ACIDE OXALIQUE

Numéro CAS : 144-62-7
Nom CAS : acide oxalique
Formule moléculaire : C2H2O4

L'acide oxalique est un acide organique portant le nom IUPAC d'acide éthanédioïque et de formule HO2C−CO2H.
L'acide oxalique est l'acide dicarboxylique le plus simple.
L'acide oxalique est un solide cristallin blanc qui forme une solution incolore dans l'eau.
Le nom de l'acide oxalique vient du fait que les premiers chercheurs ont isolé l'acide oxalique à partir de plantes à fleurs du genre Oxalis, communément appelées oxalides.
L'acide oxalique est naturellement présent dans de nombreux aliments, mais une ingestion excessive d'acide oxalique ou un contact prolongé avec la peau peut être dangereux.

L'acide oxalique a une force acide beaucoup plus élevée que l'acide acétique. L'acide oxalique est un agent réducteur et sa base conjuguée, connue sous le nom d'oxalate (C2O2−4), est un agent chélatant pour les cations métalliques.

Histoire de l'acide oxalique :
La préparation de sels d'acide oxalique (acide de crabe) à partir de plantes était connue, au moins depuis 1745, lorsque le botaniste et médecin hollandais Herman Boerhaave a isolé un sel de l'oxalide.
En 1773, François Pierre Savary de Fribourg, en Suisse, avait isolé l'acide oxalique de son sel dans l'oseille.

En 1776, les chimistes suédois Carl Wilhelm Scheele et Torbern Olof Bergman produisirent de l'acide oxalique en faisant réagir du sucre avec de l'acide nitrique concentré ; Scheele a appelé l'acide qui en a résulté socker-syra ou såcker-syra (acide de sucre).
En 1784, Scheele avait montré que « l'acide de sucre » et l'acide oxalique de sources naturelles étaient identiques.

En 1824, le chimiste allemand Friedrich Wöhler obtint de l'acide oxalique en faisant réagir du cyanogène avec de l'ammoniac en solution aqueuse.
Cette expérience peut représenter la première synthèse d'un produit naturel.

Préparation
L'acide oxalique est principalement fabriqué par oxydation de glucides ou de glucose à l'aide d'acide nitrique ou d'air en présence de pentoxyde de vanadium.
Divers précurseurs peuvent être utilisés, notamment l'acide glycolique et l'éthylène glycol.
Une méthode plus récente implique la carbonylation oxydative des alcools pour donner les diesters de l'acide oxalique :

4 ROH + 4 CO + O2 → 2 (CO2R)2 + 2 H2O
Ces diesters sont ensuite hydrolysés en acide oxalique.
Environ 120 000 tonnes sont produites chaque année.

Historiquement, l'acide oxalique était obtenu exclusivement en utilisant des caustiques, tels que l'hydroxyde de sodium ou de potassium, sur de la sciure de bois.
La pyrolyse du formiate de sodium (finalement préparé à partir de monoxyde de carbone), conduit à la formation d'oxalate de sodium, facilement converti en acide oxalique.

Méthodes de laboratoire de l'acide oxalique :
Bien que l'acide oxalique puisse être facilement acheté, l'acide oxalique peut être préparé en laboratoire en oxydant du saccharose à l'aide d'acide nitrique en présence d'une petite quantité de pentoxyde de vanadium comme catalyseur.

Le solide hydraté peut être déshydraté à la chaleur ou par distillation azéotropique.

Développée aux Pays-Bas, une électrocatalyse par un complexe de cuivre permet de réduire le dioxyde de carbone en acide oxalique ; cette conversion utilise du dioxyde de carbone comme matière première pour générer de l'acide oxalique.

Structure
L'acide oxalique anhydre existe sous forme de deux polymorphes; dans l'une, la liaison hydrogène donne une structure en forme de chaîne tandis que le motif de liaison hydrogène dans l'autre forme définit une structure en feuille.
Parce que le matériau anhydre est à la fois acide et hydrophile (recherche d'eau), l'acide oxalique est utilisé dans les estérifications.

