הודעה

חומצה מאלונית, הידועה גם כחומצה פרופן-די-קרבוקסילית, היא תרכובת אורגנית חשובה עם יישומים רבים בתעשייה ובמחקר. כתרכובת די-קרבוקסילית, חומצה מאלונית משמשת באופן נרחב בסינתזה כימית, בתעשיית המזון ואף ברפואה. בפוסט זה בבלוג, נבחן את התכונות, היישומים והיבטי הבטיחות בעבודה עם חומצה מאלונית.

תכונות ומבנה של חומצה מאלונית

חומצה מאלונית היא תרכובת גבישית חסרת צבע עם הנוסחה הכימית CH₂(COOH)₂. יש לה שתי קבוצות קרבוקסיל (-COOH) המעניקות לה אופי חומצי. ערך ה-pKa של חומצה מאלונית הוא 2.85 עבור דיסוציאציה חומצית ראשונה ו-5.70 עבור דיסוציאציה חומצית שנייה. כך חומצה מאלונית נחשבת לחומצה בינונית-חזקה.

מבנה המולקולה של חומצה מאלונית הוא מישורי, שכן קבוצות הקרבוקסיל מסודרות במישור אחד. באמצעות קשרי מימן בין קבוצות הקרבוקסיל, חומצה מאלונית יוצרת מבנים גבישיים יציבים. מבנה זה מעניק לתרכובת טמפרטורת התכה ורתיחה גבוהות של 135-136°C ו-189°C בהתאמה.

סינתזה והפקה של חומצה מאלונית

ניתן לסנתז חומצה מאלונית בדרכים שונות. שיטה נפוצה אחת היא חמצון של פרופנון (אצטון) עם חומצה חנקתית. בתהליך זה נוצרת חומצה מאלונית כתוצר עיקרי. לחלופין, ניתן להכין חומצה מאלונית גם על ידי אסטריפיקציה של אתיל ציאנו-אצטט והידרוליזה לאחר מכן.

בייצור התעשייתי, חומצה מאלונית מופקת לעתים קרובות כתוצר לוואי בייצור כימיקלים אחרים. למשל, חומצה מאלונית נוצרת בתגובת חמצון של פרופנון או בהידרוליזה של אסטרים של חומצה ציאנו-אצטית.

יישומים של חומצה מאלונית

התכונות הרב-תכליתיות של חומצה מאלונית מובילות ליישומים רבים בתחומים מגוונים:

סינתזה כימית

חומצה מאלונית היא אבן בניין חשובה בסינתזה בכימיה אורגנית. היא משמשת בתגובות עיבוי, אלקילציות ודקרבוקסילציות. במיוחד בתעשיית התרופות והכימיקלים העדינים, חומצה מאלונית היא תרכובת ביניים סינתטית מוערכת.

תעשיית המזון

בתעשיית המזון, חומצה מאלונית משמשת כחומר חמוץ, מווסת pH וחומר משמר. היא משמשת, למשל, במשקאות, ממתקים ומוצרי חלב.

רפואה ופרמצבטיקה

ברפואה, חומצה מאלונית משמשת כחומר פעיל בתרופות. מצד אחד היא משמשת כנוגד חמצון, ומצד שני יש לה תפקיד בטיפול בהפרעות פרכוסים ומחלות לב.

יישומים נוספים

מלבד היישומים העיקריים שהוזכרו, חומצה מאלונית משמשת גם בייצור טקסטיל, עור ולכה. בנוסף, היא משמשת כמתחם קומפלקס, חומר הגנה מפני קורוזיה ובאלקטרוכימיה.

היבטי בטיחות בטיפול בחומצה מאלונית

כמו בכל הכימיקלים, גם בטיפול בחומצה מאלונית יש להקפיד על כמה היבטי בטיחות:

סכנות בריאותיות

חומצה מאלונית היא חומר מאכל שעלול לגרום לגירוי וכוויות כימיות במגע עם העור. גם האדים של החומצה עלולים לגרות את דרכי הנשימה. בליעה של חומצה מאלונית עלולה לגרום לנזק למערכת העיכול.

סכנת שריפה

חומצה מאלונית עצמה אינה דליקה, אך עלולה ליצור תערובות נפיצות בחימום או במגע עם מחמצנים חזקים. לכן נדרש זהירות בעת טיפול בלהבות גלויות או במקורות הצתה.

אחסון והובלה

יש לאחסן חומצה מאלונית במקום יבש, קריר ומוגן מפני אור. במהלך ההובלה יש להקפיד על תקנות החומרים המסוכנים התקפות. ציוד מגן מתאים כגון כפפות, משקפי מגנה ומסכת נשימה הם חובה בעת הטיפול בחומצה מאלונית.

פינוי

שאריות ופסולת כימיות המכילות חומצה מאלונית חייבות להיות מפונות באופן מקצועי. אסור לפנותן למערכת הביוב או לפסולת ביתית.

על ידי הקפדה על היבטי בטיחות אלה, ניתן לנהל את השימוש בחומצה מאלונית ללא סיכון. חשובים הכשרה והדרכה טובות של הצוות וכן שמירה על תקנות הבטיחות בעבודה התקפות.

סיכום

חומצה מאלונית היא תרכובת אורגנית רב-תכליתית עם יישומים רבים בתעשייה, במחקר וברפואה. תכונותיה כחומצה בינונית, השימוש בה כאבן בניין לסינתזה ותפקידיה כתוסף מזון וכחומר פעיל הופכים את חומצה מאלונית למרכיב חשוב בתעשייה הכימית.

במקביל, השימוש בחומצה מאלונית דורש אמצעי בטיחות מיוחדים בשל השפעתה המאכלת וסכנת השריפה. עם זאת, על ידי הקפדה על תקנות הבטיחות בעבודה וטיפול מקצועי, ניתן להשתמש בחומצה מאלונית בבטחה וביעילות בתחומי יישום רבים.