Применение щавелевой кислоты кратко

Обновлено: 05.07.2024

Данное вещество встречается в природе часто в виде амидов, солей, свободных изомеров, эфиров. Еще одно название элемента – этандиовая кислота, открыта она была в начале 19 века и до сих пор актуален вопрос о пользе и вреде элемента. Большая часть свойств обладает положительным эффектом, но иногда могут быть спровоцированы негативные процессы.

Что такое щавелевая кислота

Впервые элемент был синтезирован в 1824 году Фридрихом Велером. Щавелевая кислота – это элемент, который среди ученых еще называют этандиовая кислота, относится к категории органических (двухосновных) кислот. В природе можно встретить вещество в виде оксалатов калия, кальция или свободном состоянии. Вещество нашло широкое применение в быту, науке, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве и содержится во многих продуктах, которые люди употребляют каждый день

Формула щавелевой кислоты

Открытие данного вещества сильно повлияло на всю органическую химию, дала возможность проводить новые открытия. Соли щавелевой кислоты называются оксалаты. Их делят на молекулярные, кислые, средние. Большая часть из них в воде не растворяются, если же вы используете чистую кислоту, то она легко с ней смешивается. Из оксалатов с жидкость могут взаимодействовать только соли щелочных металлов и магния. Структурная формула вещества выглядит следующим образом: НООССООН.

Получение щавелевой кислоты

Добыча этого вещества, как правило, необходима для промышленных, бытовых или научных целях. Получение щавелевой кислоты проводится при помощи окисления азотной кислотой сахара при наличии катализатора реакции пятиокиси ванадия. Ниже также будет представлен список в каких продуктах содержатся оксалаты, они еще содержатся во всех растениях. Используются следующие пути получения:

1.Проведение в присутствии V2O5 окисления гликолей, углеводов, спиртов при помощи серной кислоты.

2.В присутствии Pd(No3)2 или PdCl2 окисление этилена или азотной кислоты.

3. Промежуточный формиат натрия получают из окиси углерода и гидроксида натрия. Если его нагреть, получается оксалат натрия, который выделяет щавелевую кислоту в подкисленном состоянии.

Свойства щавелевой кислоты

Открытие данного элемента повлияло на многие сферы, начиная применением его в быту, заканчивая пчеловодством. Соль щавелевой кислоты имеет как химические, так и физические свойства. Каждое из них может быть применено для достижения конкретных целей в текстильной промышленности, химическом производстве, сфере питания.

Выделяют следующие свойства вещества:

Физические. Это гигроскопичное, кристаллическое бесцветное вещество. Частично может растворяться в этаноле (спирт), воде и не имеет запаха.

Химические. Существует особенность у дикарбоновых кислот – они взаимно влияют друг на друга, что облегчает процесс диссоциации. Щавелевая одна из самых сильных кислот этого вида, превосходит значительно по силе свои гомологи.

Применение щавелевой кислоты

Самые популярные области использования данного вещества – отбеливание и очистка. Применение щавелевой кислоты помогает удалить ржавчину, поэтому большинство отбеливающих/моющих средств содержат это химическое соединение. Широко применяется для смягчения, очистки воды, входит в состав чистящих средств для раковин, унитазов, имеет дезинфицирующий эффект. Около 25% от производства находит применение в качестве потравы при окраске на текстильных и кожевенных производствах. Кислота может быть использована как реактив для аналитической химии.

Дигидрат данного вещества по стандартам качества применяется для процессов органического синтеза, очистки от накипи металлов, ржавчины, отбеливания при микроскопии срезов. Раствор с массовой долей 3% используют пчеловоды, чтобы избавиться от паразитического клеща. Рассматриваемое вещество оказывает на пищеварительный тракт бактерицидное действие, участвует в метаболизме. В организм человека должно попадать за сутки 20-30 мг, предельная допустима доза – 50 мг. При превышении этого порога проявляются симптомы передозировки.

Используют карбоновую кислоту при:

аменорее; бесплодии; кровотечениях; мигренях; атипичном климаксе; глистных инвазиях; вялом кишечнике; хроническом туберкулезе; гайморитах, синуситах; импотенции; кишечных инфекциях; ревматических болях; хламидиозе, трихомониазе.

Не следует забывать, что чрезмерное потребление может привести к нарушению процесса абсорбции кальция. По этой причине могут формироваться оксалатные камни внутри органов мочеполовой системы. Вредоносные образования проходят по мочевым протокам, окрашиваясь из-за крови в черный цвет, травмируя слизистую оболочку. Это приводит к острым болям в спине, паху, брюшной полости, изменению цвета урины.

Передозировка веществом может вызвать: головокружение; слабость; рези в животе; расстройство желудка; жжение горла, ротовой полости, носовых пазух; тошноту.