Présence dans les aliments et les plantes
L'oxalate de calcium est le composant le plus courant des calculs rénaux.
Les premiers chercheurs ont isolé l'acide oxalique de l'oxalide (Oxalis).
Les membres de la famille des épinards et les crucifères (chou, brocoli, choux de Bruxelles) sont riches en oxalates, tout comme l'oseille et les ombellifères comme le persil.
Les feuilles de rhubarbe contiennent environ 0,5% d'acide oxalique et le jack-in-the-pulpit (Arisaema triphyllum) contient des cristaux d'oxalate de calcium.
De même, la vigne vierge, plante grimpante d'ornement courante, produit de l'acide oxalique dans ses baies ainsi que des cristaux d'oxalate dans la sève, sous forme de raphides.
Les bactéries produisent des oxalates à partir de l'oxydation des glucides.

Les plantes du genre Fenestraria produisent des fibres optiques à base d'acide oxalique cristallin pour transmettre la lumière aux sites photosynthétiques souterrains.

La carambole, également connue sous le nom de carambole, contient également de l'acide oxalique ainsi que de la caramboxine.
Le jus d'agrumes contient de petites quantités d'acide oxalique.
Les agrumes produits en agriculture biologique contiennent moins d'acide oxalique que ceux produits en agriculture conventionnelle.

Il a été proposé que la formation de patines d'oxalate de calcium d'origine naturelle sur certaines statues et monuments en calcaire et en marbre soit causée par la réaction chimique de la pierre carbonatée avec l'acide oxalique sécrété par le lichen ou d'autres micro-organismes.

Production par des champignons
De nombreuses espèces de champignons du sol sécrètent de l'acide oxalique, ce qui entraîne une plus grande solubilité des cations métalliques, une disponibilité accrue de certains nutriments du sol et peut conduire à la formation de cristaux d'oxalate de calcium.

Autre
Le bitume oxydé ou le bitume exposé aux rayons gamma contient également de l'acide oxalique parmi ses produits de dégradation. L'acide oxalique peut augmenter la lixiviation des radionucléides conditionnés dans le bitume pour le stockage des déchets radioactifs.

Biochimie
La base conjuguée de l'acide oxalique est l'anion hydrogénoxalate, et sa base conjuguée (oxalate) est un inhibiteur compétitif de l'enzyme lactate déshydrogénase (LDH).
La LDH catalyse la conversion du pyruvate en acide lactique (produit final du processus de fermentation (anaérobie)) en oxydant simultanément la coenzyme NADH en NAD+ et H+.
La restauration des niveaux de NAD+ est essentielle à la poursuite du métabolisme énergétique anaérobie par la glycolyse.
Comme les cellules cancéreuses utilisent préférentiellement le métabolisme anaérobie (voir effet Warburg), il a été démontré que l'inhibition de la LDH inhibe la formation et la croissance des tumeurs, ce qui en fait une voie potentielle intéressante de traitement du cancer.

Applications de l'acide oxalique :
Environ 25 % de l'acide oxalique produit sera utilisé comme mordant dans les processus de teinture. Il est également utilisé dans les agents de blanchiment, en particulier pour le bois à pâte, et pour l'élimination de la rouille et autres nettoyages, dans la poudre à pâte et comme troisième réactif dans les instruments d'analyse de la silice.

L'acide oxalique dans le nettoyage
Les principales applications de l'acide oxalique sont le nettoyage ou le blanchiment, notamment pour l'élimination de la rouille (complexant du fer). Son utilité dans les agents d'élimination de la rouille est due à la formation d'un sel stable et soluble dans l'eau avec le fer ferrique, l'ion ferrioxalate. Le produit de nettoyage Zud contient de l'acide oxalique.

L'acide oxalique est également largement utilisé comme agent de blanchiment du bois, le plus souvent sous sa forme cristalline à mélanger avec de l'eau à sa dilution appropriée pour son utilisation.

