Формиат натрия

Имена

Систематическое название ИЮПАК

Метаноат натрия

Другие имена

муравьиная кислота, натриевая соль, углекислый газ натрия

Идентификаторы

Количество CAS

141-53-7^Y

3D модель ( JSmol )

Интерактивное изображение

ЧЭМБЛ

ChEMBL183491^N

ChemSpider

8517^Y

ECHA InfoCard

100.004.990

Номер ЕС

205-488-0

Номер E

E237 (консерванты)

PubChem CID

2723810

UNII

387AD98770^Y

Панель управления CompTox ( EPA )

DTXSID2027090

ИнЧИ

InChI = 1S / CH2O2.Na / c2-1-3; / h1H, (H, 2,3); / q; + 1 / p-1^Y
Ключ: HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M^Y
InChI = 1 / CH2O2.Na / c2-1-3; / h1H, (H, 2,3); / q; + 1 / p-1
Ключ: HLBBKKJFGFRGMU-REWHXWOFAN

Улыбки

[Na +]. [O-] C = O

Характеристики

Химическая формула

HCOONa

Молярная масса

68,007 г / моль

Внешность

белые гранулы
расплываются

Плотность

1,92 г / см ³ (20 ° C)

Температура плавления

253 ° С (487 ° F, 526 К)

Точка кипения

разлагается

Растворимость в воде

43,82 г / 100 мл (0 ° C)
97,2 г / 100 мл (20 ° C)
160 г / 100 мл (100 ° C)

Растворимость

нерастворим в эфире
растворим в глицерине , спирте , муравьиной кислоте

Термохимия

Теплоемкость ( C )

82,7 Дж / моль К

Стандартная мольная
энтропия ( S ^o₂₉₈ )

103,8 Дж / моль К

Std энтальпия
формации (Δ _FH ^⦵₂₉₈ )

-666,5 кДж / моль

Свободная энергия Гиббса (Δ _fG ˚)

-599,9 кДж / моль

Опасности

Классификация ЕС (DSD) (устарела)

нет в списке

NFPA 704 (огненный алмаз)

0

1

0

Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).

проверить ( что есть ?)^YN

Ссылки на инфобоксы

Формиат натрия , HCOONa, представляет собой натриевую соль муравьиной кислоты , HCOOH. Обычно он выглядит как белый расплывающийся порошок.

Подготовка [ править ]

Для коммерческого использования формиат натрия производится путем поглощения моноксида углерода под давлением твердым гидроксидом натрия при 130 ° C и давлении 6-8 бар: ^[1]

CO + NaOH → HCO ₂ Na

Из-за низкой стоимости и крупномасштабной доступности муравьиной кислоты путем карбонилирования метанола и гидролиза полученного метилформиата формиат натрия обычно получают нейтрализацией муравьиной кислоты гидроксидом натрия . Формиат натрия также неизбежно образуется в качестве побочного продукта в конечной стадии пентаэритрита синтеза и в скрещенных Канниццаро реакцию с формальдегидом с реакционной альдольной продукт триметилолпропан ацетальдегида [3-гидрокси-2,2-бис (гидроксиметил) пропаналь]. ^[2]

В лаборатории, формиат натрия , может быть получен путем нейтрализации муравьиной кислоты с карбонатом натрия . Его также можно получить реакцией хлороформа со спиртовым раствором гидроксида натрия .

CHCl ₃ + 4 NaOH → HCOONa + 3 NaCl + 2 H ₂ O

или взаимодействием гидроксида натрия с хлоралгидратом .

C ₂ HCl ₃ (OH) ₂ + NaOH → CHCl ₃ + HCOONa + H ₂ O

Последний метод, как правило, предпочтительнее первого, поскольку низкая растворимость CHCl 3 в воде облегчает отделение от раствора формиата натрия фракционной кристаллизацией , чем растворимый NaCl .

Формиат натрия также может быть получен посредством галоформной реакции между этанолом и гипохлоритом натрия в присутствии основания . Эта процедура хорошо документирована для приготовления хлороформа .

