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Ameisensäure 75%, 1 l

Artikelnummer: CHEMI00140

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75% technisch, 1 l.

Eigenschaften:

Physikalische Eigenschaften:

Ameisensäure ist eine relativ instabile, farblose, klare und leicht flüchtige Flüssigkeit. Bei 8 °C erstarrt sie zu einem farblosen Feststoff; bei 100,7 °C siedet sie. Schmelz- und Siedepunkt liegen wesentlich höher als die von organischen Verbindungen mit ähnlichen molaren Massen (beispielsweise Propan), da beim Schmelzen und Sieden auch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den einzelnen Molekülen aufgebrochen werden müssen. Diese bestehen teilweise auch im gasförmigen Zustand weiter, weswegen Ameisensäure stark vom Verhalten eines idealen Gases abweicht. Mit Wasser bildet sie ein Azeotrop.

Die Ameisensäure hat eine Dichte von 1,22 g·cm−3 bei 20 °C. Zum Schmelzen der Ameisensäure werden 12,7 kJ/mol benötigt, zum Verdampfen 22,7 kJ/mol. Der Tripelpunkt liegt bei 8,3 °C und 0,0236 bar.

Ameisensäure riecht stark und stechend. Die Geruchsschwelle liegt bei 1 ml/m3. Mit Wasser, Ethanol sowie Glycol ist Ameisensäure in jedem Verhältnis mischbar. In den meisten anderen polaren organischen Stoffen ist sie ebenfalls löslich, in Kohlenwasserstoffen nur in geringen Mengen.

Die Säurekonstante (pKs-Wert) ist 3,77. Sie ist die stärkste unsubstituierte Monocarbonsäure. Zum Vergleich: Salzsäure hat einen pKs-Wert von −7, Schwefelsäure von −3.

Der Nachweis von Ameisensäuredämpfen (z. B. zur Ermittlung der Konzentrationen am Arbeitsplatz) kann mit Hilfe von Gasspürgeräten erfolgen. Ansonsten wird die Ameisensäure über ihre reduzierende Wirkung nachgewiesen, meist dadurch, dass sie eine ammoniakalische Silbernitratlösung zu Silber reduzieren kann.

Thermodynamische Eigenschaften:

Die Standardbildungsenthalpie ΔfH0liquid beträgt −424,72 kJ·mol−1, ΔfH0gas beträgt −378,6 kJ·mol−1.[14]

Die Standardentropie S0liquid ist 128,95 J·mol−1·K−1, S0gas 248,7 J·mol−1·K−1.

Die Wärmekapazität der Flüssigkeit wird mit 99,04 J·mol−1·K−1 (25 °C), die des Gases mit 45,7 J·mol−1·K−1 (25 °C) angegeben.

Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 2,00121, B = 515,000 K und C = −139,408 K im Temperaturbereich von 273,6 K bis 307,3 K

Chemische Eigenschaften:

In Anwesenheit von Sauerstoff verbrennt Ameisensäure zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Die Ameisensäure ist ein starkes Reduktionsmittel, da sie gleichzeitig einen Aldehyd darstellt (Hydroxyformaldehyd).

2 H C O O H + O 2 ⟶ 2 C O 2 + 2 H 2 O {displaystyle mathrm {2 HCOOH+O_{2}longrightarrow 2 CO_{2}+2 H_{2}O} } {mathrm {2 HCOOH+O_{2}longrightarrow 2 CO_{2}+2 H_{2}O}}
Ameisensäure verbrennt mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.

H C O O H ⟶ C O + H 2 O {displaystyle mathrm {HCOOHlongrightarrow CO+H_{2}O} } mathrm {HCOOHlongrightarrow CO+H_{2}O}
Ameisensäure zerfällt in Gegenwart von konz. Schwefelsäure zu Wasser und Kohlenstoffmonoxid.

H C O O H ⟶ C O 2 + H 2 {displaystyle mathrm {HCOOHlongrightarrow CO_{2}+H_{2}} } {mathrm {HCOOHlongrightarrow CO_{2}+H_{2}}}
Bei höheren Temperaturen und in Anwesenheit eines Katalysators (Platin, Palladium) zerfällt sie zu Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff.

Mit Metallen reagiert Ameisensäure zu Metallformiaten und Wasserstoff:

2 N a + 2 H C O O H ⟶ 2 H C O O N a + H 2 {displaystyle mathrm {2 Na+2 HCOOHlongrightarrow 2 HCOONa+H_{2}} } {mathrm {2 Na+2 HCOOHlongrightarrow 2 HCOONa+H_{2}}}
Natrium reagiert mit Ameisensäure unter Wasserstoffbildung zu Natriumformiat.

H C O O H + 3 O H − + 2 A g + ⟶ H C O 3 − + 2 A g + 2 H 2 O {displaystyle mathrm {HCOOH+3 OH^{-}+2 Ag^{+}longrightarrow HCO_{3}^{-}+2 Ag+2 H_{2}O} } {mathrm {HCOOH+3 OH^{-}+2 Ag^{+}longrightarrow HCO_{3}^{-}+2 Ag+2 H_{2}O}}
Ameisensäure reduziert Silberionen im Alkalischen.