Métallurgie extractive de l'acide oxalique
L'acide oxalique est un réactif important dans la chimie des lanthanides.
Les oxalates de lanthanide hydratés se forment facilement dans des solutions très fortement acides sous une forme densément cristalline, facilement filtrée, largement exempte de contamination par des éléments non lanthanides. La décomposition thermique de ces oxalates donne les oxydes, qui sont la forme la plus couramment commercialisée de ces éléments.

Tout métabolite eucaryote produit au cours d'une réaction métabolique chez les algues, y compris les organismes unicellulaires comme la chlorella et les diatomées jusqu'aux organismes multicellulaires comme les varechs géants et les algues brunes.
métabolite humain
Tout métabolite mammifère produit lors d'une réaction métabolique chez l'homme (Homo sapiens).
métabolite végétal
Tout métabolite eucaryote produit lors d'une réaction métabolique chez les plantes, le royaume qui comprend les plantes à fleurs, les conifères et autres gymnospermes.

L'acide oxalique a été utilisé dans la détermination de l'acide oxamique, de l'acide oxalique et de l'oxamide dans la matrice de substance médicamenteuse hydrophobe par chromatographie d'exclusion ionique.
L'acide oxalique a été utilisé dans la synthèse d'oxydes ou de carbonates métalliques macroporeux tridimensionnellement ordonnés via un gabarit avec des sphères de polystyrène.
L'acide oxalique a été utilisé comme électrolyte de support lors de la synthèse électrochimique de revêtements composites polyaniline-polypyrrole.

L'acide oxalique, également appelé acide éthanedioïque, est un composé organique incolore, cristallin et toxique appartenant à la famille des acides carboxyliques. L'acide oxalique est largement utilisé comme rinçage acide dans les blanchisseries, où il est efficace pour éliminer les taches de rouille et d'encre car il convertit la plupart des composés de fer insolubles en un ion complexe soluble. Pour la même raison, c'est le constituant principal de nombreuses préparations commerciales utilisées pour éliminer le tartre des radiateurs automobiles.

La formule de l'acide oxalique est (C2H2O4) ; sa forme habituelle est celle de l'hydrate cristallin (COOH)2·2H2O. Connu comme constituant de l'oxalide dès le XVIIe siècle, l'acide oxalique a été préparé pour la première fois synthétiquement en 1776. Il est fabriqué en chauffant du formiate de sodium en présence d'un catalyseur alcalin, en oxydant les glucides avec de l'acide nitrique, en chauffant de la sciure avec de la soude caustique. alcalis, ou par fermentation de solutions sucrées en présence de certaines moisissures.

Sources endogènes
L'oxalate est généré principalement à partir de la décomposition de l'acide déhydroascorbique et du glyoxylate. L'acide déhydroascorbique se décompose spontanément en 2,3-cétogulonate puis en acide thréonique et en oxalate.
Cette réaction irréversible contribue à environ 40 % de l'oxalate total à des niveaux d'apport modérés en ascorbate.

L'oxalate est également produit à partir de l'oxydation de l'excès de glyoxylate par la (S)-2-hydroxy-acide oxydase (EC1.1.3.15) dans les peroxysomes hépatiques (Seargeant et al., 1991). La L-sérine, l'hydroxy-proline (Ichiyama et al., 2000) et l'éthanolamine contribuent à la production de glyoxylate via le glycoaldéhyde et le glycolate ; le glycolate lui-même est ingéré avec des aliments végétaux (Ichiyama et al., 2000).
Une autre source d'oxalate est la glycine ; un petit pourcentage (0,1%) du pool de glycine finit sous forme d'oxalate.

pourrait être dû à une inversion de la voie alanine-glyoxylate dans les peroxysomes hépatiques, par laquelle l'enzyme dépendante du pyridoxal-phosphate alanine-glyoxylate aminotransférase (EC2.6.1.44) convertirait alors le pyruvate et la glycine en glyoxylate plus alanine.
Un troisième précurseur potentiel du glyoxylate est l'éthylène glycol, bien qu'une exposition significative autre que l'ingestion d'antigel soit rare.
Étant donné que l'enzyme bifonctionnelle D-glycérate déshydrogénase/glyoxylate réductase (EC1.1.1.26) peut réduire le glyoxylate en glycolate, une activité réduite de cette enzyme peut contribuer à l'accumulation de glyoxylate.

