חומצה מאלית התגלתה לראשונה לפני כמעט 200 שנה. זה היה מסונתז על ידי זיקוק של חומצה מאלית. בעתיד, הוא מצא את היישום שלו בתחום הכימי, ועל זה כדאי לדבר בפירוט. עם זאת, תחילה נדבר על המאפיינים שלו ותכונות אחרות.
תכונות כלליות
הנוסחה עבור חומצה מאלאית נראית כך: HOOC-CH=CH-COOH (או H4C4O 4 ). חומר זה הוא תרכובת אורגנית בעלת שני בסיסים. לפי המינוח של IUPAC, היא נקראת כראוי חומצה cis-butenedioic.
ניתן לזהות את המאפיינים של חומר זה ברשימה הבאה:
המסה הטוחנית היא 116.07 גרם/מול.
הצפיפות היא 1.59 גרם/ס מ³.
· טמפרטורת ההיתוך והפירוק מגיעה ל-135 מעלות צלזיוס. הבזק מתרחש ב-127°C.
· אינדקס מסיסות המים הוא 78.8 גרם/ליטר. תהליך זה עובד בצורה הטובה ביותר ב-25°C.
לחומר הזה יש איזומר טרנס, והואהמכונה חומצה פומארית. המולקולות שלו יציבות יותר מאלו של מאלי. מכאן ההבדל בטמפרטורת הבעירה, שהוא 22.7 קילו ג'ל/מול.
וחומצה פומארית, בניגוד לחומצה מאלית, מסיסה בצורה גרועה מאוד במים. רק 6.3 גרם/ליטר. זה נובע מהעובדה שנוצר קשר מימן במולקולות מאלאיות.
קבלת חומר
חומצה מאלית מיוצרת על ידי הידרוליזה של אנהידריד C4H2O3. זוהי תרכובת אורגנית בעלת עקביות מוצקה במצבה הטהור. חומר זה הוא בדרך כלל חסר צבע או לבן.
לאנהידריד יש תכונות כימיות מגוונות מאוד, מכיוון שיש לו תגובתיות גבוהה במיוחד ושתי קבוצות פונקציונליות. חומצה מאלאית נוצרת עקב האינטראקציה שלה עם מים. אבל אם אתה משלב את זה עם אלכוהול, אתה מקבל אסטרים לא שלמים.
האנהידריד עצמו היה מסונתז בעבר על ידי חמצון של בנזן או תרכובות ארומטיות אחרות. עכשיו שיטה זו משמשת לעתים רחוקות. עקב עליית מחירי הבנזן והשפעת חומר זה על הסביבה, הוא הוחלף ב-n-butane, פחמימן מקבוצת האלקנים.
כניסה לתגובות
ראוי לציין שלמעשה ניתן להפוך חומצה מאלית לחומצה מאלית. זה מושג באמצעות הידרציה - הוספת מולקולות מים ליונים/חלקיקים של החומר העיקרי. חומצה מאלית ידועה כתוסף מזון תחת הכינוי E296. יש לו מקור טבעי, אז הוא משמש בממתקים ובייצור מי פירות. זה ישים גם ברפואה.
כמו כן, ניתן להמיר את התרכובת המליאית לחומצה סוצינית, המשמשת להמרצת צמיחת הצמחים ולהגדלת התשואות. הוא הושג לראשונה במאה ה-17 על ידי זיקוק של ענבר. ועכשיו החומר הזה מסונתז על ידי הידרוגנציה של חומצה מאלאית. כלומר, על ידי הוספת מימן אליו. ובאמצעות התייבשות (ביקוע מים ממולקולות), ניתן להשיג ממנו אנהידריד מאלאי.
כל התגובות המפורטות יכולות לשמש באופן תיאורטי בתעשייה לייצור של חומרים אלה. אבל הם לא כדאיים מבחינה כלכלית, ולכן לא פונים אליהם.
Application
קשה להפריז בתכונות החומצה המלאינית. הוא עצמו משמש רק כדי להשיג תרכובת פומארית, אבל השימוש בנגזרות שלו הוא נפוץ:
· האנהידריד משמש לייצור מוצרי פוליאסטר. קטן, במיוחד. מוצרי קצה נמצאים בשימוש פעיל בתעשיית הבנייה. אלו הם חומרי צבע, אבן מלאכותית, פיברגלס וכו'.
· ריאגנטים משמשים לייצור שרפי אלקיד, שהם מקשים מצוינים לציפויים על בסיס שמן. הם משמשים גם כציפוי נגד קורוזיה.
Anhydride משמש גם כקופולימר של חומצה מאלאית לייצור בדים סינתטיים וסיבים מלאכותיים.
· אתרים של חומר זה משמשים כממיסים. הנפוץ ביותר הוא diethyl maleate. שֶׁלוֹבשימוש על ידי מעבדות כימיה, התעשייה הביטחונית ותעשיית הצבע והלכה.
· התרכובת המלאיית הידראזיט משמשת כקוטל עשבים. הוא מצוין בהדברת עשבים שוטים.
ייצור חומצה פומארית
יש גם צורך לומר עליו כמה מילים. כדי להשיג חומצה פומארית, חומצה מאלאית עוברת איזומריזציה קטליטית. תהליך זה מתבצע באמצעות thiourea (thiocarbamide). למרות שהוא מוחלף לעתים קרובות בחומצות אנאורגניות.
מכיוון שהתרכובת הפומארית מסיסה בצורה גרועה, קל לבודד אותה מהחומר המלאי. שתי החומצות הן קונפורמים - יש להן אותו מספר של אטומים ומולקולות, כמו גם מבנה דומה. אבל, למרות זאת, הם לא יכולים להפוך זה לזה באופן ספונטני. כדי שתהליך זה יתרחש, יש צורך לשבור את הקשר הכפול הפחמן, אבל זה לא חיובי מנקודת מבט אנרגטית.
אז התעשייה משתמשת בשיטה שכבר הוזכרה קודם - איזומריזציה קטליטית של תרכובת מאלאיית במים.
שימוש בתרכובת פומארית
על זה שווה לדבר בסופו של דבר. השימוש הארוך ביותר בחומצה פומארית הוא בתעשיית המזון. הוא שימש לראשונה בשנת 1946. לתרכובת זו טעם פירותי, וזו הסיבה שהיא משמשת לעתים קרובות כממתיק. ייעודי E297.
חומצה פומארית מוחלפת לעתים קרובות גם בחומצה טרטרית ולימון. זה חסכוני. אם אתה מוסיף ציטראט, אז כדי להשיג את הרצוייש צורך ב-1.36 גרם פומאראט לאפקט הטעם. יש צורך בפחות פומראט - רק 0.91 גרם.
אתרים של חומר זה משמשים גם בטיפול במחלות עור כגון פסוריאזיס. עבור מבוגר, הנורמה היומית היא 60-105 מיליגרם (המינון המדויק תלוי במקרה הפרטני). עשוי לעלות עם הזמן ל-1300 מ ג ביום.
והמלח של החומר הזה הוא מרכיב מרכזי בתרופות כמו קונפומין ומפוסול. הראשון עוזר לגוף להסתגל למחסור בחמצן ומווסת את חילוף החומרים. והשני משפר את התכונות הריאולוגיות של הדם ואת צמיגותו.
מעניין שאפילו גוף האדם מסוגל לסנתז פומראט. הוא נוצר על ידי העור כאשר הוא נחשף לאור השמש. בנוסף, פומאראט הוא תוצר לוואי של מחזור האוריאה.
