حمض الأكساليك هو مركب عضوي عديم اللون والرائحة موجود في العديد من الخضروات والفواكه. يتم استخدامه في العمليات الصناعية المختلفة مثل تنظيف وتلميع المعادن. ويمكن أن يكون ضارًا أيضًا إذا تم تناوله بكميات كبيرة.
| اسم الأيوباك | حمض الإيثانديويك |
| الصيغة الجزيئية | C2H2O4 |
| CAS رقم | 144-62-7 |
| المرادفات | حمض الإثانيديويك، حمض السكر، حمض الأوكسيريك، مبيض الخشب، حمض الحميض، حمض C2dicarboxylic، إلخ. |
| إنتشي | InChI=1S/C2H2O4/c3-1(4)2(5)6/h(H,3.4)(H,5.6) |
خصائص حمض الأكساليك
صيغة حمض الأكساليك
الصيغة الكيميائية لحمض الأكساليك هي C2H2O4. ويتكون من ذرتين كربون وذرتين أكسجين وأربع ذرات هيدروجين. تعتبر صيغة حمض الأكساليك مهمة في العديد من الحسابات الكيميائية، مثل تحديد الوزن الجزيئي أو عدد مولات حمض الأكساليك في العينة. توفر الصيغة أيضًا معلومات حول نسبة الذرات الموجودة في الجزيء.
الكتلة المولية لحمض الأكساليك
الكتلة المولية لحمض الإيثانديويك هي 90.03 جم / مول. ويتم حساب ذلك عن طريق جمع الكتل الذرية لكل عنصر موجود في الجزيء (ذرتان كربون، وذرتان أكسجين، و4 ذرات هيدروجين). تعتبر الكتلة المولية لحمض الإيثانديويك مهمة في العديد من الحسابات الكيميائية، مثل تحديد كمية حمض الإيثانديويك اللازمة لتفاعل معين أو تركيز محلول حمض الإيثانديويك.
نقطة غليان حمض الأكساليك
درجة غليان حمض الإيثانديويك هي 365 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه، يتحول الطور السائل لحمض الإيثانديويك إلى الطور البخاري ويصبح غازًا. تتأثر درجة غليان حمض الإيثانديويك بعوامل مختلفة مثل الضغط والنقاء ووجود الشوائب. يكون حمض الأكساليك مستقرًا نسبيًا عند درجات الحرارة المرتفعة، لكن التعرض للحرارة لفترة طويلة يمكن أن يتسبب في تحلله وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء.
نقطة انصهار حمض الأكساليك
نقطة انصهار حمض الإيثانديويك هي 189-191 درجة مئوية. هذه هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها حمض الإيثانديويك الصلب في التسييل والتحول إلى سائل. يمكن أن تتأثر نقطة انصهار حمض الإيثانديويك بعوامل مختلفة، مثل النقاء والضغط والبنية البلورية. تعتبر نقطة الانصهار خاصية فيزيائية مهمة لحمض الإيثانديويك لأنها تساعد في تحديد مدى ملاءمته لمختلف التطبيقات.
كثافة حمض الأكساليك جم / مل
كثافة حمض الإيثانيديويك هي 1.90 جم / مل. وهذا يعني أن مليلتر واحد من حمض الإيثانديويك يزن 1.90 جرام. يمكن أن تختلف كثافة حمض الإيثانديويك اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط وتركيز المحلول. تعد كثافة حمض الإيثانديويك خاصية مهمة تستخدم في العديد من العمليات الكيميائية والصناعية، مثل تحديد كمية حمض الإيثانديويك اللازمة للتفاعل أو حساب حجم المحلول.
الوزن الجزيئي لحمض الأكساليك
الوزن الجزيئي لحمض الإيثانديويك هو 90.03 جم / مول. وهو مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. يتم استخدام الوزن الجزيئي لحمض الإيثانديويك في الحسابات الكيميائية المختلفة، مثل تحديد عدد مولات حمض الإيثانديويك في عينة معينة أو تركيز محلول حمض الإيثانديويك.
هيكل حمض الأكساليك
يحتوي حمض الأكساليك على بنية حمض ثنائي الكربوكسيل، مع مجموعتي كربوكسيل (-COOH) متصلة بذرة كربون مركزية. يحتوي الجزيء على بنية مستوية، حيث تكون مجموعتا الكربوكسيل متعامدتين. إن بنية حمض الأكساليك تجعله حمضًا عضويًا قويًا قادرًا على التبرع ببروتونين في المحلول.
| مظهر | مسحوق بلوري أبيض |
| جاذبية معينة | 1.90 جم/مل عند 20 درجة مئوية |
| لون | عديم اللون |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 90.03 جرام/مول |
| كثافة | 1.90 جم/مل عند 20 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار | 189-191 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | 365 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | 90 جم/لتر عند 20 درجة مئوية |
| الذوبان | قابل للذوبان في الماء والكحول والأثير والجلسرين |
| ضغط البخار | 0.0001 ملم زئبق عند 25 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 3.3 (الهواء=1) |
| pKa | pKa1=1.25، pKa2=4.14 |
| الرقم الهيدروجيني | 1.2 (محلول 0.1 متر) |
سلامة ومخاطر حمض الأكساليك
حمض الأكساليك مادة خطيرة يمكن أن تكون ضارة إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. يمكن أن يكون تآكلًا للجلد والعينين والجهاز التنفسي ويسبب تهيجًا أو حروقًا عند ملامسته. قد يؤدي أيضًا استنشاق غبار أو بخار حمض الإيثانديويك إلى تهيج الجهاز التنفسي وتلف الرئة. عند التعامل مع حمض الإيثانديويك، من المهم ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة، مثل القفازات والنظارات الواقية وجهاز التنفس الصناعي. بالإضافة إلى ذلك، يجب تخزينه في مكان بارد وجاف، بعيداً عن مصادر الحرارة والاشتعال. يجب أن يتم التخلص من حمض الإيثانديويك وفقًا للوائح المحلية.
| رموز الخطر | ت، ج |
| وصف الأمان | تجنب ملامسة الجلد والعينين. ارتداء الملابس الواقية المناسبة والقفازات وحماية العين / الوجه. في حالة ملامسة العينين، اغسلها فورًا بكمية كبيرة من الماء واشطفها بالطبيب. في حالة وقوع حادث أو إذا شعرت بالتوعك، اطلب العناية الطبية على الفور (أظهر الملصق إن أمكن). |
| معرفات | UN3261 |
| رمز النظام المنسق | 291711 |
| فئة الخطر | 8 |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | الجرعة المميتة المتوسطة عن طريق الفم: 750 مجم/كجم (الجرذ)، وعن طريق الجلد LD50: 1000 مجم/كجم (الأرنب)، والتركيز المميت للنصف عن طريق الاستنشاق: 1100 جزء في المليون/8 ساعات (الجرذ) |
طرق تصنيع حمض الأكساليك
هناك عدة طرق لتصنيع حمض الأكساليك (حمض الإيثانديويك)، بما في ذلك أكسدة الكربوهيدرات، وأكسدة جلايكول الإثيلين، وتفاعل أول أكسيد الكربون مع هيدروكسيد الصوديوم .
إحدى الطرق الأكثر شيوعًا هي أكسدة الكربوهيدرات باستخدام حمض النيتريك. يؤدي التحلل المائي للكربوهيدرات إلى إنتاج السكريات الأحادية، والتي نقوم بعد ذلك بأكسدتها باستخدام حمض النيتريك ومحفز مثل خامس أكسيد الفاناديوم. وبعد معالجة الخليط الناتج بكربونات الكالسيوم، نعالجه بحمض الكبريتيك لتحرير حمض الإيثانديويك.
هناك طريقة أخرى لتصنيع حمض الإيثانديويك وهي أكسدة جلايكول الإيثيلين باستخدام حمض النيتريك ومحفز مثل البلاتين أو البلاديوم. نقوم بأكسدة جلايكول الإيثيلين إلى حمض الجليكوليك ثم أكسدته مرة أخرى إلى حمض الإيثانديويك باستخدام حمض النيتريك ومحفز. ثم نعالج الخليط الناتج بكربونات الكالسيوم وحمض الكبريتيك لتحرير حمض الإيثانديويك.
