فرمیک اسید چینی و نقش آن در زنبورداری

با کاربردهای اسید فرمیک در زنبورداری و از بین بردن کنه های واروا آشنا شوید

اسید فرمیک چیست؟ این ماده یک نگهدارنده پرکاربرد در صنایع غذایی است دلیل نامگذاری اسید مورچه روی این ماده این است که نخستین بار از تقطیر حجم زیادی از مورچه ها دسترسی به آن ممکن شده است. از خصوصیات ظاهری بارز این محصول می توان به شکل ظاهری مایع، بی رنگ بودن و بوی تند آن اشاره نمود. فروش فرمیک اسید چینی به سبب خواص و ویژگی های خاص و دامنه کاربردهای این ماده بسیار گسترده می باشد. کاربرد در زنبورداری و از بین بردن کنه های واروا از جمله آنهاست.

مشخصات و ویژگی های اسید فرمیک

این ماده به دلیل تشکیل پیوند هیدروزنی میان مولکول‌های متانوئیک‌اسید و ایجاد دیمر، به خوبی در آب حل می شود. اسید مذکور در طبقه بندی اسید های ضعیف قرار گرفته و غلظت 0.1 مولار از این ترکیب پی اچی در حدود 2.38 دارد. در ساختار این ترکیب یک گروه هیدروکسیل به کربونیل متصل شده است.

محصول فوق یک ماده شیمیایی با ارزش است که جایگزین کردن آن در بسیاری از موارد دشوار است. خواص اسیدی و کاهندگی آن باعث شده اند که در بسیاری از کاربری های کشاورزی، داروسازی، غذایی، نساجی و شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. جدیدا FA به عنوان منبعی برای تولید هیدروژن نیز شناخته شده است که در طی یک فرآیند برگشت پذیر می توان این ماده را به هیدروژن و کربن دی اکسید تجزیه کرد.

نام شیمیایی               اسید فرمیک

 اسامی مترادف با اسید فرمیک                فرمیک اسید، متانوئیک اسید، هیدروژن کربوکسیلیک اسید، فرمیلیک اسید، فورمیک اسید ، formic acid ، جوهر مورچه

 گرید محصول

 اسید فرمیک صنعتی

اسید فرمیک آزمایشگاهی

 فرمول شیمیایی       HCOOH ، CH2O2

 خلوص    اسید فرمیک 85%

 شکل ظاهری        اسید فرمیک ماده ای بی رنگ، سمی و خورنده است

انواع اسید فرمیک

اسید فرمیک موجود در بازار معمولا به شکل محلول و با درجه خلوص ۱۰۰ درصد, ۸۵ درصد و ۶۵ درصد موجود می باشد. این اسید در سه نوع موجود است:

• گازی: این نوع اسید به صورت دیمرهایی با پیوند هیدروژنی است.
• جامد: در این حالت مولکول هایی با پیوندهای هیدروژنی به صورت نامحدود موجود هستند.
• مایع: این حالت نیز مانند حالت جامد، مولکول هایی با پیوند هیدروژنی وجود دارند.

روش تولید اسید فرمیک

همانطور که گفته شد، به طور طبیعی اسید فرمیک در گزنه، نیش زنبور و مورچه وجود دارد. همچنین این ترکیب به صورت سنتزی نیز تولید می شود. در این فرآیند عمدتا از متیل فرمات و فرمامید استفاده می‌شود. هیدرولیز متیل فرمات، CH2O2 تولید می‌کند. متیل فرمات نتیجه واکنش متانول و CO در حضور سدیم متوکسید می باشد.

در صنعت این واکنش در فاز مایع با فشار بالا (80 درجه سانتی گراد و 40 اتمسفر) انجام می‌شود، گاهی متیل فرمات ابتدا با واکنش با آمونیاک، به فرمامید تبدیل می شود و سپس به وسیله هیدرولیز با سولفوریک اسید طبق معادله سوم به CH2O2 تبدیل می شود.

