فورمات الصوديوم

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

فورمات الصوديوم ، H C O O Na ، هو ملح الصوديوم لحمض الفورميك ، HCOOH. وعادة ما يظهر على شكل مسحوق أبيض متميع .

تحضير

للاستخدام التجاري، يتم إنتاج فورمات الصوديوم عن طريق امتصاص أول أكسيد الكربون تحت الضغط في هيدروكسيد الصوديوم الصلب عند درجة حرارة 130  درجة مئوية وضغط 6-8 بار: [ 1 ]

CO + NaOH → HCO 2 Na

نظرًا لانخفاض تكلفة حمض الفورميك وتوفره بكميات كبيرة عن طريق كربنة الميثانول وتحلل فورمات الميثيل الناتج، يُحضّر فورمات الصوديوم عادةً بمعادلة حمض الفورميك بهيدروكسيد الصوديوم . كما يتكوّن فورمات الصوديوم حتمًا كمنتج ثانوي في الخطوة الأخيرة من تخليق البنتاإريثريتول ، وفي تفاعل كانيزارو المتقاطع للفورمالديهايد مع ناتج تفاعل الألدول ، وهو أسيتالديهايد ثلاثي ميثيلول [3-هيدروكسي-2،2-ثنائي(هيدروكسي ميثيل)بروبانال]. [ 2 ]

في المختبر، يمكن تحضير فورمات الصوديوم عن طريق معادلة حمض الفورميك بكربونات الصوديوم . كما يمكن الحصول عليه أيضاً عن طريق تفاعل الكلوروفورم مع محلول كحولي من هيدروكسيد الصوديوم .

CHCl 3 + 4 NaOH → HCOONa + 3 NaCl + 2 H 2 O

أو عن طريق تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع هيدرات الكلورال .

C 2 حمض الهيدروكلوريك 3 (OH) 2 + NaOH → CH Cl 3 + HCOONa + H 2 O

بشكل عام، يفضل استخدام الطريقة الأخيرة على الطريقة الأولى لأن انخفاض قابلية الذوبان في الماء لـ CHCl 3 يجعل من السهل فصله عن محلول فورمات الصوديوم، عن طريق التبلور الجزئي ، مقارنة بـ NaCl القابل للذوبان .

ملكيات

الخصائص الفيزيائية

بعض بلورات ثنائي هيدرات فورمات الصوديوم

يتبلور فورمات الصوديوم في نظام بلوري أحادي الميل بمعاملات الشبكة a  =  6.19  Å، b  =  6.72  Å، c  =  6.49  Å و β  =  121.7°. [ 3 ]

الخواص الكيميائية

عند التسخين، يتحلل فورمات الصوديوم ليُكوّن أكسالات الصوديوم والهيدروجين. [ 4 ] ويمكن تحويل أكسالات الصوديوم الناتجة، عن طريق التسخين الإضافي، إلى كربونات الصوديوم مع انطلاق أول أكسيد الكربون: [ 5 ] [ 4 ]

2HCOONa→Δ(سجع)2نا2+ح2↑{\displaystyle {\ce {2HCOONa->[\Delta ]{(COO)2Na2}+H2\!\uparrow }}}
(سجع)2نا2→> 290oجنا2CO3+CO↑{\displaystyle {\ce {(COO)2Na2->[{} \atop >\ {\ce {290^{o}C}}]{Na2CO3}+CO\!\uparrow }}}

يتفاعل فورمات الصوديوم، باعتباره ملحاً لحمض ضعيف ( حمض الفورميك ) وقاعدة قوية ( هيدروكسيد الصوديوم )، في الماء لتكوين محلول قاعدي:

HCOO-+ح2يا↽-⇀حمض الفورميك+أوه-{\displaystyle {\ce {HCOO^- + H2O <<=> HCOOH + OH^-}}}

وبالتالي يمكن استخدام محلول من حمض الفورميك وفورمات الصوديوم كمحلول منظم .

يُعد فورمات الصوديوم مادة خطرة قليلاً على المياه، كما أنه يثبط نمو بعض أنواع البكتيريا، ولكنه يتحلل بواسطة أنواع أخرى.

الاستخدامات

يُستخدم فورمات الصوديوم في العديد من عمليات صباغة وطباعة الأقمشة. كما يُستخدم كعامل مُنظِّم للأحماض المعدنية القوية لرفع درجة حموضتها ، وكمضاف غذائي (E237)، وكعامل لإزالة الجليد .

في علم الأحياء الهيكلي ، يمكن استخدام فورمات الصوديوم كمادة واقية من التجمد لتجارب حيود الأشعة السينية على بلورات البروتين، [ 6 ] والتي يتم إجراؤها عادة عند درجة حرارة 100 كلفن لتقليل آثار الضرر الإشعاعي .

يلعب فورمات الصوديوم دورًا في تخليق حمض الفورميك ، حيث يتم تحويله بواسطة حمض الكبريتيك من خلال معادلة التفاعل التالية:

2 حجياياشمالأ+ح2Sيا4⟶2 حجياياح+شمالأ2Sيا4{\displaystyle \mathrm {2\ HCOONa+H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ HCOOH+Na_{2}SO_{4}} }
يتم تحويل فورمات الصوديوم بواسطة حمض الكبريتيك إلى حمض الفورميك وكبريتات الصوديوم .

