中華人民共和國水法

[拼音]:caosuan

[英文]:oxalic acid

HOOC-COOH又稱乙二酸。無臭、吸溼性白色菱狀雙錐形晶體,通常以二水合物(COOH)2·2H2O的形式作為商品。熔點189.5℃,有毒,溶於水和乙醇,易被氧化,生成二氧化碳和水。工業上用作還原劑、漂白劑、印染用的媒染劑和紡織品的除鏽劑等。草酸的許多重金屬鹽能形成絡合物而溶於水,因此大量用於抽提稀有金屬。此外,草酸還用作有機合成原料。

自然界中草酸通常以鹽的形式存在於許多植物細胞膜中。從前工業上用木屑和強鹼在240~250℃共熔,首先製取草酸鹽,再經酸化即得草酸。後來,採用甲酸鈉脫氫法生產草酸。工業上取一氧化碳(如黃磷生產尾氣)經苛性鈉吸收後,製得甲酸鈉,後者在380℃下脫氫得到草酸鈉,再經石灰、硫酸處理,製成草酸。反應式為:

CO+NaOH─→HCOONa

2HCOONa─→(COONa)2+H2

(COONa)2+Ca(OH)2─→(COO)2Ca+2NaOH

(COO)2Ca+H2SO4─→(COOH)2CaSO4

現代工業則主要採用下列三種方法制取。

碳水化合物氧化法

澱粉、葡萄糖、糊精和糖蜜等用硝酸在73~80℃下氧化可得草酸。以澱粉為例,純度為85%(質量)的澱粉被分散於含草酸10%(質量)的水溶液中或其他中間產物的母液中,加熱加酸,迴流6h,先獲得中間產物葡萄糖,再於63℃下加入硝酸和鐵-釩催化劑,進一步水解,反應完畢後經精製即得草酸,收率約為63%~65%。此法目前只有美國聯合化學公司仍在採用。

乙二醇氧化法

為70年代日本三菱瓦斯化學公司所開發。其氧化工藝與澱粉氧化法很相似,首先將濃乙二醇水溶液加熱至60℃,然後在強烈攪拌下加入硝酸(或硝酸與硫酸的混酸),在57~60℃,常壓或加壓下進行反應。當轉化至80%~85%時再升溫至77℃繼續氧化,每批總計反應時間約10~12h。產物經冷卻、 結晶、過濾即得純度為99.9%的草酸,收率90%以上。1kg乙二醇耗硝酸(100%計)2.6kg。

丙烯氧化法

為70年代法國羅納-普朗克公司所開發。過程分兩步進行,首先丙烯被硝酸氧化生成 α-硝酸乳酸酯,然後進一步催化氧化得草酸。以丙烯計收率達90%,過程中硝酸分解生成的氮的氧化物經回收可迴圈使用。反應物經蒸餾除去水,再經結晶和離心分離得工業級草酸二水化合物。

參考文章

甘草酸二銨的使用注意事項藥學腐殖酸和草酸對苯酚廢水降解作用廢水治理甘草酸二銨的藥理藥學