חומצה פורמית

חומצה פורמית, שנקראת גם חומצת נמלים או חומצה מתאנואית, היא החומצה הקרבוקסילית הפשוטה ביותר. הנוסחה הכימית שלה היא HCOOH (ניתן גם לכתוב CH2O2). המסה המולרית שלה כ־46 גרם למול וה-pKa שלה הוא 3.75, מדד שמראה שהיא יחסית חזקה בין חומצות אורגניות. הקרבוקסיל (קבוצת COOH) הוא חלק המגדיר חומצות קרבוקסיליות.

בטבע החומצה נמצאת בעקיצות ונשיכות של חרקים מהסדרה הימנופטרה, למשל נמלים ודבורים. נמלים מייצרות אותה כהגנה ובהתקפה. חומצה פורמית גם נמצאת בקוצי סרפד, והם מפרישים אותה וגורמים לתחושת צריבה בעור. שמה של החומצה מגיע מהמילה הלטינית "Formica" שפירושה נמלה.

במאה ה־15 אלכימאים זיהו אדים חומציים מקיני נמלים. ב־1671 ג'ון ריי הבחין שברזל ועופרת מתכתדמים באוויר מעל הקינים. לראשונה סנתז אותה הכימאי הצרפתי לואי ז'וזף גה-ליסאק מחומצה ציאנידית (HCN). ב־1855 מרסלין ברתלו פיתח שיטה לייצור מהפחמן החד־חמצני, דומה לשיטה התעשייתית הנפוצה היום.

חומצה פורמית נחשבת לחזקה יחסית בין החומצות האורגניות הלא־מותמרות. היא עלולה להתפרק בכמה דרכים: לפעמים היא מפיקה מים ופחמן חד־חמצני; לעתים מימן ופחמן דו־חמצני; ולעיתים שתי מולקולות מתפרקות ויוצרות מים, CO2 ופורמלדהיד. פירוק זה יכול לקרות גם בטמפרטורת החדר, אך נוכחות מים מעכבת אותו.

התעשייה כמעט ולא מסתמכת על תוצרי לוואי כדי לספק את הביקוש. הייצור המסחרי מבוסס על יצירת מתיל־פורמט מתאנול (CH3OH) ופחמן חד־חמצני (CO) בסביבה בסיסית. התגובה מתבצעת בנוזל בטמפרטורה של כ־80 מעלות ולחץ של כ־40 אטמוספירות. הידרוליזה של המתיל־פורמט במים יוצרת חומצה פורמית וחזרת מתאנול. ישנה גם דרך עקיפה: תגובה עם אמוניה ליצירת פורממיד, ואחריה עקיפה עם מים וחומצה גופרתית שמניבה חומצה פורמית ותוצר אמוניום סולפט, שהיה בעייתי.

בעבר השימושים היו מוגבלים. היום משתמשים בחומצה הפורמית כחומר אנטיבקטריאלי, כחומר משמר במזון לבעלי חיים, וכחומר הדברה כנגד סלמונלה וטפילים של דבורים. יש לה שימוש משני בתעשיית הטקסטיל. בכימיה האורגנית משתמשים בה כמקור ליונים הידרידיים (H-). במעבדה החומצה יכולה לשמש כמקור לפחמן חד־חמצני בעת ערבובה עם חומצה גופרתית.

חומצה פורמית נקראת גם חומצת נמלים. (נמלים ממש מוצאות אותה.)

נוסחתה הכימית היא HCOOH. זה אומר יש אטומי מימן H, פחמן C וחמצן O.

החומצה נמצאת בעקיצות ונשיכות של נמלים ובסרפד. נמלים משתמשות בה כדי להגן על עצמן.

מאז ימי הביניים אנשים שמו לב לאדים חומציים מקיני נמלים. השם מגיע מהמילה הלטינית Formica, שמשמעותה נמלה. מדענים סינתזו את החומצה במאה ה־19.

מפעלים עושים אותה מחומר שנקרא מתיל־פורמט. קודם מכינים מתיל־פורמט ממתאנול (סוג של אלכוהול) ופחמן חד־חמצני. אחרי שמוסיפים מים, הוא הופך לחומצה פורמית.

משתמשים בחומצה כדי להרוג חיידקים. נותנים אותה לשמר מזון לחיות. היא עוזרת גם בטיפול בבעיות של דבורים. משתמשים בה מעט בתעשיית הבגדים ובמעבדות.