Что такое щавелевая кислота?

Щавелевая кислота (другое название – этандиовая кислота) – это сильная органическая кислота, представитель группы двухосновных предельных карбоновых кислот. Первый и простейший член этого гомологического ряда.

В естественных условиях, в чистом виде может содержаться в структуре таких растений, как щавель, шпинат, ревень, бегония, карамбола и некоторых других. Чаще в природных условиях встречаются производные данного химиката – соли и сложные эфиры щавелевой кислоты, называемые оксалатами.

В небольших количествах оксалаты могут содержаться в тканях человеческого организма. При этом, такое соединение, как кальция оксалат способен образовывать отложения в различных тканях и органах (суставы, почки и мочевыводящие пути), называемые камнями.

Характеристики и свойства щавелевой кислоты

Внешне данный химикат выглядит, как порошкообразная субстанция, образованная мелкими кристаллами белого цвета, лишёнными отчётливого запаха.

Реактив характеризуется превосходной растворимостью в воде, также вещество растворимо в глицерине, диметилсульфоксиде, диметиловом эфире, спиртах, муравьиной кислоте и фтороводороде. Не растворяется химикат в сжиженном аммиаке, бензоле, петролейном эфире и хлороформе.

Плотность щавелевой кислоты равна 1,36 г/м³, то есть, при равном объёме данное вещество весит на 36% больше, чем вода.

Этандиовая кислота считается одной из наиболее сильных органических кислот, что обусловило её повышенную активность в химических взаимодействиях.

Так, при окислении она легко может распадаться на углекислоту и воду, а при нагревании (особенно при использовании концентрированной серной кислоты в качестве катализатора) распадается с образованием углекислоты, воды и окиси углерода.

В результате, по причине нестабильности исходного вещества теоретически высказанная гипотеза о возможности существования ангидрида щавелевой кислоты пока не нашла своего экспериментального подтверждения.

Щавелевая кислота относится к числу сильнотоксичных и огнеопасных химикатов. Недопустимо проглатывание любого её количества (смертельная доза для человека определена на уровне 140-150 мг/кг массы), попадание на слизистые оболочки, длительное и незащищённое вдыхание её пылеобразных выделений и контакт с кожными покровами человеческого организма.

Также несёт опасность оседающая пыль вещества, создавая повышенную пожароопасность в помещении.

В рабочих и складских помещениях, где хранится и перерабатывается данный химикат, недопустимо совместное с ним хранение сильных окислителей, проведение огневых работ и прочих аналогичных мероприятий.

Промышленное получение щавелевой кислоты

Технологии синтеза данного химиката, применяющиеся в производственной сфере, можно условно разделить на две группы.

Первая, и включающая в себя наиболее распространённые методы синтеза, базируется на окислительных процессах, в течение которых различные виды сырья подвергают воздействию кислот, некоторых видов солей, кислорода и других реагентов, а также биохимическим реакциям.

В качестве сырья для этих методов различными технологиями переработки предусматривается использование углеводов, древесных и сельскохозяйственных отходов, а также углей (каменного и сланцевого) и торфа.

Для других производственных циклов возможно применение олефинов, этиленгликоля, отходов сахарного производства и прочих видов сырья.

В качестве катализаторов применяются соединения ванадия, молибдена, марганца, а также кислород, окислы азота и другие вещества.

Вторая группа технологий основана на синтезе этандиовой кислоты из окиси (в некоторых случаях двуокиси) углерода. Данные методы пока не получили столь широкой распространённости, как технологии, отнесённые к первой группе, но они считаются более перспективными, так как, в качестве сырья для них используется угарный газ – высокотоксичное и вредное для окружающей среды вещество, являющееся побочным продуктом горения углеводородов.

Для этой группы методов характерно на первой стадии получение из окиси (или двуокиси) углерода муравьинокислых солей (чаще это соли щелочных металлов), которые в дальнейшем трансформируются в оксалаты.

А оксалаты могут использоваться, как самостоятельный вид сырья, предназначенный для последующей эксплуатации, или восстанавливаться до щавелевой кислоты.

Применение щавелевой кислоты

Вещество имеет широчайшую область применения в производственных целях. Щавелевая кислота – это один из наиболее востребованных реактивов во многих направлениях аналитической химии.

С её использованием связано получение в лабораторных условиях различных хлорсодержащих соединений, йодоводорода и других веществ.

Помимо этого, данную кислоту используют в гальванотехнике. С её помощью в анодных ваннах осаживают металлические покрытия из олова, алюминия и свинца для различных конструкционных элементов.

Кроме этого, участвует щавелевая кислота в осаживании редкоземельных металлов из их растворов и прочих технических жидкостей. Способность растворять оксидные плёнки и коррозионные наслоения на металлических поверхностях пригодилась в создании на базе щавелевой кислоты различных смывок и очищающих средств производственного назначения.

Также широко применяется данный реактив в пчеловодстве. Его используют для профилактики и лечения пчёл от клеща Варроа.

Для проведения лечебно-профилактических мероприятий с пчелиными семьями на пасеках практикуется два основных способа обработки: опрыскивание 2%-ным водным раствором вещества и метод сублимации (возгонка щавелевой кислоты).

Во втором случае для обработки используют испаритель щавелевой кислоты – специальный инструмент, с помощью которого насекомые обдаются парами вещества при определённой температуре с целью уничтожения вредителей (клещей).

Кроме названных сфер деятельности востребован химикат в изготовлении чернил и лакокрасочной продукции, может использоваться при выпуске пиротехнических веществ, моющих и дезинфицирующих средств бытового назначения, а также применяется в металлургии и деревообработке.

Большое количество щавелевой кислоты потребляется в химической индустрии в качестве исходного материала для получения широкой номенклатуры соединений на её основе, имеющих различные сферы использования в технических и производственных отраслях.

Так диэтилоксалат (диэтиловый эфир щавелевой кислоты) востребован в качестве противокоррозионной присадки к горюче-смазочным материалам, может использоваться, как средство протравки сырья для текстильного и кожевенного производства.

Диметилоксалат (диметиловый эфир щавелевой кислоты) применяется в косметической промышленности в качестве хелатирующего компонента, а также является промежуточным продуктом в дальнейшей переработке для синтеза обширной группы химических соединений.

Щавелевая кислота в медицине

В чистом виде данный химикат в медицинской отрасли не используется, но входит в состав некоторых лекарственных препаратов, применяемых для лечения злокачественных опухолей.

Связано это с тем, что щавелевая кислота, будучи введённой в организм пациента, способна закислять злокачественные клетки, не воздействуя на здоровые клетки организма.

Щавелевая кислота в продуктах (таблица)

Мы упомянули то обстоятельство, что этандиовая кислота входит в состав многих продуктов питания растительного происхождения. Количественное содержание этого вещества в различных продуктах мы представим в виде таблицы представленной ниже.

Интернет-магазин ХимЭлемент предоставляет возможность купить щавелевую кислоту в Украине по наиболее выгодной цене с возможностью оперативной доставки во все регионы страны.