آشنایی با اسید اگزالیک: خواص، روش های تولید و کاربردهای مختلف
اسید اگزالیک چیست؟
اگزالیک اسید (Oxalic acid) یک اسید قوی و آلی است که بصورت طبیعی در بسیاری از گیاهان مانند اسفناج، زنجبیل و شکلات وجود دارد و بصورت مصنوعی در آزمایشگاه ها نیز سنتز می شود. آنیون آن یک کی لیت دهنده است که با ترکیب شدن با کاتیون هایی مثل منیزیم، سدیم، آهن، کلسیم و پتاسیم نمک با محلولیت کمتر را تشکیل می دهد و با نام اگزالات شناخته می شود. میزان قدرت اسیدی آن اسید استیک بیشتر است و به عنوان یک کاهنده شناخته می شود. خرید اسید آسکوربیک و اگزالیک اسید به دلیل کاربردهای بسیار در صنایع مختلف رو به افزایش است.
خواص و ویژگی ها
این ماده یک جامد سفید رنگ و بدون بو است که به خوبی در آب حل و با آن مخلوط می شود. در ساختار خود دو گروه کربوکیلیک اسید دارد و همچنین ساده ترین دی کربوکسیلیک اسید شناخته می شود. به شدت جاذب آب است و با جذب آب به صورت دی هیدرات در می آید که فرمول مولکولی آن به صورت C2H2O4.2H2O و چگالی آن به مقدار 1.653 گرم بر سانتیمتر مکعب کاهش می یابد. در اتانول محلول و در کلروفرم، بنزن و اتر نامحلول است. در مونوکسید کربن و فرمیک اسید تخریب می شود.
تجزیه حرارتی:
تجزیه ی حرارتی این ترکیب به صورت خشک در دما های نسبتا پایین و در حدود 140 درجه ی سانتی گراد انجام می شود. محلول این ترکیب نیز حتی در دما های پایین تر شروع به تجزیه شدن می نماید. محصولات اصلی حاصل از تجزیه ی این ترکیب CO و CO2 و آب می باشد. طبق مطالعات صورت پذیرفته در مرحله ی اول تجزیه یاین ماده، اسید فرمیک و CO2 آزاد می شود.
روش تولید :
اولین بار اگزالیک اسید در سال 1745 از خاکشیر استخراج شد. بعدها آن را از واکنش بین شکر و اسید نیتریک غلیظ تهیه کردند و در 1824 یک دانشمند آلمانی این ماده را از واکنش سیانوژن با محلول آبی آمونیاک تهیه کرد. اما به طور کلی اگزالیک اسید را می توان از واکنش اکسیداسیون کربوهیدرات ها و یا گلوکز با استفاده از اسید نیتریک و یا هوا در حضور کاتالیزور وانادیم پنتا اکسید سنتز کرد. روش دیگر برای تهیه این ماده تهیه دی استر از طریق واکنش کربونیلاسیون الکل ها و در ادامه هیدرولیز دی استر به اگزالیم اسید است.
4 ROH + 4 CO + O2 → 2 (CO2R)2 + 2 H2O
اگزالیک اسید در گیاهان
همانطور که گفته شد اسید اگزالیک به طور طبیعی در گیاهان وجود دارد و در ترکیبات حیوانی مقادیر کمتری از آن یافت می شود. سبزیجاتی مانند چغندر، ریواس، پودر کاکائو، کلم، سیب زمینی، اسفناج، بادام زمینی و شلغم دارای مقادیر زیادی در حدود 90-100 میلی گرم از این ترکیب هستند. در صورت پختن سبزیجات میزان اگزالیک اسید آن ها حدود 30 تا 90 درصد کاهش می یابد.
