Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
ВОЛГОГРАДСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
(ВолгГТУ)
Кафедра «Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов»
Семестровая работа
по дисциплине «Основы химический процессов»
Тема: «Характеристика процессов, протекающих при синтезе щавелевой кислоты. Расчет материального и теплового баланса».
Волгоград 2011
Химические свойства.
Физические свойства.
Способы получения.
Применение
Рынок сбыта
ГОСТы для продажи
Материальный баланс
Тепловой баланс
Химические свойства:
Щаве́левая кислота (этандиовая кислота) С 2 H 2 O 4 – двухосновная предельная карбоновая кислота. Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. В природе содержится в щавеле и некоторых других растениях в виде оксалатов калия и кальция.
Впервые щавелевая кислота синтезирована в 1842 году немецким химиком Фридрихом Вёлером из дициана. Щавелевая кислота (или оксалат-ион C 2 O 4 2-) является восстановителем (обесцвечивает раствор KMnO4).
Щавелевая кислота легко растворима в воде и спирте. Это относительно сильная органическая кислота (3 класс опасности), НООС-СООН, представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, легко растворима в воде, ограниченно - в этиловом спирте и диэтиловом эфире, нерастворима в хлороформе, петролейном эфире и бензоле. Образует дигидрат состава С 2 H 2 O 4 * 2Н 2 О. Горючее вещество, в осевшем состоянии пожароопасна. Обладает сильным раздражающим действием на кожу, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.
Щавелевая кислота обладает химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот, образуя два ряда производных. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. Щавелевая кислота образует кислые и средние эфиры, амиды, хлорангидрид.
Щавелевая кислота содержится в щавеле и ревене в виде оксалата калия.
Эта кислота очень распространена в растительном мире – в виде солей она содержится в листьях щавеля, кислицы, ревеня и т.д. Соли и эфиры это кислоты имеют тривиальное название – оксалаты (от греч. «oxalis» – щавель).
проявляет общие свойства кислот, так. как имеет функциональную карбоксильную группу. Реакция солеобразования доказывает кислотные свойства муравьиной кислоты. При этом образуются соли - формиаты.
Как и все карбоновые кислоты, муравьиная кислота образует сложные эфиры.
Реакция этерификации:
От остальных карбоновых кислот муравьиная кислота отличается тем, что карбоксильная группа в ней связана не с углеводородным радикалом, а с атомом водорода. Поэтому муравьиную кислоту можно рассматривать и как кислоту, и как альдегид:
Подобно альдегидам, муравьиная кислота может окисляться:
Муравьиная кислота дает реакцию «серебряного зеркала»:
Муравьиная кислота разлагается при нагревании:
муравьиная кислота относится к гомологическому ряду одноосновных карбоновых кислот
Физические свойства:
Температура сублимации: см. Примечания°C
Температура плавления: 102°C
Относительная плотность (вода = 1): 1.7
Растворимость в воде, г/100 мл: 10
Давление паров, Па при 30°C: см. Примечания
Относительная плотность пара (воздух = 1): 3.1
Щавелевая кислота – одна из самых сильных карбоновых кислот, далеко превосходящая по силе свои гомологи.
Этандиовая кислота проявляет восстановительные свойства: в подкисленном растворе перманганата калия она окисляется до оксида углерода(IV) и воды.
При нагревании в присутствии серной кислоты происходит декарбоксилирование, и получается оксид углерода(IV) и муравьиная кислота.
Температуры кипения жирных кислот нормального строения закономерно возрастают по мере увеличения числа углеродных атомов. Установлено, что молекулы кислот ассоциированы подобно тому, как ассоциированы молекулы воды или спиртов. Низшие кислоты хорошо перегоняются с водяным паром, поэтому их обычно называют летучими жирными кислотами.
Температуры плавления одноосновных кислот по мере увеличения в их молекулах числа углеродных атомов в общем также возрастают; но при этом наблюдается следующая закономерность: кислоты с нормальной цепью, имеющие четное число углеродных атомов, плавятся обычно при более высокой температуре, чем предыдущий и последующий члены гомологического ряда, имеющие нечетное число углеродных атомов.
ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Вещество разлагается при быстром нагреве выше примерно 150°C с образованием токсичного газа. Водный раствор является кислотой средней силы которая бурно реагирует с сильными основаниями. Реагирует бурно с окислителями приводя к опасности возникновения пожара и взрыва. Реагирует с серебром с образованием взрывоопасных продуктов.
Приминение.
