Очистка кожи щавелевой кислотой. Щавелевая кислота: что нам о ней известно? Образование оксалатов в организме

Что такое щавелевая кислота

Впервые элемент был синтезирован в 1824 году Фридрихом Велером. Щавелевая кислота - это элемент, который среди ученых еще называют этандиовая кислота, относится к категории органических (двухосновных) кислот. В природе можно встретить вещество в виде оксалатов калия, кальция или свободном состоянии. Вещество нашло широкое применение в быту, науке, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве и содержится во многих продуктах, которые люди употребляют каждый день

Формула щавелевой кислоты

Открытие данного вещества сильно повлияло на всю органическую химию, дала возможность проводить новые открытия. Соли щавелевой кислоты называются оксалаты. Их делят на молекулярные, кислые, средние. Большая часть из них в воде не растворяются, если же вы используете чистую кислоту, то она легко с ней смешивается. Из оксалатов с жидкость могут взаимодействовать только соли щелочных металлов и магния. Структурная формула вещества выглядит следующим образом: НООССООН.

Получение щавелевой кислоты

Добыча этого вещества, как правило, необходима для промышленных, бытовых или научных целях. Получение щавелевой кислоты проводится при помощи окисления азотной кислотой сахара при наличии катализатора реакции пятиокиси ванадия. Ниже также будет представлен список в каких продуктах содержатся оксалаты, они еще содержатся во всех растениях. Используются следующие пути получения:

1.Проведение в присутствии V2O5 окисления гликолей, углеводов, спиртов при помощи серной кислоты.

2.В присутствии Pd(No3)2 или PdCl2 окисление этилена или азотной кислоты.

3. Промежуточный формиат натрия получают из окиси углерода и гидроксида натрия. Если его нагреть, получается оксалат натрия, который выделяет щавелевую кислоту в подкисленном состоянии.

Свойства щавелевой кислоты

Открытие данного элемента повлияло на многие сферы, начиная применением его в быту, заканчивая пчеловодством. Соль щавелевой кислоты имеет как химические, так и физические свойства. Каждое из них может быть применено для достижения конкретных целей в текстильной промышленности, химическом производстве, сфере питания.

Выделяют следующие свойства вещества:

Физические. Это гигроскопичное, кристаллическое бесцветное вещество. Частично может растворяться в этаноле (спирт), воде и не имеет запаха.

Химические. Существует особенность у дикарбоновых кислот - они взаимно влияют друг на друга, что облегчает процесс диссоциации. Щавелевая одна из самых сильных кислот этого вида, превосходит значительно по силе свои гомологи.

Применение щавелевой кислоты

Самые популярные области использования данного вещества - отбеливание и очистка. Применение щавелевой кислоты помогает удалить ржавчину, поэтому большинство отбеливающих/моющих средств содержат это химическое соединение. Широко применяется для смягчения, очистки воды, входит в состав чистящих средств для раковин, унитазов, имеет дезинфицирующий эффект. Около 25% от производства находит применение в качестве потравы при окраске на текстильных и кожевенных производствах. Кислота может быть использована как реактив для аналитической химии.

Используют карбоновую кислоту при:

аменорее; бесплодии; кровотечениях; мигренях; атипичном климаксе; глистных инвазиях; вялом кишечнике; хроническом туберкулезе; гайморитах, синуситах; импотенции; кишечных инфекциях; ревматических болях; хламидиозе, трихомониазе.

Не следует забывать, что чрезмерное потребление может привести к нарушению процесса абсорбции кальция. По этой причине могут формироваться оксалатные камни внутри органов мочеполовой системы. Вредоносные образования проходят по мочевым протокам, окрашиваясь из-за крови в черный цвет, травмируя слизистую оболочку. Это приводит к острым болям в спине, паху, брюшной полости, изменению цвета урины.

Передозировка веществом может вызвать: головокружение; слабость; рези в животе; расстройство желудка; жжение горла, ротовой полости, носовых пазух; тошноту.

