Sipelghape

metaanhappe kasutamine

El sipelghape o Metaanhape on kõigist orgaanilistest hapetest kõige lihtsam ja väikseim ühend. Sellel on molekulvalem HCOOH, kus süsinikuaatomiga on seotud ainult üks vesinikuaatom. Selle nimi pärineb sõnast formica, mis tähendab ladina keeles sipelgat. See on keemiamaailmas üsna oluline ja tänapäeval laialdaselt kasutatav ühend.

Sel põhjusel pühendame selle artikli teile kõike, mida peate teadma sipelghappe, selle omaduste ja tähtsuse kohta.

põhijooned

sipelghappe valem

XNUMX. sajandi loodusteadlased avastasid, et teatud tüüpi putukad (termitsiidid), nagu sipelgad, termiidid, mesilased ja mardikad, nad eritavad seda ühendit, mis muudab nende hammustused valusaks. Lisaks kasutavad need putukad seda ühendit rünnaku-, kaitse- ja keemilise signaalimise mehhanismina.

Neil on mürgised näärmed, mis väljutavad selle ja teised happed, näiteks äädikhappe, kehast udu kujul. Sipelghape on tugevam kui äädikhape (CH3COOH); seetõttu annab võrdne kogus vees lahustatud sipelghapet madalama pH-ga lahuse.

Inglise loodusteadlane John Ray saavutas selle ühendi isoleerimise 1671. aastal, ekstraheeritud suurest hulgast sipelgatest. Teisest küljest viis selle ühendi esimese eduka sünteesi läbi prantsuse keemik ja füüsik Joseph Gay-Lussac, kasutades reagendina vesiniktsüaniidhapet (HCN).

sipelghape looduses

sipelghape

Sipelghape võib eksisteerida maismaal, biomassi komponendina või atmosfääris, osaledes paljudes keemilistes reaktsioonides, seda võib leida isegi maa all, naftas või gaasilises faasis selle pinnal.

Biomassi poolest on selle happe peamised tootjad putukad ja taimed. Fossiilkütuste põlemisel tekib gaasiline sipelghape; seetõttu lasevad automootorid selle happe atmosfääri.

Kuid Maal elab palju sipelgaid, ja nendevaheline sipelghappe produktsioon on tuhandeid kordi suurem kui inimtööstuse poolt ühe aasta jooksul toodetud metaanhape. Metsatulekahjud on ka gaasiline sipelghappe allikas.

Kõrgemal, keerulises atmosfäärimaatriksis, toimuvad fotokeemilised protsessid sipelghappe sünteesiks. Sel hetkel lagunevad paljud lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ) UV-kiirguse toimel või oksüdeeritakse OH-radikaalmehhanismi toimel. Rikkalik ja keeruline atmosfääri keemia on kaugeltki peamine metaanhappe allikas Maal.

Sipelghappe aatomistruktuur

metaanhappe struktuur

Ülaltoodud joonisel on kujutatud sipelghappe gaasifaasi dimeeri struktuur. Valged sfäärid vastavad vesinikuaatomitele, punased hapnikuaatomitele ja mustad süsinikuaatomitele.

Nendes molekulides võib näha kahte rühma: hüdroksüül (-OH) ja formüül (-CH=O), mis on võimelised moodustama vesiniksidemeid. Need interaktsioonid on OHO tüüpi, kus hüdroksüülrühm on H-doonor ja formüülrühm on O-doonor.

Kuid süsinikuaatomitega seotud H-l puudub see võime. Need vastasmõjud on väga tugevad ja OH rühmas olev vesinik on elektrondefitsiidi H-aatomi tõttu happelisem; Seega see vesinik stabiliseerib silda veelgi. Ülaltoodu tulemusena eksisteerib sipelghape dimeerina, mitte üksiku molekulina.

Temperatuuri langedes orienteerib dimeer oma vesiniksidemeid, et luua koos teiste dimeeridega kõige stabiilsem struktuur, mille tulemuseks on lõpmatud metaanhappe alfa- ja beetaahelad. See kristallstruktuur See sõltub seda mõjutavatest füüsikalistest muutujatest, nagu rõhk ja temperatuur.. Seetõttu on string konverteeritav. Kui rõhku tõstetakse äärmuslikule tasemele, surutakse ahelad piisavalt kokku, et neid saaks pidada sipelghappe kristalseks polümeeriks.

omadused

Keskendume sipelghappe põhiomaduste kirjeldamisele:

  • metaanhape on värvitu vedelik toatemperatuuril tugeva terava lõhnaga. Selle molekulmass on 46 g/mol, sulamistemperatuur 8,4 °C ja keemistemperatuur 100,8 °C, mis on kõrgem kui vee oma.
  • Seguneb vee ja polaarsete orgaaniliste lahustitega nagu eeter, atsetoon, metanool ja etanool.
  • Vastupidi, aromaatsetes lahustites, nagu benseen ja tolueen, lahustub see halvasti, kuna sipelghappe struktuuris on vähe süsinikuaatomeid.
  • Selle pKa on 3,77, mis on happelisem kui äädikhape, mis on seletatav sellega, et metüülrühm annab kahe hapniku poolt oksüdeeritud süsinikuaatomile elektrontiheduse. Selle tulemuseks on prootonite (CH3COOH, HCOOH) happesuse kerge langus.
  • Kui hape on deprotoonitud, muundatakse formiaadi aniooniks HCOO-, mis deokaliseerib negatiivse laengu kahe hapnikuaatomi vahel. Seetõttu on see stabiilne anioon ja vastutab sipelghappe kõrge happesuse eest.

Sipelghappe kasutusalad

Toidu- ja põllumajandustööstus

Sama kahjulik kui metaanhape, seda kasutatakse antibakteriaalse toime tõttu piisavas kontsentratsioonis toiduainete säilitusainena. Samal põhjusel, et seda kasutatakse põllumajanduses, on sellel ka insektitsiidsed omadused. Sellel on ka antiseptiline toime kõrrelistele ja see aitab vältida soolegaaside teket põllumajandusloomadel.

Tekstiili- ja jalatsitööstus

Seda kasutatakse tekstiilitööstuses tekstiilide värvimiseks ja viimistlemiseks ning see on tõenäoliselt selle happe kõige levinum kasutusala. Sipelghapet kasutatakse naha töötlemiseks ja selle materjali depilatsiooniks selle rasvaärastustegevus. Sipelghappe deprotoonimine muundub formiaadi aniooniks HCOO-, mis delokaliseerib negatiivse laengu kahe hapnikuaatomi vahel. Seetõttu on see stabiilne anioon ja vastutab sipelghappe kõrge happesuse eest.

Liiklusohutus

Lisaks määratletud tööstuslikele kasutusviisidele kasutatakse sipelghappe derivaate (formaat) Šveitsi ja Austria talvistel teedel õnnetuste riski vähendamiseks. See ravi on tõhusam kui lauasoola kasutamine.

Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada sipelghappe, selle struktuuri ja kasutusalade kohta.


Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Kohustuslikud väljad on tähistatud *

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.