易燃。能與水、乙醇、和甘油任意混溶,和大多數(shù)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254.4kJ/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(fā)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(tài)下,甲酸以通過以氫鍵結合的二聚體形態(tài)出現(xiàn)。在氣態(tài)下,氫鍵導致甲酸氣體與理想氣體狀態(tài)方程之間存在較大的偏差。液態(tài)和固態(tài)的甲酸由連續(xù)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(shù)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(fā)生,產(chǎn)物是更的羧酸。
辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)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(fā)生銀鏡反應。在飽和脂肪酸中酸性,離解常數(shù)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。
4、將適量的一氧化碳和氫氧化鈉水溶液在160~200 ℃下反應生成甲酸鈉,經(jīng)中和、蒸餾、冷凝而得?;蛘咴谌野匪芤褐校遭Z絡合物為催化劑,二氧化碳與氫氣于140~160℃反應制得。
5、以甲酸鈉與濃硫酸作用制得工業(yè)級甲酸,然后可用活性炭吸附后減壓蒸餾以制得純品,也可加入B2O3CuSO4進行減壓蒸餾精制。
6、二氧化碳法:在鈀絡合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳與氫氣于140~160 ℃反應而得。
7、主要采用合成酸化法和高壓催化法。合成酸化法:用焦炭燃燒產(chǎn)生的一氧化碳與氫氧化鈉合成甲酸鈉,再用硫酸酸化,經(jīng)蒸餾而得。高壓催化法:將一氧化碳和水蒸氣在催化劑存在下,于高溫高壓下反應而得。
8、將甲酸與五氧化二磷混合,進行減壓蒸餾,反復5一10次,方可得到無水甲酸,但得量低,費時長,會造成一些分解。將甲酸與硼酸醉進行蒸餾,操作簡便,效果更好。將硼酸置甩滬中高溫脫水至不再產(chǎn)生氣泡,所得熔融物倒在鐵片一上,置干燥器中冷卻,然后研磨成粉。將硼酸酚細粉加到甲酸中,放置幾日,形成硬塊,分出清徹液體進行減壓蒸餾,收集22一25
℃/12-18 mm餾份為產(chǎn)品。蒸餾器應是全磨口接頭并有干燥管保護。
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(jīng)口),LC5015000mg/m3(大鼠吸入,15min)。
刺激性:家兔經(jīng)皮:610mg,輕度刺激(開放性刺激試驗);家兔經(jīng)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(huán)境影響
生態(tài)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(tài));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)。
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