CH3OH + CO → HCO2CH3

HCO2CH3 + NH3 → HC(O)NH2 + CH3OH

2 HC(O)NH2 + 2H2O + H2SO4 → 2HCO2H + (NH4)2SO4

 از معایب این روش دفع محصول جانبی سولفات آمونیوم است، که همین موضوع تولید کنندگان را به روش های مبتنی بر جداسازی CH2O2 از آب اضافی مورد استفاده در هیدرولیز مستقیم سوق داده است. در روش شرکت BASF از استخراج مایع- مایع با یک پایه آلی از اب استفاده شده است که این روش جایگزینی برای کاهش انرژی می تواند باشد. محصول مذکور را بر اساس نیاز در غلظت های 75 تا 99 درصد تولید می شود که غلظت 85 درصد وزنی آن رایج تر است.

تولید اسید فرمیک در طبیعت

حشراتی مانند مورچه می توانند این ماده را در طبیعت تولید نمایند. برخی از پرندگان با قرار دادن مورچه های زنده در پرهای خود از دفاع شیمیایی مورچه ها استفاده می کنند تا خود را از شر کنه ها خلاص کنند.

واکنش فرمیک اسید با آب

از واکنش شیمیایی این ترکیب با آب کربن متانول و اوزون تولید می شود. فرمول واکنش آن به صورت معادله زیر است:

CHOOH + H2O → CH3OH + O3

کاربرد اسید فرمیک

به سبب ویژگی های خاص، اسید فرمیک در موارد متعددی از جمله به عنوان نگهدارنده در صنایع غذایی استفاده می شود که در ادامه به چند مورد از آنها اشاره خواهیم نمود.

·         خوراک دام

سیلاژ به تخمیر علوفه ها به خصوص چمن اشاره دارد که برای خوراک دام ها مورد استفاده قرار می گیرد. در مناطق مرطوب این مواد می توانند در معرض فساد و خرابی قرار بگیرند. محصول فوق می تواند موجب حفظ تازگی سیلاژ شود. در نتیجه استفاده از این ماده در شمال اروپا که دارای هوای مرطوب تری می باشد رواج بیشتری دارد. سیلاژ تحت شرایط بی هوازی تخمیر می گردد. در این فرایند، اسید لاکتیک تولید شده توسط باکتری ها سبب حفط سیلاژ می شوند.

این محصول pH را کاهش داده و در نتیجه مانع از رشد ناخواسته ی میکروب ها می شود. افزودن ماده ی فوق نیز باعث افت سریع تر pH و افزایش رشد باکتری های تولید کننده ی lactic acid و سرکوب رشد باکتری های تولید کننده ترکیبات نامطلوب مانند اسید بوتیریک می شود. هنگامی که افت pH با این ماده افزایش می یابد ، تخمیر خود به خود محدود می شود. بر اساس گزارشات در سال 2009،  30 درصد استفاده از اسیدفرمیک به عنوان  ماده نگهدارنده و  در خوراک دام ها بوده است.

·         پیل های سوختی مایع

تجزیه این ماده در اثر حرارت یا در اثر واکنش با اسید سولفوریک با تولید مونو اکسید کربن و آب همراه است که در صورت استفاده از کاتالیزور مناسب آب به هیدروژن تبدیل خواهد شد.از آنجایی که میزان هیدروژن تولیدی در این واکنش زیاد بوده بنابراین می توان از آن به عنوان منبع مناسبی از هیدروژن مورد نیاز سوخت های هیدروژنی استفاده نمود.این سوخت های مایع به سبب تجدید پذیری در حال گسترش کاربرد در وسایل نقلیه و سایر موارد صنعتی می باشند.

