic là gì, cách điều chế và ứng dụng axit formic trong thực tế. Nếu muốn nâng cao kiến ​​thức, các bạn hãy thường xuyên truy cập website Đông Á https://dongachem.vn/ để cập nhật những bài viết mới nhất. Đừng quên chọn Đông Á nếu bạn có nhu cầu mua hóa chất như HCl, xút, PAC,..