Формиат натрия своими руками

Обновлено: 22.01.2025

Формиат натрия (натрий муравьинокислый) — химическое соединение с формулой HCOONa, побочный продукт производства пентаэритрита. Используется как восстановитель в органическом синтезе. Формиат натрия технический представляет собой формиат натрия с незначительной примесью пентаэритрита и его производных. Формиат натрия технический используется в качестве противоморозной добавки в производстве строительных конструкций, в кожевенной промышленности как агент в преддубильных операциях, как сырьё в производстве муравьиной кислоты.

Содержание

Физико-химические свойства

Кристаллический порошок белого или серого цвета без посторонних примесей, видимых невооружённым глазом. Допускается зеленоватый оттенок. Массовая доля формиата натрия, %, не менее 92 Массовая доля воды, %, не более 3.0 Массовая доля сахаристых веществ в пересчёте на глюкозу к массе сухих веществ, %, не более 1.0

Основные свойства

Хорошо растворим в воде, слабо растворим в спиртах, не растворим в эфирах. Взрывобезопасен и не горюч, однако в местах хранения и работы с формиатом натрия следует запрещать курение и применение открытого огня.

Требования безопасности

По степени воздействия на организм относится к веществам класса опасности 4. Опасность для человека: в высоких концентрациях формиат натрия может вызывать раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек. Индивидуальные средства защиты: при работе с формиатом натрия следует применять индивидуальные средства защиты — халат, респиратор, резиновые перчатки. В аварийных ситуациях необходимо использовать противогаз марки А или М.

Формиат натрия технический взрывобезопасен и не горюч, однако в местах хранения и работы с ним следует запрещать курение и применение открытого огня.

Применение

Как добавка в противогололедные материалы для снижения воздействия на окружающую среду и на металлические части транспорта, искусственных сооружений объектов дорожного хозяйства (ингибитор коррозии).

Как противоморозная добавка формиат натрия применяется при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций и замоноличивания стыков сборных конструкций, а также при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий на полигонах при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 градусов.

Бетон с данной добавкой запрещается применять в предварительно напряжённых конструкциях, армированных сталью классов AT-IY, AT-YI, A-IY и А-У, в бетонных и железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в водных и газовых средах при относительной влажности воздуха более 60 % при наличии в заполнителе включений реакционноспособного кремнеза, в железобетонных конструкциях для электрифицированного транспорта и промышленных предприятий, применяющих постоянный электрический ток.

Формиат натрия вводится в бетонную смесь в количестве: — 2 % от массы цемента в пересчете на сухой формиат натрия при расчетной температуре твердения до −5 °C; — 3 % от массы цемента в пересчете на сухой формиат натрия при расчетной температуре твердения до −10 °C; — 4 % от массы цемента при пересчете на сухой формиат натрия при расчетной температуре твердения до −15 °C.

При приготовлении бетона (раствора) добавку необходимо растворить в тёплой воде. Полученный раствор добавляется вместе с водой затворения. Полученный раствор следует дозировать в бетоносмеситель через дозатор химических добавок или через дозатор воды, при этом следует снизить расход воды затворения на 7-13 %

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH -

F -

Cl -

Br -

I -

S 2-

HS -

SO₃ 2-

HSO₃ -

SO₄ 2-

HSO₄ -

NO₃ -

NO₂ -

PO₄ 3-

CO₃ 2-

CH₃COO -

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса " " на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки - помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация - такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

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

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

СОДЕРЖАНИЕ

1 Подготовка
2 свойства
- 2.1 Физические свойства
- 2.2 Химические свойства
Для коммерческого использования формиат натрия получают 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 реакцией гидроксида натрия с хлоралгидратом .

Последний метод, как правило, предпочтительнее первого, поскольку низкая растворимость в воде CHCl 3 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 .

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]

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

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

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 быть использован в качестве криопротектора для экспериментов 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:

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

Твердый формиат натрия используется в аэропортах в качестве некоррозионного агента 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 применяемой мочевиной (которая эффективна, но проблематична из-за эвтрофикации ) эффективно предотвращает повторное обледенение даже при температурах ниже -15 ° C. Эффект оттаивания твердого формиата натрия можно даже усилить путем увлажнения 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 прорыв в технологии геологоразведки. [9]

Формиат натрия представляет собой соль из натрия из муравьиной кислоты из формулы Na (HCOO).

Резюме

Подготовка

В промышленных масштабах формиат натрия образуется путем абсорбции под давлением оксида углерода , CO на гидроксиде натрия , NaOH при 130 ° C и 6-8 бар :

CO + NaOH → HCO ₂ Na

Из - за широкой доступности и низкой стоимости муравьиной кислоты (муравьиная кислота) в результате гидролиза из метилформиата самой результате карбонилирования из метанола , формиат натрия, как правило , получают путем нейтрализации кислоты с гидроксидом натрия.

Формиат натрия также неизбежно образуются в качестве побочного продукта в конечной стадии синтеза пентаэритрита и в Канниццаро перекрестной реакции с метаналью (формальдегида) с реакционным продуктом альдольной triethylol ацетальдегида (3-гидрокси-2,2 - бис (гидроксиметило ) пропанал)

В лаборатории формиат натрия можно получить путем нейтрализации муравьиной кислоты карбонатом натрия . Его также можно синтезировать реакцией между хлороформом и спиртовым раствором гидроксида натрия:

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

или реакцией гидроксида натрия с хлоралгидратом :

Этот второй метод обычно предпочтительнее первого, поскольку очень низкая растворимость CHCl ₃ в воде облегчает отделение от раствора формиата натрия, чем хлорид натрия , который хорошо растворим.

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

Характеристики

Физический

Формиат натрия кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе в пространственной группе C 2 / n , n o 15 с параметрами a = 619 ± 1 пм , b = 672 ± 1 пм, c = 649 ± 1 пм, β = 121 °. 42 '± 10' и Z, количество единиц на ячейку = 4. Ионы формиата, которые демонстрируют полный резонанс между двумя связями CO , имеют угол ОСО 124 °, а расстояние CO составляет 127 мкм. Каждый ион натрия окружен шестью атомами кислорода от пяти различных формиат-ионов, а расстояния Na-O составляют 235, 245 и 250 мкм, в среднем 244 мкм, что в точности равно расстоянию, предсказанному на основе ионных лучей.

Химическая

Формиат натрия разлагается при нагревании до оксалата натрия (en) и водорода . Затем оксалат натрия можно превратить при дальнейшем нагревании в карбонат натрия и монооксид углерода .

В качестве соли в виде слабой кислоты ( метановые кислоты ) и сильного основание , формиат натрия форм основных водные растворы:

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

Формиат натрия немного вреден в воде и подавляет некоторые виды бактерий , но разрушается другими.

использовать

Формиат натрия используется во многих 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 ), но не разрешенной в Европе , и в качестве антиобледенительного агента .

Читайте также:
- Контакты
- Политика конфиденциальности

СОДЕРЖАНИЕ

Использует [ редактировать ]

Резюме

Подготовка

Характеристики

Физический

Химическая

использовать