کاربرد اسید اگزالیک :
در ادامه به بررسی مهمترین کاربردهای این اسید پرداخته ایم :
عامل پاک کننده
اسید اگزالیک یک محصول ایده آل برای مصارف پاک کنندگی، تمیز کنندگی و سفید کنندگی می باشد، حذف جرم و آلودگی از روی سطوح به عنوان یک خاصیت مهم و عدم آسیب به سطوح،این ماده را مورد توجه تولید کنندگان محصولات شوینده و تمیز کننده قرار داده و جهشی ویژه در بازار خرید اسید اگزالیک ایجاد نموده است.این محصول را می توان برای از بین بردن زنگ آهن استفاده کرد.نباید فراموش کرد که این ترکیب سمی است و استفاده از آن باید با احتیاط صورت پذیرد.
برای از بین بردن زنگ زدگی مخرن ماشین لباسشویی نیز از این ماده استفاده می شود، به این صورت که 200 گرم از آن را در یک برنامه شستشو با آب گرم،بدون اضافه کردن هیچ ماده شوینده ای استفاده می کنند که علاوه بر از بین بردن زنگ زدگی،لکه ها را نیز از سطوح داخلی پاک می کند.
چگونگی پاک کردن سطوح چوبی با این ترکیب :
1- حتما پیش از استفاده از این ماده سطوح را با دستمال تمیز نمایید.
2- مقدار مناسبی از این اسید را با آب مخلوط نمایید.(حدودا 12 الی 16 انس از این ماده در هر گالن آب )
3- بسته به نیاز و اندازه ی لکه مقداری از آن را روی لکه قرار دهید و با دستمالی پارچه ای به خوبی مالش دهید.
4- بگذارید اسید به طور کامل خشک شود و در صورتی که به طور کامل لکه ها از روی سطوح پاک نشده بود، مقدار بیشتری از آن را اعمال نمایید
5- بعد از پاک شدن لکه ها 2 قاشق غذا خوری بوراکس را با آب مخلوط نمایید و به سطح اعمال کنید. این کار منجر می شود تا رنگ سطوح درخشندگی خود را بازیابد و اسید اعمال شده نیز خنثی شود.
اسید اگزالیک در زنبورداری
کنه های موجود در کندوهای عسل که از آنها با نام کنه واروا یاد می شود عامل کاهش کیفیت عسل تولید شده و افزایش آنها در کندو باعث از بین رفتن زنبورها می شود،اثرات فوق العاده این اسید در از بین بردن کنه های واروا، زنبورداران را به یکی از مشتریان پرو پاقرص در خرید اسید اگزالیک بدل کرده است،البته اسید هایی همچون،سیتریک اسید فرمیک، استیک و لاکتیک اسید نیز می توانند در مبارزه با این موجودات تاثیر مثبتی داشته باشند. در کشورهای اروپایی که سابقه زیادی در برخورد با این کنه ها دارند، استفاده از این ماده شیمیایی امری معمول است.
سیکل زمانی استفاده از این محصول در زنبورداری:
طبق بررسی ها استفاده از این ماده سالی دوبار انجام می شود،یک بار در اواخر تابستان و بار دوم با شروع زمستان،دلیل این امر نیز مقارن شدن این فصول با زمان تولید مثل زنبورها می باشد.
بهترین روش استفاده برای از بین بردن کنه
بر اساس تجربیات زنبورداران به این نتیجه رسیده اند که چکانیدن این ماده از اسپری کردن آن بهتر است. برای این کار می توان از یک سرنگ و یا سمپاش باغبانی استفاده کرد. باید مراقب بود که این ماده با پوست و چشم تماس پیدا نکند. همچنین نیز برخی از افراد از بخار این محصول برای از بین بردن کنه واروا استفاده می کنند که در آن با استفاده از یک دستگاه بخور (تصعید) کندو را کنه زدایی می کنند. در این روش باید مواظب دمای بخار خروجی بود تا مبادا دمای بالا به زنبورها آسیبی بزند. از مزیت های oxalic acid این است که بر روی زنبور ملکه و سایر زنبورها اثر سوئی ندارد.
همچنین می توان از روش انجماد نیز برای از بین بردن این کنه ها استفاده نمود به این صورت که صفحات کندو را بعد از تخلیه زنبورها برای مدتی در فریزر قرار داده تا کنه هایی که باعث از بین رفتن زنبور ها می شوند نابود شوند،البته روش اول به مراتب راحت تر و اثر بخش تر است.