A propos de l'acide oxalique
Information utile
L'acide oxalique est enregistré dans le cadre du règlement REACH et est fabriqué et/ou importé dans l'Espace économique européen, à raison de ≥ 10 000 à < 100 000 tonnes par an.

L'acide oxalique est utilisé par les consommateurs, dans les articles, par les professionnels (usages répandus), dans la formulation ou le reconditionnement, sur les sites industriels et dans la fabrication.

Utilisations par les consommateurs de l'acide oxalique
L'acide oxalique est utilisé dans les produits suivants : produits de revêtement, polish et cires et produits de lavage et de nettoyage.
D'autres rejets d'acide oxalique dans l'environnement sont susceptibles de se produire lors d'une utilisation à l'intérieur (par ex.

Acide oxalique Durée de vie de l'article
D'autres rejets d'acide oxalique dans l'environnement sont susceptibles de se produire : utilisation à l'extérieur dans des matériaux à longue durée de vie avec un faible taux de libération (par ex. ex. revêtements de sol, meubles, jouets, matériaux de construction, rideaux, chaussures, produits en cuir, produits en papier et carton, équipement électronique).
L'acide oxalique peut être trouvé dans les produits avec des matériaux à base de : cuir (par exemple, gants, chaussures, sacs à main, meubles).

Utilisations répandues de l'acide oxalique par les travailleurs professionnels
L'acide oxalique est utilisé dans les produits suivants : produits de traitement des surfaces non métalliques, produits de traitement des surfaces métalliques, produits de lavage et de nettoyage, produits de revêtement, fluides de travail des métaux, produits de polissage et cires, produits chimiques de laboratoire et régulateurs de pH et eau

Produits de traitement à l'acide oxalique.
L'acide oxalique est utilisé dans les domaines suivants : bâtiment et travaux de construction.
L'acide oxalique est utilisé pour la fabrication de : meubles, bois et produits en bois, pâte à papier, papier et produits en papier et produits chimiques.
D'autres rejets dans l'environnement de cette substance sont susceptibles de se produire lors d'une utilisation à l'intérieur (par exemple, liquides/détergents de lavage en machine, produits d'entretien automobile, peintures et revêtements ou adhésifs, parfums et désodorisants) et à l'extérieur.

Acide oxalique Formulation ou reconditionnement
L'acide oxalique est utilisé dans les produits suivants : régulateurs de pH et produits de traitement de l'eau, produits de lavage et de nettoyage, produits chimiques de laboratoire, produits de traitement des surfaces non métalliques, produits de traitement des surfaces métalliques, adoucisseurs d'eau, produits chimiques de traitement de l'eau et produits pharmaceutiques.

Le rejet dans l'environnement de cette substance peut se produire à la suite d'une utilisation industrielle : formulation de mélanges, fabrication de la substance, dans la production d'articles, en tant qu'étape intermédiaire dans la fabrication ultérieure d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), formulation dans des matériaux, dans la transformation sur les sites industriels et comme auxiliaire technologique.
D'autres rejets d'acide oxalique dans l'environnement sont susceptibles de se produire lors de : utilisation à l'intérieur.

Utilisations de l'acide oxalique sur les sites industriels
L'acide oxalique est utilisé dans les produits suivants : régulateurs de pH et produits de traitement de l'eau, produits de traitement de surface des métaux, produits chimiques de laboratoire, produits de traitement de surface non métalliques, produits de traitement du cuir, produits de lavage et de nettoyage, produits de traitement des textiles et teintures, adoucisseurs d'eau, produits chimiques et polymères pour le traitement de l'eau.
L'acide oxalique a une utilisation industrielle entraînant la fabrication d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires).