В каких продуктах содержится

Существует два варианта получения элемента - синтетический и при деструкции древесины. Существуют и продукты, содержащие щавелевую кислоту, которые многие из людей употребляют ежедневное в свою меню. Процент элемента относительно низкий, поэтому передозировка крайне маловероятна и опасности он не представляет. Содержание отличается, ниже будет приведен список, какие продукты содержат кислоту свыше, чем 10 мг на 0,5 чашки.

ревень; кабачок; шпинат; карамбола; ботва свеклы; крепкий чай; крыжовник; шпинат; бочковое пиво; фасоль; салат; апельсин, лайм, лимон; растворимый кофе; щавель; инжир; цикорий; лук-порей; клубника; помидоры; сдобное тесто; красная смородина; пшеничные отруби; овощи зеленого цвета; петрушка.

Предельная карбоновая двухосновная кислота с брутто-формулой C2H2O4 называется, по систематической номенклатуре, этандиовой кислотой. Это вещество также известно под другим, более распространенным названием — щавелевая кислота. Впервые она была получена немецким химиком Ф. Велером из дициана (динитрил щавелевой кислоты) в 1824 году. Бесцветные кристаллы кислоты растворяются в воде с образованием бесцветных растворов. Масса молярная составляет 90,04 г/моль. По внешнему виду напоминает моноклинные бесцветные кристаллы. При температуре 20 оС в 100 г воды растворяется 8 г щавелевой кислоты. Хорошо растворяется в ацетоне, этиловом спирте и Плотность 1,36 г/см³. Плавится при температуре 189,5 оС, возгоняется при 125 оС, разлагается при 100—130 оС.

Всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот, обладает щавелевая кислота. Формула ее: НООС—СООН. Несмотря на то, что относится к карбоновым кислотам, считается сильной органической кислотой (в 3000 раз сильнее, чем уксусная кислота): C2O4H2 → C2O4H- + H+ (рК = 1,27) и далее: C2O4H- → C2O42 - + H+ (рК = 4,27). Эфиры и соли этой кислоты называют оксалатами. Оксалат-ион C2O42− является восстановителем. При взаимодействии щавелевой кислоты с (KMnO4) последний восстанавливается и раствор обесцвечивается. Для нее характерна обратимая и медленно протекающая реакция взаимодействия со спиртами (этерификация), в результате которой образуются сложные эфиры: HOOC—COOH + 2HOR ↔ 2H2O + ROOC—COOR.

В промышленности щавелевая кислота получается окислением химических соединений. Например, в присутствии ванадиевого катализатора (V2O5) смесью азотной (HNO3) и серной (H2SO4) кислот окисляют спирты, углеводы и гликоли. Также применяется способ окисления этилена и ацетилена (HNO3) в присутствии палладиевых солей Pd(NO3)2 или PdCl2. Щавелевую кислоту получают из пропилена, который окисляют жидким диоксидом азота (NO2). Имеет хорошую перспективу способ получения кислоты взаимодействием гидроокиси натрия (NaOH) с угарным газом (CO) через промежуточную стадию образования NaOH + CO → HCOONa. Затем образуется оксалат натрия и выделяется водород: HCOONa + NaOH → NaOOC—COONa + H2. Из оксалата натрия в кислой среде получается кислота щавелевая: NaOOC—COONa + 2H+ → НООС—СООН + 2Na+.

Щавелевая кислота и оксалаты присутствует во многих растениях, в том числе в черном чае, встречаются в организме животных. Основной вред для человека связан с почечной недостаточностью, которая возникает из-за взаимодействия щавелевой кислоты с кальцием, в результате происходит осаждение твердого (СаС2O4) — основной компонент камней в почках. Кислота провоцирует боли в суставах из-за осаждения в них подобных соединений. Щавелевая кислота может образовываться в организме в результате метаболизма этиленгликоля, поступающего из окружающей среды (например, антиобледенительное средство для обработки взлетно-посадочных полос и самолетов в аэропортах, а также из других антропогенных источников). Потенциальные проблемы с оксалатами в организме человека можно разделить на две. Первая — важный макроэлемент кальций связывается щавелевой кислотой и образуется его дефицит в клетках тканей и органов. Вторая — образование камней в почках. Самое большое количество щавелевой кислоты содержится в шпинате, листьях и стеблях ревеня, щавеле, свекле, петрушке, зеленом луке.

