Kyselina mravenčí je organická chemická sloučenina, nejjednodušší karboxylová kyselina s jedním atomem uhlíku. V přírodě se běžně vyskytuje, dokonce i v mravenčím jedu (odtud jeho název). Sloučenina je žíravá a žíravá a je vysoce těkavá. Tato chemická sloučenina má charakteristický štiplavý zápach a je to bezbarvá nebo mírně nažloutlá kapalina. Kyselinu mravenčí objevil a poprvé popsal anglický přírodovědec John Ray, který ji objevil v mravenčím jedu (odtud obecný název). Sloučenina může být také vyrobena synteticky, díky čemuž je široce používána v různých průmyslových odvětvích. Pokud potřebujete koupit kyselinu mravenčí, je k dispozici ve specializovaných obchodech a online.
Dnes se tato látka vyrábí hlavně reakcí oxidu uhelnatého a metanolu:
CH3OH + CO → HCOOCH 3
HCOOCH3 + H2 ⇄ HCOOH + CH3OH
Jak vidíte, proces se skládá ze dvou kroků. Nejprve se získá methylformiát (reakce se provádí při 80 °C a tlaku 40-45 atm). Výsledný ester se poté hydrolyzuje na kyselinu a alkohol.
Další (nejstarší) metodou syntézy kyseliny mravenčí je reakce oxidu uhelnatého s hydroxidem sodným s následným okyselením reakčních produktů koncentrovanou kyselinou sírovou:
NaOH + CO → HCOONa
2HCOONa + H2SO4 → 2HCOOH + Na2S4
Kyselina mravenčí je také vedlejším produktem syntézy kyseliny octové.
Kyselina mravenčí – charakteristika
Kyselina mravenčí je bezbarvá kapalina se štiplavým zápachem a korozivními vlastnostmi. Bod tání je 8,6 °C a bod varu je asi 100 °C. Velmi dobře rozpustný ve vodě, benzínu a etylalkoholu. V průmyslu je široce používán zejména díky následujícím vlastnostem:
- schopnost urychlit korozi kovových prvků;
- dobrá vodivost elektrického proudu;
- fungicidní a baktericidní vlastnosti.
Díky svým agresivním vlastnostem vyvolává přímý kontakt s tkáněmi lidského těla těžké alergické reakce a řadu dalších nežádoucích účinků. Nejjednodušším příkladem je mravenčí kousnutí, které i přes průnik malého množství této kyseliny do kůže vždy způsobí bolest a pálení.
Kyselina mravenčí v přírodě
Na Zemi se kyselina mravenčí vyskytuje pouze ve zvířatech a rostlinách a v malém množství v lidském těle – nikoli však v čisté formě.
V lidském těle vzniká kyselina mravenčí společně s formaldehydem při metabolismu metanolu. Kyselina mravenčí je snadno biologicky odbouratelná.
Za prvé, kyselina mravenčí se nachází v jedu a organismech mravenců. Kromě toho se nachází v jedu jiného hmyzu (například včel), stejně jako v rostlinách (například v chlupech kopřiv). Jeho hlavním úkolem v přírodě je chránit organismy, ve kterých se vyskytuje, před škůdci nebo jinými organismy, které pro ně mohou představovat hrozbu.
Kyselina mravenčí – aplikace
Kyselina mravenčí se vyrábí v masovém měřítku třemi různými reakcemi:
- reakce oxidu uhelnatého s hydroxidem sodným, prováděná při zvýšené teplotě a tlaku. Na konci procesu se směs obohatí koncentrovanou kyselinou sírovou;
- reakce oxidu uhelnatého s methanolem, která se provádí v kapalné fázi při teplotě 80 °C. Metoda je však složitější;
- oxidace uhlovodíků.
Existuje několik dalších možných reakcí, které produkují kyselinu mravenčí, ale nejsou tak účinné.
