اسید فرمیک

اسید فرمیک

اسید فرمیک

اسید فرمیک (جوهر مورچه) یا متانوئیک اسید، ساده‌ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسیدها است. فرمول شیمیایی آن HCOOH بوده و در طبیعت در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور یافت می‌شود. همچنین ترکیب عمده، ماده گزش‌زا در برگ گزنه ‌است. ریشه لغوی فرمیک اسید از نام لاتینی مورچه (Formica) گرفته شده‌است. زیرا این ترکیب اولین بار از تقطیر تخریبی مورچه بدست آمد.

این اسید به خوبی با آب و بیشتر حلالهای آلی قطبی مخلوط می‌شود. در هیدروکربنها هم تا حدی حل می‌شود. این اسید در فاز گازی و در هیدروکرینها به صورت دیمرهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل شده‌اند. در فاز گازی پیوند هیدروژنی میان مولکولهای اسید فرمیک باعث انحراف از قانون گازهای ایده‌آل می‌شود. اسید فرمیک در حالت مایع و جامد شامل شبکه‌ای نامحدود از مولکولهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند. بیشتر خواص اسید فرمیک همانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد اما آن نمی‌تواند آسیل کلرید ایجاد کند.

در صورت تشکیل هریک از این ترکیبات، تجزیه شده و مونواکسید کربن ایجاد می‌کنند. حرارت دادن اسید فرمیک باعث تجزیه آن بر Co می‌شود. این اسید به آسانی احیاء شده و به فرمالدئید تبدیل می‌شود. اسید فرمیک تنها کربوکسیلیک اسیدی است که توانایی شرکت در واکنشهای افزایشی به همراه آلکنها را دارد. اسید فرمیک و آلکنها به آسانی باهم واکنش داده و استرهای فرمات ایجاد می‌کنند. اسید فرمیک در حضور اسید سولفوریک و هیدروفلوئوریک اسید، در  شرکت کرده و اسیدهای کربوکسیلیک بزرگ‌تر ایجاد می‌کند.

اسید فرمیک بیشتر به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام استفاده می‌شود. پاشیدن مقداری از آن روی علف تازه خشک شده از فساد و پوسیدگی آن جلوگیری کرده و مواد مغذی آن را تا حد بالایی حفظ می‌کند. برای جلوگیری از فساد غذای زمستانی دامها در مجتمعهای بزرگ دامداری از این ماده استفاده می‌شود.

این اسید در مرغداریها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای مرغها اضافه می‌شود. این ترکیب همچنین به مقدار ناچیز در صنعت نساجی و دباغی استفاده می‌شود. برخی از مشتقات آن مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبوکننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ایمنی بیشترین خطر فرمیک اسید در تماس پوست یا چشم با مایع یا بخار غلیظ آن است. تماس پوست با مایع یا بخار آن باعث سوختگی شیمیایی و در صورت تماس با چشم ممکن است باعث ایجاد آسیبهای دائمی در چشم شود. تنفس بخار آن موجب تحریک و سوزش دستگاه نفسی می‌شود. از آنجا که ممکن است مقادیری CO در بخار این اسید موجود باشد باید در نگهداری، حمل و نقل و استفاده از آن نکات ایمنی کاملاً رعایت شود.

سازمان غذا و داروی آمریکا مقدار مجاز، بخار این اسید در هوای محیط کار را ۵ppm اعلام کرده‌است. اسید فرمیک به آسانی متابولیزه شده و از بدن دفع می‌شود. اما با این همه قرار گرفتن مداوم در معرض آن باعث ایجاد عوارض مزمن مثل ایجاد حساسیتهای پوستی می‌شود. آزمایش روی حیوانات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که قرار گرفتن طولانی در معرض اسید فرمیک باعث ایجاد جهش ژنی و آسیبهای کلیوی و کبدی می‌شود.

• سنتز مواد شیمیایی و دارویی

این اسید به طور عمده در زمینه سنتز مواد شیمیایی استفاده می‌شود. این ماده در تولید کاتالیست آلومینیوم، سنتز مواد دارویی همچون انسولین و کافئین، سنتز پنتا اریتریتول به کار می‌رود. در تولید حشره‌کش‌ها، سموم نباتی و رنگ نساجی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی از مشتقات فرمیک مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبوکننده‌ها استفاده می‌شوند.

• صنایع غذایی

یکی از کاربردهای متداول این اسید در ذخیره‌سازی مواد غذایی و به عنوان مواد افزودنی صنایع غذایی است که از آن به عنوان یک مانع فعالیت‌های مخرب اسید لاکتیک استفاده می‌شود. همچنین در تولید روغن سویای اپوکسی شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• دباغی و تولید چرم

این اسید برای گندزدایی و خنثی کردن آهک در هنگام موزدایی پوست خام در صنعت دباغی مصرف می‌شود. همچنین در رنگرزی چرم به عنوان یکنواخت‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• خوراک دام

به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام و به منظور تسهیل در هضم علوفه دام‌ها این اسید افزوده می‌شود. در مرغداری‌ها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای طیور اضافه می‌شود.

• صنایع نساجی

در نساجی برای پایدار نمودن رنگ بر روی الیاف، در رنگ‌آمیزی الیاف طبیعی و مصنوعی همچون پشم و نایلون و برای خنثی نمودن محلول قلیایی در هنگام شستشوی پارچه از فرمیک اسید استفاده می‌شود.

ایمنی و نگهداری 

مایع یا بخار غلیظ فرمیک در صورت تماس با پوست یا چشم بسیار خطرناک است. در صورت تماس پوست با مایع یا بخار آن ایجاد سوختگی شیمیایی روی پوست را شاهد خواهیم بود و در صورت تماس با چشم می‌تواند منجر به ایجاد آسیب‌های دائمی در چشم شود. تنفس بخار فرمیک اسید موجب تحریک و سوزش دستگاه نفسی می‌شود.
از آنجایی که ممکن است مقادیری کربن مونوکسید در بخارات این اسید موجود باشد باید در نگهداری، حمل و نقل و استفاده از آن نکات ایمنی کاملاً رعایت شود.