اسید فرمیک

اسید فرمیک

اسید فرمیک، که با نام‌های اسید متانوئیک، جوهر مورچه و اسید فرمی نیز شناخته می‌شود، یکی از ساده‌ترین و مهم‌ترین اسیدهای آلی است. این اسید یکی از ساده‌ترین و پر استفاده‌ترین اسیدهای آلی است که در طبیعت به‌ویژه در زنبوران عسل و برخی گیاهان یافت می‌شود.
این اسید دارای یک گروه کربوکسیل (-COOH) است که به یک اتم کربن متصل است. ساختار آن به‌صورت زیر است:

در واقع پیوندهای C-O و O-H در این ترکیب دارای قطبیت هستند که به این اسید خاصیت اسیدی می‌دهند. این اسید با ساختار ساده و پیوندهای کووالانسی متنوع، یک ماده شیمیایی بسیار مهم در طبیعت و صنایع مختلف به شمار می‌رود. 

مشخصات عمومی و فنی اسید فرمیک

در جدول زیر اصلی‌ترین و مهم‌ترین مشخصات عمومی و فنی این ماده شیمیایی نمایش داده شده است.

خصوصیات  فیزیکی و شیمیایی اسید فرمیک

 اسید فرمیک در دسته بندی اسیدها به عنوان یک اسید ضعیف است که در واکنش‌های شیمیایی به‌عنوان یک اسید قوی عمل می‌کند. همچنین این ترکیب می‌تواند با بازها واکنش دهد و نمک‌های فرمات را تشکیل دهد. این اسید به راحتی اکسید می‌شود و می‌تواند به دی‌اکسید کربن و آب تبدیل شود. مهم‌ترین خصوصیت فیزیکی این ترکیب بوی تند آن است.

روش تولید اسید فرمیک

چندین روش برای تولید اسید فرمیک وجود دارد که شامل موارد زیر است:

• تولید از متیل فرمات: در واقع این واکنش در دو مرحله صورت می‌گیرد. در مرحله اول،  مطابق واکنش زیر متانول (CH3OH) با گاز مونو ‌اکسید کربن (CO) تحت فشار و دما واکنش می‌دهد. این واکنش معمولاً با حضور کاتالیست‌هایی مانند فسفوریل کلراید یا ترکیبات دیگر صورت می‌گیرد. 

CH3OH + CO → HCO2CH3

در طی واکنش فوق متیل فرمات تولید می‌شود که در مرحله دوم این ترکیب، مطابق واکنش زیر موجب تولید این اسید می‌شود.

HCO2CH3 + H2O → HCOOH + CH3OH

• اکسیداسیون گلوکز: قندهایی نظیر گلوکز و دیگر قندها را می‌توان با استفاده از اکسیدکننده‌هایی مانند اسید نیتریک، اکسید کرد. این فرآیند منجر به تولید اسید فرمیک می‌شود.
• تخمیر: در فرآیند تخمیر، باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها مواد آلی (مانند قندها) را تجزیه می‌کنند و اسید فرمیک تولید می‌شود. این فرایند غالبا در محیط‌های طبیعی و صنایع بیوتکنولوژی کاربرد دارد.
• واکنش گازات بین غلظت‌های مختلف CO و H2: طی واکنش شیمیایی میان گاز مونوکسید کربن با گاز هیدروژن اسید فرمیک تولید می‌شود. این واکنش معمولاً با دما و فشار بالا و در حضور کاتالیست‌هایی مانند فلزات نقره‌ای انجام می‌شود.
• تولید در طبیعت: این اسید به‌طور طبیعی در بدن زنبوران عسل و برخی گیاهان تولید می‌شود.

انواع اسید فرمیک و کاربردهای آن

این ماده شیمیایی دارای دسته بندی‌های متفاوتی است. در این بخش به رایج‌ترین انواع موجود این ترکیب پرداخته شده است.

1. اسید فرمیک خالص: این نوع اسید دارای خلوص ۹۹-۹۸ درصدی هستند و به عنوان محلول در آب یا در حالت خالص مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب شیمیایی خالص کاربردهای زیادی در آزمایشگاه‌ها و صنایع دارد.
2. محلول‌های رقیق‌شده: اسید فرمیک در غلظت‌های مختلف رقیق شده و به عنوان محلول‌های ۵% و ۱۰% یا دیگر درصدها استفاده می‌شود. این محلول‌ها برای کاربردهای خاص، از جمله در صنعت غذایی و پزشکی مناسب هستند.
3. اسید فرمیک صنعتی: این نوع حاصل از اسید فرمیک معمولاً در درجه‌های خلوص پایین‌تر (۸۵%) تولید می‌شود و برای کارهای صنعتی، مانند تصفیه آب و تولید مواد شیمیایی دیگر به کار می‌رود.

