Oksalik Asit, Okzalik Asit, Oxalic Acid, Ethanedioic Acid Dihydrate, Oxalic Acid Dihydrate, 144-62-7, 6153-56-6

OKSALİK ASİT (CAS 144-62-7)

1. Kimyasal Tanımlayıcılar ve Yapı

• IUPAC Adı: Ethanedioic acid dihydrate

• CA Index Adı: Oxalic acid dihydrate

• CAS No: 144-62-7 (susuz), 6153-56-6 (dihidrat – yaygın ticari form)

• EC No: 205-634-3

• RTECS No: RO2450000

• SMILES: C(=O)(C(=O)O)O

• Kristal yapı: Monoklinik (dihidrat), P21/c uzay grubu

2. Fizikokimyasal Parametreler (Dihidrat Formu)

3. Spektroskopik Tanımlayıcılar

• FTIR (KBr, cm⁻¹): 3417 (O–H), 1715 (C=O dimerik), 1250 (C–O), 782 (deformasyon)

• Raman: 1740 cm⁻¹ (C=O), 890 cm⁻¹ (C–C)

• ¹H NMR (D₂O): Tekli pik ~3,4 ppm (OH değişimi)

• ESI-MS (negatif mod): m/z 89 → [M–H]⁻ (susuz form)

4. Üretim Yöntemleri – Endüstriyel Proses Detayları

4.1 Klasik Nitrik Asit Oksidasyonu (Hollanda Prosesi)

• Besleme: Sükroz veya glikoz (%35–40)

• Oksidan: %60 HNO₃ + V₂O₅ katalizör

• Sıcaklık: 60–70°C

• Reaksiyon: C₆H₁₂O₆ + 6HNO₃ → 3(COOH)₂ + 6NO + 6H₂O

• Verim: ~%85–90

• Yan ürünler: CO₂, HCN (eser)

4.2 Oksidatif Karbonilasyon (Monsanto/UBE Prosesi)

• Reaksiyon: 2ROH + 2CO + 0,5O₂ → (COOR)₂ + H₂O

• Katalizör: Pd(II)/Cu(II) veya nitrit bazlı

• Reaktör: Damıtma kolonlu gaz sıvı reaktör

• Hidroliz: Diester + H₂O → H₂C₂O₄ + 2ROH (alkol geri döner)

• Verim: >%96

4.3 Sodyum Format Dehidrojenasyonu (Laboratuvar)

• Reaksiyon: 2HCOONa → Na₂C₂O₄ + H₂ (≥360°C)

• Asitlendirme: Na₂C₂O₄ + H₂SO₄ → H₂C₂O₄ + Na₂SO₄

5. Termal Bozunma ve Faz Davranışı

• TGA/DTA Analizi:

  • 80–120°C → Kristal su kaybı (2 H₂O, endotermik)

  • 160–220°C → CO + CO₂ + H₂O (sublimasyonla rekabet)

  • 250°C → Tam bozunma, C kalıntısı + CO

• Reaksiyon: H₂C₂O₄ → CO + CO₂ + H₂O + C

• Sublimasyon akışı: 50 mg/saat (150°C, 1 atm)

6. Reaktivite ve Uyumsuz Kimyasallar

• Güçlü oksitleyiciler (KMnO₄, HNO₃, kromatlar) → şiddetli egzotermik reaksiyon

• Oksitleyici tuzlar (kloratlar, bromatlar) → patlama riski

• Metaller (Ag, Cu, Fe) → metal oksalat oluşumu, korozyon hızlanması

• Üre, tiyoüre → 60°C üstü patlayıcı bileşikler

• Alkaliler → nötralizasyon ile oksalat tuzları (soğukta güvenli)

7. Çözünürlük Davranışı ve Faz Dengesi

• Çözelti viskozitesi: %10 ağ. → 1,2 cP (25°C)

• Donma noktası düşüşü (Kf): 3,88 K·kg/mol (su için)

8. Toksikokinetik ve Metabolizma

• Emilim: Oral ve inhalasyon yoluyla hızlı (Yaklaşık 0,5–1 saatte Tmax)

• Dağılım: Kalsiyum iyonları ile şelat → kalsiyum oksalat kristalleri

• Metabolizma: İnsanda enzimatik metabolizma yoktur; oksalik asit böbreklerden değişmeden atılır.