Применение кислот в быту очень распространено. Особенно популярны уксусная, лимонная. Менее известна щавелевая кислота. В природе это органическое соединение есть в составе некоторых растений, таких как щавель, ревень, шпинат. Эта кислота необходима организму. Но при избытке ее солей (оксалатов) возникают проблемы со здоровьем.

Кроме органической, есть щавелевая кислота, которая производится промышленным путем. Она широко может использоваться в бытовой сфере. Но это достаточно токсичное вещество, применение которого требует соблюдения мер безопасности.

Описание щавелевой кислоты

Это органическое соединение, которое есть в составе пищевых продуктов. Именно благодаря ей они имеют кислый вкус. Впервые синтез щавелевой кислоты был произведен немцем Фридрихом Велером в 1824 году. Это бесцветное, кристаллическое вещество без запаха. Частично щавелевая кислота растворяется в этаноле, воде.

Люди, которые сталкивались с камнями в почках, знают о солях щавелевой кислоты - оксалатах. При их наличии врачи рекомендуют ограничить употребление продуктов с этой кислотой. Это химический реактив, который начинает плавиться только при температуре -189,5 °C. Его широко используют в промышленных целях, но она может быть полезной и в быту.

Меры безопасности

Щавелевая кислота - токсичное, горючее вещество. Поэтому применение ее должно быть строго регламентировано.

Пользоваться кислотой нужно, придерживаясь следующих рекомендаций:

• Защищать кожу и слизистые резиновыми перчатками, респиратором, очками.
• Не принимать пищу, не курить во время работы с веществом.
• После окончания работ тщательно помыть лицо, руки с мылом или нейтрализовать содовым раствором.
• Нельзя хранить средство рядом с пищевыми продуктами.
• Место хранения должно быть хорошо вентилируемым, упаковка герметичной, не пропускать влагу.

Если данное вещество все-таки попадет на кожу и в дыхательные пути, возникает раздражение, жжение, рвота. Необходимо сразу тщательно промыть кожу водой.

Применение в быту

Хотя щавелевая кислота не получила в домашнем применении такой популярности, как, например, уксусная или лимонная, ее эффективно используют в некоторых случаях:

• смягчение воды;
• в качестве инсектицида в пчеловодстве;
• окраска тканей;
• отбеливание и дезинфекция поверхностей.

На заметку! Щавелевую кислоту часто можно встретить в составе различных чистящих и моющих средств для труб. Средство эффективно справляется с ржавчиной. Для приготовления раствора нужно добавить в 1 л воды 1 ч. ложку вещества.

Отбеливание древесины

Во время ремонта или строительства дома, поверхности из дерева перед покраской рекомендуется отбеливать. После этого на древесину более равномерно ложится краска. Приготовить 10% раствор щавелевой кислоты. Нанести на деревянную поверхность, которую предварительно нужно обработать гидросульфитом натрия. Через 5 минут средство смыть чистой водой. Чтобы ускорить процесс, можно приготовить смесь из 20 частей серной, 15 частей щавелевой кислоты, 10 частей перекиси водорода и 1000 частей воды.

Применение в пчеловодстве

Раствор с щавелевой кислотой можно приготовить 2 способами:

• Смешать ½ стакана воды, 100 г сахара, 7 г щавелевой кислоты. Полить межрамочное пространство раствором (5 мл на улей).
• Приготовить 20% сахарный сироп. Добавить к нему кислоту, чтобы получить концентрацию 3,7%.

Проводить обработку однократно. Раствор щавелевой кислоты не уступает по эффективности против варроатоза бивару и бипину.

Реставрация предметов

Кислотой можно эффективно очистить медные, цинковые, железные поверхности, а также их сплавы. Необходимо развести 50 г вещества в 1 л воды. В теплый раствор опустить предметы, которые нуждаются в очистке на 20-30 минут. Потом еще несколько суток подержать в холодном растворе.

