Формиат натрия , HCOONa, является натриевой солью муравьиной кислоты , HCOOH. Обычно выглядит как белый расплывающийся порошок.
Для коммерческого использования формиат натрия получают путем абсорбции оксида углерода под давлением в твердом гидроксиде натрия при температуре 130 °C и давлении 6-8 бар: [1]
Из-за низкой стоимости и широкомасштабной доступности муравьиной кислоты путем карбонилирования метанола и гидролиза полученного метилформиата, формиат натрия обычно получают путем нейтрализации муравьиной кислоты гидроксидом натрия . Формиат натрия также неизбежно образуется как побочный продукт на заключительном этапе синтеза пентаэритрита и в перекрестной реакции Канниццаро формальдегида с продуктом альдольной реакции триметилолацетальдегидом [3-гидрокси-2,2-бис(гидроксиметил)пропаналем]. [2]
В лабораторных условиях формиат натрия можно получить нейтрализацией муравьиной кислоты карбонатом натрия . Его также можно получить реакцией хлороформа со спиртовым раствором гидроксида натрия .
или путем реакции гидроксида натрия с хлоралгидратом .
Последний метод, как правило, предпочтительнее первого, поскольку низкая растворимость CHCl3 в воде позволяет легче отделить его от раствора формиата натрия путем фракционной кристаллизации , чем растворимый NaCl .
Формиат натрия кристаллизуется в моноклинной сингонии с параметрами решетки a = 6,19 Å, b = 6,72 Å, c = 6,49 Å и β = 121,7°. [3]
При нагревании формиат натрия разлагается с образованием оксалата натрия и водорода. [4] Полученный оксалат натрия может быть преобразован путем дальнейшего нагревания в карбонат натрия с выделением оксида углерода: [5] [4]
Как соль слабой кислоты ( муравьиной кислоты ) и сильного основания ( гидроксида натрия ) формиат натрия в водных растворах реагирует как щелочь:
Таким образом, раствор муравьиной кислоты и формиата натрия можно использовать в качестве буферного раствора.
Формиат натрия немного опасен для воды и подавляет некоторые виды бактерий, но разлагается другими.
Формиат натрия используется в нескольких процессах окраски и печати тканей. Он также используется в качестве буферного агента для сильных минеральных кислот для повышения их pH , в качестве пищевой добавки (E237) и в качестве антиобледенителя .
В структурной биологии формиат натрия может использоваться в качестве криопротектора для экспериментов по рентгеновской дифракции на кристаллах белков [6] , которые обычно проводятся при температуре 100 К для уменьшения последствий радиационного повреждения .
Формиат натрия играет роль в синтезе муравьиной кислоты , он преобразуется серной кислотой по следующему уравнению реакции:
Желчные волоски крапивы содержат формиат натрия , а также муравьиную кислоту.
Твердый формиат натрия используется как некоррозионный агент в аэропортах для удаления льда с взлетно-посадочных полос в смеси с ингибиторами коррозии и другими добавками, которые быстро проникают в твердые слои снега и льда, отделяют их от асфальта или бетона и быстро растапливают лед. Формиат натрия также использовался в качестве дорожного антигололедного реагента в городе Оттава с 1987 по 1988 год. [7]
Высокая температура замерзания, например, по сравнению с все еще часто используемой мочевиной (которая эффективна, но проблематична из-за эвтрофикации ) эффективно предотвращает повторное обледенение даже при температурах ниже −15 °C. Эффект оттаивания твердого формиата натрия может быть даже увеличен путем увлажнения водными растворами формиата калия или ацетата калия . Разлагаемость формиата натрия особенно выгодна при химической потребности в кислороде (ХПК) 211 мг O 2 /г по сравнению с антиобледенительными агентами ацетатом натрия (740 мг O 2 /г) и мочевиной с (> 2000 мг O 2 /г). [8]
Насыщенные растворы формиата натрия (а также смеси других формиатов щелочных металлов, таких как формиат калия и цезия) используются в качестве важных вспомогательных средств для бурения и стабилизации при разведке нефти и газа из-за их относительно высокой плотности. Смешивая соответствующие насыщенные растворы формиатов щелочных металлов, можно получить любые плотности от 1,0 до 2,3 г/см3. Насыщенные растворы являются биоцидными и долгосрочно устойчивыми к микробному разложению. С другой стороны, разбавленные, они быстро и полностью биоразлагаемы. Поскольку формиаты щелочных металлов в качестве вспомогательных средств для бурения делают ненужным добавление твердых наполнителей для увеличения плотности (например, баритов ), а растворы формиатов можно извлекать и перерабатывать на месте бурения, формиаты представляют собой важный шаг вперед в технологии разведки. [9]
![{\displaystyle {\ce {2HCOONa->[\Delta ]{(COO)2Na2}+H2\!\uparrow }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0f655fb700d42dd45179a6f9ba1b54f298981f72)
![{\displaystyle {\ce {(COO)2Na2->[{} \atop >\ {\ce {290^{o}C}}]{Na2CO3}+CO\!\uparrow }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/656e79ddc9dcbfe37e82e16400c3bbddd8371b07)