Щавелевую кислоту и её соли применяют в текстильной и кожевенной промышленности в качестве протравы; как компонент анодных ванн для осаждения Al, Ti и Sn покрытий; как реагент в аналитической и органической химии; компонент составов для очистки металлов от ржавчины и оксидов; для осаждения редкоземельных элементов. Оксамид - стабилизатор нитратов целлюлозы, циан - реагент в органическом синтезе, оксалилхлорид - хлорирующий, хлоркарбонилирующий и сшивающий реагент в органическом синтезе. Диалкилоксалаты, главным образом диэтилоксалат и дибутилоксалат, применяют в качестве растворителей целлюлозы; некоторые эфиры щавелевой кислоты и замещённых фенолов - в качестве хемилюминесцентных реагентов.
Щавелевая кислота используется для полировки металлов, в деревообрабатывающей промышленности, при очистке урана
Области применения щавелевой кислоты и ее солей (оксалатов):
в химической промышленности (органический синтез, при производстве пластмасс, чернил, в синтезе красителей, как компонент пиротехнических составов);
в химической металлургии (как компонент составов для очистки металлов от ржавчины, накипи, оксидов);
в аналитической химии (в качестве осадителя редкоземельных элементов);
в микроскопии (в качестве отбеливателя срезов);
в текстильной и кожевенной промышленности (протрава в ситцепечатании и при крашении шерсти и шелка, при дублении кожи);
при производстве синтетических моющих средств (в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства, средства для чистки и удаления мочевого камня, солей жесткости и ржавчины);
в косметике (как активная добавка в отбеливающих кремах и кремах от веснушек);
в системах очистки воды (химический способ очистки и снижения жесткости воды, очистка теплоносителей на АЭС);
в медицине и фармацевтике.
Способы получения:
1)Как побочный продукт в производстве уксусной кислоты жидкофазным окислением бутана.
2)Окисление метанола:
Реакцией монооксида углерода с гидроксидом натрия:
NaOH + CO → HCOONa → (+H3SO4, −Na2SO4) HCOOH
Это основной промышленный метод, который осуществляют в две стадии: на первой стадии монооксид углерода под давлением 0,6-0,8 МПа пропускают через нагретый до 120-130 °C гидроскид натрия; на второй стадии проводят обработку формиата натрия серной кислотой и вакуумную перегонку продукта.
Разложением глицериновых эфиров щавелевой кислоты. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.
Об этом.
Немецкий химик Фридрих Велер в 1824 году впервые синтезировал щавелевую кислоту. Щавелевая кислота (научное название — этандиовая кислота), относится к группе органических кислот. В природе щавелевую кислоту можно встретить в свободном состоянии и в виде оксалатов кальция и калия.
Немного о химических и физических свойствах щавелевой кислоты.
Щавелевая кислота — кристаллическое, гигроскопичное, бесцветное вещество, без запаха. Она частично растворима в спирте (этаноле), воде. Образует дигидрат щавелевой кислоты.
Щавелевая кислота
Получение щавелевой кислоты:
- Окислением ацетилена азотной кислоты или этилена в присутствии PdCl 2 или Pd(No 3) 2 .
- Окислением спиртов, углеводов или гликолей смесью азотной и серной кислот в присутствии V 2 O 5.
- Из гидроксида натрия и окиси углерода получают промежуточный формиат натрия. При его нагревании образуется оксалат натрия, который в подкисленном состоянии выделяет щавелевую кислоту.
Щавелевая кислота в организме человека.
Мы знаем, что физическое состояние человека во многом зависит от правильной работы мышц и нервов. Работа системы кровообращения, пищеварительного тракта, органов выделения основана на перистальтических движениях, которые волнообразны по своей природе и состоят из последовательных расслаблений и сокращений мышц и нервов.Эффективность этих процессов зависит от их физического состояния.
Щавелевая кислота является хорошим стимулятором работы мышц и нервов.
Следует помнить, что жизненные процессы в нашем организме будут активны и живы, если ткани и клетки органов молоды и здоровы. Если какие-либо части наших органов начинают дряхлеть, то и эффективность их работы начинает ухудшаться. Такое состояние связывают с отсутствием или недостатком живых атомов в пище, которые доставляются тканям и клеткам.
Что же такое — живая пища? Это пища, которая содержит живые органические энзимы и атомы, содержащиеся в сырых продуктах.
Рассмотрим этот вопрос на примере щавелевой кислоты. Щавелевая кислота в продуктах (в сырых соках и овощах) является органической, она изобилует энзимами, т. е. является не только полезной, но и жизненно необходимой для нормальной работы нашего организма.