CH2O2 → H2 + CO2

CH2O2 + H2SO4 → H2SO4 + H2O + CO

·         اسید فرمیک در زنبورداری و مبارزه با کنه

یکی از کاربردهای اسید مورچه، از بین بردن کنه ی زنبورها می‌باشد، کنه واروا از انگل‌هایی است که سلامت زنبور ها را به خطر می‌اندازد، استفاده از پدهای آغشته به این ماده و یا اسپری اسید فرمیک برای کنه، از جمله روش‌های مبارزه با کنه واروا است. این ماده با خاصیت  خود، می‌تواند از ورود کنه به کندو جلوگیری کند. غلظت اسید مورد استفاده بسیار اهمیت دارد اگر غلظت زیاد باشد(95%) اسید سریع‌ تر تبخیر می‌شود و باعث آسیب دیدن زنبور ملکه می‌شود ولی در غلظت کمتر (55%-65%) آب سریع‌تر تبخیر و اسید غلیظ می‌شود که این موضوع باعث عدم آسیب به زنبور ها و حفظ خاصیت در از بین بردن کنه ها خواهد شد. از اسید اگزالیک نیز در کنترل کنه های مذکور استفاده می شود.

·         کاربرد آن در صنعت نساجی

این ماده برای تنظیم نمودن پی اچ مورد استفاده قرار می گیرد. عموما محصولات نساجی وقتی با سدیم هیدروکسید مورد پردازش قرار می گیرند برای فرایند خنثی سازی نیاز به یک اسید می باشد. اسید استیک و اسید فرمیک از جمله اسید های مورد استفاده در صنعت نساجی به شمار می روند. با این حال اسید فوق نسبت به اسید استیک موثر تر عمل می کند و حتی مقدار کمی از آن می تواند سبب تنظیم پی اچ شود. در نتیجه استفاده از آن سبب کاهش چشمگیر در هزینه ها می شود.

این ماده در موارد زیر در صنایع نساجی استفاده می شود:

• پیش تصفیه پنبه
• سفید کننده
• Mercerizing
• رنگرزی
• تمیز کردن

بیومس: اسید فرمیک یک ماده شیمیایی پرکاربرد است که می تواند منبع مهمی ز هیدروژن یا مونوکسید کربن باشد. تولید پایدار این ماده از زیست توده و محصولات مشتق شده از زیست توده از طریق فرآیندهای هیدرولیز و اکسیداسیون در صنعت رواج پیدا کرده است. استراتژی های جدید سنتز در دمای پایین از زیست توده ممکن است منجر به استفاده از اسید فرمیک برای تولید مواد افزودنی سوخت  مانند متانول، گار سنتز و… شود.

سایر کاربردها

• به طور عمده به عنوان ماده اولیه در تولید سایر محصولات شیمیایی استفاده می شود،صنایع دارویی، تولید سموم کشاورزی و حشره کش ها بخشی از محصولاتی هستند که این اسید به عنوان ماده اولیه در آنها استفاده می شود
• به طور عمده در سنتز مواد شیمیایی از این ماده استفاده می شود؛ تولید کاتالیست آلومینیوم، سنتز مواد دارویی مانند انسولین، تولید حشره کش ها و سموم نباتی از موارد استفاده این اسید می باشد.
• می توان از این ماده به عنوان واسطه برای تولید ایزو بوتانول از کربن دی اکسید استفاده کرد.
• در دستگاه کروموتوگرافی مایع با عملکرد بالا گاهی اوقات، به عنوان فاز متحرک برای جداسازی درشت مولکول های آبگریز ،مانند پتید ها، پروتئین ها و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• تولید پاک کننده های چند منظوره پودرهای لباسشویی و پاک کننده های سطوح زنگ زده
• استفاده در صنعت نساجی برای بهبود رنگ پذیری و شستشو
• در صنایع غذایی به عنوان نگهدارنده و طعم دهنده از اسید فرمیک خوراکی استفاده می شود.
• استفاده در صنایع پزشکی و دارویی از جمله تولید ویتامین ها
• صنایع لاستیک سازی

عوارض اسید فرمیک MSDS

استنشاق این ماده می تواند سمی باشد در این صورت فرد مسموم شده را به مکانی با هوای آزاد هدایت کنید در صورت تماس با چشم و پوست ، مکان آلوده شده را کاملا تمیز کنید. در صورت بلعیدن ، دهان را کاملا بشویید. اسید فرمیک در بدن به آسانی متابولیزه و از بدن دفع می شود ولی قرار گرفتن مداوم در معرض این ماده باعث ایجاد حساسیت های پوستی می‌شود.

