Nazwa kwasu mrówkowego brzmi znajomo? Wiele osób miało z nim do czynienia przy pogryzieniu przez mrówki lub poparzeniu przez liście pokrzywy. O tym związku świat usłyszał dzięki angielskiemu badaczowi, który w XVII wieku eksperymentował na martwych owadach. Choć wydaje się, że kontakt z kwasem mrówkowym to nic przyjemnego, wykazuje on jednocześnie bardzo cenne właściwości. Gdzie znajduje zastosowanie?
Jak powstaje kwas mrówkowy?
HCOOH znany jest powszechnie jako kwas mrówkowy. Inna nazwa tego związku, z którą można spotkać się równie często, to kwas metanowy lub wodorokarboksylowy. Kwas ten zalicza się do grupy karboksylowych, obok kwasu octowego i masłowego. Są to najmniej złożone organiczne związki chemiczne, które powstają z węglowodorów.
HCOOH może stanowić pochodną jednego z kilku procesów:
- utleniania węglowodorów,
- reakcji tlenku węgla z wodorotlenkiem sodu,
- reakcji tlenku węgla z metanolem.
Wbrew temu co sugeruje nazwa, do wytwarzania kwasu mrówkowego nie potrzeba mrówek czy pokrzywy. Jego składnikiem są półprodukty chemiczne i do zastosowań przemysłowych powstaje on w laboratorium.
Po raz pierwszy związek ten został opisany przez dwóch naukowców z Sheffield – Samuela Fishera i dr. Hulse'a. Uzyskali oni kwas w wyniku procesu destylacji mrówek. Było to w latach 70. XIX wieku, jednak już wcześniej dostrzeżono wpływ jadu mrówek na otoczenie. Płatki kwiatów cykorii zmieniały np. swój kolor pod wpływem mrówczej wydzieliny. Jednak to właśnie Fisher i Hulse jako pierwsi podjęli próbę chemicznego badania próbek owadów.
Gdzie występuje kwas mrówkowy?
Kwas mrówkowy jest związkiem chemicznym, który można znaleźć w przyrodzie, np. w organizmach os, pszczół, szerszeni oraz oczywiście mrówek. Aby uzyskać go w większej ilości, stosuje się metody przemysłowe. Powstała tą drogą substancja jest lotna, ale ma jednocześnie silne właściwości żrące i może prowadzić np. do zjawiska korozji. Dawniej kwas mrówkowy chętnie wykorzystywano w ramach medycyny ludowej. Przygotowywano np. okłady z pokrzyw.
W środowisku naturalnym głównym zadaniem kwasu mrówkowego jest ochrona organizmów przed szkodnikami lub innymi organizmami, które mogłyby im zagrażać.
Jakie właściwości ma kwas mrówkowy?
Jeśli chodzi o kwas mrówkowy, właściwości fizyczne powodują, że dość łatwo go rozpoznać. Występuje on w formie bezbarwnej cieczy, ale ostrym zapachu i ma działanie żrące. Kwas mrówkowy dobrze rozpuszcza się w wodzie, ale także w alkoholu etylowym czy benzenie.
Producenci chętnie wykorzystują kwas mrówkowy ze względu na jego właściwości chemiczne. Potrafi on przyspieszać procesy rdzewienia materiałów oraz dobrze przewodzi prąd.
Przy każdym kontakcie z HCOOH trzeba zachować szczególną ostrożność. Ta ciecz może działać silnie drażniąco na śluzówkę i powodować reakcje alergiczne.
Kwas mrówkowy – zastosowanie przemysłowe
Możliwości zastosowania kwasu mrówkowego w przemyśle są bardzo szerokie. Naukowcy i przedsiębiorcy ciągle odkrywają go na nowo. Jako związek organiczny kwas mrówkowy stosuje się obecnie jako składnik:
- smarów,
- pasz dla zwierząt,
- środków o działaniu grzybobójczym,
- kosmetyków do pielęgnacji.
- preparatów czyszczących,
- leków na reumatyzm,
- leków zwężających naczynia krwionośne.
Zastosowanie kwasu mrówkowego w przemyśle spożywczym
Właściwości kwasu mrówkowego wykorzystuje się m.in. w celu konserwacji żywności. Na etykietach rozmaitych produktów można go znaleźć pod symbolem E236. Dodaje się go m.in. do:
- kiszonek,
- soków,
- żelków,
- marynat rybnych,
- przecierów z owoców i warzyw.