L'acide oxalique est utilisé dans les domaines suivants : travaux de construction, formulation de mélanges et/ou reconditionnement et approvisionnement municipal (par exemple électricité, vapeur, gaz, eau) et traitement des eaux usées.
L'acide oxalique est utilisé pour la fabrication de : produits chimiques, métaux, machines et véhicules et meubles.
L'acide oxalique peut être rejeté dans l'environnement à la suite d'une utilisation industrielle : dans la production d'articles, en tant qu'étape intermédiaire dans la fabrication ultérieure d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), en tant qu'auxiliaire de fabrication, dans les auxiliaires de fabrication sur les sites industriels, la formulation de mélanges et fabrication de la substance.

Fabrication d'acide oxalique
L'acide oxalique peut être rejeté dans l'environnement à la suite d'une utilisation industrielle : fabrication de la substance, formulation de mélanges, en tant qu'étape intermédiaire dans la fabrication ultérieure d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), formulation dans des matériaux, dans des auxiliaires technologiques sur des sites industriels, dans la production d'articles et comme auxiliaire technologique.

Acide oxalique Résumé
Pour atteindre les objectifs mondiaux liés aux énergies renouvelables et à la production responsable, des technologies qui assurent l'économie circulaire des métaux et des produits chimiques dans les processus de recyclage sont une nécessité. Le recyclage des aimants Nd-Fe-B usés produit généralement des eaux usées sans éléments de terres rares (ETR) qui ont une concentration élevée en ions ferriques ainsi que des groupes oxalate et pour lesquelles il n'existe que quelques méthodes économiquement viables pour l'élimination ou la réutilisation .

La recherche actuelle fournit une nouvelle approche pour la récupération efficace de l'acide oxalique, et les résultats suggèrent que pendant l'étape initiale de séparation du groupe oxalate, >99 % des ions oxalate peuvent être précipités sous forme d'oxalate ferreux (FeC2O4·2H2O) par un procédé assisté par ultrasons. méthode de remplacement de la poudre de fer (Fe/Fe(III) = 2, tu/s = 5 min, T = 50 °C). Par la suite, presque tout le FeC2O4·2H2O a été dissous en utilisant 6 mol/L de HCl (T = 65 °C, t = 5 min) et les oxalates dissous se sont avérés exister principalement sous forme de H2C2O4.

En outre, plus de 80 % de l'acide oxalique ont été récupérés par cristallisation en refroidissant la solution d'oxalate contenant HCl à 5 ​​°C. Après la cristallisation de l'acide oxalique, la solution d'acide raffinat résiduel peut ensuite être recirculée vers l'étape de lixiviation de l'oxalate ferreux, afin de réduire les pertes d'acide oxalique. Ce protocole de traitement pour une solution sans terres rares à haute teneur en fer évite non seulement les dommages potentiels à l'environnement dus aux eaux usées, mais améliore également considérablement l'économie circulaire des produits chimiques dans l'utilisation typique dans les processus de recyclage des aimants permanents.

L'acide oxalique, l'un des premiers acides organiques connus, a été préparé sous forme cristalline par Scheele en 1785. La toxicité de ce composé est reconnue depuis longtemps et les effets indésirables de son administration sont attribués à sa principale réaction chimique, à savoir la formation d'un précipité très insoluble avec le calcium. Cependant, de nombreux articles courants de notre alimentation contiennent des oxalates et, à l'inverse, sur des rations expérimentales extrêmement pauvres en oxalate préformé, cette substance continue d'être présente dans le sang et les urines. L'acide oxalique, a-t-il été revendiqué, est un produit du métabolisme intermédiaire, en particulier des glucides.