در صورت نشت آن از جاذب‌های جامدی مانند خاک و… استفاده کنید.مقدار مجاز بخار این اسید، طبق اعلام FDA مقدار 5ppm اعلام شده است. پیشنهاد می شود پیش از شروع به کار با این ماده در محیط های صنعتی و آزمایشگاهی MSDS این محصول را مطالعه نمایید.

شرایط نگهداری فرمیک اسید

این ماده یک کاهنده ی قوی است در مقابل عوامل اکسنده ی قوی یا بازهای قوی احتمال واکنش دارد. متانوئیک‌اسید به گرما و رطوبت حساس است و در مجاورت آب و کربن دی اکسید احتمال تجزیه شدن دارد که این امر منجر به آزاد شدن گازهای تحریک کننده و بخارات قابل اشتعال می شود. درب ظرف نگهداری را به طول کامل بسته نگه دارید و در محیط خشک و خنک قرار دهید. برای غلبه به تجمع فشار بخار، ظروف را به طور دوره ای باید تخلیه شود.

مزایای مصرف اسید فرمیک 85درصد چینی

• اسید فرمیک 85درصد چینی ارزان است .
• ارگانیک است.
• بسیار موثر است. ( بیش از ۸۵ درصد کنه کشی ).
• در فرآورده های زنبورعسل باقی نمی ماند.
• باعث ایجاد مقاومت در کنه واروا نمی شود.
• به جز کنه واروا, کنه های تروپیلا الاپس یا کلارا و آکاراپیس وودی یا تراشه ای با اسید فرمیک نیز کنترل می شود
• به دلیل نفوذ در سلول های سربسته زنبورعسل, کنه های داخل سلول ها را از بین می برد.
• در طول کل فصل , با غلظت های گوناگون قابل استفاده است.

احتیاط در حین مصرف:

• بیشترین خطر اسید فرمیک 85 درصد در تماس پوست یا چشم با مایع یا بخار غلیظ آن می‌باشد.
• تماس پوست با مایع یا بخار آن باعث سوختگی شیمیایی خواهد شد.
• در صورت تماس با چشم ممکن است باعث ایجاد آسیب های دائمی در چشم شود.
• همچنین تنفس بخار آن موجب تحریک و سوزش دستگاه تنفس می شود.
• بنابراین داشتن لباس محافظ مناسب, دستکش ضد اسید, شیلد صورت, عینک و دوش اضطراری لازم است.
• در صورت برخورد اسید با بدن زنبوردار باید فورا لباس آلوده را در آورده و اقدام به شستشوی بخش آلوده با آب زیاد به مدت ۱۵ دقیقه نماید.
• در صورتی که اسید با چشم برخورد نموده باشد باید چشم را به صورت پلک باز شستشو نماید.
• در حین کار با اسید فرمیک خوردن, آشامیدن و سیگار کشیدن ممنوع می باشد.
• همچنین پس از اتمام کار, دست ها و صورت کاملا باید شسته شود.

اطلاعات بازار اسید فرمیک

طبق آخرین تجزیه و تحلیل صنعت MR در مورد اسید فرمیک، ارزش بازار در سال 2020 به 1.5 میلیارد دلار آمریکا رسید و انتظار می‌رود که با CAGR 4 درصد سرعت بگیرد و تا سال 2031 به بالای 3 میلیارد دلار آمریکا برسد. تقاضا برای اسید فرمیک با غلظت 85 درصد بیشترین بازار را به خود اختصاص داده است.پیش بینی می شود بازار آن در دوره ارزیابی 2021 تا 2031 با CAGR 3٪ افزایش یابد.

اسید فرمیک چینی: در بازرا ایران یکی از ناخته شده ترین فرمیک های موجود در بازار نوع چینی است با اینکه برند های کره ای و المانی آن نیز موجود می باشد.