حذف یون کلسیم:
در برخی از صنایع از این ماده به منظور توانایی آن در حذف کلسیم از محلول استفاده می شود. واکنش یون های کلسیم بااین ماده شیمیایی سبب تشکیل جامدی نامحلول به نام اگزالات کلسیم می گردد.
سایر کاربردها :
- حدود 25 درصد آن در صنعت رنگرزی به عنوان تثبیت کننده رنگ استفاده می شود.
- در تهیه ضد یخ ها
- به عنوان معرف در آنالیز دستگاهی سیلیس
- به عنوان ضد انعقاد خون برای نمونه های خون در آزمایشگاه ها
- برای تولید گلوکز از نشاسته
- در صنعت لاستیک
- جهت تصفیه متانول
- در مواد شیمیایی حساس به نور
- عامل آبکاری و اصلاح سطح و پوشش
- فعال کننده سطح
- حلال در برخی واکنش های شیمیایی
- به عنوان کاهنده در واکنش های شیمیایی
- در لوازم عکاسی، فیلم و مواد شیمیایی مربوط به عکس
معرفی اسید اگزالیک
اسید اگزالیک ترکیبی آلی و سفید رنگ با فرمول شیمیایی C2H2O4 است. این اسید ترکیبی است که در آب حل می شود و محلولی بی رنگ حاصل می شود. این اسید جزء اسیدهای دی کربوکسیلیک می باشد. استحکام اسید اگزالیک بسیار بیشتر از اسید استیک است. در پاسخ به این پرسش که اسید اگزالیک چیست باید گفت که این ماده جامدی بی رنگ است که به شکل کریستال و یا پودر وجود دارد. اسید اگزالیک در آب و الکل به سادگی حل می شود و باعث تغییر رنگ در این حلال ها نخواهد شد.
این اسید بدون بو می باشد و به مقدار کمی توسط انسان مصرف می شود. زیرا در برخی مواد غذایی نظیر سیب زمینی، اسفناج، خیار، کلم و حتی شکلات وجود دارد. مصرف این میزان کم نه تنها برای بدن ضرری ندارد، بلکه خواص خود را که مهم ترین آن ضد سرطان بودن است، به انسان می رساند. اما مصرف بیش از اندازه این اسید قوی و یا در مجاورت آن قرار گرفتن می تواند برای سلامتی خطراتی را به همراه داشته باشد که در انتهای این مطلب به آن اشاره شده است.
در جدول زیر می توانید برخی از ویژگی های اسید اگزالیک را در یک نگاه مشاهده کنید.
نام اسید اگزالیک، جوهر ترشک، اسید اکسالیک، دی اتانوئیک اسید و اگزالیک اسید
فرمول شیمیایی C2H2O4
حالت فیزیکی جامد کریستالی و یا پودری
رنگ بدون رنگ
بو بدون بو
حلالیت در آب در آب حل می شود
PH اسیدی
گرید صنعتی و خوراکی
خرید اسید اگزالیک
این اسید قوی دارای کاربردهای فراوانی است که در قسمت های قبلی به آن اشاره شد. اما اگر شما هم از مصرف کننده های این اسید هستید، برای خرید اسید اگزالیک به کجا باید مراجعه کنید؟ بهترین مرجع برای خرید اسید اگزالیک کجاست و باید چه شرایطی داشته باشد؟
باید در نظر داشت که این ماده، اسیدی خورنده است و نگه داری، انبارش و حمل و نقل آن نیازمند رعایت نکات ایمنی می باشد. تولید و عرضه کنندگان این ماده باید از تیمی آموزش دیده برای فروش و انبارداری این ماده بهره بگیرند تا خطری متوجه مصرف کننده نشود. بنابراین اولین فاکتور برای خرید اسید اگزالیک توجه به نکات ایمنی است که در ادامه این مطلب به آنها پرداخته شده است.