V průmyslu najde tato sloučenina následující aplikace:
- složka čisticích a opalovacích prostředků;
- přípravek na čištění potrubí a jiných prvků vodovodních a kanalizačních nebo průmyslových zařízení;
- produkt podporující barvení látek v textilním průmyslu;
- regulátor pH v různých chemikáliích a léčivech;
- činidlo v laboratoři;
- přísada do maziva;
- složka fungicidních přípravků, například v zemědělství a zahradnictví;
- potravinářská přísada s konzervačním účinkem (označená jako E236).
Kyselina mravenčí slouží také jako spolehlivý spojenec v boji za záchranu včel. Jelikož je vysoce účinný jako protijed proti roztočům, výrazně snižuje jejich škodlivé účinky na včely. Včelaři umně využívají antibakteriálních vlastností této kyseliny ve svůj prospěch, zajišťující úhyn roztočů při použití kyseliny mravenčí.
Použití v medicíně
Kyselina hraje důležitou roli i v medicíně: zde ji lze použít jako lék s protizánětlivými a analgetickými účinky. Kromě toho se používá i k zevní léčbě onemocnění svalů a kloubů, protože podporuje krevní oběh.
Kyselina mravenčí byla dříve široce používána k léčbě virových bradavic kvůli jejímu žíravému účinku v koncentracích od 10 % do 90 %. V současnosti je však tato metoda již považována za překonanou a upouští se od ní pro možnost vzniku dermatitidy, riziko kauterizace a pravděpodobnost rozvoje nekrózy s následným zjizvením. Některé léky s kyselinou mravenčí jsou však stále volně prodejné v lékárnách.
Kyselina mravenčí v potravinách
Kyselina mravenčí se často používá v potravinářském průmyslu a je konzervační látkou a potravinářskou přísadou E236. Najdete ho na etiketách produktů, jako jsou marinády, ryby, nakládané okurky, žvýkačky, pyré a konzervy. Vůně kyseliny mravenčí (v nízkých koncentracích) je neviditelná a většina lidí si její přítomnost v konkrétním produktu ani neuvědomuje. V takto nízkých koncentracích nemá žádný vliv na lidské zdraví, takže ho mohou konzumovat i děti nebo těhotné ženy.
Použití kyseliny mravenčí jako přísady do potravinářských výrobků pomáhá prodloužit jejich trvanlivost. Takové produkty si zachovávají čerstvost po delší dobu a stávají se odolnými vůči plísním, škodlivým bakteriím a dalším patogenům, které mohou představovat hrozbu pro zdraví spotřebitele. Zahrnutí této sloučeniny do produktů usnadňuje přepravu potravinářských produktů s omezenou trvanlivostí nebo náchylných k rychlému zkažení.
Preventivní opatření proti kyselině mravenčí
To je zajímavé. Experiment s kyselinou mravenčí je dobře známý: zahřejete-li směs čisté kyseliny mravenčí a sírové, získáte oxid uhelnatý. Je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu. Tato reakce však může probíhat bez přídavku kyseliny sírové, tedy pouze s kyselinou mravenčí, při mírně zvýšené teplotě místnosti.
Kontakt s kyselinou mravenčí nebo koncentrovanými výpary způsobuje podráždění dýchacích cest a očí. Někdy vede k těžkým chemickým popáleninám a puchýřům na kůži od koncentrace vyšší než deset procent. Při zničení se může uvolňovat oxid uhelnatý. Proto je třeba při detekci velkého množství kyseliny mravenčí postupovat opatrně. Chronická expozice může způsobit kožní alergie. Pokusy na zvířatech ukázaly, že kyselina mravenčí má mutagenní účinek, což vede také k poškození jater a ledvin.
Kyselina mravenčí musí být skladována na dobře větraném a chladném místě. Nádoby, ve kterých se skladuje kyselina mravenčí, musí být také utěsněny závitovým spojem pro vyrovnání tlaku, jinak může vzniknout přetlak v důsledku tvorby plynů při rozkladu. Při práci s kyselinou mravenčí musíte používat ochranné brýle a rukavice. Maximální koncentrace na pracovišti je 5 ml/m³.