В каких продуктах содержится

Существует два варианта получения элемента – синтетический и при деструкции древесины. Существуют и продукты, содержащие щавелевую кислоту, которые многие из людей употребляют ежедневное в свою меню. Процент элемента относительно низкий, поэтому передозировка крайне маловероятна и опасности он не представляет. Содержание отличается, ниже будет приведен список, какие продукты содержат кислоту свыше, чем 10 мг на 0,5 чашки.

ревень; кабачок; шпинат; карамбола; ботва свеклы; крепкий чай; крыжовник; шпинат; бочковое пиво; фасоль; салат; апельсин, лайм, лимон; растворимый кофе; щавель; инжир; цикорий; лук-порей; клубника; помидоры; сдобное тесто; красная смородина; пшеничные отруби; овощи зеленого цвета; петрушка.

Щавелевая кислота (этандиовая) – двухосновная предельная карбоновая кислота, которая представляет собой химическое вещество в виде бесцветных кристаллов, растворимых в воде, неполностью – в диэтиловом и этиловом спирте, нерастворимы в бензоле, хлороформе, петролейном эфире. Эфиры и соли такой кислоты называются оксалатами. Данный химический реактив относится к сильным органическим кислотам, температура плавления которого составляет -189,5 °C. В природе в свободном виде это химическое соединение, а также в виде оксалатов (эфиры и соли щавелевой кислоты) калия и кальция содержится во многих растениях: ревень, бобы, шпинат, орехи, соя. Данная кислота образуется при щавелевокислом брожении. Впервые данный вид кислоты был получен в процессе синтеза дициана химиком Фридрихом Вёлером (Германия, 1824 год).

Применение щавелевой кислоты

Как и любая кислота, щавелевая благодаря своим уникальным свойствам применяется в следующих отраслях промышленности:
- химической (при изготовлении пластмасс, красителей, чернил, пиротехники);
- металлургической (для чистки металлов от коррозии, оксидов, накипи, ржавчины);
- текстильной и кожевенной (как протрава, при покраске шелка и шерсти);
- пчеловодстве (для обработки пчел);
- бытовой химии (входит в состав многих моющих средств и порошков в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства);
- аналитической химии (осадитель редкоземельных элементов);
- микроскопии (отбеливатель срезов);
- косметологии (отбеливающий компонент от веснушек);
- медицине и фармакологии;
- деревообрабатывающей.

Важность щавелевой кислоты для организма

Данное химическое соединение в организме человека – это промежуточный продукт, который выделяется с мочой как соли кальция. При нарушении минерального обмена соли данной кислоты принимают участие в образовании камней в мочевом пузыре и почках. Данная органическая кислота, содержащаяся в сырых овощах, очень полезна для нашего организма. Она легко соединяется с кальцием и способствует его усвоению. Щавелевая кислота в отварных овощах негативно сказывается на здоровье, так как она становится неорганической. Это приводит к связыванию кальция, а как результат – к нехватке его в костной ткани, что является причиной ее поражения. Суточное выделение щавелевой кислоты вместе с мочой у взрослого человека составляет 20 мг, у детей до 1, 29 мг/кг.

Меры предосторожности

Щавелевая кислота относится к горючим, высокотоксичным и ядовитым химическим реактивам, поэтому для работы с ней допускаются только те сотрудники лаборатории, которые прошли специальный инструктаж по соблюдению мер безопасности:
- работы проводить в специальной лабораторной посуде из стекла. Если лабораторная посуда будет из другого материла, кислота может вступить с ней в реакцию;
- во избежание попадания щавелевой кислоты на кожу, дыхательные пути, слизистые оболочки все исследования следует проводить: в резинотехнических изделиях (сапоги, прорезиненные фартуки, перчатки смотровые, перчатки нитриловые), защитных средствах (противогаз или респиратор, очки), спецодежда;
- во время использования щавелевой кислоты запрещается принимать пищу, пить, курить;
- после завершения работ необходимо лицо и руки тщательно промыть теплой водой с мылом или нейтрализующим средством (раствором питьевой соды);
- запрещается транспортировка и хранение щавелевой кислоты совместно с пищевыми продуктами;
- соблюдать меры противопожарной безопасности, если есть необходимость в использовании нагревательных приборов.

Нужно знать, что щавелевая кислота относится к сильным органическим кислотам, употребление ее в большом количестве может стать причиной раздражения слизистой пищевода, кишечника, желудка, кожи и дыхательных путей. При попадании данного химического реактива в организм может появиться жжение, кровавая рвота. Первая помощь в таких ситуациях – обильно промыть водой пораженный участок кожи. Хранить кислоту нужно в закрытой полиэтиленовой упаковке в хорошо вентилируемом помещении на поддонах.

