甲酸 Formic acid

編號(hào)系統(tǒng)

CAS號(hào)：64-18-6

MDL號(hào)：MFCD00003297

EINECS號(hào)：200-001-8

RTECS號(hào)：LQ4900000

BRN號(hào)：1209246

PubChem號(hào)：24873243

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：無色透明發(fā)煙液體，有強(qiáng)烈刺激性酸味。^[1]

2.pH值：2.2（1%溶液）^[2]

3.熔點(diǎn)（℃）：8.4^[3]

4.沸點(diǎn)（℃）：100.8^[4]

5.相對(duì)密度（水=1）：1.23^[5]

6.相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：1.59^[6]

7.飽和蒸氣壓（kPa）：5.33（24℃）^[7]

8.燃燒熱（kJ/mol）：-254.4^[8]

9.臨界溫度（℃）：315^[9]

10.臨界壓力（MPa）：8.63^[10]

11.辛醇/水分配系數(shù)：-0.54^[11]

12.閃點(diǎn)（℃）：68.9（OC）；69（CC）^[12]

13.引燃溫度（℃）：480^[13]

14.爆炸上限（%）：57.0^[14]

15.爆炸下限（%）：12.0^[15]

16.溶解性：與水混溶，不溶于烴類，可混溶于乙醇、乙醚，溶于苯。^[16]

17.折射率（n20oC）：1.37140

18.折射率（n25oC）：1.3693

19.黏度（mPa·s,25oC）：1.966

20.黏度（mPa·s,30oC）：1.443

21.蒸發(fā)熱（KJ/mol,25oC）：19.90

22.蒸發(fā)熱（KJ/mol,b.p.）：23.19

23.熔化熱（KJ/mol）：12.69

24.生成熱（KJ/mol,25oC,液體）：-425.04

25.燃燒熱（KJ/mol,25oC,液體）：254.81

26.比熱容（KJ/(kg·K),26.68oC,定壓）：2.15

27.熱導(dǎo)率（W/(m·K),15oC）：13.9148

28.熱導(dǎo)率（W/(m·K),30oC）：13.8456

29.熱導(dǎo)率（W/(m·K),60oC）：13.7744

30.熱導(dǎo)率（W/(m·K),90oC）：13.6033

31.相對(duì)密度（20℃，4℃）：1.2201

32.溶度參數(shù)(J·cm^-3)^0.5：21.442

33.van der Waals面積（cm²·mol^-1）：3.634×10⁹

34.van der Waals體積（cm³·mol^-1）：22.740

35.液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-254.2

36.液相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1)：-425.1

37.液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol^-1·K^-1) ：131.84

38.液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol^-1·K^-1)：99.04

39.氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-300.5

40.氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1) ：-378.7

41.氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol^-1·K^-1) ：248.99

42.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol^-1)：-350.9

43.氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol^-1·K^-1)：45.68

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1.急性毒性^[17]

LD50：1100mg/kg（大鼠經(jīng)口）

LC50：15000mg/m³（大鼠吸入，15min）

2.刺激性^[18]

家兔經(jīng)皮：610mg，輕度刺激（開放性刺激試驗(yàn)）。

家兔經(jīng)眼：122mg，重度刺激。

3.亞急性與慢性毒性^[19]  小鼠飲水中含0.01%~~0.25%游離甲酸，2~4個(gè)月內(nèi)無任何影響；0.5%則影響食欲并使其生長(zhǎng)緩慢。小鼠吸入10g/m³以上時(shí)，1~4d后死亡。

4.致突變性^[20]  微生物致突變：大腸桿菌70ppm（3h）。姐妹染色單體互換：人淋巴細(xì)胞10mmol/L。細(xì)胞遺傳學(xué)分析：倉鼠卵巢10mmol/L。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

1.生態(tài)毒性^[21]  LC50：175mg/L（24h）（藍(lán)鰓太陽魚）；46mg/L（96h）（金魚）；122mg/L（48h）（金色圓腹雅羅魚，靜態(tài)）；34mg/L（48h）（水蚤）

2.生物降解性^[22]  MITI-I測(cè)試，初始濃度100ppm，污泥濃度30ppm，2周后降解100%。

3.非生物降解性^[23]  空氣中，當(dāng)羥基自由基濃度為5.00×10⁵個(gè)/cm³時(shí)，降解半衰期為36d（理論）。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：8.40

