甲酸的分子式為HCOOH,又稱作蟻酸,是一種無色而有刺激氣味,弱電解質(zhì),熔點(diǎn)8.6℃,沸點(diǎn)100.8℃,酸性很強(qiáng),有腐蝕性,能刺激皮膚起泡的化學(xué)原料。它多存在于蜂類、某些蟻類和毛蟲的分泌物中。甲醛同時(shí)具有酸和醛的性質(zhì)。在化學(xué)工業(yè)中,甲酸被用于橡膠、醫(yī)藥、染料、皮革種類工業(yè)。工業(yè)上甲酸生產(chǎn)主要有甲酸鈉法、甲酰胺法、丁烷(或輕油)液相氧化法和甲酸甲酯水解法四種工藝路線。
甲酸易燃,能與水、乙醇、乙醚和甘油任意混溶,和大多數(shù)的極性有機(jī)溶劑混溶,在烴中也有一定的溶解性。相對密度(d204)1.220。折光率 1.3714。燃燒熱254.4 kJ/mol,臨界溫度306.8 ℃,臨界壓力8.63 MPa。閃點(diǎn)68.9 ℃(開杯)。密度1.22,相對蒸氣密度1.59(空氣=1),飽和蒸氣壓(24℃)5.33 kPa。
濃度高的甲酸在冬天易結(jié)冰。
禁配物:強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)堿、活性金屬粉末。
危險(xiǎn)特性:其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強(qiáng)氧化劑可發(fā)生反應(yīng)。
溶解性:與水混溶,不溶于烴類,可混溶于醇。
在烴中及氣態(tài)下,甲酸以通過以氫鍵結(jié)合的二聚體形態(tài)出現(xiàn)。在氣態(tài)下,氫鍵導(dǎo)致甲酸氣體與理想氣體狀態(tài)方程之間存在較大的偏差。液態(tài)和固態(tài)的甲酸由連續(xù)不斷的通過氫鍵結(jié)合的甲酸分子組成。
甲酸在濃硫酸的催化作用下分解為CO和H2O:
由于甲酸的結(jié)構(gòu)特殊,它的一個(gè)氫原子和羧基直接相連。也可看做是一個(gè)羥基甲醛。因此甲酸同時(shí)具有酸和醛和性質(zhì)。甲酸具有與大多數(shù)其他羧酸相同的性質(zhì),盡管在通常情況下甲酸不會(huì)生成酰氯或者酸酐。甲酸脫水分解為一氧化碳和水。甲酸具有和醛類似的還原性。它能起銀鏡反應(yīng),把銀氨絡(luò)離子中的銀離子還原成金屬銀,而自己被氧化成二氧化碳和水:
甲酸是能和烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)的羧酸。甲酸在酸的作用下(如硫酸,氫氟酸),和烯烴迅速反應(yīng)生成甲酸酯。但是類似于Koch反應(yīng)的副反應(yīng)也會(huì)發(fā)生,產(chǎn)物是更高級的羧酸。
辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值:-0.54,爆炸上限%(V/V):57.0,爆炸下限%(V/V):18.0。
甲酸為強(qiáng)的還原劑,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。在飽和脂肪酸中酸性是比較強(qiáng)的,離解常數(shù)為2.1×10-4。在室溫慢慢分解成一氧化碳和水。與濃硫酸一起加熱至60~80℃,分解放出一氧化碳。甲酸加熱到160℃以上即分解放出二氧化碳和氫。甲酸的堿金屬鹽加熱至400℃生成草酸鹽。