草酸 -基本信息

CAS144-62-7
EINECS205-634-3
化学式C2H2O4
分子量90.0355
inchiInChI=1/C2H2O4/c3-1(4)2(5)6/h(H,3,4)(H,5,6)/p-2
熔点189-191℃
沸点365.1°C at 760 mmHg
闪点188.8°C
水溶性90 g/L (20℃)
蒸汽压2.51E-06mmHg at 25°C
物化性质
性状 无色透明结晶。
熔点 101-102℃
相对密度 1.653
溶解性 易溶于乙醇,溶于水,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。
常见的草酸通常含有两分子的结晶水(H2C2O4·2H2O,CAS号为6153-56-6)。
产品用途主要用作还原剂和漂白剂,印染工业的媒染剂,亦用于提炼稀有金属,合成各种草酸酯、草酸盐和草酰胺等
危险品标志Xn - 有害物品
风险术语R21/22 - 皮肤接触及吞食有害。
安全术语S24/25 - 避免与皮肤和眼睛接触。
危险品运输编号UN 3261
上游原料淀粉 古龙酸 甲酸钠 焦炭 硫酸 氢氧化钠 烧碱 碳酸铅 硝酸 乙二醇 玉米淀粉
下游产品氧化钴 氧化钪 稀土氧化物 乙醛酸 草酸二甲酯 草酸二乙酯 草酸二丁酯 乙二酰氯 1,4-苯二酚 草酸钠 草酸钾 草酸氢钾 草酸镍 草酸铵 草酸高铁铵

草酸 -简介

开放数据待核验数据
草酸一般是无色透明结晶,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。在工业中有重要作用,草酸可以除锈。草酸遍布于自然界,常以草酸盐形式存在于植物中,几乎所有的植物都含有草酸钙。草酸对人体有害,会使人体内的酸碱度失去平衡,影响儿童的发育。研究发现百多种植物富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。

草酸 -性质

开放数据可信数据
无色透明晶体,常含两分子结晶水。当加热到98~100℃时,草酸水合物即失去结晶水。无水草酸是具有潮解性的无色、无臭固体,有菱形和单斜晶形两种结晶形态。在室温下,菱形的草酸晶体在热力学上是稳定的,而单斜晶形的草酸晶体是热力学亚稳态。菱形草酸晶体的熔点和密度比单斜晶形草酸略高。无水草酸熔点189.5℃(分解)。157℃开始部分分解I当加速加热,草酸全部分解时生成甲酸、一氧化碳和水。易溶于水和醇,微溶于乙醚,不溶于苯、氯仿和石油醚。遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。加热分解产生毒性气体。

草酸 -物化性质

开放数据待核验数据
酸性
乙二酸的酸性比醋酸强,可以使碳酸钠(Na2CO3)分解。乙二酸的一级电离常数5.6×10-2,二级电离常数1.5×10-4。
不稳定性
乙二酸受热分解有CO、CO2和H2O生成。
HOOC-COOH → CO + CO2+ H2O
实验室可以用这个反应制取CO。
还原性
乙二酸有很强的还原性,能被氧化剂氧化成CO2。乙二酸可以使KMnO4褪色,这个反应可以用来滴定KMnO4浓度,可以洗去溅在布条上的墨水迹。
酯化反应
乙二酸可以跟醇反应生成酯。比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。
草酸的电离
尽管是一种羧基酸,草酸相对来说是一种强酸:

草酸 -制法

开放数据可信数据
将炉煤气精制加压,与氢氧化钠溶液在一定温度下逆流接触,生成甲酸钠。甲酸钠水溶液经蒸发浓缩,离心分离而得到甲酸钠结晶。将甲酸钠在煅烧炉中转化为草酸钠,经水洗、过滤除去碳酸钠后,加入消石灰反应。生成的草酸钙滤出并用硫酸分解。滤出硫酸钙,所得草酸结晶用重结晶法精制。或者用含30%~40%硫酸和20%~25%硝酸的混合液及五氧化二钒催化剂,在一定温度和压力下氧化乙二醇制得。也可以葡萄糖、蔗糖、淀粉、糊精和糖浆等碳水化合物为原料,在钒催化剂存在下,通过硝酸一硫酸氧化而制得草酸。粗品用母液和热水再溶解,经脱脂、分离、过滤和重结晶制得。

