Kwas szczawiowy

Kwas szczawiowy, znany również jako Kwas etanodiowy lub Kwas koniczyny, jest najprostszą formą kwasu dikarboksylowego. Formuła C2H2O4 oznacza krystaliczne ciało stałe, które jest bezbarwne i bezwonne. Kwas szczawiowy ma postać stałą.

Co to jest kwas szczawiowy?

Jako środek redukujący, kwas szczawiowy jest oznaczany przez miareczkowanie środkami utleniającymi, takimi jak nadmanganian potasu. Podczas tego procesu dwutlenek węgla jest wytwarzany jako produkt utleniania. Sole kwasu szczawiowego są znane pod ogólną nazwą etanodionian, szczawian.

Kwas szczawiowy odkryto już w 1769 r. Johann Christian Wiegleb odkrył ten kwas w szczawiu drzewnym jako sól potasową. Pochodząca od szczawiu leśnego historyczna nazwa Kleesäure została zatem zachowana w użyciu językowym. W 1776 roku Carl Wilhelm Scheele i Torbern Olof Bergman zdołali wyprodukować kwas szczawiowy poprzez utlenianie cukru razem z kwasem azotowym. Jednak proces ten nie jest syntezą, a jedynie rozpadem naturalnej substancji. Sztuczna produkcja kwasu szczawiowego powiodła się po raz pierwszy w 1824 roku. Friedrich Wöhler zsyntetyzował kwas szczawiowy przez zmydlanie dicyjan z surowców nieorganicznych.

Funkcja, efekt i zadania

Kwas szczawiowy jest idealnym środkiem do usuwania plam rdzy i jest również używany jako środek wybielający. Pszczelarze używają kwasu szczawiowego, zwłaszcza zimą, do zwalczania roztocza Varroa. 3,5-procentowy roztwór cukru, który jest bardzo wodnisty, spryskuje się lub spryskuje pszczoły.

Jednak pszczelarze leczący warrozę kwasem szczawiowym są narażeni na bezpośredni kontakt z kwasem. Kwas szczawiowy jest również stosowany w laboratorium jako podstawowa substancja miana do manganometrii, ponieważ można do tego użyć dihydratu kwasu szczawiowego. Kwas szczawiowy nadaje się również jako podstawowa substancja miana do precyzyjnego określania zawartości wzorcowych roztworów zasadowych, takich jak roztwór wodorotlenku sodu. Ze względu na tworzenie się słabo rozpuszczalnej soli wapnia, kwas szczawiowy jest pomocny w grawimetrycznym oznaczaniu jonu wapnia w postaci szczawianu wapnia.

Kwas szczawiowy, który pozyskuje się ze szczawiu drzewnego z Fichtelgebirge, jest również używany do skutecznego bielenia kwarcu, czyli kryształu górskiego, którego występowanie jest szczególnie udowodnione pod miastem Weißenstadt. Kwas szczawiowy wspomaga polerowanie marmuru na połysk i jest stosowany w przemyśle drzewnym jako łagodny środek wybielający. Usuwa plamy, które powstały reaktywnie w wyniku reakcji kwasów garbnikowych lub w kontakcie z drewnem zawierającym kwas garbnikowy z narzędziami żelaznymi. Chemia farmaceutyczna czerpie korzyści z działania kwasu szczawiowego dzięki jego właściwościom tworzącym sól.

Tak zwane szczawiany powstają w wyniku protonowania zasadowych amin. Kwas szczawiowy występuje również w bardzo małych ilościach w czarnej herbacie, herbacie miętowej oraz w korzeniach i korze wielu roślin w postaci nierozpuszczalnych szczawianów wapnia. Kwas szczawiowy nie jest szkodliwy dla zdrowia w małych ilościach, ale w wyższych stężeniach jest szkodliwy. Szczawiany wapnia są często wytwarzane w naturze w wyniku obumierania komórek roślinnych. Kamienie nerkowe również składają się ze szczawianu wapnia i kwasu moczowego, ale powstawaniu kamieni nerkowych zapobiega się spożywaniem owoców zawierających kwas cytrynowy.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Kwas szczawiowy i sól potasową występują w dużych ilościach w rdestach, takich jak rabarbar, które mogą zawierać około 180 do 765 miligramów na 100 gramów świeżej masy i łodyg. W szczawiu większość kwasu szczawiowego znajduje się w liściach.

Owoce gwiaździste zawierają od 40 do 1000 miligramów na 100 gramów świeżej substancji, podobnie jak szczaw leśny. Boćwina zawiera od 110 do 940 miligramów na 100 gramów świeżej masy. Szpinak zawiera 120 do 1330 miligramów, podczas gdy pietruszka o wadze 100 gramów zawiera tylko do 185 miligramów. Kwas szczawiowy i jego sól potasową znajdują się również w kakao w ilości od 338 do 480 miligramów na 100 gramów oraz w czekoladzie w ilości od 80 do 200 miligramów. 100 gramów świeżych buraków zawiera od 17 do 329 miligramów.

Wiele grzybów wydziela kwas szczawiowy, który jest wspomagany przez odczyn alkaliczny w pożywce. Kwas szczawiowy uzyskuje się przez szybkie ogrzewanie mrówczanu sodu do 360 stopni Celsjusza. Na całym świecie produkuje się rocznie około 140 000 ton kwasu szczawiowego, w tym estrów. Silny kwas rozkłada się w temperaturze powyżej 150 stopni Celsjusza z utworzeniem dwutlenku węgla, tlenku węgla i wody.

Choroby i zaburzenia

Kwas szczawiowy upośledza wchłanianie żelaza w jelicie, dlatego należy ograniczać spożycie pokarmów zawierających kwas szczawiowy. W dotkniętej tkance może nastąpić zmniejszenie stężenia wapnia, co w najgorszym przypadku może spowodować uszkodzenie serca.

Ogólnie rzecz biorąc, nawet niewielkie zatrucie w wyniku zablokowania kanalików nerkowych prowadzi do uszkodzenia nerek. Regularny bezpośredni kontakt z kwasem szczawiowym może prowadzić do zagrożeń dla zdrowia, na przykład dla pszczelarzy, którzy używają kwasu szczawiowego do zwalczania warrozy. Chociaż kwas szczawiowy ma złą reputację w związku z żywnością, uważa się, że ma on pozytywne właściwości w obronie przed chorobami, takimi jak aflatoksyny i Aspergillus.

Udowodniono, że zbyt duża wartość szczawianu wpływa negatywnie na organizm człowieka, ponieważ redukuje ważne dla organizmu substancje, takie jak magnez, cynk, potas i wapń. W niewielkim stopniu spożycie kwasu szczawiowego w pożywieniu nie powinno powodować żadnych szkodliwych skutków, gdyż różne rodzaje warzyw, takie jak boćwina, rabarbar czy szczaw, są zdrowe. Z umiarem pokarmy z dużą zawartością szczawianów i kwasu szczawiowego mają zdrowe działanie, takie jak szpinak lub umiarkowane spożycie herbaty zdecydowanie ma swoje pozytywne skutki.