Кислота щавелевая техническая и реактивная: свойства и применение
Щавелевая кислота (этандиовая кислота, HOOCCOOH) двухосновная органическая кислота, выпускаемая в виде кристаллического порошка или гранул белого цвета. В зависимости от квалификации используется как реактив для лабораторных работ (класс чда) или как технический продукт для производственных процессов. Массовая доля основного вещества в реактивной квалификации составляет от 99,5 до 99,9 %, в технической от 98,5 до 99,5 %. Температура плавления безводной формы от 189 до 191 C, дигидрат плавится в диапазоне от 101 до 102 C.
Физико-химические характеристики
Кислота щавелевая хорошо растворима в воде (от 90 до 100 г/л при 20 C), этаноле и диэтиловом эфире. Водные растворы проявляют выраженные восстановительные свойства, что определяет её применение в процессах осаждения редкоземельных металлов, очистке поверхностей и химическом анализе. Молярная масса безводной формы 90,04 г/моль, плотность кристаллов от 1,65 до 1,67 г/см.
При нагреве выше 150 C кислота возгоняется без плавления, а при температуре от 190 до 200 C разлагается с выделением оксида углерода и муравьиной кислоты. Это свойство учитывается при проектировании сушильных установок и выборе режимов термической обработки материалов, содержащих остатки щавелевой кислоты.
Технические квалификации и нормативная документация
Продукция поставляется в соответствии с ГОСТ 2218076 (реактивная квалификация чда) и техническими условиями производителей для промышленных марок. Основные контролируемые показатели:
- массовая доля основного вещества от 98,5 до 99,9 %;
- массовая доля нерастворимого в воде остатка не более 0,01 %;
- содержание сульфатов не более 0,02 %;
- содержание тяжелых металлов (Pb, Fe, Cu) не более 0,001 % каждого;
- массовая доля влаги от 0,2 до 0,5 % для безводной формы.
Применение в промышленности и лабораторной практике
В гидрометаллургии щавелевая кислота используется для осаждения оксалатов редкоземельных элементов, тория и урана из азотнокислых растворов. В гальваническом производстве она входит в состав электролитов для анодирования алюминия, обеспечивая формирование оксидных покрытий толщиной от 15 до 25 мкм с высокой твердостью.
В текстильной отрасли кислота применяется как компонент травильных составов при крашении и отбеливании натуральных волокон. В целлюлозно-бумажной промышленности для делигнификации древесной массы в процессах получения высокочистой целлюлозы. В аналитической химии растворы щавелевой кислоты служат установочным веществом для стандартизации растворов перманганата калия и гидроксида натрия.
Для очистки теплообменного оборудования от накипи и ржавчины используются растворы концентрацией от 5 до 10 % при температуре от 60 до 80 C. В составе полировальных суспензий для оптического стекла и полупроводниковых пластин кислота обеспечивает химико-механическое удаление поверхностных дефектов.
Условия хранения и меры безопасности
Кислота щавелевая относится к веществам 2-го класса опасности. При работе с порошком необходимо использовать респиратор типа Лепесток или аналогичный, защитные очки и перчатки из бутилкаучука. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 1 мг/м. Хранение осуществляется в герметичной таре из полипропилена или стали с кислотостойким покрытием при температуре от 5 до 30 C, вдали от окислителей и щелочей. Срок хранения от 12 до 24 месяцев в зависимости от квалификации.
| Квалификация | Массовая доля основного вещества | Содержание сульфатов | Содержание железа | Форма выпуска |
|---|---|---|---|---|
| чда | от 99,5 до 99,9 % | не более 0,005 % | не более 0,0005 % | кристаллы |
| техническая | от 98,5 до 99,5 % | не более 0,02 % | не более 0,002 % | гранулы |
| дигидрат | от 99,0 до 99,5 % | не более 0,01 % | не более 0,001 % | кристаллы |
Вопросы и ответы (FAQ)
В каких отраслях применяется щавелевая кислота?
Основные направления гидрометаллургия редкоземельных элементов, гальваностегия, текстильная и целлюлозно-бумажная промышленность, аналитическая химия, очистка теплообменного оборудования.
Чем отличается реактивная квалификация от технической?
Реактивная (чда) имеет более высокую массовую долю основного вещества (от 99,5 до 99,9 %) и пониженное содержание примесей тяжелых металлов, что необходимо для лабораторных анализов и прецизионных процессов.
Как правильно приготовить рабочий раствор для удаления накипи?
Раствор концентрацией от 5 до 10 % готовят растворением кристаллов в воде при температуре от 40 до 60 C. Для ускорения реакции допускается нагрев рабочей среды до 80 C при непрерывной циркуляции.
Какие меры предосторожности необходимы при работе с кислотой?
Требуется использование средств индивидуальной защиты: респиратор, защитные очки, перчатки из бутилкаучука. Работы проводятся в вытяжном шкафу или при наличии приточно-вытяжной вентиляции.