Щавелевую кислоту купить

Щавелевая кислота одна из самых распространенных в природе кислот. Однако встречается она не только в растениях, но и человеческом организме, а также у животных. В организме человека ее пользу нельзя недооценивать. Однако при воздействии на щавелевую кислоту большими температурами ее продукты могут быть не просто вредными, но и опасными.

Этандионовая кислота, второе название щавелевой кислоты, содержится во многих растениях используемых человеком в пищу:

Щавель. Один из рекордсменов по содержанию щавелевой кислоты, на 100 гр. продукта приходится 600,0 мг кислоты.
Шпинат. Абсолютный победитель, в замороженном шпинате можно обнаружить порядка 600,0 мг. кислоты на 100 гр. продукта, а в термически обработанном 750 мг. на те же 100 гр.
Свекла. 500 мг. на 100 гр.
Пророщенные зерна пшеницы. Также обладают высоким содержанием щавелевой кислоты, 269 мг. на 100 гр. продукта.

Щавелевая кислота в небольших пропорциях содержится во многих продуктах питания, в овощах и фруктах, в молоке, в рыбе, мясе, яйцах, ягодах, сладостях и напитках.

Техническая щавелевая кислота

Щавелевая кислота применяется во многих областях:

В химической промышленности:

При производстве красителей для пиротехнической продукции. Щавелевокислый натр один из самых востребованных для получения яркого желтого цвета пламени. Состоит из щавелевой кислоты и углекислого натра. Обладает уникальными свойствами, но характеризуется высокой ценой. Такое соединение идеально подходит для театральных постановок с применением фейерверков из-за своей яркости и отсутствия дыма.
При производстве чернил щавелевая кислота повышает качество пигмента.
При производстве пластмасс используют фенолформальдегидные смолы с применением кислых или щелочных катализаторов, в том числе щавелевой кислоты.

В металлургии:

Для очистки металлов в бытовых условиях применяют специальные составы способные очистить кастрюли и котлы от накипи и нагара, снять ржавчину и оксиды.

В текстильной и кожевенной промышленности применяется для дубления, окраски, отбеливании.

Для отбеливания волосяного покрова на стадии восстановления кожевенного слоя. После употребления такого состава получается мягкий пластичный материал, но сохраняется прочность.
Для выделения коллагена повышающего прочность кожевенной и меховой ткани.

В фотоиндустрии — как проявитель.

Первый химический проявитель состоял из щавелевой кислоты и закиси железа (железного купороса).

Моющее средство обладающее дезинфицирующими и отбеливающими свойствами.

Щавелевая кислота снижает жесткость воды, чем активно пользуются любители домашних растений для полива. Добавление в обычную воду HOOC−COOH приводит к выпадению кальция и снижению рН. Щавелевая кислота способна оздоравливать почву, подавлять болезнетворные бактерии. Данная кислота помогает в развитии корневой системы, не позволяет вымываться извести из почвы.

Применение в пчеловодстве

Щавелевая кислота активно применяется в пчеловодстве. Варроатоз – одно из самых опасных паразитарных заболеваний взрослых особей и куколок пчел. Заражение происходит клещами варроа, приводит к полной порче пчел и трутней. Для борьбы с таким видом заражения используют раствор на основе щавелевой кислоты. Таким раствором обрабатывают межрамочные пространства ульев. Для обработки применяют кислоту в концентрации 1,4–2,7%.

Пасечники замечали, что щавелевая кислота имеет большую эффективность, чем муравьиная, действует на пчел с мягким эффектом. Продуктивность ее применения составляет около 90%.

Особенности применения при обработке ульев и пчел:

Соблюдение жесткого температурного режима. Температура воздуха не может быть ниже 16°С.
Полный разбор гнезд улья. Необходима обработка каждой рамки, что сопряжено с определенными рисками по потере пчелиной семьи.
При обработке в осенний период велик риск появления дополнительной влажности, что может привести к появлению плесени и сопряженным заболеваниям.
При долгом хранение разведенная щавелевая кислота теряет свои важные бактерицидные свойства.

Щавелевая кислота в садоводстве

Щавелевая кислота является излюбленным и незаменимым средством у садоводов и огородников.

Этандиовая (щавелевая) кислота имеет следующие преимущества применения в садоводстве:

Замачивание семян и обработка наружной части растения для повышения сопротивляемости к неблагоприятным условиям внешней среды.
Повышение декоративных внешних свойств внешнего вида растений в связи с возможной обработкой на протяжении всего периода роста и цветения.
Обработка кислотой за счет дезинфицирующих свойств продлевает время активного роста и замедляет процесс старения.
Дешевизна и экономичность средства позволяет активно использовать ее в садоводстве и огородничестве.

Вред и польза для здоровья

Щавелевая кислота противоречивый продукт. Способная нанести неоценимую пользу для человеческого организма, кислота может оказаться очень опасным продуктом.