Свойства [ править ]

Физические свойства [ править ]

Формиат натрия кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе с параметрами решетки a = 6,19 Å, b = 6,72 Å, c = 6,49 Å и β = 121,7 °. ^[3]

Химические свойства [ править ]

При нагревании формиат натрия разлагается с образованием оксалата натрия и водорода. ^[4] Полученный оксалат натрия может быть преобразован путем дальнейшего нагревания в карбонат натрия при выделении монооксида углерода: ^[5]^[4]

{\ displaystyle {\ ce {2HCOONa -> [\ Delta] {(COO) 2Na2} + H2 \! \ uparrow}}}

{\ce {(COO)2Na2->[{} \atop >\ {\ce {290^{o}C}}]{Na2CO3}+CO\!\uparrow }}

Как соль слабой кислоты ( муравьиная кислота ) и сильного основания ( гидроксид натрия) формиат натрия реагирует в основных водных растворах:

{\ce {HCOO^- + H2O <<=> HCOOH + OH^-}}

Таким образом, раствор муравьиной кислоты и формиата натрия можно использовать в качестве буферного раствора.

Формиат натрия немного опасен для воды и подавляет некоторые виды бактерий, но разрушается другими.

Использует [ редактировать ]

Формиат натрия используется в нескольких процессах окраски тканей и печати. Он также используется в качестве буферного агента для сильных минеральных кислот для повышения их pH , в качестве пищевой добавки (E237) и в качестве антиобледенительного агента.

В структурной биологии формиат натрия может использоваться в качестве криопротектора в экспериментах по дифракции рентгеновских лучей на кристаллах белка ^[6], которые обычно проводятся при температуре 100 К для уменьшения эффектов радиационного повреждения .

Формиат натрия играет роль в синтезе из муравьиной кислоты , он преобразуется с помощью серной кислоты с помощью следующего уравнения реакции:

\mathrm {2\ HCOONa+H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ HCOOH+Na_{2}SO_{4}}

Формиат натрия превращается с серной кислотой в муравьиную кислоту и сульфат натрия .

Жгучие волоски из крапивы содержат формиат натрия, а также муравьиную кислоту.

Твердый формиат натрия используется в аэропортах как некоррозионный агент для борьбы с обледенением взлетно-посадочных полос в смеси с ингибиторами коррозии и другими добавками, которые быстро проникают в твердые слои снега и льда, отделяют их от асфальта или бетона и быстро тают лед. Формиат натрия также использовался в качестве антиобледенителя в городе Оттава с 1987 по 1988 год ^[7].

Высокое понижение точки замерзания, например, по сравнению с все еще часто используемым мочевиной (что эффективно, но проблематично из-за эвтрофикации ) эффективно предотвращает повторное обледенение даже при температурах ниже -15 ° C. Эффект оттаивания твердого формиата натрия можно даже усилить увлажнением водными растворами формиата калия или ацетата калия . Способность формиата натрия к разложению особенно выгодна при химической потребности в кислороде (ХПК) 211 мг О 2 / г по сравнению с антиобледенительными агентами ацетатом натрия (740 мг О ₂ / г) и мочевиной с (> 2000 мг О ₂ / г). грамм). ^[8]

Насыщенные растворы формиата натрия (а также смеси формиатов других щелочных металлов, таких как формиат калия и цезия) используются в качестве важных буровых и стабилизирующих средств при разведке газа и нефти из-за их относительно высокой плотности. Путем смешивания соответствующих насыщенных растворов формиата щелочного металла можно установить любую плотность от 1,0 до 2,3 г / см ³ . Насыщенные растворы обладают биоцидными свойствами и длительно устойчивы к микробной деградации. С другой стороны, в разбавленном виде они быстро и полностью разлагаются микроорганизмами. Поскольку формиаты щелочных металлов в качестве вспомогательных средств для бурения делают ненужным добавление твердых наполнителей для увеличения плотности (например, баритов ), растворы формиатов могут быть извлечены иПерерабатываемые на буровой площадке формиаты представляют собой важный шаг вперед в технологии разведки. ^[9]