تتضمن الطريقة الثالثة لتصنيع حمض الإيثانديويك تفاعل أول أكسيد الكربون مع هيدروكسيد الصوديوم في وجود محفز مثل النيكل أو الكوبالت. تفاعل أول أكسيد الكربون مع هيدروكسيد الصوديوم ينتج فورمات الصوديوم، والذي نتفاعل بعد ذلك مع هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج أكسالات الصوديوم. معالجة أكسالات الصوديوم بحمض الكبريتيك تطلق حمض الإيثانديويك.
استخدامات حمض الأكساليك
لحمض الأكساليك العديد من الاستخدامات المختلفة في مختلف الصناعات بسبب خصائصه الكيميائية الفريدة. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لحمض الإيثانديويك:
- إزالة الصدأ: يستخدم عادة كمزيل للصدأ للأسطح المعدنية بما في ذلك الحديد والصلب والنحاس.
- المبيض: يستخدم في صناعة النسيج لتبييض الأقمشة والألياف.
- الأعمال الخشبية: يستخدم لإزالة البقع عن الخشب، مثل بقع الماء أو البقع الناتجة عن الحديد أو المعادن الأخرى.
- عامل التنظيف: يستخدم كعامل تنظيف للأسطح المختلفة، بما في ذلك تجهيزات الحمامات والمطبخ وأسطح العمل والأرضيات.
- عامل خالب: يستخدم أيضًا كعامل خالب في العمليات الصناعية المختلفة، بما في ذلك إنتاج السيراميك والمستحضرات الصيدلانية.
- منمش: يستخدم كمادة منمقة في صناعة الإلكترونيات لإزالة الأكاسيد المعدنية والشوائب من أسطح أشباه الموصلات.
- التصوير الفوتوغرافي: يستخدم في التصوير الفوتوغرافي كعامل تطوير لأنواع معينة من الأفلام الفوتوغرافية.
- الاستخدامات الطبية: يستخدم في بعض العلاجات الطبية، بما في ذلك إزالة رواسب الكالسيوم من الجسم وعلاج التهابات المسالك البولية.
أسئلة:
س: أين يمكنني شراء حمض الأكساليك بالقرب مني؟
ج: يمكن شراء حمض الأكساليك من العديد من متاجر الأجهزة ومتاجر تحسين المنازل وتجار التجزئة عبر الإنترنت. وقد يكون متاحًا أيضًا في متاجر الإمدادات الكيميائية المتخصصة.
س: كيف يمكنني تحييد حمض الأكساليك في الطعام؟
ج: يمكن معادلة حمض الأكساليك في الأطعمة بإضافة مادة غنية بالكالسيوم، مثل الحليب أو الجبن. سوف يرتبط الكالسيوم بحمض الأكساليك، مما يقلل من تأثيره على الجسم.
س: ما النسبة المئوية لكتلة الكربون في حمض الأكساليك H2C2O4؟
ج: الوزن الجزيئي لحمض الأكساليك هو 90.03 جم/مول. كتلة الكربون في مول واحد من حمض الإيثانديويك هي 24.02 جم. لذلك، فإن النسبة المئوية لكتلة الكربون في حمض الإيثانديويك هي (24.02 جم/90.03 جم) × 100% = 26.66%.
س: كيف يمكنني تقليل حمض الأكساليك في السبانخ؟
ج: يمكن تقليل حمض الأكساليك في السبانخ عن طريق سلق السبانخ قبل تناوله. تتضمن هذه العملية غلي السبانخ لفترة قصيرة ثم تبريدها في الماء المثلج لتقليل محتوى حمض الإيثانديويك.
س: ما النسبة المئوية لكتلة الكربون في حمض الأكساليك H2C2O4؟
ج: الوزن الجزيئي لحمض الأكساليك هو 90.03 جم/مول. كتلة الكربون في مول واحد من حمض الإيثانديويك هي 24.02 جم. لذلك، فإن النسبة المئوية لكتلة الكربون في حمض الإيثانديويك هي (24.02 جم/90.03 جم) × 100% = 26.66%.
س: هل H2C2O4 حمض أم قاعدة؟
ج: H2C2O4 هو حمض، المعروف أيضًا باسم حمض الإيثانديويك.
س: ما هو ترتيب تفاعل H2C2O4؟ ج: يعتمد ترتيب تفاعل H2C2O4 على التفاعل المحدد المعني. ويمكن تحديده تجريبيا باستخدام طرق مثل طريقة المعدل الأولي أو قوانين المعدل المتكامل.