Важно запомнить, что предельная концентрация щавелевой кислоты в продуктах должна быть не более 50 мг. в сутки.

При отсутствии патологий употребление продуктов содержащих щавелевую кислоту может оказать на организм следующее влияние:

Повысить усвояемость кальция.
Повышает защитные функции организма.
Улучшает работу желудочного тракта и перистальтику кишечника.
Содержит и поставляет клеткам организма магний и железо.
Оказывает успокоительное действие на нервную систему.
Укрепляет мышцы.
Оказывает бактерицидный эффект.
Снимает головные боли и способствует устранению мигрени.
Оказывает положительный эффект в нормализации гормонального фона.
Положительно влияет на репродуктивную систему.
Дезинфицирующие свойства щавелевой кислоты позволяют бороться с холерой и брюшным тифом.
Оксалаты кислоты помогают в лечении туберкулеза.

Щавелевая кислота — это вещество органического происхождения. 1824 год — дата открытия C2H2O4 немецким ученым-биохимиком Фридрихом Велером методом выделения из дициана. Относится к классу простейших двухосновных предельных карбоновых кислот. Химическая структурная формула: H2C2O4. Изомеры отсутствуют.

Научное описание

Высококонцентрированное органическое кислотное соединение. Представлено следующими кристаллическими модификациями:

орторомбической бипирамидальной;
моноклинной призматической.

Является горючей. Полностью растворяется в воде, отличается слабой растворимостью в этиловом и диэтиловом спирте. Вещество невозможно растворить в бензоле, хлороформе и петролейном эфире. В природе встречается в виде свободных изомеров, в составе кальциевых солей, эфиров и амидов.

В перечень растений, в которых присутствует этандиоловая кислота, входят:

карамбола;
щавель;
ревень;
кислица;
шпинат;
листовой буряк;
спаржа;
какао-бобы;
петрушка;
свекла;
лук-порей;
виноград;
сельдерей.

Оксалатами называются сложные эфиры и соли, полученные из вещества.

Щавелевая кислота является токсичной и представляет опасность для жизни.

Физические и химические свойства

Отличается кислым вкусом. Цвет и запах отсутствуют. Температура плавления C2H2O4 — 189,5°C. Воспламеняется при 518 °C. Показатель молярной массы щавелевой кислоты в таблице Менделеева составляет 90,4 г/моль.

Полностью разлагается в процессе нагревания. Реагирует с хлоратом калия, распадаясь на карбонат калия, диоксид хлора, углекислый газ и воду. Вступая в качественную реакцию с раствором аммиака, образует оксалат аммония.

При соединении с йодом можно получить йодоводород и углекислый газ. При реакции с натрием происходит разложение на оксалат натрия, CO2 и H2O. В водном растворе начинается процесс диссоциации на ионы.

Диэтилоксалат и дибутиолксалат, являющиеся производными этандиовой кислоты, применяются для растворения целлюлозы.

Выделить вещество можно одним из нескольких существующих лабораторных методов. Наиболее часто применяемым на практике считаются:

распад формиата натрия с выделением 2H2O;
окисление углеводородов, спиртов и гликолей смешанными азотной и серной кислотами с оксидом ванадия;
процесс окисления жидким оксидом азота.

Меры предосторожности и применение

Щавелевая кислота способна вызвать раздражение слизистых оболочек организма. Взаимодействуя с веществом, необходимо соблюдать меры предосторожности:

При работе с этандиоловой кислотой должны применяться индивидуальные средства защиты и соблюдаться правила гигиены.
В помещении, где проводятся работы с С2HO4, должна непрерывно функционировать приточно-вытяжная вентиляция.
Исследовать вещество H2С2O4 следует в лабораторном вытяжном шкафу.
Чтобы взять анализ препарата, необходимо использовать стеклянную посуду для избежания реакций окисления железа и прочих материалов.
В случае самовоспламенения для тушения пламени рекомендуется использовать химическую или воздушно-механическую пену.
Хранить соединение в закрытой полиэтиленовой таре на поддоне в вентилируемом помещении.

Область применения вещества весьма обширна. Соединения щавелевой кислоты задействованы в ряде отраслей промышленности:

текстильно-кожевенная — окраска шелковых и шерстяных тканей;
металлургия — чистка металлов от коррозии, накипи, оксидов;
пчеловодство — обработка пчел;
бытовая химия — компонент отбеливающих и моющих средств;
медицина и фармакология;
аналитическая химия — осаждение редкоземельных металлов;
сельское хозяйство — инсектицид;
микроскопия — отбеливание срезов;
обработка древесины;
косметология — компонент отбеливающих кремов и масок.

Щавелевая кислота (английское название oxalic acid) — сильное вещество, получаемое в лабораторных условиях и широко применяемое в промышленности. При работе с химическим компонентом обязательным условием является соблюдение мер безопасности.

Читайте также: