64-18-6/甲酸的主要應用

背景及概述^[1]

甲酸是最簡單的有機酸，少量存在于蟻、蜂體內，故又名“蟻酸”。分子式為HCOOH。為無色透明有刺激氣味的發煙液體，易溶于水，醇及醚。有較強酸性和還原性，是重要的化工原料。易揮發，受熱發生分解。遇火種高熱有燃燒危險。其蒸汽與空氣能形成爆炸性混合物。遇過氧化氫會引起爆炸。有毒，吸入體內會刺激肺及胃，大量吸入會致人死亡。空氣中最高容許濃度為5ppm。相對密度：1.23(15℃/4℃)；凝固點：8.4℃；閃點：68.89℃；沸點：101℃；自燃點：600℃；爆炸極限：18%～57%。貯藏時要遠離火種、熱源，應與氧化劑、堿類、強酸，H發孔劑及氰化物隔離。裝卸時要輕拿輕放、不得倒置。防止結水、防止包裝破損。對散漏物要用水沖洗，但處理時要戴防護工具。與皮膚接觸反應立即用大量水沖洗，必要時再敷軟膏。吸入中毒時應急送醫院。制取甲酸工業上一般用一氧化碳和氫氧化鈉，在醫藥、皮革、印染、紡織、橡膠和農藥等行業中有廣泛應用。我國主要產地在河南、沈陽、江西、江蘇、濟南、廣西等地。年出口量近6000噸，主要運往馬來西亞、日本和新西蘭。

應用^[2]

甲酸(Formicacid)，俗稱蟻酸，作為最簡單的有機羧酸，與其他有機酸相比，其分子中既含有羧基又含有醛基，因此甲酸既有酸的性質，又有醛的性質。作為重要的化工原料，甲酸在橡膠、制革、醫藥、農藥、染料、燃料電池、催化制氫、農業、環境保護(為綠色融雪劑的主要原料)及其他多種行業具有廣泛用途，近年來國內甲酸需求量一直以10%以上的速度增長。

中毒診斷要點^[3]

1.吸入低濃度蒸氣，可致眼結膜及呼吸道刺激癥狀，如鼻咽部不適、咽痛、咳嗽、胸痛、呼吸困難等；吸入高濃度后可有流淚、流涕、噴嚏、咳嗽、咽痛及聲音嘶啞等，重者可發生結膜炎、眼瞼水腫、鼻炎、支氣管炎，甚至可引起急性化學性肺炎。

2.皮膚接觸主要引起刺激癥狀，表現為皮膚發紅、結膜充血。7%甲酸溶液亦可引起皮膚灼傷，有水皰，灼傷處無痛，愈合后不留瘢痕。

3.吞咽后出現流涎、口腔和咽喉有灼熱感，并伴有嘔吐、腹瀉及劇烈的腹痛。濃甲酸可腐蝕口腔及消化道黏膜，引起嘔吐、腹瀉及胃腸出血，并可引起腎損害，重者可死亡。

中毒處理原則^[3]

1.吸入中毒，予以吸氧，可給予2%～4%的碳酸氫鈉溶液霧化吸入，防治化學性肺炎。

2.眼部損害可用生理鹽水或2%碳酸氫鈉溶液沖洗。如現場無上述溶液則應用大量清水沖洗。重者可用腎上腺糖皮質激素及抗生素眼藥水交替點眼，必要時請眼科處理。

3.皮膚接觸后，用清水、生理鹽水或4%碳酸氫鈉溶液沖洗。

4.誤服者催吐、洗胃及導瀉。洗胃可用清水或2.5%氧化鎂溶液，不可用碳酸氫鈉溶液，以免產生二氧化碳而引起胃穿孔的可能。可口服牛奶、豆漿及蛋清等黏膜保護劑。

5.對癥治療。

制備^[2]

甲酸的制備主要有傳統工藝、生物法工藝和二氧化碳加氫3種工藝，其中所謂傳統工藝主要有甲酸鈉法、丁烷液相氧化法、甲酰胺法、甲醇羰基合成法及甲酸甲酯水解法；生物法是指在氧氣充足和反應完全的條件下，由葡萄糖氧化制備甲酸的工藝，雖然在理論上1mol葡萄糖可氧化生成6mol甲酸，但是該工藝目前仍然處于實驗室階段，實現產業化尚需時日。目前，甲酸的生產仍然以傳統工藝為主。1935年，Farlow和Adkins最早發現以RaneyNi為催化劑，二氧化碳加氫可產生甲酸(鹽)。而到了20世紀90年代，以二氧化碳

為碳源，經還原反應制備甲酸(鹽)或者甲酸酯的工藝日漸成為C1化學研究的熱點，也成為二氧化碳利用的重要途徑之一。二氧化碳加氫制甲酸的反應方程式為：

顯然在理論上屬于原子經濟性100%的綠色工藝。研究該反應，一是對于如何將熱力學上穩定的惰性分子二氧化碳進行活化具有理論價值；二是二氧化碳加氫轉化為甲酸的反應也是無機物轉化為有機物的反應；三是可以將溫室氣體二氧化碳轉化為具有廣泛用途甲酸及其衍生物；四是制備的甲酸是重要的液態儲氫原料，可實現將氣態氫轉化為液態氫的目的，便于儲存和運輸，而甲酸在一定條件下又可分解釋放出氫氣，進而實現能量循環。

主要參考資料

[1]集裝箱運輸業務技術辭典·下冊

[2] 二氧化碳催化轉化為甲酸的技術進展

[3] 實用中毒急救數字手冊