[拼音]:caosuan
[外文]:oxalic acid
HOOC-COOH 又称乙二酸。无臭、吸湿性白色菱状双锥形晶体,通常以二水合物(COOH)2·2H2O的形式作为商品。熔点189.5℃,有毒,溶于水和乙醇,易被氧化,生成二氧化碳和水。工业上用作还原剂、漂白剂、印染用的媒染剂和纺织品的除锈剂等。草酸的许多重金属盐能形成络合物而溶于水,因此大量用于抽提稀有金属。此外,草酸还用作有机合成原料。
自然界中草酸通常以盐的形式存在于许多植物细胞膜中。从前工业上用木屑和强碱在240~250℃共熔,首先制取草酸盐,再经酸化即得草酸。后来,采用甲酸钠脱氢法生产草酸。工业上取一氧化碳(如黄磷生产尾气)经苛性钠吸收后,制得甲酸钠,后者在380℃下脱氢得到草酸钠,再经石灰、硫酸处理,制成草酸。反应式为:
CO+NaOH─→HCOONa
2HCOONa─→(COONa)2+H2
(COONa)2+Ca(OH)2─→(COO)2Ca+2NaOH
(COO)2Ca+H2SO4─→(COOH)2CaSO4
现代工业则主要采用下列三种方法制取。
碳水化合物氧化法淀粉、葡萄糖、糊精和糖蜜等用硝酸在73~80℃下氧化可得草酸。以淀粉为例,纯度为85%(质量)的淀粉被分散于含草酸10%(质量)的水溶液中或其他中间产物的母液中,加热加酸,回流6h,先获得中间产物葡萄糖,再于63℃下加入硝酸和铁-钒催化剂,进一步水解,反应完毕后经精制即得草酸,收率约为63%~65%。此法目前只有美国联合化学公司仍在采用。
乙二醇氧化法为70年代日本三菱瓦斯化学公司所开发。其氧化工艺与淀粉氧化法很相似,首先将浓乙二醇水溶液加热至60℃,然后在强烈搅拌下加入硝酸(或硝酸与硫酸的混酸),在57~60℃,常压或加压下进行反应。当转化至80%~85%时再升温至77℃继续氧化,每批总计反应时间约10~12h。产物经冷却、 结晶、过滤即得纯度为99.9%的草酸,收率90%以上。1kg乙二醇耗硝酸(100%计)2.6kg。
丙烯氧化法为70年代法国罗纳-普朗克公司所开发。过程分两步进行,首先丙烯被硝酸氧化生成 α-硝酸乳酸酯,然后进一步催化氧化得草酸。以丙烯计收率达90%,过程中硝酸分解生成的氮的氧化物经回收可循环使用。反应物经蒸馏除去水,再经结晶和离心分离得工业级草酸二水化合物。
参考文章
腐殖酸和草酸对苯酚废水降解作用废水治理
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