А вот в термически обработанной пище она становится неорганической и у нее появляются вредные свойства, которые порой становятся просто разрушительными.
Щавелевая кислота легко взаимодействует с кальцием. Если оба вещества органические, то щавелевая кислота способствует усвоению кальция, а это стимулирует перистальтические функции организма.
Но если в процессе обработки пищи щавелевая кислота становится неорганической, то образуются соединения, в которых происходит разрушение кальция и образование солей щавелевой кислоты — оксалатов. Это, в свою очередь, вызывает разрушение костной ткани, образование камней, способствует возникновению таких заболеваний как артриты, артрозы, импотенция и др.
Поэтому следует помнить, что избыток щавелевой кислоты и образуемые ею соединения могут нанести вред организму.
Конечно, если пищеварительная система здорова, то оксалаты не нанесут особенного вреда, а вот если вы страдаете , подагрой, мочекислым диатезом, то следует уменьшить употребление продуктов, содержащих щавелевую кислоту.
Повышенное содержание щавелевой кислоты в продуктах может вызвать ряд других симптомов: расстройство желудка, слабость, затрудненное дыхание, тошноту, рези в животе.
Для людей, не страдающих вышеперечисленными болезнями, данные продукты(за исключений некоторых) не принесут вреда, а только пользу.
- В химической промышленности — при синтезе красителей, используется при производстве чернил, пластмасс.
- В химической металлургии — в виде специального состава при очистке металлов, котлов от накипи, ржавчины, оксидов.
- В кожевенной и текстильной промышленности — для дубления кожи, при окраске шелка и шерсти. В фотографии применяют как восстановитель.
- Используется как дезинфицирующее и отбеливающее средство в составе синтетических моющих средств.
- При очистке воды. С помощью щавелевой кислоты проводится снижение жесткости воды и ее химический способ очистки.
- В косметической промышленности — как добавка в отбеливающие крема.
- В сельском хозяйстве — как инсектицид. Очень любят щавелевую кислоту пчеловоды. С ее помощью любители пчел научились избавляться от варроатоза. Потребовалось много времени для разработки безвредного для семьи пчел и пчеловода способа подачи препарата в гнездо. Суть идеи очень проста. Мы знаем, что нагревая щавелевую кислоту до 180 градусов мы переводим ее в парообразное состояние. В парообразном состоянии ее пары представляют собой муравьиную кислоту, которая и воздействует на виновника заболевания. Но следует помнить, что муравьиная кислота очень летуча и обладает раздражающим действием на слизистые оболочки, которые не защищены. Поэтому нужно соблюдать технику безопасности — при обработке пользоваться противогазом.
- В настоящее время щавелевая кислота широко применяется в пищевой промышленности для производства пищевых добавок.
- Очень распространено применение щавелевой кислоты в быту. Если на вашем любимом шерстяном или хлопчатобумажном платье появились пятна ржавчины, целесообразно применить раствор щавелекислого калия, который можно получить путем растворения в одном литре воды 120 грамм щавелевой кислоты 60 грамм поташа. Поташ и кислоту нужно отдельно растворить в 0,5 литре воды, а затем осторожно смешать. Перед употреблением раствора его следует подогреть до 60-70 градусов, а после применения обработанное место хорошенько промыть водой. Раковины и унитазы, которые не покрыты эмалью отлично обрабатываются специальными моющими средствами, содержащими щавелевую кислоту. Эти моюще-чистящие средства помогут вам содержать квартиру или дом в чистоте.
Симптомы отравления щавелевой кислотой.
После внутреннего приема большого количества щавелевой кислоты возникает боль в ротовой полости, по ходу пищевода и в желудке. Появляются рвота, нитевидный пульс, нарушение координации движения. Позднее — признаки уремии и почечной недостаточности.
Первая помощь при отравлении кислотой.
Если щавелевая кислота принималась внутрь, ее необходимо нейтрализовать. Для этого больному нужно назначить соли кальция для внутреннего применения (мел, хлорид кальция, глюконат кальция, лактат кальция и др.). При ухудшении состояния направить больного в стационар.
Требования безопасности при транспортировке и хранении щавелевой кислоты.
Щавелевая кислота относится к группе веществ второго класса опасности, т. е. ее отрицательное воздействие на организм человека очевидно.
Соли щавелевой кислоты, а также сама щавелевая кислота обладают очень сильным раздражающим воздействием на верхние дыхательные пути, кожу, слизистую оболочку глаз.
