Пермуравьиная кислота (PFA) представляет собой органическое соединение формулы CH 2 O 3 . Это нестабильная бесцветная жидкость, которую можно получить путем смешивания муравьиной кислоты с перекисью водорода . Благодаря окислительному и дезинфицирующему действию его применяют в химической, медицинской и пищевой промышленности.
Пермуравьиная кислота — бесцветная жидкость, растворимая в воде, спиртах, эфире , бензоле , хлороформе и других органических растворителях. [4] [5] Его сильные окислительные свойства используются для расщепления дисульфидных связей при картировании белков, [6] , а также для реакций эпоксидирования, гидроксилирования [7] и окисления в органическом синтезе. [5] В медицинской и пищевой промышленности пермуравьиная кислота обычно используется для дезинфекции оборудования. Он эффективен против вирусов, бактериальных спор, водорослей , микроскопических грибов и микобактерий , а также других микроорганизмов , таких как зоопланктон .
Популярность пермуравьиной кислоты в качестве стерилизатора объясняется безопасностью продуктов ее разложения, в основном диоксида углерода , кислорода и воды. [4] [8] Дезинфицирующее действие надмуравьиной кислоты также быстрее, чем у родственных соединений надуксусной кислоты и перекиси водорода. [9] Основными недостатками надмуравьиной кислоты являются опасности при обращении с ней, связанные с ее высокой реакционной способностью, а также нестабильностью, особенно при нагревании, что означает, что кислоту необходимо использовать в течение примерно 12 часов после ее синтеза. [9] [10] [11]
Пермуравьиная кислота синтезируется реакцией муравьиной кислоты и перекиси водорода по следующей равновесной реакции :
О синтезе чистой пермуравьиной кислоты не сообщалось, но водные растворы с концентрацией до 48% могут быть получены путем простого смешивания эквимолярных количеств концентрированных водных растворов реагентов. [4] Использование избытка любого реагента смещает равновесие в сторону продукта. Водный раствор продукта можно перегнать, чтобы увеличить концентрацию надмуравьиной кислоты примерно до 90%. [4]
Эта реакция обратима и может быть использована в крупномасштабном промышленном производстве, если ее ускорить с помощью катализатора ; однако его температура должна поддерживаться ниже 80–85 ° C, чтобы избежать взрыва. [12] Катализатором может быть азотная , плавиковая , фосфорная или серная кислота или их соли; [4] [13] оно также может представлять собой органическое соединение, содержащее по меньшей мере одну сложноэфирную группу, такое как эфир карбоновой кислоты [14] или надуксусная кислота. [9]
Пермуравьиная кислота нетоксична; она раздражает кожу, но в меньшей степени, чем надуксусная кислота. Концентрированная кислота (более 50%) обладает высокой реакционной способностью; он легко разлагается при нагревании и взрывается при быстром нагревании до 80–85 °С. Он может воспламениться или взорваться при комнатной температуре в сочетании с легковоспламеняющимися веществами, такими как формальдегид , бензальдегид или анилин , и сильно взрывается при добавлении металлических порошков. [4] По этой причине разлитую пермуравьиную кислоту разбавляют холодной водой и собирают нейтральными, негорючими неорганическими абсорбентами, такими как вермикулит . [5]
В отсутствие катализаторов надмуравьиная кислота взрывается при быстром нагревании до 80–85°С.