草酸性质及其用途.doc

1、草 酸草 酸 晶 体草 酸 ， 即 乙 二 酸 ， 最 简 单 的 二 元 酸 。 结 构 简 式 HOOCCOOH。 它 一 般 是 无 色透 明 结 晶 ， 对 人 体 有 害 ， 会 使 人 体 内 的 酸 碱 度 失 去 平 衡 ， 影 响 儿 童 的 发 育 ， 草酸 在 工 业 中 有 重 要 作 用 ， 草 酸 可 以 除 锈 。 草 酸 遍 布 于 自 然 界 ， 常 以 草 酸 盐 形 式存 在 于 植 物 如 伏 牛 花 、 羊 蹄 草 、 酢 浆 草 和 酸 模 草 的 细 胞 膜 ， 几 乎 所 有 的 植 物 都含 有 草 酸 钙 。 概 述名 称 ： 草 酸又 称

2、： 乙 二 酸 ； 修 酸 结 构 式英 文 名 称 ： Oxalic acid;Ethanedioic acid;Dicarboxylic acid分 子 式 ： HOOCCOOH； C2H2O4分 子 量 ： 90.04结 构 ： 见 右 图官 能 团 ： COOH（ 羧 基 ）溶 液 中 离 子 组 分 ： C2O4 2-（ 草 酸 根 离 子 ） ， H+（ 氢 离 子 ）CAS No.： 144-62-7； 6153-56-6（ 二 水 合 物 ） 基 本 性 质性 状 ： 无 色 透 明 结 晶 或 粉 末 。 其 晶 体 结 构 有 两 种 形 态 ， 即 型 （ 菱 形 ）和

3、型 （ 单 斜 晶 形 ） 。 无 嗅 ， 味 酸 。熔 点 ： 型 ： 189.5 ， 型 ： 182沸 点 ： 分 子 立 体 模 型沸 点 150 (升 华 )。相 对 密 度 ： 1.653（ 二 水 物 ） ， 1.9（ 无 水 物 ） 。 型 ： 1.900， 型 ： 1.895折 射 率 ： 1.540稳 定 性 ： 189.5 分 解溶 解 情 况 ： 易 溶 于 乙 醇 。 溶 于 水 。 微 溶 于 乙 醚 。 不 溶 于 苯 和 氯 仿 。其 它 性 质 ： 草 酸 在 100 开 始 升 华 ， 125 时 迅 速 升 华 ， 157 时 大 量 升华 ， 并 开 始

4、分 解 。可 与 碱 反 应 ， 可 以 发 生 酯 化 、 酰 卤 化 、 酰 胺 化 反 应 。 也 可 以 发 生 还 原 反 应， 受 热 发 生 脱 羧 反 应 。 无 水 草 酸 有 吸 湿 性 。 草 酸 能 与 许 多 金 属 形 成 溶 于 水 的 络合 物 。酸 性草 酸 的 酸 性 比 醋 酸 （ 乙 酸 ） 强 10000 倍 ， 是 有 机 酸 中 的 强 酸 。 其 一 级 电离 常 数 Ka1=5.910-2 ， 二 级 电 离 常 数 Ka2=6.410-5。 具 有 酸 的 通 性 。 能与 碱 发 生 中 和 ， 能 使 指 示 剂 变 色 ， 能 与 碳

5、酸 根 作 用 放 出 二 氧 化 碳 。还 原 性草 酸 根 具 有 很 强 的 还 原 性 ， 与 氧 化 剂 作 用 易 被 氧 化 成 二 氧 化 碳 和 水 1。 可以 使 酸 性 高 锰 酸 钾 （ KMnO4） 溶 液 褪 色 ， 并 将 其 还 原 成 2 价 锰 离 子 。 这 一 反应 在 定 量 分 析 中 被 用 作 测 定 高 锰 酸 钾 浓 度 的 方 法 。 草 酸 还 可 以 洗 去 溅 在 布 条 上的 墨 水 迹 。不 稳 定 性草 酸 在 189.5 或 遇 浓 硫 酸 会 分 解 生 成 二 氧 化 碳 、 一 氧 化 碳 和 水 。HOOCCOOH=C