هم چنین کیفیت محصول نیز از مواردی است که می تواند به شدت در خرید اسید اگزالیک موثر باشد. تهیه محصول با کیفیت انتظاری است که هر مصرف کننده ای به هنگام خرید محصول دارد. در نظر گرفتن فاکتور قیمت هم از دیگر مواردی است که حین خرید اسید اگزالیک باید به آن توجه نمود.
انواع اسید اگزالیک
- اسید اگزالیک صنعتی با خلوص 99 درصد
- اسید اگزالیک آزمایشگاهی (خوراکی) مناسب درمان
کاربرد اسید اگزالیک
- جهت استریل کردن و سفید کردن تجهیزات صنایع
- در داروسازی جهت خالص کردن مواد و رقیق سازی مواد شیمیایی
- قدرت لکه بری بالا در از بین بردن لکه های سطوح چوبی بدون آسیب رساندن به آن
- به عنوان ماده معرف در دستگاه های تجزیه و تحلیل سیلیس استفاده می شود.
- اسید اگزالیک به عنوان یک ماده اولیه در محصولا سفید کننده دندان استفاده می شود.
- حذف جرم و آلودگی از سایر سطوح و از بین بردن زنگ آهن از جمله زدودن زنگ زدگی مخزن لباس شویی
- حدود 1/4 اسید اگزالیک تولید شده به عنوان ماده نگهدارنده در صنایع رنگرزی و نساجی استفاده می شود.
- استفاده از این اسید در زنبورداری جهت از بین بردن کنه های موجود در کندوها که معروف ترین آنها کنه واروا می باشد.
- برای زنگبری کردن فلزات میتوان از محلول زنگبر استفاده کرد همچنین در مواردی که قابلیت غوطه وری برای محصولات وجود ندارد از پودر اگزالیک برای زنگبری استفاده میشود.
اسید اگزالیک آزمایشگاهی
همان طور که اشاره شد، یکی از انواع اسید اگزالیک آزمایشگاهی می باشد. این ماده در سه گرید آزمایشگاهی، صنعتی و خوراکی تولید می شود و موارد مصرف آن در این سه حوزه گسترده است. اگرچه صنایع غذایی کمتر از این ماده بهره می گیرد و تا حدی سمی بودن آن سبب شده تا موارد مصرف غذایی آن محدود شود.
اسید اگزالیک آزمایشگاهی بیش از هر کاربرد دیگری به منظور استفاده در آزمایش های خون به کار می رود. از اسید اگزالیک آزمایشگاهی به عنوان ماده ای ضد انعقاد خون در آزمایش های خون استفاده می شود. باید اشاره کرد که اسید اگزالیک به صورت آماده در مراکز فروش مواد شیمیایی عرضه می شود، اما می توان اسید اگزالیک را به شیوه آزمایشگاهی تولید نمود.
برای این منظور از ساکاروز بهره گرفته می شود و در محیط آزمایشگاهی این ماده اکسید خواهد شد. در این واکنش از کاتالیزگرهایی نظیر نیتریک اسید استفاده می شود و با این شیوه می توان به اسید اگزالیک آزمایشگاهی دست پیدا کرد.
تولید اسید اگزالیک در ایران
این ماده پر طرفدار که در بخش های مختلف صنعتی و آزمایشگاهی کاربرد دارد، در ایران و توسط تولید کنندگان مواد شیمیایی، ساخته شده و به فروش می رسد. تولید اسید اگزالیک در ایران در دو نوع آب پوشی شده و بدون آب صورت می گیرد. از نظر شکل ظاهری مدل خشک این محصول، حالت کریستالی داشته و مدل آب پوشی شده آن به شکل پودری می باشد. تولید اسید اگزالیک در ایران با توجه به موارد استفاده گسترده ای که دارد، در حجم انبوهی به انجام می رسد.
