کاربرد اسید فرمیک در صنایع مختلف

اسید فرمیک چیست؟

اسید فرمیک یا جوهر مورچه یک ترکیب شیمیایی است که در صنایع متفاوتی کاربرد اساسی دارد. اسید فرمیک عضوی از خانواده اسید‌های کربوکسیلیک است و ویژگی‌های متنوعی دارد، جدول زیر برخی از مهمترین وِیژگی‌های فرمیک اسید است:

• نقطه ذوب ۴ الی ۸ درجه سانتی گراد
• نقطه جوش ۸ الی ۱۰۰ درجه سانتی گراد
• حلالیت حلال در آب
• نوع حالت مابع بدون رنگ و بدون بو در دمای اتاق

سایر ویژگی‌های شیمیایی فرمیک اسید مثل واکنش‌پذیری و اسیدیته به این شکل است که این ماده در واکنش با استریفیکاسیون با الکل جهت تشکیل فرمات وارد می‌شود و نوعی اسید ضعیف است که در آب به خوبی قابل تفکیک است و می‌تواند یون هیدرونیوم و فرمات تولید کند.

از مهمترین منابع طبیعی اسید فرمیک مورچه، حشرات و تعدادی از گیاهان است و این ماده در صنعت کشاورزی، پزشکی، در زنبورداری، صنایع شیمیایی و صنعت غذا کاربرد دارد.

بررسی خواص اسید فرمیک

از مهمترین خواص اسید فرمیک این است که به راحتی با استون، اتر، ‌اتانول، ‌اتیل استات ترکیب می‌شود ولی با زایلن اسید فرمیک، بنزن و تولوئن حالت محلول دارد. اسید فرمیک برای پوست ضرر دارد و خورنده پوست است، همچنین برای چشم هم می‌تواند آسیب زننده باشد.

اسید فرمیک با فرمول شیمیایی HCOOH نام دیگری دارد به نام متانوئیک اسید، اسید آمینیک و اسید فرمیلیک که انواع خواص اسید فرمیک یا جوهر مورچه شامل خواص فیزیکی، خواص شیمیایی و خواص بیولوژیکی است. جدول زیر این خواص را به طور خلاصه نشان می‌دهد:

خواص فیزیکی خواص شیمیایی خواص بیولوژیکی

انحلال‌پذیری: حلال در آب خاصیت اسیدی: ضعیف تا متوسط دارای خاصیت ضد باکتریایی و ضد قارچی

چگالی: ۱. ۲۲ g/cm³ نوع ساختار: کوچک‌ترین اسید کربوکسیلیک در دوز‌های خیلی بالا برای بدن انسان و حیوان مضر است

میزان خورندگی: دارای خاصیت خورندگی نسبت به پوست و فلزات میزان تجزیه حرارتی: در دمای خیلی بالا تجزیه می‌شود و گاز CO تولید می‌کند به شکل طبیعی در بدن مورچه و زنبور یافت می‌شود.

حالت فیزیکی: مایع بی‌رنگ واکنش‌پذیری: اکسید شده و دی اکسید کربن آزاد می‌کند.

کاربرد اسید فرمیک

اسید فرمیک خاصیت اسیدی، ضدمیکروبی و واکنش‌پذیری شیمیایی دارد که به همین دلیل در صنایع غذایی، صنعت داروسازی، تولید انرژی، چرم‌سازی و حتی در کشاورزی استفاده می‌شود.

این ماده پرکاربرد جهت تنظیم ساختن ph، دباغی چرم، نوع نگهدارنده علوفه، به منظور رنگرزی پارچه و درمان‌های پزشکی استفاده می‌کنند. در ادامه به طور کامل کاربرد اسید فرمیک در هر صنعت را بررسی می‌کنیم:

کاربرد اسید فرمیک در صنایع غذایی

اسید فرمیک در صنعت غذا نوعی نگهدارنده مواد غذایی طبیعی است که برای جلوگیری کردن از رشد میکروب، کپک و افزایش میزان ماندگاری استفاده می‌شود. همچنین اسید فرمیک تنظیم‌کننده اسیدیته است که برای محصولات غذایی و نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. با اضافه کردن این ماده علاوه بر اینکه ph تنظیم می‌شود، طعم مواد غذایی نیز بهبود خواهد یافت.

کاربرد اسید فرمیک در داروسازی

اسید فرمیک در داروسازی و پزشکی هم نقش مؤثری دارد و برای درمان زگیل استفاده می‌شود، چون این ماده خاصیت خورندگی دارد و برای از بین بردن بافت زگیل مؤثر است. علاوه بر آن به عنوان ماده ضد عفونی‌کننده برای ابزار یا سطوح نیز قابل استفاده است.