Jest wówczas w tak małej ilości, że nie wpływa negatywnie na zdrowie człowieka. Jego stężenie w produktach spożywczych jest niewielkie, a charakterystyczny zapach zupełnie niewyczuwalny. Często nawet konsumenci nie mają świadomości, że spożywają produkt z kwasem mrówkowym w składzie.
Kwas metanowy w żywności powoduje, że konkretny produkt znacznie dłużej zachowuje swoją świeżość. Wszystko dzięki właściwościom grzybobójczym HCOOH. Z takim dodatkiem znacznie łatwiej jest transportować i dłużej przechowywać towary – zwłaszcza tych z natury nietrwałych lub z krótkim terminem przydatności do spożycia.
Kwas metanowy w chemii przemysłowej
Kwas mrówkowy powszechnie stosuje się także jako odczynnik chemiczny. Z tego powodu można go znaleźć niemal w każdym laboratorium. Przydaje się przy prowadzeniu eksperymentów, testów, oraz analiz produktów oraz procesów przemysłowych.
Właściwości kwasu mrówkowego przekonują do stosowania go jako składnika środków grzybobójczych. Sprawdza się też przy farbowaniu wełny w przemyśle odzieżowym, a właściwie przygotowaniu jej do barwienia.
Możliwości zastosowania kwasu mrówkowego w kosmetyce
Kwas mrówkowy stosuje się także przy produkcji kosmetyków - do konserwacji. W ten sposób minimalizuje się ryzyko szkodliwego wpływu mikroorganizmów na skład produktów. Ta właściwość ma doniosłe znaczenie zwłaszcza w przypadku kremów aplikowanych palcami. Taki sposób nakładania produktu powoduje, że jest on narażony na zanieczyszczenia, które znajdują się na rękach użytkownika.
Poza tym kwas mrówkowy pomaga w regulacji pH skóry i utrzymaniu odpowiedniego poziomu jej kwasoty. W wyniku spadku lub nadmiaru pH pojawiają się rozmaite problemy skórne.
Kwas metanowy stanowi dodatek m.in. do:
- farb do włosów,
- środków myjących pod prysznic,
- szamponów,
- kremów do twarzy.
Należy pamiętać, że zastosowanie kwasu mrówkowego w kosmetyce będzie bezpieczne jedynie przy odpowiednio niskim stężeniu. Dopuszczalne w tym przemyśle wynosi 0,5%, choć najczęściej zawartość tego związku w produkcie nie przekracza 0,2% lub 0,3%. Najwięcej kwasu mrówkowego można znaleźć w kosmetykach do włosów.
W przypadku nadwrażliwości na ten składnik, kwas mrówkowy może działać na skórę podrażniająco. Kwas metanowy to także często element formuły kosmetyków w spray’u (lakier do włosów). Na ten składnik powinny uważać szczególnie osoby chorujące na astmę. Jeśli kwas mrówkowy dostanie się do dróg oddechowych, może powodować podrażnienia.
Kwas mrówkowy – właściwości lecznicze
Kolejnym obszarem, w którym kwas mrówkowy znajduje zastosowanie, jest medycyna i lecznictwo. Jeśli związek ten występuje w niskim stężeniu, może okazać się skuteczny rozszerzaniu naczyń krwionośnych. Z powodzeniem może też blokować receptory bólowe czy czuciowe. Właśnie ta cecha powoduje, że stosuje się go jako składnik leków mających obniżać ciśnienie czy łagodzić dolegliwości reumatyczne.
W lecznictwie popularnym produktem zawierającym kwas mrówkowy jest spirytus mrówczany. To mieszanka HCOOH z wodą oczyszczoną oraz etanolem. Służy do nacierania bolesnych miejsc na ciele. Taki preparat można nakładać nie więcej niż dwa razy w ciągu dnia i tylko u osób, które ukończyły 12. rok życia.
Właściwości kwasu metanowego pozwalają rozgrzewać bolące miejsca i łagodzić dolegliwości (np. bóle mięśniowe, stawowe czy nerwobóle).
Podsumowując, kwas mrówkowy to najprostszy budową kwas karboksylowy, który powszechnie występuje w przyrodzie. Dzięki odpowiedniej obróbce można go szeroko wykorzystywać w przemyśle bez szkody dla zdrowia czy życia organizmów żywych.