اگرچه اسید اگزالیک چینی و برندهایی از کشور های دیگر در بازار موجود می باشد، اما کیفیت اسید اگزالیک ایرانی چیزی از کیفیت کم نداشته و می تواند به خوبی پاسخ گوی نیاز مصرف کننده ها باشد. بسته بندی های اسید اگزالیک آزمایشگاهی در پک های 1 کیلوگرمی و بسته بندی نوع صنعتی این اسید، 25 کیلوگرمی می باشد.
مزایا
مثبت بالاترین خلوص
مثبت کیفیت عالی
معایب
مشخصات فنی
مشخصات کلی
نام محصول :
اسید اگزالیک
درصد خلوص :
99 درصد
گرید :
صنعتی خوراکی آزمایشگاهی
فرمول شیمیایی :
C2H2O4
مشخصات فیزیکی
چگالی (گرم در سانتی متر مکعب) :
1/90
دمای ذوب :
102 تا 103 درجه سلسیوس
خطرات اگزالیک اسید
یکی از مهم ترین نکاتی که در تهیه و مصرف مواد شیمیایی باید به آن توجه داشت، موارد ایمنی کار با آنهاست. در این قسمت قصد داریم شما را با خطرات اگزالیک اسید آشنا کنیم تا با رعایت موارد ایمنی، خطری برای شما بروز پیدا نکند. مهم ترین خطرات اگزالیک اسید می تواند در صورت تماس چشمی و پوستی، تنفس و بلعیدن باشد که عوارض و راه های درمان به شما آموخته خواهد شد.
تنفس: استنشاق اسید اگزالیک می تواند سبب وارد شدن آسیب های جدی به مجرای تنفسی شود و اثراتی نظیر سوزش مجرای تنفسی را به همراه خواهد داشت. این اسید می تواند سبب سرفه و احساس ناراحتی در تنفس شود و برای ریه ضررهای جدی به دنبال خواهد داشت.
تماس پوستی: برخورد این اسید با پوست سبب وارد شدن آسیب به بافت خواهد شد. اسید اگزالیک خورنده بوده و می تواند سبب خوردگی، سوختگی و التهاب های شدید در پوست شود. تماس چشمی: تماس این ماده با چشم نیز خطرآفرین بوده و می تواند سبب خوردگی در بافت چشم، سوزش و آسیب های جدی به قرنیه شود.
بلعیدن: خوردن این ماده می تواند به اندام های گوارشی از دهان تا معده آسیب های جدی وارد کند و سبب احساس درد، ناراحتی و سوزش در آنها شود. در موارد شدید تر احتمال وارد شدن آسیب های جبران ناپذیر به اندام های گوارشی، تشنج، افت فشار خون و بروز مشکلات کلیوی نیز وجود دارد.
مسمومیت با اسید اگزالیک علائم
تنفس سوزش در مجرای تنفسی، درد در قفسه سینه
تماس پوستی خوردگی و الهتاب پوست، درد و سوختگی
تماس چشمی درد و التهاب در چشم، سوزش و وارد شدن آسیب به قرنیه
بلعیدن درد و سوختگی در اندام های گوارشی، افت فشار و ضربان قلب، تشنج، بروز مشکلات کلیوی
نکات و احتیاط در مصرف
در صورتی که با فردی مواجه شدید که در اثر تماس و یا مصرف اسید اگزالیک مسموم شده است، با اطلاع از موارد زیر می توانید از شدت آسیب های وارده به وی بکاهید.
مسمومیت تنفسی: در صورتی که بیمار این ماده و یا بخارات آن را تنفس کرده است، باید فورا به هوای آزاد منتقل شود و تا جای ممکن گرم نگاه داشته شود. اگر نمی تواند به درستی تنفس کند، استفاده از تنفس مصنوعی و یا ماسک های اکسیژن بدون اشکال می باشد.
مسمومیت تماسی: تماس این ماده با پوست را می توان با شست و شوی کامل موضع با آب روان و جاری برای مدت 15 دقیقه تسکین داد. اما مراجعه به پزشک برای تکمیل درمان الزامی می باشد. ضمنا توصیه می شود که کلیه لباس های آلوده بیمار از تن وی خارج شود.