На странице ознакомьтесь с информацией о том, как из косточки абрикоса вырастить саженец и как за ним ухаживать.

Смягчение воды

Поливать растения нельзя жесткой водой. Наличие солей кальция и магния отрицательно сказывается на их развитии. Чтобы для полива, нужно в 1 л воды растворить 10 г щавелевой кислоты. Соли в течение суток осядут, а чистую воду можно перелить в другую посуду.

Вред для здоровья

Средство относится к потенциально опасным и токсичным для организма, если им неправильно пользоваться. При попадании на кожу оно вызывает ожоги, жжение, раздражение. Даже низко концентрированная кислота при длительном контакте вызывает раздражение.

При случайном проглатывании вещества могут появиться симптомы:

• затруднение дыхания;
• конвульсии;
• рвота;
• поражение почек;
• гипокальцемия;
• боли в животе.

Длительный контакт с кожей становится причиной цианоза, гангренозных изменений.

Щавелевая кислота - сильнодействующее средство, которое требует очень осторожного обращения. Чаще ее используют в промышленных целях, но в некоторых случаях к ее помощи можно прибегнуть и в быту. Главное: соблюдать все меры безопасности, чтобы не навредить здоровью.

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ВолгГТУ)

Кафедра «Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов»

Семестровая работа

по дисциплине «Основы химический процессов»

Тема: «Характеристика процессов, протекающих при синтезе щавелевой кислоты. Расчет материального и теплового баланса».

Волгоград 2011

Химические свойства.

Физические свойства.

Способы получения.

Применение

Рынок сбыта

ГОСТы для продажи

Материальный баланс

Тепловой баланс

Химические свойства:

Щаве́левая кислота (этандиовая кислота) С 2 H 2 O 4 – двухосновная предельная карбоновая кислота. Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. В природе содержится в щавеле и некоторых других растениях в виде оксалатов калия и кальция.

Впервые щавелевая кислота синтезирована в 1842 году немецким химиком Фридрихом Вёлером из дициана. Щавелевая кислота (или оксалат-ион C 2 O 4 2-) является восстановителем (обесцвечивает раствор KMnO4).

Щавелевая кислота легко растворима в воде и спирте. Это относительно сильная органическая кислота (3 класс опасности), НООС-СООН, представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, легко растворима в воде, ограниченно - в этиловом спирте и диэтиловом эфире, нерастворима в хлороформе, петролейном эфире и бензоле. Образует дигидрат состава С 2 H 2 O 4 * 2Н 2 О. Горючее вещество, в осевшем состоянии пожароопасна. Обладает сильным раздражающим действием на кожу, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Щавелевая кислота обладает химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот, образуя два ряда производных. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. Щавелевая кислота образует кислые и средние эфиры, амиды, хлорангидрид.

Щавелевая кислота содержится в щавеле и ревене в виде оксалата калия.

Эта кислота очень распространена в растительном мире – в виде солей она содержится в листьях щавеля, кислицы, ревеня и т.д. Соли и эфиры это кислоты имеют тривиальное название – оксалаты (от греч. «oxalis» – щавель).

проявляет общие свойства кислот, так. как имеет функциональную карбоксильную группу. Реакция солеобразования доказывает кислотные свойства муравьиной кислоты. При этом образуются соли - формиаты.

Как и все карбоновые кислоты, муравьиная кислота образует сложные эфиры.

Реакция этерификации:

От остальных карбоновых кислот муравьиная кислота отличается тем, что карбоксильная группа в ней связана не с углеводородным радикалом, а с атомом водорода. Поэтому муравьиную кислоту можно рассматривать и как кислоту, и как альдегид:

Подобно альдегидам, муравьиная кислота может окисляться:

Муравьиная кислота дает реакцию «серебряного зеркала»:

Муравьиная кислота разлагается при нагревании:

муравьиная кислота относится к гомологическому ряду одноосновных карбоновых кислот

Физические свойства:

Температура сублимации: см. Примечания°C

Температура плавления: 102°C

Относительная плотность (вода = 1): 1.7

Растворимость в воде, г/100 мл: 10

Давление паров, Па при 30°C: см. Примечания

Относительная плотность пара (воздух = 1): 3.1

Щавелевая кислота – одна из самых сильных карбоновых кислот, далеко превосходящая по силе свои гомологи.

