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_甲酸

甲酸（化學式HCOOH，分子式CH2O2，分子量46.03），俗名蟻酸，是最簡單的羧酸。無色而有刺激性氣味的液體。弱電解質，熔點8.6℃，沸點100.8℃。酸性很強，有腐蝕性，能刺激皮膚起泡。存在于蜂類、某些蟻類和毛蟲的分泌物中。是有機化工原料，也用作消毒劑和防腐劑。
外文名Formic acid中文名稱甲酸中文別名蟻酸
英文名稱Formic acid, Methanoic acidCAS號64-18-6MDL號MFCD00003297
EINECS號200-001-8RTECS號LQ4900000BRN號1209246
PubChem號24873243InChI1S/CH2O2/c2-1-3/h1H,(H,2,3)管制信息受公安部門管制
化學式HCOOH密度1.22閃點68.9

研究簡史

甲酸最早由J.-L.蓋-呂薩克用草酸分解制得。1855～1856年M.貝特洛用氫氧化鈉與一氧化碳直接制得甲酸鈉，T.戈德-施密特最先用水解的方法從甲酸鈉制得甲酸。此法于1896年在歐洲開始用于工業生產，至今小批量生產仍用此法。1980年美國科學設計公司、伯利恒鋼鐵公司和利奧納德公司開發成功甲醇羰基化生產甲酸的方法，并已有年產甲酸20kt的工廠投產。此外，甲酸也可由輕質油氧化制醋酸的副產物中回收獲得。

物化性質

易燃。能與水、乙醇、乙醚和甘油任意混溶，和大多數的極性有機溶劑混溶，在烴中也有一定的溶解性。
相對密度（d204）1.220。折光率
1.3714。燃燒熱254.4 kJ/mol，臨界溫度306.8 ℃，臨界壓力8.63 MPa。閃點68.9 ℃（開杯）。密度1.22，相對蒸氣密度1.59（空氣=1），飽和蒸氣壓（24℃）5.33 kPa。
濃度高的甲酸在冬天易結冰。
禁配物：強氧化劑、強堿、活性金屬粉末。
危險特性：其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強氧化劑可發生反應。
溶解性：與水混溶，不溶于烴類，可混溶于醇。
在烴中及氣態下，甲酸以通過以氫鍵結合的二聚體形態出現。在氣態下，氫鍵導致甲酸氣體與理想氣體狀態方程之間存在較大的偏差。液態和固態的甲酸由連續不斷的通過氫鍵結合的甲酸分子組成。
甲酸在濃硫酸的催化作用下分解為CO和H2O
由于甲酸的結構特殊，它的一個氫原子和羧基直接相連。也可看做是一個羥基甲醛。因此甲酸同時具有酸和醛和性質。
甲酸具有與大多數其他羧酸相同的性質，盡管在通常情況下甲酸不會生成酰氯或者酸酐。甲酸脫水分解為一氧化碳和水。甲酸具有和醛類似的還原性。它能起銀鏡反應，把銀氨絡離子中的銀離子還原成金屬銀，而自己被氧化成二氧化碳和水
甲酸是唯一能和烯烴進行加成反應的羧酸。甲酸在酸的作用下（如硫酸，氫氟酸），和烯烴迅速反應生成甲酸酯。但是類似于Koch反應的副反應也會發生，產物是更高級的羧酸。
辛醇/水分配系數的對數值：-0.54，爆炸上限%（V/V）：57.0，爆炸下限%（V/V）：18.0。
甲酸為強的還原劑，能發生銀鏡反應。在飽和脂肪酸中酸性最強，離解常數為2.1×10-4。在室溫慢慢分解成一氧化碳和水。與濃硫酸一起加熱至60~80℃，分解放出一氧化碳。甲酸加熱到160℃以上即分解放出二氧化碳和氫。甲酸的堿金屬鹽加熱至400℃生成草酸鹽。
分子結構數據
1、摩爾折射率：8.40
2、摩爾體積（m/mol）：39.8
3、等張比容（90.2K）：97.5
4、表面張力（dyne/cm）：35.8
5、極化率（10cm）：3.33
標準
GB/T 2093-2011 工業用甲酸
甲酸含量：以酚酞作指示劑，用氫氧化鈉溶液滴定。

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氯化物：在硝酸酸性溶液中，試樣中的氯離子與硝酸銀生成氯化銀，與標準比濁液進行比濁。
硫酸鹽：試樣中加入碳酸鈉使甲酸中硫酸根生成硫酸鹽，在鹽酸存在下加入氯化鋇溶液生成硫酸鋇，與標準比濁液進行比濁。
鐵（Fe2+）：按GB/T 3049-2006規定進行。
蒸發殘渣：按GB/T 6026-1998規定進行。