Поэтому не забывайте при работе с кислотой применять средства индивидуальной защиты.
Упаковка щавелевой кислоты производится в специальные барабаны с пленочными мешками-вкладышами или в контейнеры для разового использования.
Транспортировка ее возможна любым видом транспорта. Хранение проводится в хорошо проветриваемом помещении.
Это природное органическое соединение, встречается не только в растениях, но и в организме людей и животных.
Щавелевая кислота, являясь важным элементом для стимулирования внутренних процессов, происходящих в организме, в небольших количествах безопасна, она легко выводится из организма.
Однако, будучи термически обработанной, она превращается в неорганическую, образуя соединения с кальцием и ее применение становится вредным. Выполняя массу положительных функций, при особых условиях, она провоцирует патологические процессы.
Что такое щавелевая кислота
Щавелевая кислота или энтандиовая – это разновидность органических кислот, относящаяся к карбоновой группе, имеет международное название Oxalic Acid dihydrate. Представляет собой бесцветное вещество без запаха.
В природе чаще всего встречается соли данной кислоты, называемые оксалатами. Они присутствуют в растениях, которые с её помощью защищаются от животных. В лабораторных условиях синтезируются из углеводов, спиртов и гликолей. Относится к достаточно сильным кислотам. Соль щавелевой кислоты называются оксалатами.
Химическое соединение легко вступает в реакцию с кальцием. При термической обработке ее химические свойства меняются и тогда ее соединения с кальцием не могут усваиваться организмом, а также своевременно выводиться из него, что приводит к отложению солей. Некоторые авторы называют такую кислоту неорганической, хотя это название с точки зрения науки является не вполне корректным.
Польза и вред для организма
При нормальном обмене веществ и в небольших количествах, она:
- улучшает усвоение организмом кальция,
- служит поставщиком магния и железа.
- способствует улучшению перистальтики кишечника,
- благоприятно действует на мышцы и на нервную систему.
Проявляя некоторый бактерицидный эффект, она помогает справляться с инфекциями кишечника, хламидиозом и туберкулезом, активизирует процесс излечения при рините и гайморите, снимает мигрени.
Есть сведения о том, что этандиовая кислота помогает при болезненных менструациях и климаксе, для мужчин полезна при бесплодии и импотенции.
Щавелевая кислота в продуктах питания
Oxalic Acid dihydrate может образовываться внутри организма посредством химических реакций или поступать извне с пищей. Больше всего содержится в кислой зелени, овощах и фруктах, но встречается и в орехах, злаках, чае, мясе и даже шоколаде. Безопасной концентрацией является 50 мг. на 100 гр. продукта. Эта же цифра считается верхним порогом допустимого суточного потребления.
В каких продуктах содержится: Согласно лабораторным данным компании LabCorp, ниже приводятся продукты рекордсмены по содержанию этандиовой кислоты(указано среднее содержание из расчета мг/100 гр):
Щавель, ревень и шпинат считаются самыми обильными растительными источниками по содержанию, следы кислоты присутствуют во всех органах растения, но наибольшее количество, все же в зеленых листьях, до 800 мг, с небольшими колебаниями.
В консервированном ревене присутствует до 600 мг, в тушеном до 860 мг. Любопытно, что в процессе термической обработке концентрация оксалатов в продукте возрастает.
Замороженный шпинат содержит до 600 мг оксалатов на 100 г зелени, а в зелени отварной ее до 750 мг.
В свекле количество доходит до 500 мг, а в ее родственнике мангольде — 645 мг
- Пророщенная пшеница — 269
- Арахис – 187
- Шоколад – 117
- Кожура лимона и лайма — 100
- Петрушка – 100
- Лук-порей – 89
- Овсяная крупа – 41
Большое количество вещества содержится в экзотических для нашей страны фрукте карамболе и овоще бамии. В меньших, но достаточно заметных количествах, ее можно найти во:
- Фруктах и ягодах: яблоки, бананы, клубника, виноград, красная и черная смородина, сливы, гранаты, малина, апельсины, персики.
- Овощах: баклажаны, сельдерей, зеленый горошек, пастернак, спаржа, помидоры, морковь, репчатый лук.
- Мясе и рыбе: печень, сардины, бекон.
- Приправах: имбирь, черный перец, мак.
- Напитках: чай, кофе, лимонад, фруктовые соки.
Вред оксалатов или солей щавелевой кислоты для организма
Не все оксалаты поступают в организм с пищей. По данным исследований, извне их человек получает в среднем не более 15% при условии правильного питания.