Этандиовая кислота проявляет восстановительные свойства: в подкисленном растворе перманганата калия она окисляется до оксида углерода(IV) и воды.

При нагревании в присутствии серной кислоты происходит декарбоксилирование, и получается оксид углерода(IV) и муравьиная кислота.

Температуры кипения жирных кислот нормального строения закономерно возрастают по мере увеличения числа углеродных атомов. Установлено, что молекулы кислот ассоциированы подобно тому, как ассоциированы молекулы воды или спиртов. Низшие кислоты хорошо перегоняются с водяным паром, поэтому их обычно называют летучими жирными кислотами.

Температуры плавления одноосновных кислот по мере увеличения в их молекулах числа углеродных атомов в общем также возрастают; но при этом наблюдается следующая закономерность: кислоты с нормальной цепью, имеющие четное число углеродных атомов, плавятся обычно при более высокой температуре, чем предыдущий и последующий члены гомологического ряда, имеющие нечетное число углеродных атомов.

ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:

Вещество разлагается при быстром нагреве выше примерно 150°C с образованием токсичного газа. Водный раствор является кислотой средней силы которая бурно реагирует с сильными основаниями. Реагирует бурно с окислителями приводя к опасности возникновения пожара и взрыва. Реагирует с серебром с образованием взрывоопасных продуктов.

Приминение.

Щавелевую кислоту и её соли применяют в текстильной и кожевенной промышленности в качестве протравы; как компонент анодных ванн для осаждения Al, Ti и Sn покрытий; как реагент в аналитической и органической химии; компонент составов для очистки металлов от ржавчины и оксидов; для осаждения редкоземельных элементов. Оксамид - стабилизатор нитратов целлюлозы, циан - реагент в органическом синтезе, оксалилхлорид - хлорирующий, хлоркарбонилирующий и сшивающий реагент в органическом синтезе. Диалкилоксалаты, главным образом диэтилоксалат и дибутилоксалат, применяют в качестве растворителей целлюлозы; некоторые эфиры щавелевой кислоты и замещённых фенолов - в качестве хемилюминесцентных реагентов.

Щавелевая кислота используется для полировки металлов, в деревообрабатывающей промышленности, при очистке урана

Области применения щавелевой кислоты и ее солей (оксалатов):

в химической промышленности (органический синтез, при производстве пластмасс, чернил, в синтезе красителей, как компонент пиротехнических составов);

в химической металлургии (как компонент составов для очистки металлов от ржавчины, накипи, оксидов);

в аналитической химии (в качестве осадителя редкоземельных элементов);

в микроскопии (в качестве отбеливателя срезов);

в текстильной и кожевенной промышленности (протрава в ситцепечатании и при крашении шерсти и шелка, при дублении кожи);

при производстве синтетических моющих средств (в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства, средства для чистки и удаления мочевого камня, солей жесткости и ржавчины);

в косметике (как активная добавка в отбеливающих кремах и кремах от веснушек);

в системах очистки воды (химический способ очистки и снижения жесткости воды, очистка теплоносителей на АЭС);

в медицине и фармацевтике.

Способы получения:

1)Как побочный продукт в производстве уксусной кислоты жидкофазным окислением бутана.

2)Окисление метанола:

Реакцией монооксида углерода с гидроксидом натрия:

NaOH + CO → HCOONa → (+H3SO4, −Na2SO4) HCOOH

Это основной промышленный метод, который осуществляют в две стадии: на первой стадии монооксид углерода под давлением 0,6-0,8 МПа пропускают через нагретый до 120-130 °C гидроскид натрия; на второй стадии проводят обработку формиата натрия серной кислотой и вакуумную перегонку продукта.

Разложением глицериновых эфиров щавелевой кислоты. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.