См. Также [ править ]

Ацетат натрия

Ссылки [ править ]

^ Арнольд Willmes, Taschenbuch Chemische Substanzen Харри Deutsch, Frankfurt (М.), 2007.
^ Х.-Дж. Арпе, Industrielle Organische Chemie , 6., vollst. überarb. Aufl., Wiley-VCH Verlag, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6
^ WH Zachariasen: "Кристаллическая структура формиата натрия, NaHCO₂ " в J. Am. Chem. Soc. , 1940 , 62 (5), S. 1011–1013. DOI : 10.1021 / ja01862a007
^ a b T. Meisel, Z. Halmos, K. Seybold, E. Pungor: "Термическое разложение формиатов щелочных металлов" в Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 1975 , 7 (1). С. 73-80. DOI : 10.1007 / BF01911627
^ T. Yoshimori, Y. Asano, Y. Toriumi, T. Shiota: «Исследование высыхания и разложения оксалата натрия» в Talanta 1978 , 25 (10) S. 603-605. DOI : 10,1016 / 0039-9140 (78) 80158-1
^ Bujacz, G .; Wrzesniewska, B .; Bujacz, А. (2010), "криозащита свойство солей органических кислот: Пример для тетрагонального кристалла лизоцима HEW", Acta Crystallographica Раздел D: Биологическая кристаллография , 66 (7), стр 789-796,. DOI : 10.1107 / S0907444910015416 , PMID 20606259
^ Frank M. D'прОш (1992). Химические антиобледенители и окружающая среда . Google Книги . п. 167. ISBN. 9780873717052.
^ Deicer Anti-icing Таяние снега Таяние Производители химикатов
^ Уильям Бентон и Джим Тернер, Cabot Specialty Fluids: жидкость на основе формиата цезия успешно прошла полевые испытания HPHT в Северном море (PDF; 88 kB); В: Подрядчик по бурению, май / июнь 2000 г.

[TCS-1] Арнольд Willmes, Taschenbuch Chemische Substanzen Харри Deutsch, Frankfurt (М.), 2007.

[2] Х.-Дж. Арпе, Industrielle Organische Chemie , 6., vollst. überarb. Aufl., Wiley-VCH Verlag, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6

[Zachariasen-3] WH Zachariasen: "Кристаллическая структура формиата натрия, NaHCO₂ " в J. Am. Chem. Soc. , 1940 , 62 (5), S. 1011–1013. DOI : 10.1021 / ja01862a007

[Meisel-4] T. Meisel, Z. Halmos, K. Seybold, E. Pungor: "Термическое разложение формиатов щелочных металлов" в Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 1975 , 7 (1). С. 73-80. DOI : 10.1007 / BF01911627

[Yoshimori-5] T. Yoshimori, Y. Asano, Y. Toriumi, T. Shiota: «Исследование высыхания и разложения оксалата натрия» в Talanta 1978 , 25 (10) S. 603-605. DOI : 10,1016 / 0039-9140 (78) 80158-1

[6] Bujacz, G .; Wrzesniewska, B .; Bujacz, А. (2010), "криозащита свойство солей органических кислот: Пример для тетрагонального кристалла лизоцима HEW", Acta Crystallographica Раздел D: Биологическая кристаллография , 66 (7), стр 789-796,. DOI : 10.1107 / S0907444910015416 , PMID 20606259

[7] Frank M. D'прОш (1992). Химические антиобледенители и окружающая среда . Google Книги . п. 167. ISBN. 9780873717052.

[8] Deicer Anti-icing Таяние снега Таяние Производители химикатов

[9] Уильям Бентон и Джим Тернер, Cabot Specialty Fluids: жидкость на основе формиата цезия успешно прошла полевые испытания HPHT в Северном море (PDF; 88 kB); В: Подрядчик по бурению, май / июнь 2000 г.