主要用途

甲酸是基本有機化工原料之一，廣泛用于農藥、皮革、染料、醫藥和橡膠等工業。甲酸可直接用于織物加工、鞣革、紡織品印染和青飼料的貯存，也可用作金屬表面處理劑、橡膠助劑和工業溶劑。在有機合成中用于合成各種甲酸酯、吖啶類染料和甲酰胺系列醫藥中間體。具體分類如下：
00001.
醫藥工業：咖啡因、安乃近、氨基比林、氨茶堿、可可堿冰片、維生素B1、甲硝唑、甲苯咪唑。
00002.
00003.
農藥工業：粉銹寧、三唑酮、三環唑、三氨唑、三唑磷、多效唑、烯效唑、殺蟲醚、三氯殺螨醇等。
00004.
00005.
化學工業：甲酸鈣、甲酸鈉、甲酸銨、甲酸鉀、甲酸乙酯、甲酸鋇、二甲基甲酰胺、甲酰胺、橡膠防老劑、季戊四醇、新戊二醇、環氧大豆油、環氧大豆油酸辛酯、特戊酰氯、脫漆劑、酚醛樹脂、酸洗鋼板等。
00006.
00007.
皮革工業：皮革的鞣制劑、脫灰劑和中和劑。
00008.
00009.
橡膠工業：天然橡膠凝聚劑。
00010.
00011.
其它：還可以制造印染媒染劑，纖維和紙張的染色劑、處理劑、增塑劑、食品保鮮和動物飼料添加劑等。
00012.
00013.
制取CO。化學式：HCOOH=（濃H2SO4催化）加熱=CO+H2O
00014.
00015.
還原劑。測定砷、鉍、鋁、銅、金、銦、鐵、鉛、錳、汞、鉬、銀和鋅等。檢定鈰、錸和鎢。檢驗芳香族伯胺和仲胺。測定相對分子質量和結晶的溶劑。測定甲氧基。顯微分析中用作固定劑。制造甲酸鹽類。
00016.
00017.
.甲酸及其水溶液能溶解許多金屬、金屬氧化物、氫氧化物及鹽,所生成的甲酸鹽都能溶解于水,因而可作為化學清洗劑。甲酸不含氯離子,可用于含不銹鋼材料的設備的清洗。
00018.

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：-0.2
2、氫鍵供體數量：1
3、氫鍵受體數量：2
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：無
6、拓撲分子極性表面積（TPSA）：37.3
7、重原子數量：3
8、表面電荷：0
9、復雜度：10.3
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：1

危害說明

毒理資料

健康危害：主要引起皮膚、粘膜的刺激癥狀。接觸后可引起結膜炎、眼瞼水腫、鼻炎、支氣管炎，重者可引起急性化學性肺炎。濃甲酸口服后可腐蝕口腔及消化道粘膜，引起嘔吐、腹瀉及胃腸出血，甚至因急性腎功能衰竭或呼吸功能衰竭而致死。皮膚接觸可引起炎癥和潰瘍。偶有過敏反應。
急性毒性：LD501100mg/kg（大鼠經口），LC5015000mg/m3（大鼠吸入，15min）。
刺激性：家兔經皮：610mg，輕度刺激（開放性刺激試驗）；家兔經眼：122mg，重度刺激。
亞急性與慢性毒性：小鼠飲水中含0.01%~0.25%游離甲酸，2~4個月內無任何影響；0.5%則影響食欲并使其生長緩慢。小鼠吸入10g/m3以上時，1~4d后死亡。
致突變性：微生物致突變，大腸桿菌70ppm（3h）。姐妹染色單體互換，人淋巴細胞10mmol/L。細胞遺傳學分析，倉鼠卵巢10mmol/L。

環境影響

生態毒性：LC50：175mg/L（24h）（藍鰓太陽魚）；46mg/L（96h）（金魚）；122mg/L（48h）（金色圓腹雅羅魚，靜態）；34mg/L（48h）（水蚤）。
生物降解性：MITI-I測試，初始濃度100ppm，污泥濃度30ppm，2周后降解100%。
非生物降解性：空氣中，當羥基自由基濃度為5.00×105個/cm3時，降解半衰期為36d（理論）。

危害控制

急救措施

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。
誤食：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。
皮膚接觸：立即脫去被污染衣著，用大量流動清水沖洗，至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

泄漏處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以將地面灑上蘇打灰，然后用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統。
大量泄漏：構筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽。用泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

防護措施

工程控制：生產過程密閉，加強通風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護：可能接觸其蒸氣時，必須佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩）或自吸式長管面具。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。
身體防護：穿橡膠耐酸堿服。
手防護：戴橡膠耐酸堿手套。
其他防護：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

消防措施

危險特性：可燃；其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強氧化劑接觸可發生化學反應。具有較強的腐蝕性。
有害燃燒產物：一氧化碳
滅火劑：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

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滅火注意事項：消防人員須穿全身防護服、佩戴氧氣呼吸器滅火。用水保持火場容器冷卻，并用水噴淋保護去堵漏的人員。

廢棄處理

用焚燒法或甲醇羰基化法處置。

安全管理

環境標準

職業接觸限值：
中國MAC（mg/m3）：未制定標準。
前蘇聯MAC（mg/m3）：1。
TLVTN：OSHA 5ppm，9.4mg/m3; ACGIH 5ppm，9.4mg/m3。
TLVWN：ACGIH 10ppm，19mg/m3。

監測方法

氣相色譜法。

操作處置

密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠耐酸堿手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、堿類、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存方法

儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過85%。保持容器密封。應與氧化劑、堿類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

運輸方法

鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、堿類、活性金屬粉末、食用化學品等混裝、混運。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。

安全信息

危險品運輸編號
UN1779
安全說明
S23：不要吸入蒸汽。
S26：萬一接觸眼睛，立即使用大量清水沖洗并送醫診治。
S45：出現意外或者感到不適，立刻到醫生那里尋求幫助（最好帶去產品容器標簽）。
危險類別碼
R35：引起嚴重灼傷。

應用和建議用量

用于調配蘋果、番木瓜、菠蘿蜜、面包、干酪、乳酪、奶油等食用香精及威士忌酒、朗姆酒用香精。在最終加香食品中濃度約為l~18mg/kg 。

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