Пчёл опрыскивают раствором из аэрозольного распылителя 3-4 раза. На обработку сота с пчёлами расходуют 10-12 мл раствора. Первое лечение проводят весной после облёта пчёл; при сильной степени поражения обработки повторяют через 12 дней. Летом после отбора мёда проводят обработки с интервалом 12 дней.

НАСТАВЛЕНИЕ по применению щавелевой кислоты при варроатозе пчел

1.1. Щавелевая кислота (НООС-СООН) - бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Она ядовита, обладает резким раздражающим действием на кожу, слизистые оболочки и органы дыхания.

Купить Щавелевую кислоту можно у нас, позвонив по телефону:

380674064218

1.2. Для обработки пчел применяют щавелевую кислоту ГОСТ 22180-76 или ТУ 6-14-1047-79. Ее хранят в герметически закрытой посуде. Срок хранения 3 года.

2. Порядок применения
2.1. Щавелевую кислоту для обработки пчел при варроатозной инвазии применяют двумя способами: путем мелкодисперсного опрыскивания пчел 20%-ным водным раствором или парами кислоты, получаемыми при ее возгонке в специальном устройстве.
2.2. Для приготовления 2%-ного водного раствора щавелевой кислоты используют теплую (30 °С) кипяченую воду (на один литр воды - 20 г щавелевой кислоты). Раствор готовят перед применением.

2.2.1. Для уплотнения пчел на соторамках из улья на время обработки удаляют полномедовые и перговые соты. Затем поочередно вынимают соторамки и опрыскивают пчел с обеих сторон любым мелкодисперсным распылителем, факел аэрозоля направляют непосредственно на пчел на расстоянии 35-40 см под углом 43°. На обработку одной соторамки, полностью обсиженной пчелами, расходуют 10-12 мл раствора. При обработке матку изолируют. Обработку в многокорпусных ульях начинают с нижнего корпуса.

2.3. При обработке пчел парами щавелевой кислоты в улье закрывают верхний леток, а в нижний вводят 10-15 клубов дыма из дымаря. Затем в рабочую камеру устройства засыпают 2 г препарата (на каждые 10-12 соторамок, занятых пчелами) и прогревают паяльной лампой или другим нагревателем выходную трубу в течение 5-6 с вводят ее в нижний леток и затем 30-40 с прогревают рабочую камеру. После этого кратковременно, на одну секунду открывают на входной трубке вентиль для подачи из баллона кислорода или углекислого газа под давлением 1,5 атм. При их отсутствии подачу акарицидной смеси из рабочей камеры устройства можно осуществлять при помощи автомобильного насоса (4-5 полных качков.) При обработке матку не изолируют.

При правильном содержании обработку осуществляют путем введения паров щавелевой кислоты через леток каждой семьи снаружи. При расположении в несколько ярусов обработку начинают с верхнего яруса.
2.4. Пчелиные семьи в течение активного сезона обрабатывают до 5 раз. При использовании водного раствора обработку проводят при температуре окружающего воздуха не ниже 16 °С, а при обработке парами кислоты не ниже 10 С.
Первую обработку проводят весной после массового облета пчел. При сильной степени поражения обработку повторяют через 7-12 дней.

В летний период делают две обработки с таким же интервалом. Их проводят после откачки товарного меда до начала подкормки. При необходимости проведения осенней обработки ее проводят после выхода пчел из расплода.

2.5. В целях предупреждения привыкания клеща к щавелевой кислоте, ее следует применять не более 2-3 лет подряд

2.6. Мед от пчелиных семей, обработанных щавелевой кислотой, используют в пищу на общих основаниях.

3. Меры предосторожности
3.1. К работе с щавелевой кислотой допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж. Обработку пчел, проводят в спецодежде и защитных средствах (халат, прорезиненный фартук, респиратор или противогаз, сапоги, перчатки, защитные очки).
3.2. Во время работы запрещается курить, принимать пищу и воду. После работы спецодежду снимают, лицо и руки тщательно моют теплой водой с мылом. В случае попадания кислоты на кожу ее смывают водой или нейтрализуют раствором питьевой соды.

Заказать Щавелевую кислоту в Украине можно по тел.