64-18-6/甲酸的主要應(yīng)用

背景及概述^[1]

甲酸是最簡單的有機酸，少量存在于蟻、蜂體內(nèi)，故又名“蟻酸”。分子式為HCOOH。為無色透明有刺激氣味的發(fā)煙液體，易溶于水，醇及醚。有較強酸性和還原性，是重要的化工原料。易揮發(fā)，受熱發(fā)生分解。遇火種高熱有燃燒危險。其蒸汽與空氣能形成爆炸性混合物。遇過氧化氫會引起爆炸。有毒，吸入體內(nèi)會刺激肺及胃，大量吸入會致人死亡?？諝庵凶罡呷菰S濃度為5ppm。相對密度：1.23(15℃/4℃)；凝固點：8.4℃；閃點：68.89℃；沸點：101℃；自燃點：600℃；爆炸極限：18%～57%。貯藏時要遠離火種、熱源，應(yīng)與氧化劑、堿類、強酸，H發(fā)孔劑及氰化物隔離。裝卸時要輕拿輕放、不得倒置。防止結(jié)水、防止包裝破損。對散漏物要用水沖洗，但處理時要戴防護工具。與皮膚接觸反應(yīng)立即用大量水沖洗，必要時再敷軟膏。吸入中毒時應(yīng)急送醫(yī)院。制取甲酸工業(yè)上一般用一氧化碳和氫氧化鈉，在醫(yī)藥、皮革、印染、紡織、橡膠和農(nóng)藥等行業(yè)中有廣泛應(yīng)用。我國主要產(chǎn)地在河南、沈陽、江西、江蘇、濟南、廣西等地。年出口量近6000噸，主要運往馬來西亞、日本和新西蘭。

應(yīng)用^[2]

甲酸(Formicacid)，俗稱蟻酸，作為最簡單的有機羧酸，與其他有機酸相比，其分子中既含有羧基又含有醛基，因此甲酸既有酸的性質(zhì)，又有醛的性質(zhì)。作為重要的化工原料，甲酸在橡膠、制革、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、燃料電池、催化制氫、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(為綠色融雪劑的主要原料)及其他多種行業(yè)具有廣泛用途，近年來國內(nèi)甲酸需求量一直以10%以上的速度增長。

中毒診斷要點^[3]

1.吸入低濃度蒸氣，可致眼結(jié)膜及呼吸道刺激癥狀，如鼻咽部不適、咽痛、咳嗽、胸痛、呼吸困難等；吸入高濃度后可有流淚、流涕、噴嚏、咳嗽、咽痛及聲音嘶啞等，重者可發(fā)生結(jié)膜炎、眼瞼水腫、鼻炎、支氣管炎，甚至可引起急性化學(xué)性肺炎。

2.皮膚接觸主要引起刺激癥狀，表現(xiàn)為皮膚發(fā)紅、結(jié)膜充血。7%甲酸溶液亦可引起皮膚灼傷，有水皰，灼傷處無痛，愈合后不留瘢痕。

3.吞咽后出現(xiàn)流涎、口腔和咽喉有灼熱感，并伴有嘔吐、腹瀉及劇烈的腹痛。濃甲酸可腐蝕口腔及消化道黏膜，引起嘔吐、腹瀉及胃腸出血，并可引起腎損害，重者可死亡。

中毒處理原則^[3]

1.吸入中毒，予以吸氧，可給予2%～4%的碳酸氫鈉溶液霧化吸入，防治化學(xué)性肺炎。

2.眼部損害可用生理鹽水或2%碳酸氫鈉溶液沖洗。如現(xiàn)場無上述溶液則應(yīng)用大量清水沖洗。重者可用腎上腺糖皮質(zhì)激素及抗生素眼藥水交替點眼，必要時請眼科處理。

3.皮膚接觸后，用清水、生理鹽水或4%碳酸氫鈉溶液沖洗。

4.誤服者催吐、洗胃及導(dǎo)瀉。洗胃可用清水或2.5%氧化鎂溶液，不可用碳酸氫鈉溶液，以免產(chǎn)生二氧化碳而引起胃穿孔的可能?？煽诜Ｄ獭⒍?jié){及蛋清等黏膜保護劑。

5.對癥治療。

制備^[2]

甲酸的制備主要有傳統(tǒng)工藝、生物法工藝和二氧化碳加氫3種工藝，其中所謂傳統(tǒng)工藝主要有甲酸鈉法、丁烷液相氧化法、甲酰胺法、甲醇羰基合成法及甲酸甲酯水解法；生物法是指在氧氣充足和反應(yīng)完全的條件下，由葡萄糖氧化制備甲酸的工藝，雖然在理論上1mol葡萄糖可氧化生成6mol甲酸，但是該工藝目前仍然處于實驗室階段，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化尚需時日。目前，甲酸的生產(chǎn)仍然以傳統(tǒng)工藝為主。1935年，F(xiàn)arlow和Adkins最早發(fā)現(xiàn)以RaneyNi為催化劑，二氧化碳加氫可產(chǎn)生甲酸(鹽)。而到了20世紀90年代，以二氧化碳

為碳源，經(jīng)還原反應(yīng)制備甲酸(鹽)或者甲酸酯的工藝日漸成為C1化學(xué)研究的熱點，也成為二氧化碳利用的重要途徑之一。二氧化碳加氫制甲酸的反應(yīng)方程式為：

顯然在理論上屬于原子經(jīng)濟性100%的綠色工藝。研究該反應(yīng)，一是對于如何將熱力學(xué)上穩(wěn)定的惰性分子二氧化碳進行活化具有理論價值；二是二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化為甲酸的反應(yīng)也是無機物轉(zhuǎn)化為有機物的反應(yīng)；三是可以將溫室氣體二氧化碳轉(zhuǎn)化為具有廣泛用途甲酸及其衍生物；四是制備的甲酸是重要的液態(tài)儲氫原料，可實現(xiàn)將氣態(tài)氫轉(zhuǎn)化為液態(tài)氫的目的，便于儲存和運輸，而甲酸在一定條件下又可分解釋放出氫氣，進而實現(xiàn)能量循環(huán)。

主要參考資料

[1]集裝箱運輸業(yè)務(wù)技術(shù)辭典·下冊

[2] 二氧化碳催化轉(zhuǎn)化為甲酸的技術(shù)進展

[3] 實用中毒急救數(shù)字手冊