Образование оксалатов в организме
Больше всего солей этандиовой кислоты, до 40% образуется в печени в результате химических процессов. Также оксалаты являются продуктом метаболизма витамина С. Небольшое количество синтезируется в кишечнике при воздействии кишечных бактерий на углеводы.
Оксалаты магния и кальция имеют особенность плохого растворения в воде, поэтому в процессе выведения ненужных веществ из организма, они непроизвольно скапливаются в лоханках почек. Сначала в виде песочка, позже срастаются в большие конкременты в виде камешков, вырастая до причудливых коралловых форм.
Они могут накапливаться в головном мозге, суставах и легких, да и других органах. А их причудливые формы с острыми концами кристаллов не только вызывают болевые ощущения, но и нарушают целостность тканей и клеток, вызывая воспалительные процессы.
Факторы, влияющие на нарушение обмена щавелевой кислоты
При умеренном количестве в пище и нормальном функционировании организма часть щавелевой кислоты усваивается, а другая часть выводится с мочой. Но при избыточном поступлении, либо при возникновении нарушений в обменных процессах, она начинает накапливаться и причинять вред.
К факторам риска накопления солей, помимо неправильного питания относятся такие факторы, как:
- заболевания пиелонефрит и сахарный диабет,
- повышенный вес и дефицит жидкости,
- недостаток магния и витаминов группы В,
- а также злоупотребление алкоголем.
Нервное напряжение также может спровоцировать ее усиленный синтез. Часто к повышенному содержанию оксалатов приводит нарушение усвоения жиров. В этом случае жирные кислоты соединяются с кальцием, а соли щавелевой кислоты частично накапливаются в кишечнике в свободном виде и частично проникают через слизистую оболочку в почки.
Поэтому людям, имеющим проблемы с усвоением жиров, необходимо ограничить их потребление и одновременно увеличить прием кальция. Здоровые люди с такой проблемой, как правило, не сталкиваются.
Другой причиной повышения концентрации оксалатов в организме может стать лечение антибиотиками. По мнению ученых, связано это со специфической анаэробной бактерией, живущей в ЖКТ. Которая, приносит исключительно только пользу, поскольку питается оксалатами кальция, поэтому ученые назвали ее Oxalobacter Formigenes.
Её присутствие в кишечнике, снижает образование камней кальция до 70%. Поскольку антибиотики подавляют микрофлору ЖКТ, и эта бактерия не является исключением, ее гибель приводит к увеличению вредных солей в организме. И тогда оксалаты всасываются через слизистую кишечника в кровяное русло и разносятся по всему организму, образуя в органах кристаллы.
Есть подтверждение, что после пролечивания антибиотиками, флора восстанавливается до 6 месяцев.
Признаки повышенного содержания оксалатов
Одним из признаков повышенного содержания Oxalic Acid dihydrate в организме, является большое количество оксалатов в моче, называемое оксалурией. Образовывая нерастворимые кристаллические соединения с кальцием, соли превращаются в почечный камень, закрывающий протоки и затрудняющий мочеиспускание.
Еще один подтвержденный факт, говорит о том, что у больных оксалурией, полезная бактерия Oxalobacter Formigenes, вовсе отсутствует. Отсюда и проблемы.
К дополнительным симптомам относятся боль в боку, спине или нижней части живота. В моче появляется кровь. Происходит это из-за того, что образовавшиеся кристаллы травмируют оболочку мочевыводящих путей. Часто эти симптомы сопровождаются повышенной утомляемостью. В этом случае коррекции режима питания может оказаться недостаточно и потребуется медикаментозное лечение.
В более тяжелых случаях появляется жжение во рту и в горле, возникают проблемы с сердцем, становится трудно дышать.
Действие оксалатов на организм
Наибольший вред организму наносит Oxalic Acid dihydrate, образующийся в продуктах после термообработки. Соединяясь с кальцием, кислота образует соль, которая накапливается в организме, откладывается в виде камней и ухудшает усвоение микроэлементов. Людям, имеющим проблемы с почками, страдающими артритом, подагрой следует ограничить употребление даже свежих продуктов, богатых щавелевой кислотой.
- Продукты с большим содержанием щавелевой кислоты по возможности употреблять свежими, без термической обработки. Желательно включать в пищу молодые растения, не успевшие накопить в себе большого количества оксалатов.
- Как вы уже заметили, (выше говорилось об этом), термообработка повышает концентрацию оксалатов в продуктах. Если вам необходимо в блюдо добавить свежие листья, то прежде их подержите минуты две в кипятке и эту воду вылейте. То есть используйте варку в двух водах.