草酸 -用途

开放数据待核验数据
草酸又名乙二酸,是最简单的二元酸。广泛存在于自然界中,特别是植物中,例如草本植物、大黄属植物、酢浆草、菠菜等,并常以钾盐的形式存在。在人或肉食动物的尿中,草酸以钙盐或草尿酸的形式存在,草酸钙是尿道结石的主要成分。
草酸分子中两个羧基直接相连,具有一些特殊性质,例如,草酸具有还原性,可使高锰酸钾还原成二价锰,这一反应在定量分析中被用作测定高锰酸钾浓度的方法;草酸还可用作纤维、油脂和制革工业的漂白剂,也是利用它的还原性。
草酸受热发生脱羧脱水,生成二氧化碳、一氧化碳和水。实验室可以利用草酸受热分解来制取一氧化碳气体。
草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。草酸可作铁锈、墨水迹的清洗剂和金属抛光剂。草酸可以除锈,到卖化学试剂的店里买一瓶草酸,取一些,用温水配成的溶液在锈渍上擦。卖草酸的店里,一般还卖些医药器械,玻璃仪器。
草酸锑可作媒染剂,草酸铁铵是印制蓝图的药剂。

草酸 -用途

开放数据可信数据
主要用作还原剂和漂白剂,印染工业的媒染剂,亦用于提炼稀有金属,合成各种草酸酯、草酸盐和草酰铵等。

草酸 -制备

开放数据待核验数据
草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
从前工业上用木屑和强碱在240~250℃共熔,首先制取草酸盐,再经酸化即得草酸。后来,采用甲酸钠脱氢法生产草酸。工业上取一氧化碳(如黄磷生产尾气)经苛性钠吸收后,制得甲酸钠,后者在380℃下脱氢得到草酸钠,再经石灰、硫酸处理,制成草酸。反应式为:
CO+NaOH→HCOONa2HCOONa→(COONa)2+H2(COONa)2+Ca(OH)2→(COO)2Ca+2NaOH(COO)2Ca+H2SO4→(COOH)2CaSO4
现代工业则主要采用下列三种方法制取。
碳水化合物氧化法
淀粉、葡萄糖、糊精和糖蜜等用硝酸在73~80℃下氧化可得草酸。以淀粉为例,纯度为85%(质量)的淀粉被分散于含草酸10%(质量)的水溶液中或其他中间产物的母液中,加热加酸,回流6h,先获得中间产物葡萄糖,再于63℃下加入硝酸和铁-钒催化剂,进一步水解,反应完毕后经精制即得草酸,收率约为63%~65%。此法目前只有美国联合化学公司仍在采用。
乙二醇氧化法
为70年代日本三菱瓦斯化学公司所开发。其氧化工艺与淀粉氧化法很相似,首先将浓乙二醇水溶液加热至60℃,然后在强烈搅拌下加入硝酸(或硝酸与硫酸的混酸),在57~60℃,常压或加压下进行反应。当转化至80%~85%时再升温至77℃继续氧化,每批总计反应时间约10~12h。产物经冷却、 结晶、过滤即得纯度为99.9%的草酸,收率90%以上。1kg乙二醇耗硝酸(100%计)2.6kg。
丙烯氧化法
为70年代法国罗纳-普朗克公司所开发。过程分两步进行,首先丙烯被硝酸氧化生成α-硝酸乳酸酯,然后进一步催化氧化得草酸。以丙烯计收率达90%,过程中硝酸分解生成的氮的氧化物经回收可循环使用。反应物经蒸馏除去水,再经结晶和离心分离得工业级草酸二水化合物。

草酸 -安全性

开放数据可信数据
5%溶液(二水物)大鼠经口LD50:9.5mL/kg。该品具有强烈刺激性和腐蚀性。其粉尘或浓溶液可导致皮肤、眼或黏膜的严重损害。具有较强毒性和腐蚀性。草酸对人的最低致死量为71mg/kg,对成年人的致死量为15~30g。人若口服5g草酸及草酸即发生胃肠道炎、虚脱、抽搐和休克等症状以至死亡。吸入草酸蒸气发生慢性中毒者,有极度虚弱、鼻黏膜溃疡、咳嗽、全身疼痛、呕吐及体重减轻等症状并在尿中出现蛋白。草酸在空气中的允许含量为1g/m3。工作人员应作好防护。贮存温度一般不超过40℃。储存于阴凉、通风仓库内。远离火种、热源。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂、碱类分开存放。

