甲酸密闭操作,加强通风.操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程.建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套.远离火种,热源,工作场所严禁吸烟.使用防爆型的通风系统和设备.防止蒸气泄漏到工作场所空气中.避免与氧化剂,碱类,活性金属粉末接触.搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏.配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备.倒空的容器可能残留有害物.
实验室制法
在无水丙三醇中加热草酸,后蒸汽蒸馏得到.
或在盐酸作用下水解异乙腈得到:
异乙腈的制备由乙胺和氯仿反应获得.(因异腈具有令人不快的气味,此反应必须在通风橱中进行.)
工业制法
1,甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200℃和2MPa压力下反应生成甲酸钠,然后经硫酸酸解,蒸馏即得成品.
2,甲醇羰基合成法(又称甲酸甲酯法):甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反应,生成甲酸甲酯,然后再经水解生成甲酸和甲醇.甲醇可循环送入甲酸甲酯反应器,甲酸再经精馏即可得到不同规格的产品.
3,甲酰胺法:一氧化碳和氨在甲醇溶液中反应生成甲酰胺,再在硫酸存在下水解得甲酸,同时副产硫酸铵.原料消耗定额:甲醇31 kg/t,一氧化碳702 kg/t,氨314 kg/t,硫酸1010 kg/t.另外,丁烷枵轻油氧化法主要用来生产乙酸,甲酸作为副产品回收,处于研究阶段的方法有一氧化碳和水直接合成法.
精制方法:无水甲酸可在减压下直接分馏制得,分馏时用冰水冷却凝结.对含水甲酸,可用硼酐或无水硫酸铜做干燥剂.五氧化二磷和氯化钙能与甲酸作用,不宜用作干燥剂.对试剂级88%的甲酸,可用邻苯二甲酸酐回流6小时后蒸馏的方法除去其中的水分.进一步纯化可利用分步结晶法.甲酸与乙酸混在一起时,可加入脂肪烃进行共沸蒸馏分离.
4,将适量的一氧化碳和氢氧化钠水溶液在160～200 ℃下反应生成甲酸钠,经中和,蒸馏,冷凝而得.或者在三乙胺水溶液中,以钯络合物为催化剂,二氧化碳与氢气于140～160℃反应制得.
5,以甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级甲酸,然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品,也可加入B2O3CuSO4进行减压蒸馏精制.
6,二氧化碳法:在钯络合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳与氢气于140～160 ℃反应而得.
7,主要采用合成酸化法和高压催化法.合成酸化法:用焦炭燃烧产生的一氧化碳与氢氧化钠合成甲酸钠,再用硫酸酸化,经蒸馏而得.高压催化法:将一氧化碳和水蒸气在催化剂存在下,于高温高压下反应而得.
8,将甲酸与五氧化二磷混合,进行减压蒸馏,反复5一10次,方可得到无水甲酸,但得量低,费时长,会造成一些分解.将甲酸与硼酸醉进行蒸馏,操作简便,效果更好.将硼酸置甩沪中高温脱水至不再产生气泡,所得熔融物倒在铁片一上,置干燥器中冷却,然后研磨成粉.将硼酸酚细粉加到甲酸中,放置几日,形成硬块,分出清彻液体进行减压蒸馏,收集22一25 ℃/12-18 mm馏份为产品.蒸馏器应是全磨口接头并有干燥管保护.
GB/T 2093-2011 工业用甲酸
甲酸含量:以酚酞作指示剂,用氢氧化钠溶液滴定.
氯化物:在硝酸酸性溶液中,试样中的氯离子与硝酸银生成氯化银,与标准比浊液进行比浊.
硫酸盐:试样中加入碳酸钠使甲酸中硫酸根生成硫酸盐,在盐酸存在下加入氯化钡溶液生成硫酸钡,与标准比浊液进行比浊.
铁(Fe2+):按GB/T 3049-2006规定进行.
蒸发残渣:按GB/T 6026-1998规定进行.
辛醇/水分配系数的对数值:-0.54,爆炸上限%(V/V):57.0,爆炸下限%(V/V):18.0.
甲酸为强的还原剂,能发生银镜反应.在饱和脂肪酸中酸性最强,离解常数为2.1×10-4.在室温慢慢分解成一氧化碳和水.与浓硫酸一起加热至60~80℃,分解放出一氧化碳.甲酸加热到160℃以上即分解放出二氧化碳和氢.