Щавелева кислота. Характеристики, властивості і застосування
Що таке щавлева кислота?
Щавлева кислота (інша назва - етандіова кислота) - це сильна органічна кислота, представник групи двоосновних граничних карбонових кислот.
Перший і найпростіший член цього гомологічного ряду.
У природних умовах, у чистому вигляді може міститися в структурі таких рослин, як щавель, шпинат, ревінь, бегонія, карамбола і деяких інших.
Найчастіше в природних умовах зустрічаються похідні даного хімікату - солі та складні ефіри щавлевої кислоти, звані оксалатами.
У невеликих кількостях оксалати можуть міститися в тканинах людського організму.
При цьому, таке з'єднання, як кальцію оксалат здатний утворювати відкладення в різних тканинах і органах (суглоби, нирки і сечовивідні шляхи), звані камінням.
Характеристики та властивості щавлевої кислоти
Зовні цей хімікат виглядає, як порошкоподібна субстанція, яка утворена дрібними кристалами білого кольору, позбавленими виразного запаху.
Реактив характеризується чудовою розчинністю у воді, також речовина розчинна в гліцерині, диметилсульфоксиді, диметиловому ефірі, спиртах, мурашиній кислоті та фтороводні.
Не розчиняється хімікат у зрідженому аміаку, бензолі, петролейному ефірі і хлороформі.
Щільність щавлевої кислоти дорівнює 1,36 г/м³, тобто при рівному обсязі дана речовина важить на 36% більше ніж вода.
Етандіова кислота вважається однією з найбільш сильних органічних кислот, що зумовило її підвищену активність у хімічних взаємодіях.
При окисленні вона легко може розпадатися на вуглекислоту і воду, а при нагріванні (особливо при використанні концентрованої сірчаної кислоти як каталізатора) розпадається з утворенням вуглекислоти, води і окису вуглецю.
У результаті, через нестабільність вихідної речовини теоретично висловлена гіпотеза про можливість існування ангідриду щавлевої кислоти, але поки ця гіпотеза поки не знайшла свого експериментального підтвердження.
Щавлева кислота відноситься до числа дуже токсичних і вогненебезпечних хімікатів.
Неприпустиме проковтування будь-якої її кількості (смертельна доза для людини визначена на рівні 140 - 150 мг/кг маси), потрапляння на слизові оболонки, тривале і незахищене вдихання її пилоподібних виділень і контакт зі шкірними покровами людського організму.
Також несе небезпеку осідаючий пил речовини, створюючи підвищену пожежонебезпеку в приміщенні.
У робочих і складських приміщеннях, де зберігається і переробляється даний хімікат, неприпустиме спільне з ним зберігання сильних окислювачів, проведення вогневих робіт та інших аналогічних заходів.
Промислове отримання щавлевої кислоти
Технології синтезу даного хімікату, що застосовуються у виробничій сфері, можна умовно розділити на дві групи.
Перша включає в себе найбільш поширені методи синтезу, які базуються на окислювальних процесах, протягом яких різні види сировини піддають дії кислот, деяких видів солей, кисню та інших реагентів, а також біохімічних реакцій.
В якості сировини для цих методів, різними технологіями переробки передбачається використання вуглеводів, деревних і сільськогосподарських відходів, а також вугілля (кам'яного і сланцевого) і торфу.
Для інших виробничих циклів можливе застосування олефінів, етиленгліколю, відходів цукрового виробництва і інших видів сировини.
В якості каталізаторів застосовуються сполуки ванадію, молібдену, марганцю, а також кисень, оксиди азоту та інші речовини.
Друга група технологій заснована на синтезі етандінової кислоти з окисем (в деяких випадках двоокису) вуглецю.
Дані методи поки не отримали такої широкої поширеності, як технології які віднесені до першої групи, але вони вважаються більш перспективними, так як в якості сировини для них використовується чадний газ - високотоксична та шкідлива для навколишнього середовища речовина, що є побічним продуктом горіння вуглеводнів.
Для цієї групи методів характерно на першій стадії отримання з окису (або двоокису) вуглецю мурашинокислих солей (частіше це солі лужних металів), які в подальшому трансформуються в оксалати.
А оксалати можуть використовуватися, як самостійний вид сировини, призначений для подальшої експлуатації або відновлюватися до щавлевої кислоти.
Застосування щавлевої кислоти
Речовина має найширшу сферу застосування в виробничих цілях.
Щавлева кислота - це один з найбільш затребуваних реактивів у багатьох напрямках аналітичної хімії.
З її використанням пов'язано отримання в лабораторних умовах різних хлорвмісних сполук, йодоводню і інших речовин.
Крім цього, дану кислоту використовують у гальванотехніці.
З її допомогою в анодних ваннах осаджують металеві покриття з олова, алюмінію і свинцю для різних конструкційних елементів.
Крім цього, бере участь щавлева кислота в осадженні рідкоземельних металів із їх розчинів і інших технічних рідин.
Здатність розчиняти оксидні плівки і корозійні нашарування на металевих поверхнях стали в нагоді у створенні різних змивів і очищувальних засобів виробничого призначення.
Також широко застосовується даний реактив у бджільництві.
Його використовують для профілактики і лікування бджіл від кліща Варроа.
Для проведення лікувально-профілактичних заходів із бджолиними сім'ями на пасіках, практикується два основних способи обробки: обприскування 2%-ним водним розчином речовини і метод сублімації (сублімація щавлевої кислоти).
У другому випадку для обробки використовують випарник щавлевої кислоти - спеціальний інструмент, за допомогою якого комахи обдають парами речовини, при певній температурі з метою знищення шкідників (кліщів).
Крім названих сфер діяльності затребуваний хімікат у виготовленні чорнил і лакофарбової продукції, може використовуватися при випуску піротехнічних речовин, миючих та дезінфікуючих засобів побутового призначення, а також застосовується в металургії і деревообробці.
Велика кількість щавлевої кислоти споживається в хімічній промисловості, у ролі вихідного матеріала для отримання широкої номенклатури з'єднань на її основі, які мають різні сфери використання в технічних і виробничих галузях.
Так діетилоксалат (діетиловий ефір щавлевої кислоти) затребуваний як протикорозійна присадка до паливно-мастильних матеріалів, яка може використовуватися як засіб протруєння сировини для текстильного і шкіряного виробництва.
Диметилоксалат (диметиловий ефір щавлевої кислоти) застосовується в косметичній промисловості в якості хелатуючого компонента, а також є проміжним продуктом у подальшій переробці для синтезу великої групи хімічних сполук.
Щавлева кислота в медицині
У чистому вигляді даний хімікат у медичній галузі не використовується, але входить до складу деяких лікарських препаратів, що застосовуються для лікування злоякісних пухлин.
Пов'язано це з тим, що щавлева кислота, будучи введеною в організм пацієнта, здатна закисляти злоякісні клітини, які не впливають на здорові клітини організму.
Щавлева кислота у продуктах (таблиця)
Ми згадали ту обставину, що етандіова кислота входить до складу багатьох продуктів харчування рослинного походження.
Кількісний вміст цієї речовини в різних продуктах ми представимо у вигляді таблиці нижче.
Інтернет-магазин Родючий Елемент надає можливість купити щавлеву кислоту в Україні за найбільш вигідною ціною, з можливістю оперативної доставки в усі регіони країни.