草酸 -营养和危害

开放数据待核验数据
危害性
草酸在人体内不容易被氧化分解掉,经代谢作用后形成的产物,属于酸性物质,可导致人体内酸碱度失去平衡,吃得过多还会中毒。 而且草酸在人体内如果遇上钙和锌便生成草酸钙和草酸锌,不易吸收而排出体外。儿童生长发育需要大量的钙和锌,如果体内缺乏钙和锌,不仅可导致骨骼、牙齿发育不良,而且还会影响智力发育。
营养
我们每天都通过许多不同渠道摄入草酸,草酸在很多食品中都有少量存在,而在少数食品中含量很高。可可就属于含量最高的食品之一,每100克可可中含有500毫克草酸;绿色蔬菜中的草酸含量一般很高,每100克菠菜含600毫克,大黄含500毫克,甜菜、花生、茶中也有较多的草酸。平均一个人一天大约摄入150毫克草酸,而草酸的致死剂量是1500毫克左右。
毒理学
急性毒性:大鼠经口LD50:7500 mg/kg;小鼠腹腔LC50:270 mg/kg;刺激数据:皮肤- 兔子 500 毫克/ 24小时 轻度; 眼- 兔子 0.25 毫克/ 24小时 重度有腐蚀性,对皮肤和黏膜有刺激性,吸入蒸气、粉尘会引起中毒,吞入后引起肠胃炎、呕吐、腹泻等症状。成人最低致死量为71 mg/kg。
生态学数据该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。该品具有强烈刺激性和腐蚀性。其粉尘或浓溶液可导致皮肤、眼或黏膜的严重损害。具有较强毒性和腐蚀性。草酸对人的最低致死量为71mg/kg,对成年人的致死量为15~30g。人若口服5g草酸及草酸即发生胃肠道炎、虚脱、抽搐和休克等症状以至死亡。吸入草酸蒸气发生慢性中毒者,有极度虚弱、鼻黏膜溃疡、咳嗽、全身疼痛、呕吐及体重减轻等症状并在尿中出现蛋白。

草酸 -相关参数

开放数据待核验数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):-0.3
2、氢键供体数量:2
3、氢键受体数量:4
4、可旋转化学键数量:1
5、拓扑分子极性表面积(TPSA):74.6
6、重原子数量:6
7、表面电荷:0
8、复杂度:71.5
9、同位素原子数量:0
10、确定原子立构中心数量:0
11、不确定原子立构中心数量:0
12、确定化学键立构中心数量:0
13、不确定化学键立构中心数量:0
14、共价键单元数量:1
15、摩尔体积(m3/mol):50.8
16、等张比容(90.2K):155.3
17、表面张力(dyne/cm):87.3
18、极化率(10-24cm3):5.72
19、摩尔折射率:14.44

草酸 -具体用途

开放数据待核验数据
络合剂、掩蔽剂、沉淀剂、还原剂。分析中用以检定和测定铍、钙、铬、金、锰、锶、钍等金属离子。显微微晶分析检验钠和其他元素。沉淀钙、镁、钍和稀土元素。校准高锰酸钾和硫酸铈溶液的标准溶液。漂白剂。助染剂。也可用来除去衣服上的铁锈建筑行业在涂刷外墙涂料前、由于墙面碱性较强应先涂刷草酸除碱。
医药工业用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、冰片、维生素B12、苯巴比妥等药物。印染工业用作显色助染剂、漂白剂、医药中间体。塑料工业用于生产聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料。
用作酚醛树脂合成的催化剂,催化反应温和,过程比较平稳,持续时间最长。草酸丙酮溶液能催化环氧树脂固化反应,缩短固化时间。也用作合成脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的pH值调节剂。还可加入聚乙烯醇缩甲醛水溶性胶黏剂中提高干燥速度和粘接强度。亦用作脲醛树脂的固化剂、金属离子螯合剂。可用作KMnO4氧化剂制备淀粉胶黏剂的促进剂,加快氧化速度,缩短反应时间。
作漂白剂
草酸主要用作还原剂和漂白剂,用于生产抗菌素和冰片等药物以及提炼稀有金属的溶剂、染料还原剂、鞣革剂等。
草酸还可用于钴-钼-铝催化剂的生产、金属和大理石的清洗及纺织品的漂白。
用于金属表面清洗和处理,稀土元素提取、纺织印染、皮革加工、催化剂制备等。
作还原剂
在有机合成工业主要用于生产对苯二酚、季戊四醇、草酸钴、草酸镍、没食子酸等化工产品。
塑料工业用于生产聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料、漆片等。
染料工业用于制造盐基品绿等。
印染工业可代替乙酸,用作色素染料的显色助染剂、漂白剂。
医药工业用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、麻黄素。
此外,草酸还可用于合成各种草酸酯、草酸盐和草酰胺等产品,而以草酸二乙酯及草酸钠、草酸钙等产量最大。
作媒染剂
草酸锑可作媒染剂,草酸铁铵是印制蓝图的药剂。
除锈功能
草酸可用来除锈。不过使用时要小心,草酸对不锈钢有较强的腐蚀性。浓度高的草酸也容易腐蚀手。并且生成的酸式草酸盐溶解度很大,但有一定毒性。使用时,不要吃或喝就行了。 皮肤接触草酸后,应及时用水清洗。
方法
到卖化学试剂的店里买一瓶草酸,取一些,用温水配成溶液,涂在锈渍上擦拭。然后用金相砂纸擦,最后喷涂油漆。卖草酸的店里一般还卖些医药器械,玻璃仪器。

草酸 -毒性

开放数据待核验数据
草酸学名乙二酸,化学式HOOC-COOH。