کاربرد عمومی اسید فرمیک

برخی از مهم‌ترین کاربردهای اسید فرمیک شامل موارد زیر است:

1. صنعت کشاورزی: از این اسید به عنوان یک ماده شیمیایی در تولید برخی حشره‌کش‌ها و علف‌کش‌ها استفاده می‌شود. همچنین این ترکیب به عنوان یک ضدعفونی‌کننده برای کنترل آفات و میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های زراعی کاربرد دارد.
2. صنعت غذایی: از این اسید در صنایع غذایی به عنوان نگه‌دارنده در برخی محصولات غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد مهم دیگر این ترکیب به عنوان یک تنظیم‌کننده pH در تولید مواد غذایی است.
3. صنعت نساجی و چرم: در فرآیند رنگ آمیزی و دباغی پوست برای بهبود کیفیت و دوام چرم  از اسید فرمیک استفاده می‌شود.
4. صنعت شیمیایی: این اسید به عنوان ماده اولیه در تولید ترکیبات شیمیایی دیگر مانند فرمات‌ها، استرها و آمیدها کاربرد دارد. همچنین این ترکیب  با کاهش pH در برخی فرآیندهای شیمیایی به فرایند خنثی سازی کمک شایانی می‌کند. در برخی واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای صنعتی اسید فرمیک به عنوان حلال مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. صنعت داروسازی: این اسید به عنوان واکنش‌دهنده در تولید داروها و ترکیبات دارویی مختلف به کار می‌رود. همچنین در برخی مطالعات بیوشیمیایی و فارماکولوژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
6. اسید فرمیک در زنبورداری: کنه واریو یکی از بزرگترین تهدیدات اساسی صنعت پرورش زنبور یا زنبور داری است. اسید فرمیک یکی از موثرترین گزینه‌ها برای کنترل این کنه است. این اسید با نفوذ به بدن کنه‌ها و تاثیر بر سیستم تنفسی آن‌ها، کمک می‌کند تا جمعیت آن‌ها کنترل شود. علاوه بر این اسید خاصیت ضدعفونی‌کننده و ضد باکتریایی قویی دارد و برای جلوگیری از پراکندگی عفونت‌ها و بیماری‌ها در کلنی‌های زنبور استفاده بسیاری دارد.

نکات ایمنی اسید فرمیک

این اسید یک ماده شیمیایی بسیار خورنده و سمی است و هنگام کار با آن باید نکات ایمنی ویژه‌ای رعایت شود. این اسید باید دور از منابع حرارتی و شعله‌های باز نگهداری شود و همانند سایر اسیدها استفاده از ملزوماتی نظیر ماسک و عینک الزامی است.

نحوه نگهداری اسید فرمیک

این اسید باید در ظروف شیمیایی مقاوم به خوردگی (عموماً شیشه‌ای، پلی‌اتیلنی یا فولادی ضد زنگ) نگه داری شود. محل نگهداری این اسید باید مکانی تاریک و خنک باشد (در دمای مناسب و زیر ۲۵ درجه سانتی‌گراد تا از تجزیه آن جلوگیری شود.

خرید و قیمت اسید فرمیک

قیمت اسید فرمیک بسته به خلوص متفاوت است. به طور کلی، قیمت این ماده در بازار داخلی ایران معمولاً بین ۱۵۰,۰۰۰ تا ۵۰۰,۰۰۰ تومان متغیر است. قیمت این سید در بازار جهانی بین ۱.۵ تا ۴ دلار متغیر است.

معرفی برندهای مختلف اسید فرمیک

اسید فرمیک با کیفیت‌های متفاوت تولید و عرضه می‌شود. برخی از مهم‌ترین برندهای خارجی و داخلی عبارتند از سیگما آلدریچ، مرک، فلوکا، نوترون، قطران شیمی، دکتر مجللی، شرکت شیمیایی رازی و شرکت صنایع شیمیایی و پتروشیمی زاگرس.
علی رغم قیمت بالای اسیدهای برند مرک با توجه به خلوص و کیفیت مواد شیمیایی این برند، خرید این اسید از برند مرک توصیه می‌شود.

اسید فرمیک ایرانی و کاربرد آن

اسید فرمیک ساخت ایران به عنوان یک ماده کارآمد به علت برخوداری از  خلوص و کیفیت بالا، در بازارهای داخلی و بین‌المللی شهرت بالایی پیدا کرده است و به نام اسید فرمیک ایرانی شناخته شده است. این اسید ایرانی به‌خاطر ماهیت شیمیایی خود، با بسیاری از حلال‌ها و مایعات دیگر به‌خوبی ترکیب می‌شود.
اسید فرمیک ایرانی در صنایع مختلفی مانند کشاورزی، غذایی، نساجی و داروسازی کاربرد دارد.