6、O2+CO+H2O实 验 室 可 以 利 用 此 反 应 来 制 取 一 氧 化 碳 气 体 。草 酸 氢 铵 200 度 时 分 解 为 二 氧 化 碳 、 一 氧 化 碳 、 氨 气 和 水毒 性草 酸 有 毒 。 对 皮 肤 、 粘 膜 有 刺 激 及 腐 蚀 作 用 ， 极 易 经 表 皮 、 粘 膜 吸 收 引 起中 毒 。 空 气 中 最 高 容 许 浓 度 为 1m g/m3。 制 取 或 来 源草 酸 遍 布 于 自 然 界 ， 常 以 草 酸 盐 形 式 存 在 于 植 物 如 伏 牛 花 、 羊 蹄 草 、 酢 浆草 和 酸 模 草 的 细 胞 膜 ， 几 乎 所 有 的

7、植 物 都 含 有 草 酸 钙 。 草 酸 是 植 物 特 别 是 草 本植 物 常 具 有 的 成 分 ， 多 以 钾 盐 或 钙 盐 的 形 式 存 在 。 秋 海 棠 、 芭 蕉 中 以 游 离 酸 的形 式 存 在 。草 酸 工 业 化 生 产 方 法 主 要 有 ： 甲 酸 钠 法 、 氧 化 法 、 羰 基 合 成 法 、 乙 二 醇 氧化 法 、 丙 烯 氧 化 法 、 一 氧 化 碳 偶 联 法 。1.甲 酸 钠 法 一 氧 化 碳 净 化 后 在 加 压 情 况 下 与 氢 氧 化 钠 反 应 ， 生 成 甲 酸 钠 ， 然后 经 高 温 脱 氢 生 成 草 酸 钠 ， 草

8、酸 钠 再 经 铅 化 （ 或 钙 化 ） 、 酸 化 、 结 晶 和 脱 水 干燥 等 工 序 ， 得 到 成 品 草 酸 。 一 氧 化 碳 与 氢 氧 化 钠 合 成 压 力 一 般 为 1.8-2.0MPa。 脱 氢 温 度 为 400 。2.氧 化 法 以 淀 粉 或 葡 萄 糖 母 液 为 原 料 ， 在 矾 触 媒 存 在 下 ， 与 硝 酸 -硫 酸 进行 氧 化 反 应 得 草 酸 。 废 气 中 的 氧 化 氮 送 吸 收 塔 回 收 生 成 稀 硝 酸 。3.羰 基 合 成 法 一 氧 化 碳 经 提 纯 到 90%以 上 ， 在 钯 催 化 剂 存 在 下 与 丁 醇

9、发 生羰 基 化 反 应 ， 生 成 草 酸 二 丁 酯 ， 然 后 通 过 水 解 得 到 草 酸 ， 此 法 分 为 液 相 法 和 气相 法 两 种 ， 气 相 法 反 应 条 件 较 低 ， 反 应 压 力 为 300-400kPa。 而 液 相 法 反 应 压力 为 13.0-15.0MPa。4.乙 二 醇 氧 化 法 以 乙 二 醇 为 原 料 ， 在 硝 酸 和 硫 酸 存 在 下 ， 用 空 气 氧 化 而 得 。5.丙 烯 氧 化 法 氧 化 过 程 分 两 步 进 行 。 第 一 步 用 硝 酸 氧 化 ， 使 丙 烯 转 化 为-硝 基 乳 酸 ； 然 后 进 一 步 催