- Пить много воды, не забывайте про воду минеральную.
- Хорошим подспорьем является применение цитратов. Не случайно больным с мочекаменной болезнью, врач рекомендует принимать цитраты калия и натрия, которые уменьшают образование в организме трудно-растворимых кальциевых солей. Цитраты можно компенсировать лимонными напитками с лимонным соком, в день надо принимать до 100 г сока, добавляя его в воду и чай.
- Людям с предрасположенностью отложения солей, запрещено принимать витаминные комплексы, содержащие витамин С (аскорбиновой кислоты). Поскольку избыток этого витамина активизирует процесс накопления щавелевой кислоты в организме.
- Увеличить содержание в рационе пищи, богатой кальцием и магнием.
- Профилактикой в снижении уровня оксалатов в организме может быть низкокалорийная диета.
Применение щавелевой кислоты в быту
Этандиовая кислота – не лимонная, поэтому пакетик с ней на полочке в супермаркете найти нельзя. Продают ее преимущественно в магазинах химреактивов или в химических лабораториях и используют в разных видах промышленности.
Она входит в состав чистящих и дезинфицирующих средств, поскольку хорошо отбеливает и удаляет ржавчину.
Как отбеливающее средство косметологи добавляют ее в различные кремы и сыворотки.
Широко применяется как инсектицид в сельском хозяйстве. В химической промышленности ее используют при изготовлении пластмасс и красителей. Кожевенники с ее помощью дубят кожи. Некоторые любители комнатных растений используют ее, чтобы смягчить воду для полива.
Щавелевая кислота – вещество большинству людей малоизвестное. Однако, она оказывает значительное влияние на работу ЖКТ, выделительной и костной системы и на здоровье человека в целом. Знания о том, где она содержится и сколько ее можно потреблять будут полезны для всех, особенно для людей, склонных к отложению солей.
Как и любое природное вещество, в небольших количествах Oxalic Acid dihydrate полезна, и бояться ее применять не стоит, главное – соблюдать умеренность.
Желаю вам здоровья, уважаемые читатели!
В статьях блога используются картинки, из открытых источников Интернета. Если вы, вдруг, увидите свое авторское фото, сообщите об этом редактору блога через форму . Фотография будет удалена, либо будет поставлена ссылка на ваш ресурс. Спасибо за понимание!
Всем привет!
Как вам моя история о врачах в предыдущей статье? Что думаете на этот счет?
А вообще меня жизнь почему-то часто сталкивает с вот таким недопониманием.
Помню, когда переехала из Курчатова в Усть-Каменогорск, то пошла в Центр обслуживания населения (ЦОН) прописываться, там оператор начала заполнять на меня анкету и дошла до образования. На вопрос, кто я по диплому, я ответила «химик-аналитик».
У бедной девочки-оператора (на вид – лет 18, не больше) стали квадратные глаза и она чуть не шепотом переспросила: «А это значит учитель химии, да?». Мне после всех мытарств с квартирой и пропиской было уже все равно, поэтому я кивнула: «Да, пишите, учитель химии».
Плохо иметь малоизвестную профессию
И после этого небольшого отступления я возвращаюсь к интереснейшим химическим веществам, о которых недавно начала рассказывать – кислотам.
Я уже рассказала о лимонной и ацетилсалициловой.
Сегодня речь пойдет том, что такое щавелевая кислота: применение в быту, свойства, меры предосторожности при работе с ней. Или вы думаете, что вам это не нужно, потому что вы с ней нигде не сталкиваетесь?
Зря. Давайте посмотрим.
Это органическая кислота, которая в природе встречается в некоторых растениях. Больше всего ее в щавеле, шпинате и ревене. Именно она придает им кислый вкус. Как ни странно, много ее в шоколаде, свекле и крепком черном чае.
Соли щавелевой кислоты называются оксалатами.
Думаю, это слово вы часто слышали, особенно те, у кого проблемы с отложением солей в суставах или с камнями в почках – это именно нерастворимые оксалаты кальция. Именно поэтому при лечении врачи рекомендуют снизить употребление продуктов, в которых много щавелевой кислоты.
Природные соединения щавелевой кислоты – это, чаще всего, оксалаты калия.
Интересно, но щавелевая кислота сыграла значительную роль в развитии органической химии как науки.
Дело в том, что в начале 19-го века ученые четко разделяли все вещества на так называемые минеральные и органические.
Причем, первые могли существовать только в живых организмах, а вторые – соответственно, в неживых предметах.