Mit Alkoholen reagiert Ameisensäure in Anwesenheit eines Katalysators (meist Schwefelsäure) zu Wasser und Ameisensäurealkylestern.

H C O O H + C H 3 O H ⟶ H 2 O + H C O O C H 3 {displaystyle mathrm {HCOOH+CH_{3}OHlongrightarrow H_{2}O+HCOOCH_{3}} } {mathrm {HCOOH+CH_{3}OHlongrightarrow H_{2}O+HCOOCH_{3}}}
Ameisensäure reagiert mit Methanol zu Wasser und Ameisensäuremethylester.

Sicherheitstechnische Kenngrößen:

Ameisensäure gilt als eine entzündliche Flüssigkeit. Oberhalb des Flammpunktes können sich entzündliche Dampf-Luft-Gemische bilden. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei 45 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 10 Vol.-% (190 g/m3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 45,5 Vol.-% (865 g/m3) als obere Explosionsgrenze (OEG). Mit einer Normspaltweite von 1,76 mm wird sie der Explosionsgruppe IIA zugeordnet. Die Zündtemperatur beträgt 520 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T1.

Verwendung:

Ameisensäure wurde bis 1998 unter der E-Nummer E236 als Konservierungsmittel in Fisch-, Obst- und Gemüseprodukten verwendet, ist seitdem aber in der EU – im Gegensatz zur Schweiz – nicht mehr als Lebensmittelzusatzstoff zugelassen. Auch die verwandten Stoffe Natrium- und Calciumformiat sind nicht mehr als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen (E237 und E238). In der Medizin wird sie als Antirheumatikum sowie zur Behandlung von vulgären Warzen eingesetzt. Hierbei appliziert man eine gebrauchsfertige ameisensäurehaltige Lösung auf die Warze. In der Textil- und Lederindustrie verwendet man sie zum Beizen und Imprägnieren. Teilweise wird sie auch als Desinfektionsmittel (auch in sauren Reinigungsmitteln) verwendet. Gemäß der Einfuhrvorschriften der EU wird sie z. B. bei bestimmten Gütern aus dem EU-Ausland eingesetzt, um die Ausbreitung von Tierseuchen zu verhindern. Sie tötet zudem Bakterien gut ab. In der chemischen Industrie wird sie zur Neutralisation von alkalischen Reaktionsgemischen genutzt. In der Elektronikproduktion wird Ameisensäure als Reduktionsmittel beim Lötprozess verwendet. Sie wird industriell zur Entkalkung von Kühlwassersystemen eingesetzt, da das entstehende Abwasser nur das unschädliche Calciumformiat mit geringem CSB-Wert aufweist.

Imker benutzen sie zur Behandlung der Bienen gegen die Varroamilbe. In der Genetik kann man Ameisensäure in Verbindung mit dem Enzym AP-Endonuclease nutzen, um zufällig Insertionsmutanten herzustellen, die sogenannte In-Vitro-Mutagenese. In der Kunststoffindustrie wird sie zum Verkleben von Polyamid-Kunststoffen verwendet.

Konzentrierte Ameisensäure wird zum Säubern von Rohedelsteinen benutzt, da sie Kalkstein und andere Verunreinigungen stark angreift und so den Edelstein freilegt, ohne dass dieser beschädigt wird. Dieses Reinigungsverfahren sollte nur bei säurebeständigen Edelsteinen angewandt werden.

Experimentell gelang Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Katalyse die katalytische Freisetzung von Wasserstoff aus Ameisensäure auch bei Raumtemperatur. Dieser Wasserstoff könnte z. B. in Brennstoffzellen zu Strom umgewandelt werden. Diese Möglichkeit soll zur kleinräumigen Speicherung von Energie genutzt werden. Die direkte Bildungsreaktion von Ameisensäure aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid ist thermodynamisch jedoch stark limitiert und die Effizienz entsprechender Prozesse daher eher niedrig.

Gesundheitsgefahren:

Ameisensäure kann vom Körper abgebaut werden. Der direkte Kontakt mit Ameisensäure oder konzentrierten Dämpfen reizt die Atemwege und Augen. Bei Konzentrationen über zehn Prozent führt der Hautkontakt zu schweren Verätzungen und Blasen. Bei dauerhafter Aussetzung kann sie Hautallergien, in extrem hohen Dosen auch neben Verätzungen und Nekrosen an Mund- und Rachenschleimhaut, der Speiseröhre und dem Magen-Darm-Trakt Azidose, Bewusstlosigkeit, Blutdruckabfall, Schädigung von Blut, Leber und Niere sowie Lungenentzündung und Schäden am Herz hervorrufen.

Beim Zerfall von Ameisensäure kann das Atemgift Kohlenmonoxid entstehen. Die Säure muss an einem gut belüfteten, kühlen Ort aufbewahrt werden. Behälter, in denen Ameisensäure gelagert wird, müssen außerdem mit einer Druckausgleichverschraubung verschlossen werden, da die beim Zerfall gebildeten Gase einen Überdruck erzeugen können.
Quelle: Wikipedia

Ameisensäure 75%, 1 l

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