کاربرد اسید فرمیک در تولید انرژی

سلول‌های سوختی و ذخیره ساختن هیدروژن دو کاربرد مهم اسید فرمیک است و این ماده به عنوان ماده‌ای برای منبع هیدروژن شناخته شده است که توانایی تولید انرژی پاک دارد. از طرفی این ماده یم ماده ذخیره ساز هیدروژن است که می‌تواند هیدروژن را به شکل مایع ذخیره‌سازی کند و در زمان لازم آن را آزاد سازد.

کاربرد اسید فرمیک در صنعت نساجی

رنگرزی پارچه و دباغی چرم نیازمند اسید فرمیک است و این ماده نقش اساسی در صنعت نساجی دارد. در صنعت چرم‌سازی اسید فرمیک برای آماده ساختن پوست حیوانات و تنظیم ph کمک می‌کند تا پوست حیوانات نرم و تمیز شوند تا در آخر یک چرم تمیز و بدون نقص داشته باشیم. اسید فرمیک توانایی تثبیت رنگ و تنظیم ph در فرآیند رنگرزی پارچه را دارد و کمک می‌کند تا رنگ به راحتی جذب الیاف شود.

کاربرد اسید فرمیک در دامداری

خاصیت نگهدارنده و ضد میکروبی از مهمترین خاصیت‌های اسید فرمیک در بخش کشاورزی و دامداری است. این ماده می‌تواند یک آفت کش طبیعی باشد و آفاتی مثل کنه واروآ را از بین ببرد.

همچنین اسید فرمیک نوعی ضد عفونی‌کننده است که می‌تواند برای ضد عفونی کردن تجهیزات کشاورزی و دامداری استفاده شود. در فرآیند تولید سیلاژ نیز اسید فرمیک نقش مؤثری دارد و می‌تواند با کاهش ph کیفیت علوفه‌ها را افزایش دهد و ماندگاری آن‌ها را طولانی‌تر کند.

کاربرد اسید فرمیک در پاک‌کننده‌ها

اسید فرمیک با خواص اسیدی می‌تواند جهت از بین بردن رسوب‌ها و آلاینده‌ها استفاده شود. به همین دلیل در شوینده‌های خانگی و پاک‌کننده‌های صنعتی این ماده کاربرد دارد، مثلاً برای حذف لکه‌های معدنی، تمیز کردن کاشی، سرامیک یا فلزات از این ماده استفاده می‌شود.

کاربرد اسید فرمیک در انواع تحقیقات علمی

ماده اسید فرمیک در آزمایشگاه‌ها کاربرد زیادی دارد و به عنوان ماده شیمیایی شناخته شده‌ای برای مطالعات بیوشیمیایی و سنتز نانو مواد استفاده می‌شود. در واقع در تحقیقات بیوشیمیایی جهت آنالیز پروتئین و در فرآیند متابولیک کاربرد دارد. همچنین اسید فرمیک نقش مؤثری در تولید نانومواد و نانو ذرات دارد.

کاربرد اسید فرمیک در صنعت شیمیایی

تنظیم ph، تولید گاز هیدروژن و کاتالیزور سه نقش اساسی این ماده در صنایع شیمیایی است. در واقع خاصیت اسیدی اسید فرمیک به تنظیم ph و خنثی‌سازی باز‌ها کمک می‌کند، همچنین اسید فرمیک نوعی منبع هیدروژن جهت تولید گاز هیدروژن در صنایع است. این ماده به عنوان ماده اولیه در سنتز ترکیبات شیمیایی هم نقش مؤثری دارد و برای تولید پلاستیک یا دارو استفاده می‌شود.

کاربرد اسید فرمیک در سایر صنایع

اسید فرمیک در صنایع لاستیک و پلاستیک، برای پوشش محافظ و حتی تولید مواد منفجره هم استفاده می‌شود. به طور مثال برای تولید پوشش محافظ فلزات و سطح‌های دیگر نقش عامل ضد خوردگی را دارد، یا در تولید پلاستیک نقش کاتالیزور را بازی می‌کند.

جمع‌بندی

اسید فرمیک یک ماده شیمیایی به ظاهر ساده اما بسیار پرکاربرد در حوزه‌های مختلف است. این ماده به دلیل خاصیت واکنش‌پذیری بالا، قدرت اسیدی و ضد باکتریایی در انواع صنایع غذایی، نساجی، دامداری و کشاورزی، صنعت پلاستیک و لاستیک، صنایع شیمیایی و برای تولید انرژی نقش اساسی ایفا می‌کند.

اسید فرمیک در صنایع شیمیایی به تولید نمک فرمات و حلال‌ها، در صنعت غذایی به عنوان نگهدارنده و تنظیم‌کننده ph، در صنایع نساجی برای تثبیت رنگ و دباغی چرم، در صنایع لاستیک برای بهبود لخته‌سازی لاتکس و در آخر در دامداری و کشاورزی برای نگهدارنده علوفه و ضد قارچ استفاده می‌شود.