И вот в 1824 году немецкий химик Фридрих Вёлер разрушил эти представления тем, что получил органическое вещество (щавелевую кислоту) из неорганических веществ.
Ну а после этого подобные открытия пошли одно за другим. В итоге, ученые пришли к тому, что пропасти между неорганическими и органическими веществами не существует, для всех них действуют одни и те же законы.
Вот такое интересное вещество – эта щавелевая кислота или «щавелька», как называют ее химики в лабораториях, часто используя ее для приготовления смесей для мытья химической посуды.
Применение
Что и говорить, оно огромно:
- для производства пищевых добавок,
- в косметологии - как отбеливающий компонент в кремах.
- для уменьшения жесткости воды и для ее очистки от примесей,
- как инсектицид, особенно она востребована у пчеловодов,
- для дубления кож, а также при окраске натуральных шелковых и шерстяных тканей,
- промышленный синтез красителей и пластмасс также не обходится без ее участия.
Ну а в быту основное ее применение - входит в состав моющих средств как отбеливающее и дезинфицирующее вещество.
Самое распространенное применение – очистка от ржавчины.
Причем, это свойство щавелевой кислоты легко расправляться с ржавчиной действительно и для сантехники, и для металлических деталей, и даже для пятен ржавчины на одежде.
Когда-то один мой коллега повесил свой белый свитер сушиться на батарею и не обратил внимание, что на ней есть потеки ржавчины. В итоге на свитере остались ржавые пятна.
Я тогда работала в лаборатории, мы дали ему немного щавелевой кислоты, с помощью которой он и спас свою одежду.
Сейчас чистую щавелевую кислоту найти и купить проблематично, по крайней мере, у нас, в Казахстане, но ее легко можно найти в составе самых разных порошков для чистки труб, моющих средств, а также «Антинакипина».
Кстати, пока писала, мне подсказали, что ее можно найти в магазинах для пчеловодов и в ветеринарных магазинах.
Ну а как пользоваться? Легко. Чайную ложку растворяем с литре теплой воды – вот и готов раствор против ржавчины.
Только не забывайте про меры предосторожности! Это вещество относится ко второму классу опасности – раздражает верхние дыхательные пути, обладает ярко выраженным раздражающим действием для кожи и слизистых оболочек.
Причем, это касается не только самой кислоты, но и ее солей. Кроме того, пыль ее пожароопасна.
Органическая и неорганическая щавелевая кислота
А теперь – то, что вызвало мое огромное недоумение, а потом – возмущение. Когда искала материал к это статье, то перерыла много справочной и специальной литературы как в бумажном, так и электроном виде, и также попыталась искать информацию в интернете. Я говорю «попыталась», потому что практически в каждой второй статье мне попадался такой ужас… Я даже не знаю, какими словами это описать.
Судите сами, вот скриншот части статьи на одном из таких сайтов:
А как вам такое:
Как может органическая щавелевая кислота вдруг превратиться в неорганическую?! Ну что за бред-то! Вещество – всегда одно, если с ним происходят какие-то химические превращения, то оно превращается в другое вещество, которое будет называться по-другому, иметь другое строение и другие свойства.
Но такого, чтобы вещество вдруг претерпело какие-то химические превращения и осталось самим собой – не бывает такого!
А органический кальций – это синоним белой сажи! Не бывает органического кальция.
Особенно порадовало «разрушение кальция», которое происходит при обработке пищи. А она, случайно, не в атомном реакторе обрабатывается?
Ведь только ядерные реакции способны разрушить какой-либо химический элемент.
Короче, если вы видите подобный сайт – бегите от него со всех ног. Их авторы безграмотны и глупы. Безграмотны – потому что не знают элементарного школьного курса химии, а глупы – потому что переписывают друг у друга подобную чушь, даже не задумываясь над тем, что они пишут.
И никакой викиум им уже не поможет.
Это как в статье про воду с «живой активной средой», про которую я уже писала.
Соответственно, очень большой вопрос – можно ли доверять советам с таких сайтов. Если хотите – попробуйте, рискните своим здоровьем. А я не буду.
Кстати, вот интересное видео, которое поразило меня не меньше этих сайтов:
Всем удачи и хорошей рабочей недели!
Наталья Брянцева
Щавелевая кислота (этандиовая кислота)
Щавелевая кислота
— представляет собой бесцветные моноклинные гигроскопичные кристаллы, легко растворимые в воде, ограниченно — в этиловом спирте и диэтиловом эфире, нерастворимые в хлороформе, петролейном эфире и бензоле.