10、 化 氧 化 得 到 草 酸 。 第 二 步 也 可 采 用 混 酸 为 氧 化 剂 。丙 烯 氧 化 法 生 产 工 业 级 草 酸 二 水 化 合 物 ， 以 丙 烯 计 总 收 率 大 于 90%。原 料 消 耗 定 额 ： 焦 炭 （ 84%） 510kg/t、 硫 酸 （ 100%） 950kg/t、 烧 碱 （ 100%） 920kg/t。常 见 的 草 酸 盐 ：1、 草 酸 钠 2、 草 酸 钾 3、 草 酸 钙 4、 草 酸 亚 铁 5、 草 酸 锑 6、 草 酸 氢 铵 用 途草 酸 主 要 用 作 还 原 剂 和 漂 白 剂 ，用 于 生 产 抗 菌 素 和 冰 片 等

11、药 物 以 及 提 炼 稀 有 金 属 的 溶 剂 、 染 料 还 原 剂 、 鞣革 剂 等 。草 酸 还 可 用 于 钴 -钼 -铝 催 化 剂 的 生 产 、 金 属 和 大 理 石 的 清 洗 及 纺 织 品 的 漂白 。用 于 金 属 表 面 清 洗 和 处 理 ， 稀 土 元 素 提 取 、 纺 织 印 染 、 皮 革 加 工 、 催 化 剂制 备 等 。在 有 机 合 成 工 业 主 要 用 于 生 产 对 苯 二 酚 、 季 戊 四 醇 、 草 酸 钴 、 草 酸 镍 、没 食 子 酸 等 化 工 产 品 。塑 料 工 业 用 于 生 产 聚 氯 乙 烯 、 氨 基 塑 料 、

12、脲 醛 塑 料 、 漆 片 等 。染 料 工 业 用 于 制 造 盐 基 品 绿 等 。印 染 工 业 可 代 替 乙 酸 ， 用 作 色 素 染 料 的 显 色 助 染 剂 、 漂 白 剂 。医 药 工 业 用 于 制 造 金 霉 素 、 土 霉 素 、 四 环 素 、 链 霉 素 、 麻 黄 素 。此 外 ， 草 酸 还 可 用 于 合 成 各 种 草 酸 酯 、 草 酸 盐 和 草 酰 胺 等 产 品 ， 而 以 草 酸二 乙 酯 及 草 酸 钠 、 草 酸 钙 等 产 量 最 大 。草 酸 可 用 来 除 锈 。 并 且 生 成 的 酸 式 草 酸 盐 溶 解 度 很 大 。草 酸 锑

13、 可 作 媒 染 剂 ， 草 酸 铁 铵 是 印 制 蓝 图 的 药 剂 。 草 酸 的 危 害 和 使 用 时 的 注 意 事 项草 酸 在 人 体 内 不 容 易 被 氧 化 分 解 掉 ， 经 代 谢 作 用 后 形 成 的 产 物 ， 属 于 酸 性物 质 ， 可 导 致 人 体 内 酸 碱 度 失 去 平 衡 ， 吃 得 过 多 还 会 中 毒 。 而 且 草 酸 在 人 体 内 如 果 遇 上 钙 和 锌 便 生 成 草 酸 钙 和 草 酸 锌 ， 不 易 吸 收 而 排出 体 外 ， 影 响 钙 与 锌 的 吸 收 。 儿 童 生 长 发 育 需 要 大 量 的 钙 和 锌 。 如 果 体 内 缺 乏 钙 和 锌 ， 不 仅 可 导 致 骨 骼、 牙 齿 发 育 不 良 ， 而 且 还 会 影 响 智 力 发 育 。过 量 摄 入 草 酸 还 会 造 成 结 石 。取 一 些 草 酸 ， 用 温 水 配 成 的 溶 液 在 锈 渍 上 擦 即 可 。草 酸 可 以 除 锈 ， 但 有 一 定 毒 性 。 使 用 时 ， 不 要 吃 或 喝 就 行 了 。 皮 肤 接 触草 酸 后 ， 应 及 时 用 水 清 洗 。不 过 使 用 时 要 小 心 ， 草 酸 对 不 锈 钢 有 较 强 的 腐 蚀 性 。 浓 度 高 的 草 酸 也 容 易腐 蚀 手 。