تماس چشمی: در صورتی که چشم و پلک ها با این ماده تماس پیدا کرده اند، فورا نسبت به شست و شوی آنها با آب تمیز و روان اقدام نمایید. این شست و شو را برای مدت 15 دقیقه دنبال کنید و اگر از لنز استفاده کرده اید، آنها را خارج نمایید. برای تکمیل درمان فورا به پزشک مراجعه کنید.
بلعیدن: اگر فردی اسید اگزالیک را بلعید، در صورت هوشیار بودن، دهان خود را با آب بشوید. هرگز چنین فردی را به استفراغ مجبور نکنید و به وی چیزی نخورانید. فورا بیمار را به مرکز درمانی رسانده تا ادامه درمان وی انجام شود.
مسمومیت با اسید اگزالیک درمان ها
تنفس انتقال بیمار به هوای آزاد، استفاده از ماسک اکسیژن و یا تنفس مصنوعی در صورت لزوم
تماس پوستی شست و شوی کامل موضع با آب تمیز برای دقیقه
تماس چشمی شست و شوی کامل هر دو پلک برای 15 دقیقه، خارج کردن لنزهای چشی
بلعیدن شست و شوی دهان، رساندن بیمار به مرکز درمانی، عدم وادار کردن فرد به استفراغ و خوراندن هر ماده ای
نگه داری و انبارش
توصیه می شود که اسید اگزالیک را در ظروف سر بسته نگه داری کنید تا از مجاورت هوا و سایر مواد شیمیایی به دور باشد. محلی که برای نگه داری این ماده انتخاب می کنید، دارای تهویه مناسبی بوده و به تجهیزات اطفاء حریق مجهز باشد. هم چنین این اسید قوی را هرگز در مجاورت بازها، سایر اسیدها و موادی نظیر کلرید، اوره و نقره قرار ندهید. هم چنین انواع مواد اکسید کننده می توانند در کنار اسید اگزالیک سبب بروز واکنش های خطرناک شوند که باید از این حرکت دوری به عمل آید.
بازار جهانی خرید اسید اگزالیک:
چین را می توان بزرگترین صادر کننده و تولید کننده این ماده شیمیایی در جهان دانست، این کشور بیش از 25 درصد از میزان اسید اگزالیک تولیدی خود را به کشورهایی همچون ایالات متحده آمریکا، کشورهای آسیایی همچون ژاپن و اندونزی و همچنین بخشی از اروپا صادر می کند.
کاربرد این اسید در نساجی، آماده سازی فلزات، ساخت مواد شیمیایی و دارویی، صنایع چرم سازی و… باعث افزایش میزان فروش اسید اگزالیک در بازار های جهانی گردید. جالب است بدانید در سال 2016 بیشترین حجم خرید اسید اگزالیک مربوط به صنایع دارویی بوده است و انتظار می رود تا سال 2021 با رشد سالیانه 3.4% جایگاه خود را حفظ نماید.
خطرات:
پیش از شروع کار با این ماده شیمیایی در محیط های صنعتی و آزمایشگاهی لازم است برگه اطلاعات ایمنی(MSDS) آن را به دقت مطالعه کنید تا در صورت بروز هر پیشامدی آمادگی لازم را داشته باشید .این اسید در حالت خالص اشتعال پذیر است و در صورتی که در محیط گرم یا نزدیک حرارت باشد آتش می گیرد. در دسته ترکیبات خورنده قرار دارد و در تماس با پوست، چشم و یا بلعیدن آن امکان تحریک پوست، چشم و مسمومیت وجود دارد.
اثرات این ماده بر بدن انسان چیست؟
مصرف زیاد مواد غذایی حاوی اسید اگزالیک منجر به ایجاد سنگ کلیه می شود. به علت خاصیت کی لیت کنندگی ای که دارد از جذب کلسیم و آهن جلوگیری می کند. در صورت مصرف بالای مواد غذایی حاوی آن می تواند منجر به فقر آهن و مشکلات استخوان شود.
مرجع مقاله: