mrówczan sodu

mrówczan sodu
Nazwy
	Systematyczna nazwa IUPAC Metanonian sodu
	Inne nazwy kwas mrówkowy, sól sodowa, dwutlenek węgla sodowego
Identyfikatory
Numer CAS	141-53-7 ;
Model 3D ( JSmol )	Interaktywny obraz;
CHEBI	CHEBI:62965;
CHEMBL	ChEMBL183491 ;
ChemSpider	8517 ;
Karta informacyjna ECHA	100.004.990
Numer WE	205-488-0;
Numer E	E237 (konserwanty)
Identyfikator klienta PubChem	2723810;
UNII	387AD98770 ;
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )	DTXSID2027090 ;
	InChI InChI=1S/CH2O2.Na/c2-1-3;/h1H,(H,2,3);/q;+1/p-1 Klucz: HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M ; InChI=1/CH2O2.Na/c2-1-3;/h1H,(H,2,3);/q;+1/p-1 Klucz: HLBBKKJFGFRGMU-REWHXWOFAN ;
	UŚMIECH [Na+].[O-]C=O;
Nieruchomości
Wzór chemiczny	HCOONa
Masa cząsteczkowa	68,007 g/mol
Wygląd	rozpływające się białe granulki ;
Gęstość	1,92 g/cm3 ( 20°C)
Temperatura topnienia	253 ° C (487 ° F; 526 K)
Temperatura wrzenia	rozkłada się
Rozpuszczalność w wodzie	; ; 43,82 g/100 ml (0°C) 97,2 g/100 ml (20°C) 160 g/100 ml (100°C)
Rozpuszczalność	; nierozpuszczalny w eterze rozpuszczalny w glicerolu , alkoholu , kwasie mrówkowym
Termochemia
Pojemność cieplna ( C )	82,7 J/mol K
; Standardowa entropia molowa ( S ⦵ 298 )	103,8 J/mol K
; Standardowa entalpia formowania (Δ f H ⦵ 298 )	-666,5 kJ/mol
Energia swobodna Gibbsa (Δ f G ⦵ )	-599,9 kJ/mol
Zagrożenia
NFPA 704 (ognisty diament)	1 0 0
	O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa). ( co to jest ?) Referencje w infoboksie

Mrówczan sodu , HCOONa, jest solą sodową kwasu mrówkowego , HCOOH. Zwykle pojawia się jako biały rozpływający się proszek.

Przygotowanie

Do użytku komercyjnego mrówczan sodu jest wytwarzany przez absorpcję tlenku węgla pod ciśnieniem w stałym wodorotlenku sodu w temperaturze 130 ° C i ciśnieniu 6-8 barów:

CO + NaOH → HCO ₂ Na

Ze względu na tani i dostępny na dużą skalę kwas mrówkowy przez karbonylowanie metanolu i hydrolizę powstałego mrówczanu metylu, mrówczan sodu jest zwykle wytwarzany przez zobojętnianie kwasu mrówkowego wodorotlenkiem sodu . Mrówczan sodu jest również nieuchronnie tworzony jako produkt uboczny w końcowym etapie syntezy pentaerytrytu oraz w krzyżowej reakcji Cannizzaro formaldehydu z produktem reakcji aldolowej, trimetyloloacetaldehydem [3 - hydroksy-2,2-bis(hydroksymetylo)propanal].

W laboratorium mrówczan sodu można wytworzyć przez zobojętnienie kwasu mrówkowego węglanem sodu . Można go również otrzymać w reakcji chloroformu z alkoholowym roztworem wodorotlenku sodu .

CHCl3 ₊ 4 NaOH → HCOONa + 3 NaCl + 2 _H2O

lub przez reakcję wodorotlenku sodu z wodzianem chloralu .

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

CHCl3 w wodzie _ogół korzystniejsza od pierwszej, ponieważ niska rozpuszczalność ułatwia oddzielenie jej od roztworu mrówczanu sodu przez krystalizację frakcyjną , niż byłoby to w przypadku rozpuszczalnego NaCl .

Mrówczan sodu może również powstać w reakcji haloformowej między etanolem a podchlorynem sodu w obecności zasady . Procedura ta jest dobrze udokumentowana w przypadku wytwarzania chloroformu .

