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草酸是什么?化学分子式及结构式是什么?

草酸CAS:144-62-7是有机酸中的强酸,别名乙二酸,化学分子式是C2H2O4,结构简式是HOOC-COOH,是最简单的二元羧酸,作用与用途于洗通厕所、清洁除锈、漂白助染、沉淀还原、污水处理、建筑及工业清洗等日常生活和工业领域。          
                                         

      

  草酸性质
   草酸外观为无色的柱状晶体,其晶体结构有α型和β型两种形态,结构简式是HOOC-COOH,结构式如下图:

                                          

   草酸溶于水和乙醇而不溶于乙醚、苯和氯仿等有机溶剂,在100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华,并开始分解,具有酸性、还原性、不稳定性、毒性、酯化性、吸湿性等,能与许多金属形成溶于水的络合物。

   酸性

   草酸分子中是由两个羧基直接相连,其酸性比其它二元有机酸都强,酸性是醋酸的10000倍;草酸具有酸的通性,能与碱发生中和,能使指示剂变色,能与碳酸根作用放出二氧化碳,化学反应方程式是:

         H2C2O4+Na2CO3=Na2C2O4+CO2↑+H2O

   还原性
   草酸根具有很强的氧化还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,可以使酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色,并将其还原成2价锰离子,这一反应在定量分析中被用作测定高锰酸钾浓度的方法,草酸还可以洗去溅在布条上的墨水迹、还可将三价铁还原为二价铁将衣物上的铁锈除去,化学反应方程式是:

         2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

         H2C2O4+NaClO=NaCl+2CO2↑+H2O

   不稳定性
   草酸在189.5℃或遇浓硫酸会分解生成二氧化碳、一氧化碳和水,化学反应方程式是:

         H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O

   实验室可以利用此反应来制取一氧化碳气体。

   毒性
   草酸无嗅、味酸、有毒,对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用,极易经表皮、粘膜吸收引起中毒,空气中最高容许浓度为1mg/m3

   酯化性

   乙二酸可以跟醇反应生成酯,比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。

   络合性
   草酸能与许多金属反应生成草酸盐,除碱金属盐和二价铁盐外,其余草酸盐均难溶于水。某些金属盐虽然难溶于水,但能Chemicalbook生成溶于水的络合物,化学反应方程式是:
         H2C2O4+Ca=CaC2O4+H2
         Fe2(C2O4)3+3K2C2O4+6H2O→2K3[Fe(C2O4)3]·6H2O。

     

  草酸的作用与用途
   草酸作用与用途于建筑及工业清洗、污水处理、制药、稀土、精细化工、日用化学品、纺织印染等行业领域。
   1、清洗行业,草酸作用是用作还原剂和漂白剂,用途于陶瓷制品、地板砖,以及金属和大理石表面等的清洗和处理及纺织品的漂白 ;
   2、精细化工行业,工业草酸作用是进一步深加工制成高纯及电子级精制草酸、草酸盐和草酸酯等精细化工产品,而用途于锂电池正极材料、钴盐、电子陶瓷、磁性材料、合金粉材料以及PTA催化剂回收等新能源、新材料以及节能环保领域。
   3、有机合成工业,草酸用于生产对苯二酚、季戊四醇、草酸钴、草酸镍、没食子酸等化工产品,以及用于淀粉水解生产纯糊精及葡萄糖的制造。
          

   4、医药工业,草酸用于生产制造金霉素、圆环素、土霉素、四环素、链霉素、冰片、维生素B12、苯巴比妥等药物。
   5、塑料工业,草酸用于生产聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料、漆片等。
   6、染料工业,草酸用作染料还原剂,制造盐基品绿等。     

                             

   7、印染工业,草酸可代替乙酸,用作色素染料的显色助染剂、漂白剂
   8、冶金工业,草酸用于生产钴-钼-铝催化剂、提炼稀有金属的溶剂,及镧、铕等高端稀土金属沉淀、分离、提取等;
   9、轻工业:草酸用于制革、木材、铝制品、大理石抛光等的除锈、漂白、除垢等;
   10、电子工业:草酸用于陶瓷电容器原料制备、电子器材清洗液的制备;
   11、油脂化学,草酸用途是用作松油醇、甘油及硬脂酸酯的精制剂等。
   12、此外,草酸还用途于铝合金的皮膜加工,硬质合金的制造、合金刀头,以及用作钢铁、土壤分析试剂等。
 
     
       
   相关知识:
            
   
自然界的草酸是一种生物体的代谢产物,主要是存在于一些植物和动物当中
并在不同的生命体中发挥不同的作用与功效。植物里面富含草酸的植物有菠菜、苋菜、甜菜、芋头以及马铃薯等,其草酸含量比较高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物,所以很多患者进行体外碎石或者体内碎石之后,将结石标本进行化验时,会发现一水草酸钙或二水草酸钙盐结石,此种结石硬度较大,治疗比较麻烦,所以针对此类患者有既往病史时,需要注意上述的饮食控制,并且多饮水,定期复查。