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甲酸是最简单的羧酸,分子式为HCOOH,分子量46.03。它的英文名称是Formic Acid。甲酸分子含有一个羧基,羧基是由碳原子、两个氧原子和一个氢原子组成的官能团,这是羧酸类化合物的特征结构。
甲酸是一种无色液体,具有刺激性气味。它的熔点是8.4摄氏度,沸点是100.8摄氏度,密度为1.22克每立方厘米。甲酸易溶于水,这是因为甲酸分子能与水分子形成氢键。甲酸还具有易挥发的特性,在常温下就能挥发出刺激性气体。
甲酸具有多种重要的化学性质。首先,甲酸具有酸性,能够电离产生氢离子和甲酸根离子。其次,甲酸具有还原性,能与银氨溶液发生银镜反应,这是检验甲酸的重要方法。甲酸还能与活泼金属如锌反应产生氢气。此外,甲酸在浓硫酸催化下加热会分解生成一氧化碳和水。
甲酸的制备有两种主要方法。工业制法是先让一氧化碳与氢氧化钠在高温高压条件下反应生成甲酸钠,然后用盐酸酸化得到甲酸。这是目前工业上最主要的制备方法。实验室制法则是将草酸加热分解,同时产生甲酸和二氧化碳。这种方法操作简单,适合小量制备。
甲酸在多个工业领域有广泛应用。在皮革工业中,甲酸作为鞣制剂,能够使动物皮变成柔软耐用的皮革。在纺织工业中,甲酸用作染色助剂,帮助染料更好地附着在纤维上。在橡胶工业中,甲酸是重要的凝固剂,能使胶乳凝固成橡胶。此外,甲酸在医药工业中用作防腐剂,在农业中用作饲料添加剂和杀虫剂。