Nieruchomości

Właściwości fizyczne

Niektóre kryształy dihydratu mrówczanu sodu

Mrówczan sodu krystalizuje w jednoskośnym układzie krystalicznym o parametrach sieci a = 6,19 Å, b = 6,72 Å, c = 6,49 Å i β = 121,7°.

Właściwości chemiczne

Podczas ogrzewania mrówczan sodu rozkłada się, tworząc szczawian sodu i wodór. Powstały szczawian sodu można przekształcić przez dalsze ogrzewanie w węglan sodu po uwolnieniu tlenku węgla:

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

\ Displaystyle {\ ce {(COO) 2Na2-> [{} \ na szczycie > \ {\ ce {290 ^ {o} C}}] {Na2CO3} + CO \ !\strzałka w górę }}}

Jako sól słabego kwasu ( mrówkowego ) i mocnej zasady ( wodorotlenek sodu ) mrówczan sodu reaguje w roztworach wodnych zasadowo:

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

Roztwór kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu można zatem stosować jako roztwór buforowy .

Mrówczan sodu jest nieco szkodliwy dla wody i hamuje niektóre gatunki bakterii, ale jest rozkładany przez inne.

Używa

Mrówczan sodu jest używany w kilku procesach barwienia i drukowania tkanin. Stosowany jest również jako środek buforujący dla mocnych kwasów mineralnych w celu podwyższenia ich pH , jako dodatek do żywności (E237) oraz jako środek przeciwoblodzeniowy .

W biologii strukturalnej mrówczan sodu może być stosowany jako środek krioochronny w eksperymentach dyfrakcji rentgenowskiej na kryształach białek, które zwykle przeprowadza się w temperaturze 100 K w celu zmniejszenia skutków uszkodzeń spowodowanych promieniowaniem .

Mrówczan sodu odgrywa rolę w syntezie kwasu mrówkowego , jest przekształcany przez kwas siarkowy za pomocą następującego równania reakcji:

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

Mrówczan sodu jest przekształcany za pomocą kwasu siarkowego w kwas mrówkowy i siarczan sodu .

Pokrzywkowe włosy pokrzywy zawierają mrówczan sodu oraz kwas mrówkowy.

Stały mrówczan sodu jest stosowany jako niekorozyjny środek na lotniskach do odladzania pasów startowych w połączeniu z inhibitorami korozji i innymi dodatkami, które szybko penetrują twarde warstwy śniegu i lodu, odrywają je od asfaltu lub betonu i szybko topią lód. Mrówczan sodu był również używany do odladzania dróg w mieście Ottawa w latach 1987-1988.

Wysokie obniżenie temperatury zamarzania np. w porównaniu z wciąż często stosowanym mocznikiem (co jest skuteczne, ale problematyczne ze względu na eutrofizację ) skutecznie zapobiega ponownemu oblodzeniu, nawet w temperaturach poniżej -15°C. Efekt rozmrażania stałego mrówczanu sodu można nawet zwiększyć przez zwilżenie wodnymi potasu lub octanu potasu . Rozkład mrówczanu sodu jest szczególnie korzystny przy chemicznym zapotrzebowaniu na tlen (ChZT) wynoszącym 211 mg O2 /g w _porównaniu ze środkami odladzającymi octanem sodu (740 mg O ₂ /g) i mocznik (> 2000 mg O ₂ /g).

Nasycone roztwory mrówczanu sodu (a także mieszaniny innych mrówczanów metali alkalicznych, takich jak mrówczan potasu i cezu) są stosowane jako ważne środki pomocnicze do wiercenia i stabilizacji w poszukiwaniach gazu i ropy ze względu na ich stosunkowo dużą gęstość. Przez zmieszanie odpowiednich nasyconych roztworów mrówczanu metalu alkalicznego można uzyskać dowolne gęstości pomiędzy 1,0 a 2,3 g/ ^{cm3 .} Nasycone roztwory są biobójcze i długotrwale odporne na degradację mikrobiologiczną. Rozcieńczone natomiast ulegają szybkiej i całkowitej biodegradacji. Ponieważ mrówczany metali alkalicznych jako środki ułatwiające wiercenie sprawiają, że nie jest konieczne dodawanie stałych wypełniaczy w celu zwiększenia gęstości (takich jak np barytów ), a roztwory mrówczanu można odzyskiwać i poddawać recyklingowi na miejscu wiercenia, mrówczany stanowią ważny postęp w technologii eksploracji.

Zobacz też

Octan sodowy

^ Arnold Willmes, Taschenbuch Chemische Substanzen , Harri Deutsch, Frankfurt (M.), 2007.
Bibliografia _ Arpe, Industrielle Organische Chemie , 6., vollst. überarb. Aufl., Wiley-VCH Verlag, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6
^ WH Zachariasen: „Struktura krystaliczna mrówczanu sodu, NaHCO2 _” w J. Am. chemia soc. , 1940 , 62 (5), S. 1011–1013. doi : 10.1021/ja01862a007
^ ^{ab T. Meisel, Z. Halmos, K. Seybold, E. Pungor:}^„ Rozkład termiczny mrówczanów metali alkalicznych” w Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 1975 , 7 (1). S. 73-80. doi : 10.1007/BF01911627
^ T. Yoshimori, Y. Asano, Y. Toriumi, T. Shiota: „Badanie suszenia i rozkładu szczawianu sodu” w Talanta 1978 , 25 (10) S. 603-605. doi : 10.1016/0039-9140(78)80158-1
Bibliografia _ Wrześniewska B.; Bujacz, A. (2010), "Właściwości krioprotekcyjne soli kwasów organicznych: studium przypadku dla tetragonalnego kryształu lizozymu HEW", Acta Crystallographica Sekcja D: Krystalografia biologiczna , tom. 66, nr. 7, s. 789–796, doi : 10.1107/S0907444910015416 , PMID 20606259
^ Frank M. D'Itri (1992). Chemiczne środki przeciwoblodzeniowe i środowisko . Książki Google . P. 167. ISBN 9780873717052 .
^ „Odladzacz przeciwoblodzeniowy Topnienie śniegu Rozmrażanie Producenci chemikaliów” . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 05.08.2018 . Źródło 2022-03-02 .
^ William Benton i Jim Turner, Cabot Specialty Fluids: Płyn mrówczanowy cezu odnosi sukcesy w próbach terenowych HPHT na Morzu Północnym (PDF; 88 kB); W: Wiertniczy wykonawca, maj/czerwiec 2000.

[TCS-1] Arnold Willmes, Taschenbuch Chemische Substanzen , Harri Deutsch, Frankfurt (M.), 2007.

[2] Bibliografia _ Arpe, Industrielle Organische Chemie , 6., vollst. überarb. Aufl., Wiley-VCH Verlag, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6

[Zachariasen-3] WH Zachariasen: „Struktura krystaliczna mrówczanu sodu, NaHCO2 _” w J. Am. chemia soc. , 1940 , 62 (5), S. 1011–1013. doi : 10.1021/ja01862a007

[Meisel-4] {ab T. Meisel, Z. Halmos, K. Seybold, E. Pungor:}^„ Rozkład termiczny mrówczanów metali alkalicznych” w Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 1975 , 7 (1). S. 73-80. doi : 10.1007/BF01911627

[Yoshimori-5] T. Yoshimori, Y. Asano, Y. Toriumi, T. Shiota: „Badanie suszenia i rozkładu szczawianu sodu” w Talanta 1978 , 25 (10) S. 603-605. doi : 10.1016/0039-9140(78)80158-1

[6] Bibliografia _ Wrześniewska B.; Bujacz, A. (2010), "Właściwości krioprotekcyjne soli kwasów organicznych: studium przypadku dla tetragonalnego kryształu lizozymu HEW", Acta Crystallographica Sekcja D: Krystalografia biologiczna , tom. 66, nr. 7, s. 789–796, doi : 10.1107/S0907444910015416 , PMID 20606259

[7] Frank M. D'Itri (1992). Chemiczne środki przeciwoblodzeniowe i środowisko . Książki Google . P. 167. ISBN 9780873717052 .

[8] „Odladzacz przeciwoblodzeniowy Topnienie śniegu Rozmrażanie Producenci chemikaliów” . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 05.08.2018 . Źródło 2022-03-02 .

[9] William Benton i Jim Turner, Cabot Specialty Fluids: Płyn mrówczanowy cezu odnosi sukcesy w próbach terenowych HPHT na Morzu Północnym (PDF; 88 kB); W: Wiertniczy wykonawca, maj/czerwiec 2000.