Intoxication à l'acide oxalique
L'acide oxalique est une substance toxique et incolore. L'acide oxalique est un produit chimique connu sous le nom de caustique. S'il entre en contact avec les tissus, il peut causer de graves dommages, tels que des brûlures ou des ulcères, au contact.

Cet article traite de l'empoisonnement par ingestion d'acide oxalique.

NE PAS utiliser d'acide oxalique pour traiter ou gérer une exposition réelle à un poison. Si vous ou quelqu'un avec qui vous êtes exposé, appelez le numéro d'urgence local (tel que le 911), ou le centre antipoison local peut être contacté directement en appelant la ligne d'assistance téléphonique nationale gratuite antipoison (1-800-222-1222) de n'importe où aux États-Unis.

Masse moléculaire : 90,03
Point d'ébullition : 200 °C @ Presse : 0,1 Torr
Point de fusion : 189,5 °C (décomposition)
Densité : 1,9 g/cm3
Aspect : Cristaux blancs
Odeur : Inodore
Densité : 1,90 g·cm−3 (anhydre, à 17 °C), 1,653 g·cm−3 (dihydraté)
Solubilité dans l'eau : 90-100 g/L (20 °C)
Solubilité : 237 g/L (15 °C) dans l'éthanol, 14 g/L (15 °C) dans l'éther diéthylique
Pression de vapeur : <0,001 mmHg (20 °C)
Acidité (pKa) : 1,25, 4,14
Base conjuguée : Hydrogénoxalate
XLogP3-AA : -0,3
Nombre de donneurs de liaison hydrogène : 2
Nombre d'accepteurs de liaison hydrogène : 4
Nombre de liaisons rotatives : 1
Masse exacte : 89,99530854
Masse monoisotopique : 89,99530854
Superficie polaire topologique : 74,6 Ų
Nombre d'atomes lourds : 6
Charge formelle : 0
Complexité : 71,5
Nombre d'atomes d'isotopes : 0
Nombre de stéréocentres d'atomes définis : 0
Nombre de stéréocentres d'atomes non définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison non définis : 0
Nombre d'unités liées par covalence : 1
Le composé est canonisé : Oui
InChI : InChI=1S/C2H2O4/c3-1(4)2(5)6/h(H,3,4)(H,5,6)
InChIKey : InChIKey=MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N
SOURIRE : C(C(O)=O)(O)=O
SOURIRE canonique : O=C(O)C(=O)O

Autres noms pour l'acide oxalique
Acide éthanedioïque
Acide oxalique
Aktisal
Aquisal
CSN 132055
CSN 151956
NSC 62774
NSC 76990
Ultraplast Activer S 52
DeerClean
Acide, Oxalique
Oxalate d'aluminium
Oxalate d'ammonium
Oxalate de Chrome (2+)
Oxalate de Chrome (3+) (3:2)
Oxalate de Chrome
Oxalate diammonique
Oxalate de dilithium
Oxalate dipotassique
Oxalate disodique
Oxalate ferrique
Fer (2+) Oxalate (1:1)
Fer (3+) Oxalate
Oxalate de fer
Oxalate de magnésium
Oxalate de magnésium (1:1)
Manganèse (2+) Oxalate (1:1)
Oxalate de monoammonium
Oxalate monopotassique de monohydrogène
Oxalate monopotassique
Oxalate monosodique
Oxalate, Aluminium
Oxalate, Chrome
Oxalate, Diammonium
Oxalate, Dilithium
Oxalate, Dipotassium
Oxalate disodique
Oxalate, Ferrique
Oxalate, Fer
Oxalate, Magnésium
Oxalate, Monoammonium
Oxalate, Monohydrogène Monopotassique
Oxalate, Monopotassium
Oxalate, monosodique
Oxalate, Potassium
Oxalate, Potassium Chrome
Oxalate, Sodium
Acide oxalique
Oxalate de potassium et de chrome
Oxalate de potassium
Oxalate de potassium (2:1)
Oxalate de sodium