КИСЛОТА ИЗ МУРАВЬЁВ

Наука » Химия

В 1670 г. английский ботаник и зоолог Джон Рей (1627—1705) провёл необыч­ный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьев, налил воды, на­грел её до кипения и пропустил через сосуд струю горячего пара. Такой про­цесс химики называют перегонкой с па­ром и широко используют для выделе­ния и очистки многих органических соединений. После конденсации пара Рей получил водный раствор нового хи­мического соединения. Оно проявляло типичные свойства кислот, поэтому и было названо муравьиной кислотой (со­временное наименование — метановая). Названия солей и эфиров метановой кислоты — формиатов — также связаны с муравьями (лат. formica — «муравей»). Впоследствии энтомологи — специ­алисты по насекомым (от греч. «энтомон» — «насекомое» и «логос» — «уче­ние», «слово») определили, что у самок и рабочих муравьев в брюшках есть ядовитые железы, вырабатывающие ки­слоту. У лесного муравья её примерно 5 мг. Кислота служит насекомому ору­жием для зашиты и нападения. Вряд ли найдётся человек, который не испытал их укусов. Ощущение очень напомина­ет ожог крапивой, ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших во­лосках этого растения. Вонзаясь в ко­жу, они обламываются, а их содержи­мое болезненно обжигает.

Муравьиная кислота есть также в пчелином яде, сосновой хвое, гусени­цах шелкопряда, в небольших количе­ствах она найдена в различных фрук­тах, в органах, тканях, выделениях животных и человека. В XIX в. муравь­иную кислоту (в виде натриевой соли) получили искусственно действием оксида углерода(Н) на влажную щёлочь при повышенной температуре: NaOH+СО®HCOONa. И наоборот, под действием концентрированной серной кислоты муравьиная кислота распада­ется с выделением газа: НСООН®СО+Н2О. Эта реакция использу­ется в лаборатории для получения чистого СО. При сильном нагревании натриевой соли муравьиной кислоты — формиата натрия — идёт совсем дру­гая реакция: углеродные атомы двух молекул кислоты как бы сшиваются и образуется оксалат натрия — соль щавелевой кислоты: 2HCOONa®NaOOC—COONa2.

Важное отличие муравьиной кисло­ты от других карбоновых кислот в том, что она, как двуликий Янус, обладает од­новременно свойствами и кислоты, и альдегида: в её молекуле с одной «сто­роны» можно увидеть кислотную (карбо­ксильную) группу —СО—ОН, а с дру­гой — тот же атом углерода, входящий в состав альдегидной группы Н—СО— Поэтому муравьиная кислота восста­навливает серебро из его растворов — даёт реакцию «серебряного зеркала», ко­торая характерна для альдегидов, но не свойственна кислотам. В случае му­равьиной кислоты эта реакция, что тоже необычно, сопровождается выделением углекислого газа в результате окисления органической кислоты (муравьиной) до неорганической (угольной), которая не­устойчива и распадается: НСООН+[О]®НО—СО—ОН®СО22О.

Муравьиная кислота — самая про­стая и при этом сильная карбоновая ки­слота, она в десять раз сильнее уксус­ной. Когда немецкий химик Юстус Либих впервые получил безводную му­равьиную кислоту, оказалось, что это очень опасное соединение. При попа­дании на кожу оно не только жжёт, но и буквально растворяет её, оставляя трудно заживающие раны. Как вспоми­нал сотрудник Либиха Карл Фогт (1817—1895), у него на всю жизнь ос­тался шрам на руке — результат «экс­перимента», проведённого совместно с Либихом. И неудивительно — впослед­ствии обнаружилось, что безводная муравьиная кислота растворяет лаже капрон, найлон и прочие полимеры, ко­торые не берут разбавленные растворы других кислот и щелочей.

Неожиданное применение муравьи­ная кислота нашла при изготовлении так называемых тяжёлых жидкостей — вод­ных растворов, в которых не тонут да­же камни. Такие жидкости нужны гео­логам для разделения минералов по плотности. Растворяя металлический таллий в 90-процентном растворе му­равьиной кислоты, получают формиат таллия HCOOTl. Эта соль в твёрдом со­стоянии, может быть, и не рекордсмен по плотности, но её отличает исключи­тельно высокая растворимость: в 100 г воды при комнатной температуре мож­но растворить 0,5 кг (!) формиата тал­лия. У насыщенного водного раствора плотность изменяется от 3,40 г/см3 (при 20 °С) до 4,76 г/см3 (при 90 °С). Ещё большая плотность у раствора смеси формиата таллия и малоната таллия — соли малоновой кислоты СН2(СООТl)2. При растворении этих солей (в пропорции 1 : 1 по массе) в минимальном ко­личестве воды образуется жидкость с уникальной плотностью: 4,324 г/см3 при 20 °С, а при 95 °С плотность раствора можно довести и до 5,0 г/см3. В таком растворе плавают барит (тяжёлый шпат), кварц, корунд, малахит и даже гранит!

Муравьиная кислота обладает силь­ными бактерицидными свойствами. По­этому её водные растворы используют как пищевой консервант, а парами де­зинфицируют тару для продовольст­венных товаров (в том числе винные бочки), уничтожают пчелиных клешей. Слабый водно-спиртовой раствор му­равьиной кислоты (муравьиный спирт) применяют в медицине для растираний.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.