Щавелевая кислота, Этандиовая кислота

Опис

Щавелевая кислота (этандиовая кислота) – двухосновная предельная карбоновая кислота.
Физико-химические свойства.
Формула двухводной щавелевой кислоты: С2Н2O4×2H2O. Бесцветные призматические кристаллы. При выдерживании над концентрированной серной кислотой или при нагревании выше 30°C теряет кристаллизационную воду, около 100°C полностью обезвоживается. Хорошо растворима в воде и этиловом спирте (19% при 20°C) труднее в диэтиловом эфире (1,4% при 20°C). Плотность 1,653 г/см3.
Брутто-формула безводной щавелевой кислоты: С2Н2O4.
Структурная формула безводной щавелевой кислоты:
HOOOOH
Бесцветные моноклинные гигроскопичные кристаллы, легко растворимые в воде, ограниченно - в этиловом спирте и диэтиловом эфире, нерастворимые в хлороформе, петролейном эфире и бензоле. Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. Щавелевая кислота образует кислые и средние эфиры, амиды, хлорангидрид. Температура плавления 189,5°C, температура возгонки 125°C, температура разложения 100÷130°C, температура декарбоксилирования - 166÷180°C. Плотность 1,36 г/см3. При контакте с горячими поверхностями или огнем щавелевая кислота распадается, образуя муравьиную кислоту и оксид углерода. Бурно реагирует с сильными окислителями, что порождает опасность возгорания и взрыва. Реагирует с некоторыми соединениями серебра с образованием взрывчатых оксалатов серебра.
Растворимость щавелевой кислоты в различных растворителях
Растворитель
Температура, °С
Растворимость, г/100г растворителя
Этанол
15
24
Метанол
-35
25
19
100
Бензол
20
Не растворима
Диэтиловый эфир
20
16,9
Петролейный эфир

Не растворима
Хлороформ

Не растворима
Вода
20
10
44,5
25
86,5
100
100
120
Применение.
Производство редкоземельных металлов является отраслью, потребляющей наибольшие объемы щавелевой кислоты. Согласно статистическим данным для производства 1-й тонны редкоземельного металла требуется 1 тонна щавелевой кислоты. На втором месте по потреблению находится фармацевтическая промышленность. Суммарная доля потребления двух вышеуказанных отраслей составляет 68% мирового потребления щавелевой кислоты.
Кроме того щавелевая кислота применяется в лакокрасочной промышленности (как катализатор отверждения резольных покрытий); в системах очистки воды (химический способ очистки и снижения жесткости воды, очистка теплоносителей на АЭС); в химической промышленности (органический синтез, при производстве пластмасс, чернил, в синтезе красителей, как компонент пиротехнических составов); в химической металлургии (как компонент составов для очистки металлов от ржавчины, накипи, оксидов); в аналитической химии (в качестве осадителя редкоземельных элементов); в микроскопии (в качестве отбеливателя срезов); при производстве синтетических моющих средств (в качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства, средства для чистки и удаления мочевого камня, солей жесткости и ржавчины); в текстильной и кожевенной промышленности (протрава в ситцепечатании и при крашении шерсти и шелка, при дублении кожи).
Применение щавелевой кислоты для электролитического воронения стали.
Воронение или оксидирование стали представляет собой процесс образования тонкой мелкокриталлической и мелкопористой оксидной пленки на поверхности стальных деталей. Воронением стали убивают двух зайцев: детали преобретают эстетический красивый вид и получают пожизненную защиту от коррозии.
Щавелевая кислота входит в состав электролита для воронения стали. Особенностью воронения с применением щавелевой кислоты является сине-черный цвет получающейся оксидной пленки. Электролит состоит только из воды и щавелевой кислоты. На 100 кг воды используется 0,3 кг щавелевой кислоты.
Электролитическое воронение стали проводят под действием электрического тока плотностью 1-1,5 А/дм2, напряжением 6-8 В. Температура раствора электролита в режиме работы 25 °С. Продолжительность обработки 90-100 мин. Как анод используют свинцовую пластину,