2、摩爾體積（cm³/mol）：39.8

3、等張比容（90.2K）：97.5

4、表面張力（dyne/cm）：35.8

5、極化率（10^-24cm³）：3.33

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）:-0.2

2.氫鍵供體數(shù)量:1

3.氫鍵受體數(shù)量:2

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積37.3

7.重原子數(shù)量:3

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:10.3

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價(jià)鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.化學(xué)性質(zhì)：甲酸為強(qiáng)的還原劑，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。在飽和脂肪酸中酸性最強(qiáng)，離解常數(shù)為2.1×10-4。在室溫慢慢分解成一氧化碳和水。與濃硫酸一起加熱至60~80℃，分解放出一氧化碳。甲酸加熱到160℃以上即分解放出二氧化碳和氫。甲酸的堿金屬鹽加熱至400℃生成草酸鹽。

2.甲酸能溶解脂肪。吸入甲酸蒸氣對(duì)鼻和口腔黏膜有嚴(yán)重的刺激作用，并會(huì)導(dǎo)致發(fā)炎。在處理濃甲酸時(shí)，必須戴好防護(hù)面罩和橡皮手套。車間必須有淋浴和洗眼設(shè)備，工作場(chǎng)所要有良好的通風(fēng)環(huán)境，界區(qū)空氣中最高容許甲酸濃度為5*10-6。吸入中毒者要立即離開現(xiàn)場(chǎng)，吸入新鮮空氣，并吸入2%的霧化碳酸氫鈉。一旦沾染甲酸，要立即用大量清水沖洗，注意不能用濕布擦拭。

3.穩(wěn)定性^[24]  穩(wěn)定

4.禁配物^[25]  強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)堿、活性金屬粉末

5.聚合危害^[26]  不聚合

貯存方法

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)^[27]  儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過32℃，相對(duì)濕度不超過80%。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、堿類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲(chǔ)。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

合成方法

1.甲酸鈉法　一氧化碳和氫氧化鈉溶液在160-200℃和2MPa壓力下反應(yīng)生成甲酸鈉，然后經(jīng)硫酸酸解、蒸餾即得成品。

2.甲醇羰基合成法（又稱甲酸甲酯法）　甲醇和一氧化碳在催化劑甲醇鈉存在下反應(yīng)，生成甲酸甲酯，然后再經(jīng)水解生成甲酸和甲醇。甲醇可循環(huán)送入甲酸甲酯反應(yīng)器，甲酸再經(jīng)精餾即可得到不同規(guī)格的產(chǎn)品。

        

3.甲酰胺法　一氧化碳和氨在甲醇溶液中反應(yīng)生成甲酰胺，再在硫酸存在下水解得甲酸，同時(shí)副產(chǎn)硫酸銨。原料消耗定額：甲醇31kg/t、一氧化碳702kg/t、氨314kg/t、硫酸1010kg/t。另外，丁烷枵輕油氧化法主要用來生產(chǎn)乙酸，甲酸作為副產(chǎn)品回收，處于研究階段的方法有一氧化碳和水直接合成法。

精制方法：無水甲酸可在減壓下直接分餾制得，分餾時(shí)用冰水冷卻凝結(jié)。對(duì)含水甲酸，可用硼酐或無水硫酸銅做干燥劑。五氧化二磷和氯化鈣能與甲酸作用，不宜用作干燥劑。對(duì)試劑級(jí)88%的甲酸，可用鄰苯二甲酸酐回流6小時(shí)后蒸餾的方法除去其中的水分。進(jìn)一步純化可利用分步結(jié)晶法。甲酸與乙酸混在一起時(shí)，可加入脂肪烴進(jìn)行共沸蒸餾分離。

4.將適量的一氧化碳和氫氧化鈉水溶液在160～200℃下反應(yīng)生成甲酸鈉，經(jīng)中和、蒸餾、冷凝而得。或者在三乙胺水溶液中，以鈀絡(luò)合物為催化劑，二氧化碳與氫氣于140～160℃反應(yīng)制得。

5.以甲酸鈉與濃硫酸作用制得工業(yè)級(jí)甲酸，然后可用活性炭吸附后減壓蒸餾以制得純品，也可加入B₂O₃ CuSO₄進(jìn)行減壓蒸餾精制。

6.二氧化碳法　在鈀絡(luò)合物催化下，在三乙胺水溶液中，二氧化碳與氫氣于140～160℃反應(yīng)而得。反應(yīng)式：

7.主要采用合成酸化法和高壓催化法。合成酸化法：用焦炭燃燒產(chǎn)生的一氧化碳與氫氧化鈉合成甲酸鈉，再用硫酸酸化，經(jīng)蒸餾而得。高壓催化法：將一氧化碳和水蒸氣在催化劑存在下，于高溫高壓下反應(yīng)而得。