تحتوي الشعيرات اللاذعة لنبات القراص على فورمات الصوديوم بالإضافة إلى حمض الفورميك.

يُستخدم فورمات الصوديوم الصلب كعامل غير مُسبّب للتآكل في المطارات لإزالة الجليد عن مدارج الطائرات، وذلك بمزجه مع مثبطات التآكل ومواد مضافة أخرى، حيث يخترق طبقات الثلج والجليد الصلبة بسرعة، ويفصلها عن الأسفلت أو الخرسانة، ويذيب الجليد بسرعة. كما استُخدم فورمات الصوديوم لإزالة الجليد عن الطرق في مدينة أوتاوا من عام 1987 إلى عام 1988. [ 7 ]

يُساهم انخفاض درجة التجمد العالي، مقارنةً باليوريا التي لا تزال تُستخدم بكثرة (وهي فعّالة ولكنها تُسبب مشاكل بسبب التخثّر الغذائي )، في منع إعادة التجمّد بفعالية، حتى في درجات حرارة أقل من -15  درجة مئوية. ويمكن تعزيز تأثير إذابة الجليد لفورمات الصوديوم الصلب بترطيبه بمحاليل مائية من فورمات البوتاسيوم أو أسيتات البوتاسيوم . وتُعدّ قابلية تحلل فورمات الصوديوم ميزةً خاصة، حيث يبلغ الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) 211  ملغم O₂ / غرام، مقارنةً بعوامل إزالة الجليد مثل أسيتات الصوديوم (740  ملغم O₂ / غرام) واليوريا (أكثر من 2000  ملغم O₂ / غرام). [ 8 ]

تُستخدم محاليل فورمات الصوديوم المشبعة (وكذلك مخاليط فورمات المعادن القلوية الأخرى مثل فورمات البوتاسيوم والسيزيوم) كعوامل مساعدة مهمة في عمليات الحفر والتثبيت في استكشاف الغاز والنفط نظرًا لكثافتها العالية نسبيًا. ويمكن ضبط أي كثافة بين 1.0 و2.3 غ/سم³ عن طريق مزج محاليل فورمات المعادن القلوية المشبعة المناسبة . وتتميز المحاليل المشبعة بخصائصها المبيدة للجراثيم وثباتها طويل الأمد ضد التحلل الميكروبي. أما المحاليل المخففة، فهي سريعة التحلل الحيوي وقابلة للتحلل الحيوي بالكامل. ونظرًا لأن استخدام فورمات المعادن القلوية كعوامل مساعدة في الحفر يُغني عن إضافة مواد مالئة صلبة لزيادة الكثافة (مثل الباريت )، ولأن محاليل الفورمات قابلة للاسترداد وإعادة التدوير في موقع الحفر، فإن الفورمات تُمثل تقدمًا هامًا في تكنولوجيا الاستكشاف. [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ أرنولد ويلمس، Taschenbuch Chemische Substanzen ، هاري دويتش، فرانكفورت (م)، 2007.
  2. ^ ه.-ج. Arpe، الكيمياء العضوية الصناعية ، 6.، فولست. überarb. Aufl.، Wiley-VCH Verlag، 2007، ISBN 978-3-527-31540-6
  3. ↑ دبليو إتش زاخارياسن: "البنية البلورية لفورمات الصوديوم، NaHCO₂ " في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية ، 1940 ، 62 (5)، ص 1011-1013. doi : 10.1021/ja01862a007
  4. 1 2 ت. ميسيل، ز. هالموس، ك. سيبولد، إ. بونغور: "التحلل الحراري لفورمات المعادن القلوية" في مجلة التحليل الحراري والقياس الحراري 1975 ، 7 (1). ص 73-80. doi : 10.1007/BF01911627
  5. ↑ ت. يوشيموري، ي. أسانو، ي. توريومي، ت. شيوتة: "دراسة حول تجفيف وتحلل أكسالات الصوديوم" في تالانتا 1978 ، 25 (10) ص 603-605. doi : 10.1016/0039-9140(78)80158-1
  6. ↑ بوجاتش، ج.؛ فريزنيفسكا، ب.؛ بوجاتش، أ. (2010)، "خصائص الحماية من التجمد لأملاح الأحماض العضوية: دراسة حالة لبلورة رباعية الأضلاع من الليزوزيم HEW"، مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم د: علم البلورات البيولوجية ، المجلد 66، العدد 7، الصفحات 789-796 ، doi : 10.1107/S0907444910015416 ، PMID 20606259    
  7. ↑ فرانك م. ديتري (1992). مزيلات الجليد الكيميائية والبيئة . مطبعة سي آر سي. ص 167. ISBN  9780873717052– عبر كتب جوجل .
  8. ↑ "مصنّعو مواد إزالة الجليد ومنع تكوّن الجليد وإذابة الثلوج" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2018-08-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-03-02 .
  9. ↑ ويليام بنتون وجيم تيرنر، سوائل كابوت المتخصصة: سائل فورمات السيزيوم ينجح في التجارب الميدانية عالية الضغط ودرجة الحرارة في بحر الشمال (ملف PDF؛ 88 كيلوبايت)؛ في: مقاول الحفر، مايو/يونيو 2000.