معادله یونش فرمیک اسید چیست؟

معادله یونش اسید فرمیک را می توان برای محلول آبی اسید فرمیک نوشت. زیرا این اسید در آب به یون های سازنده خود یعنی H⁺ و HCOO^– شکسته می شود. اسید فرمیک اسیدی با قدرت اسیدی ضعیف بوده و معادله یونش آن به صورت یک معادله دو طرفه نوشته می شود. اسید فرمیک در دسته ی اسیدهای کربوکسیلیک بوده و ساده ترین آن هاست. به اسید فرمیک جوهر مورچه نیز گفته می شود و کاربرد زیادی دارد.

به عنوان مثال از این اسید در غذای دام به عنوان نگهدارنده و آنتی باکتریال استفاده می شود. این اسید را می توان در بازارهای اینترنتی و مراکز فروش حضوری تهیه کرد. قیمت خرید و فروش اسید فرمیک در بازار ایران در نمایندگی های مختلف آن متفاوت است. این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک، به بررسی معادله یونش فرمیک اسید می پردازد.

خواص و ویژگی های اسید فرمیک

اسید فرمیک ترکیبی شیمیای قابل انحلال در آب و حلال های قطبی است. این اسید در هیدروکربن ها نیز تا حدی قابل انحلال است. اسید فرمیک در فاز گازی و همچنین در هیدروکربن ها با پیوندهای هیدروژنی، دیمر تشکیل می دهند. شبکه نامحدودی از مولکول های اسید فرمیک با پیوندهای هیدروژنی در حالت مایع و جامد، تشکیل می شود. اسید فرمیک با گرما تجزیه شده و مونوکسید کربن ایجاد می کند. کاهش اسید فرمیک به راحتی انجام شده و فرمالدهید تشکیل می شود. اسیدهای کربوکسیلیک بزرگتر در نتیجه ی واکنش کخ که حاصل ترکیب اسید سولفوریک و هیدروفلوئوریک اسید است، حاصل می شود.

واردات اسید فرمیک توسط شرکت های مختلفی از کشورهای تولید کننده این اسید صورت می گیرد. کشورهایی مانند سوئد و چین تولید کننده این اسید است و با توجه به نوع کشور تولید کننده، قیمت فروش اسید فرمیک متفاوت است. میزان PH اسید فرمیک بین ۲ تا ۳ بوده و می تواند به عنوان نگهدارنده در غذای دام ها استفاده شود.

معادله یونش فرمیک اسید

با کمک ثابت تفکیک می توان قدرت کمی یک اسید را اندازه گیری کرد. ثابت تفکیک اسید را با K نشان می دهند. زیرا یک اسید در آب تفکیک به یون های تشکیل دهنده خود تفکیک شده و با میزان تفکیک آن می توان قدرت اسیدی را تعیین کرد. اسید فرمیک نیز در آب به یون های تشکیل دهنده خود یعنی H⁺ و HCOO^– تفکیک می شود. اما به دلیل ضعیف بودن این اسید، تفکیک به میزان کمی صورت می گیرد.

K = [H_۳O⁺][A^–] / [H_۲O][HA]

به جهت ثابت بودن حاصل ضرب ثابت تفکیک در غلظت آب، معادله یونش فرمیک اسید (K_a ) به صورت زیر نوشته می شود.

K_a = K[H_۲O] = [H3O⁺][A^–] / [HA]

مقدار ثابت یونش برای این اسید برابر با ۷۸.۱ ͯ ۱۰^-۴ است.

تولید اسید فرمیک

برای کاربرد اسید فرمیک در موارد مختلف، باید این محصول را از فروشگاه های معتبر تهیه کرد تا محصولی باکیفیت خریداری شود. قیمت خرید و فروش اسید فرمیک با برندهای معتبر با انواع دیگری که در بازار وجود دارد فرق می کند. یکی از راه های رسیدن به اسید فرمیک باکیفیت، استفاده از مواد اولیه مرغوب توسط کارخانه تولید کننده است.

یکی از روش هایی که برای تولید اسید فرمیک به کار می رود، استفاده از مونوکسید کربن با الکلی مانند متانول است. این واکنش باید در حضور کاتالیزور صورت گرفته و محصول واکنش، استر اسید فرمیک خواهد بود.

متیل فرمات به عنوان یکی از مشتقات اسید فرمیک، در نتیجه ی ترکیب متانول با مونوکسید کربن در حضور یک باز قوی است. دمای انجام این واکنش، ۸۰ درجه سانتی گراد بوده و این واکنش در فشار ۴۰ اتمسفر به وقوع می پیوندد. سپس متیل فرمات هیدرولیز شده و اسید فرمیک حاصل می شود.

یکی دیگر از روش های تولید این اسید، گرم کردن اسید اگزالیک در گلیسرول بدون آب و استخراج آن با کمک تقطیر بخار آب است. گلیسرول در این واکنش در نقش کاتالیزور بوده و با حرارت دادن واکنش تا دماهای بالا، آلیل الکل حاصل می شود.

اکر اسید اتیل ایزونیتریل را با کمک محلول هیدروکلراید هیدرولیز کنیم، اسید فرمیک تولید می شود.