甲酸 (Formic Acid)

1. 概述

甲酸，也称为蚁酸，是一种简单的羧酸，化学式为 HCOOH。它是一种无色液体，具有刺激性气味。甲酸天然存在于蚂蚁和荨麻等生物体中。它是重要的工业化学品，广泛应用于各个领域。

甲酸具有酸性，可以与碱发生反应，生成甲酸盐。它也是一种还原剂，可以还原某些金属离子。甲酸易溶于水、乙醇和乙醚等溶剂。在工业上，甲酸主要用于皮革鞣制、纺织品染色、饲料防腐和有机合成等方面。

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2. 物理化学性质

• 外观： 无色液体
• 气味： 刺激性气味
• 分子量： 46.03 g/mol
• 熔点： 8.4 °C
• 沸点： 100.8 °C
• 密度： 1.22 g/cm³ (20 °C)
• 溶解性： 易溶于水、乙醇、乙醚
• 酸度系数 (pKa)： 3.75

注意：甲酸具有腐蚀性，接触皮肤和眼睛会造成灼伤。吸入甲酸蒸汽会刺激呼吸道。

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3. 生产方法

甲酸的工业生产方法主要有以下几种：

• 甲酸甲酯水解： 一氧化碳与甲醇在高压和催化剂作用下反应生成甲酸甲酯，然后将甲酸甲酯水解得到甲酸。 这是目前最主要的工业生产方法。
• 乙酸副产： 生产乙酸过程中，通过氧化丁烷或轻石脑油也会副产甲酸。
• 甲酰胺水解： 甲酰胺在酸或碱的催化下水解得到甲酸。

甲酸甲酯水解是较经济且高效的生产方法，也因此被广泛采用。 具体反应方程式如下：

CO + CH3OH → HCOOCH3
HCOOCH3 + H2O → HCOOH + CH3OH

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4. 应用领域

甲酸具有广泛的应用，主要包括：

• 皮革工业： 用于皮革鞣制，可以使皮革柔软、耐用。
• 纺织工业： 用作染色剂和整理剂，提高纺织品的质量。
• 饲料工业： 用作饲料防腐剂，防止饲料霉变，延长保质期。 尤其是在动物饲料中，甲酸可以抑制有害细菌的生长。
• 医药工业： 用于合成药物，如磺胺类药物、咖啡因等。
• 化学工业： 用于生产甲酸盐、二甲基甲酰胺 (DMF) 等化工产品。
• 橡胶工业： 用作天然橡胶的凝固剂。
• 农业： 用于某些农药的生产。
• 除垢剂: 甲酸可以用作清洗剂。

随着科技的发展，甲酸的应用领域还在不断拓展。

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5. 安全注意事项

甲酸具有一定的危险性，使用时需要注意以下事项：

• 防护措施： 操作人员应穿戴防护服、防护手套、防护眼镜等，防止甲酸接触皮肤和眼睛。
• 通风良好： 操作场所应保持通风良好，避免吸入甲酸蒸汽。
• 避免接触： 避免甲酸与氧化剂、强碱接触，防止发生剧烈反应。
• 储存： 甲酸应储存在阴凉、通风、干燥的地方，远离火源和热源。
• 急救措施：
  • 皮肤接触：立即用大量清水冲洗至少 15 分钟，并就医。
  • 眼睛接触：立即用大量清水冲洗至少 15 分钟，并就医。
  • 吸入：立即将患者转移到空气新鲜处，并就医。
  • 误服：立即饮用大量清水或牛奶，不要催吐，并就医。

务必严格遵守安全操作规程，确保安全使用甲酸。

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