草酸，即乙二酸，最简单的有机二元酸之一。结构简式HOOCCOOH。它一般是无色透明结晶，对人体有害，会使人体内的酸碱度失去平衡，影响儿童的发育，草酸在工业中有重要作用，草酸可以除锈。草酸遍布于自然界，常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜，几乎所有的植物都含有草酸盐。

 

基本信息

中文名称：草酸

英文名：Oxalic acid;Ethanedioic acid

别称：乙二酸

化学式：H2C2O4

分子量：90.04

熔点：101～102℃

密度：(d18.54)1.653

外观：无色单斜片状

安全性描述：低毒

结构简式：HOOCCOOH

管制信息：本品不受管制

 

草酸是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，并在不同的生命体中发挥不同的功能。 研究发现百多种植物富含草酸，尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高，由于草酸可降低矿质元素的生物利用率，在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石，所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。

 

性状

无色单斜片状或棱柱体结晶或白色粉末、氧化法草酸无气味、合成法草酸有味。150~160℃升华。在高热干燥空气中能风化。1g溶于7ml水、2ml沸水、2.5ml乙醇、1.8ml沸乙醇、100ml乙醚、5.5ml甘油，不溶于苯、氯仿和石油醚。0.1mol/L溶液的pH值为1.3。相对密度(d18.54)1.653。熔点101~102℃(187℃，无水)。低毒，半数致死量(兔，经皮)2000mg/kg。

 

理化常数

结构:见右图

官能团:-COOH(羧基)

溶液中离子组分:C2O4(草酸根离子)，H(氢离子)， HC2O4(草酸氢根离子)

CAS No.:144-62-7;6153-56-6(二水合物)

EINECS号 205-634-3

 

性状:无色透明结晶或粉末。其晶体结构有两种形态，即α型(菱形)和β型(单斜晶形)。无嗅，味酸。

熔点:α型，189.5℃，β型:182℃

沸点: [分子立体模型] 沸点150℃(升华)。

相对密度:1.653(二水物)，1.9(无水物)。α型:1.900，β型:1.895

折射率:1.540

稳定性:189.5℃分解

 

溶解情况:易溶于乙醇。溶于水。微溶于乙醚。不溶于苯和氯仿。

化学性质

草酸又名乙二酸，广泛存在于植物源食品中。草酸是无色的柱状晶体，易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂，草酸根有很强的配合作用，是植物源食品中另一类金属螯合剂。当草酸与一些碱土金属元素结合时，其溶解性大大降低，如草酸钙几乎不溶于水。因此草酸的存在对必须矿质的生物有效性有很大影响;当草酸与一些过渡性金属元素结合时，由于草酸的配合作用，形成了可溶性的配合物，其溶解性大大增加 。

 

草酸在100℃开始升华，125℃时迅速升华，157℃时大量升华，并开始分解。

 

可与碱反应，可以发生酯化、酰卤化、酰胺化反应。也可以发生还原反应，受热发生脱羧反应。无水草酸有吸湿性。草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。

 

酸性

草酸的酸性比醋酸(乙酸)强10000 倍，是有机酸中的强酸。其一级电离常数Ka1=5.9×10^-2 ，二级电离常数Ka2=6.4×10^-5。具有酸的通性。能与碱发生中和，能使指示剂变色，能与碳酸根作用放出二氧化碳。

例如:H2C2O4+Na2CO3==Na2C2O4+CO2↑+H2O

H2C2O4+Zn==ZnC2O4+H2↑

 

还原性

草酸根具有很强的还原性，与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水[1]。可以使酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色，并将其还原成2价锰离子。这一反应在定量分析中被用作测定高锰酸钾浓度的方法。草酸还可以洗去溅在布条上的墨水迹。

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

H2C2O4+NaClO==NaCl+2CO2↑+H2O

 

不稳定性

草酸在189.5℃或遇浓硫酸会分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。

H2C2O4====CO2↑+CO↑+H2O

实验室可以利用此反应来制取一氧化碳气体。

草酸氢铵200度时分解为二氧化碳、一氧化碳、氨气和水

 

毒性

草酸有毒。对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用，极易经表皮、粘膜吸收引起中毒。空气中最高容许浓度为1m g/m3。

 

酯化反应

乙二酸可以跟醇反应生成酯。比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。

 

质量指标

中华人民共和国 GB/T 1626-2008

草酸技术要求

 

草酸遍布于自然界，常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜，几乎所有的植物都含有草酸钙。草酸是植物特别是草本植物常具有的成分，多以钾盐或钙盐的形式存在。秋海棠、芭蕉中以游离酸的形式存在。

 

草酸盐

1、草酸钠2、草酸钾3、草酸钙4、草酸亚铁5、草酸锑6、草酸氢铵7、草酸镁8、草酸锂

工业制法

草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。

1.甲酸钠法一氧化碳净化后在加压情况下与氢氧化钠反应，生成甲酸钠，然后经高温脱氢生成草酸钠，草酸钠再经铅化(或钙化)、酸化、结晶和脱水干燥等工序，得到成品草酸。一氧化碳与氢氧化钠合成压力一般为1.8-2.0MPa。脱氢温度为400℃。

2.氧化法以淀粉或葡萄糖母液为原料，在矾触媒存在下，与硝酸-硫酸进行氧化反应得草酸。废气中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。

3.羰基合成法一氧化碳经提纯到90%以上，在钯催化剂存在下与丁醇发生羰基化反应，生成草酸二丁酯，然后通过水解得到草酸，此法分为液相法和气相法两种，气相法反应条件较低，反应压力为300-400kPa。而液相法反应压力为13.0-15.0MPa。

4.乙二醇氧化法以乙二醇为原料，在硝酸和硫酸存在下，用空气氧化而得。

5.丙烯氧化法 氧化过程分两步进行。第一步用硝酸氧化，使丙烯转化为α-硝基乳酸;然后进一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸为氧化剂。丙烯氧化法生产工业级草酸二水化合物，以丙烯计总收率大于90%。

原料消耗定额:焦炭(84%)510kg/t、硫酸(100%)950kg/t、烧碱(100%)920kg/t。

自然界中草酸通常以盐的形式存在于许多植物细胞膜中。从前工业上用木屑和强碱在240~250℃共熔，首先制取草酸盐，再经酸化即得草酸。后来，采用甲酸钠脱氢法生产草酸。工业上取一氧化碳(如黄磷生产尾气)经苛性钠吸收后，制得甲酸钠，后者在380℃下脱氢得到草酸钠，再经石灰、硫酸处理，制成草酸。