8.制法：將甲酸與五氧化二磷混合，進(jìn)行減壓蒸餾，反復(fù)5一10次，方可得到無水甲酸,但得量低，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，會(huì)造成一些分解。將甲酸與硼酸醉進(jìn)行蒸餾，操作簡(jiǎn)便，效果更好。將硼酸置甩滬中高溫脫水至不再產(chǎn)生氣泡，所得熔融物倒在鐵片一上，置干燥器中冷卻，然后研磨成粉。將硼酸酚細(xì)粉加到甲酸中，放置幾日，形成硬塊，分出清徹液體進(jìn)行減壓蒸餾，收集22一25℃/12-18mm餾份為產(chǎn)品。蒸餾器應(yīng)是全磨口接頭并有干燥管保護(hù)。

用途

1.酸是基本有機(jī)化工原料之一，廣泛用于農(nóng)藥，皮革，紡織，印染，醫(yī)藥和橡膠工業(yè)等，還可制取各種溶劑，增塑劑，橡膠凝固劑，動(dòng)物飼料添加劑及新工藝合成胰島素等。我國的甲酸消費(fèi)中，醫(yī)藥工業(yè)約占45%，化學(xué)工業(yè)約占30%，輕工，紡織等其它部門約占25%。甲酸是我國重要的出口化工產(chǎn)品之一。目前我國甲酸生產(chǎn)全部采用甲酸鈉法。甲酸常用作廉價(jià)的，揮發(fā)性和腐蝕性較小的無機(jī)酸的代用品，廣泛用于輕工行業(yè)。在紡織和印染工業(yè)中，甲酸用作消除印地科素亞硝酸鈉法所產(chǎn)生的亞硝酸氣用劑，弱酸性染料和中性絡(luò)合染料染色助劑，活性染料染錦綸的助染劑。甲酸不會(huì)在印染過程中殘留在織物上，酸性較乙酸強(qiáng)，能使六介鉻還原，因此可在鉻媒染過程中提高染料的利用率。用甲酸代替硫酸可避免纖維素降解，而且酸度適中，染色均習(xí)，因此是一種優(yōu)良助染劑。甲酸作為無機(jī)酸的代用品，用于鞣革中的脫色，脫毛，中和石灰和防止?jié)衿じ锏陌l(fā)霉。用甲酸作凝固劑可以提出高天然橡膠的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，也可用于廢舊橡膠的再生。用甲酸制作飼料添加劑，在青貯飼料方面有很大潛力。甲酸有抑制或防止霉菌生長(zhǎng)的功能，對(duì)飼料能改變天然的發(fā)酵形式，常添加脂酸以增進(jìn)抗霉效果。用甲酸處理過的青飼料喂奶牛能防止冬季牛奶減產(chǎn)，育肥效果也有明顯提高。在食品工業(yè)中，甲酸用于釀酒行業(yè)的消毒，防腐，用作罐頭的清洗消毒劑，果汁和食物的保藏劑。甲酸的大量衍生物是醫(yī)藥，農(nóng)藥，染料，香料，溶劑的中間體，用于制造冰片，氨基比林，咖啡因，維生素B1，安乃近，殺蟲脒，粉銹寧，三環(huán)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類在工業(yè)上應(yīng)用較多（甲酰胺的衍生物見該品條目）。甲酸的酯類在香料工業(yè)中用途很廣，如：甲酸乙酯——桃，莓等果實(shí)香精；甲酸異戊酯——果實(shí)香精，皮革用香精；甲酸已酯——蘋果香精；甲酸庚酯——杏，梅，桃等果實(shí)香精；甲酸正癸酯——橙花香精及鳶尾油用；甲酸芐酯——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；甲酸香葉酯——玫瑰，橙花，香葉等香精；甲酸芳樟酯——薰衣草，香檸檬等香精；甲酸薄荷酯——化妝品香精，噴霧用香精；甲酸苯乙酯——白玫瑰，蘭花，菊花等香精；甲酸百里香酯——化妝品香料。

2.用作分析試劑，如作還原劑，配制緩沖溶液。還用于純一氧化碳制備、農(nóng)藥制備。

3.紙漿制造中的殺菌防霉。

4.還可以制造皮革柔軟劑、橡膠凝聚劑、印染媒染劑、纖維和紙張的染色劑及處理劑、增塑劑和動(dòng)物飼料添加劑等。還可用作化妝品的防腐劑，化妝品中最大允許含量為0.5%(酸)。

5.甲酸及其水溶液能溶解許多金屬、金屬氧化物、氫氧化物及鹽，所生成的甲酸鹽都能溶解于水，因而可作為化學(xué)清洗劑。甲酸不含氯離子，可用于含不銹鋼材料的設(shè)備的清洗。

6.用于制化學(xué)藥品、橡膠凝固劑及紡織、印染、電鍍等。^[28]

安全信息

危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼：UN 1198 3/PG 3

危險(xiǎn)品標(biāo)志：暫無

安全標(biāo)識(shí)：S23 S26 S45

危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)：R35

文獻(xiàn)

[1~28]參考書：危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