Щавелевая кислота это двухосновная предельная карбоновая кислота.
Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами.
Щавелевая кислота образует кислые и средние эфиры, амиды, хлорангидрид.
В природе содержится в щавеле, ревене и некоторых других растениях в свободном виде и в виде оксалатов калия и кальция.
Плотность 1,36 г/см³.
Температура плавления — 189,5° C, температура возгонки — 125° C, температура разложения — 100-130° C, температура декарбоксилирования — 166-180° C.
Химическая формула: С2Н2O4
Применение щавелевой кислоты.
— в химической промышленности (органический синтез, при производстве пластмасс, чернил, в синтезе красителей, как компонент пиротехнических составов);
— в химической металлургии (как компонент составов для очистки металлов от ржавчины, накипи, оксидов);- в аналитической химии (в качестве осадителя редкоземельных элементов);
— в микроскопии (в качестве отбеливателя срезов);
— в текстильной и кожевенной промышленности (протрава в ситцепечатании и при крашении шерсти и шелка, при дублении кожи);
— при производстве синтетических моющих средств (в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства, средства для чистки и удаления мочевого камня, солей жесткости и ржавчины);
— в косметике (как активная добавка в отбеливающих кремах и кремах от веснушек);
— в системах очистки воды (химический способ очистки и снижения жесткости воды, очистка теплоносителей на АЭС);
— в медицине и фармацевтике.
Физико-химические характеристики щавелевой кислоты.:
Требования безопасности.
Щавелевая кислота — горючее вещество, в осевшем состоянии пыль щавелевой кислоты пожароопасна, по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса опасности.
Обладает сильным раздражающим действием на кожу, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.
Щавелевая кислота представляет собой простейшую двухосновную карболовую кислоту. Она довольно часто встречается в природе, особенно велико ее содержание в растениях как в виде кристаллов солей, так и в свободном виде. В литературе нередко употребляют и другие синонимы этого вещества: этандиовая кислота и дигидрат. Впервые она была получена из диацина в 1824 году благодаря усилиям немецкого химика Фридриха Вёлера. Международное обозначение - OXALIC ACID dihydrate.
Что представляет собой щавелевая кислота?
Формула данного вещества имеет такой вид - H 2 C 2 O 4 . Ему присущи все химические свойства, которыми обладают карбонатные кислоты. К примеру, его можно растворить в спирте, эфире и воде. А вот в хлоформе и бензоле щавелевая кислота нерастворима. Данное вещество довольно активно. Поскольку кислота щавелевая относится к сильным органическим кислотам, в концентрированном виде и больших количествах она может стать причиной раздражения слизистых оболочек желудка, пищевода, дыхательных путей, кишечника и кожных покровов. Поэтому при работах с данным веществом требуется применять средства персональной защиты. Щавелевая кислота, синтезированная для технических целей, является довольно горючей и в осевшем состоянии при халатном обращении может спровоцировать пожар. По уровню воздействия на человеческий организм рассматриваемое вещество попадает в группу соединений 3-го класса опасности.
Кислота щавелевая: где она применяется?
В первую очередь отметим, что данный продукт бывает как органическим, так и неорганическим. Как раз первый тип в виде солей калия и распространен в природе в суккулентах, щавеле, шпинате, ревене и других растениях. Также эта кислота может образовываться на сахарных растворах определенного ряда заплесневелых грибов. В таком виде она не только приносит пользу, но и является необходимым элементом для нормальной работы всех физиологических функций человеческого организма. Щавелевая кислота быстро вступает в связь с кальцием, и если он также является органическим, такое соединение является одновременно и конструктивным, и полезным. Благодаря этому мы лучше усваиваем кальций, а перистальтика желудочно-кишечного тракта получает дополнительную стимуляцию.
А вот неорганическое состояние данного вещества, получаемое в результате обработки и варки продуктов, наоборот, приводит к связыванию кальция, что приводит к его недостатку в костной ткани. Кроме того, в таком виде щавелевая кислота нередко откладывается в почках в виде кристаллов. Второе применение данного вещества - это область косметики. Здесь щавелевую кислоту используют в качестве активной добавки в различных отбеливающих кремах. Также ее применяют в аналитической химии, органическом синтезе, в микроскопии в роли отбеливателя срезов, в химической металлургии, например, для очистки металлов от накипи и ржавчины и т. д. Осталось добавить, что получают данный продукт посредством окисления этиленгликоля смесью серной и азотной кислоты с использованием катализатора, в роли которого обычно служит пятиокись ванадия.