• Atılım: Renal (Yaklaşık %85–90, 24–48 saat içinde)

• Biyolojik yarı ömür: Plazmada 2–3 saat

• Biyobelirteç: Spot idrarda oksalat/kreatinin oranı (>0,1 anormal)

9. Akut Toksisite Değerleri (OECD Testleri)

10. Kronik Toksisite ve Kanserojenite

• NOAEL (oral, sıçan, 90 gün): 50 mg/kg/gün

• LOAEL (böbrek etkisi): 200 mg/kg/gün

• Kanserojenite sınıfı: IARC Grup 3 (insan için sınıflandırılamaz)

• Teratojenite: Hayvan çalışmalarında doz bağımlı kalsifikasyon kusurları (≥100 mg/kg)

• Üreme toksisitesi: Yüksek dozlarda testiküler etki (sıçan)

11. Endüstriyel Hijyen ve Maruziyet Limitleri

12. Yangın ve Patlama Verileri

• Toz patlama sınıfı: St1 (Kst ~ 60 bar·m/s)

• Minimum tutuşma enerjisi (MIE): 40 mJ

• Maksimum patlama basıncı (Pmax): 6,5 bar

• Yangın söndürme: Kuru kimyasal, CO₂, su sisi (alkol dayanıklı köpük)

• Tutuşma sıcaklığı toz bulutu: 480°C

• Bozunma gazları: CO, CO₂, formik asit buharı

13. Reaksiyon Termodinamiği ve Şelat Kimyası

• Metal şelat kararlılık sabitleri (log β, 25°C, iyonik şiddet 0,1):

  • Fe³⁺: log β₁ = 9,4

  • Ca²⁺: log β₁ = 3,0, log β₂ = 4,5

  • Cu²⁺: log β₁ = 6,2

• Kompleks oluşum entalpisi: ΔH = -18 kJ/mol (Ca²⁺ için)

• Çözünürlük çarpımı (Ksp) kalsiyum oksalat: 2,32 × 10⁻⁹ (38°C, idrar ortamı)

14. Endüstriyel Uygulamalar – Derinlemesine Validasyon

14.1 Pas Sökücü Formülasyonları

• Optimum konsantrasyon: %5–10 ağ. oksalik asit + %1 sürfaktan

• Reaksiyon hızı (Fe₂O₃ çözünmesi): 1,2 mg/cm²/dk (25°C)

• Demir kompleksleşme kapasitesi: 1 mol H₂C₂O₄ → 0,5 mol Fe³⁺ (pH 2–3)

14.2 Varroa Tedavisinde Sublimasyon Protokolü

• Uygun cihaz: Elektrikli veya gazlı sublimatör (Varrox tipi)

• Dozaj: 1,5–2,0 g/kovan (10-15 çerçeve)

• Sıcaklık gereksinimi: 160–180°C (yeterli sublimasyon)

• Uygulama sıklığı: Kuluçkasız dönemde 4 gün ara ile 3 kez

• Etkinlik: >%95 Varroa ölümü, arı ölümü <%1

14.3 Kalsiyum Tayini – Gravimetrik Metot

• Reaktif: %4 amonyum oksalat çözeltisi

• pH aralığı: 4–5 (amonyum asetat tamponu)

• Çökeltme süresi: 4 saat (sıcakta bekletme)

• Yıkama: %0,1 amonyum oksat + %0,1 amonyak

• Kül fırını: 500°C → CaO tartımı

15. Analitik Metotlar ve Kalibrasyon

• HPLC-UV:

  • Kolon: Aminex HPX-87H (300×7,8 mm)

  • Hareketli faz: 5 mM H₂SO₄

  • Akış: 0,6 mL/dk, 210 nm

  • Alıkonma süresi: 11,2 dk

• İyon kromatografisi (IC):

  • Kolon: AS11-HC

  • Eluent: 1–30 mM KOH gradyanı

  • Duyarlılık: 0,1 mg/L

• Titrimetri (permanganat):

  • 1 mol H₂C₂O₄ ≡ 2 mol KMnO₄

  • Eşdeğer noktası: Soluk pembe (50°C, H₂SO₄ ortamı)

• FTIR kalibrasyonu: 1715 cm⁻¹ bandı (kantitatif KBr tablet)

16. Raf Ömrü ve Stabilite Verileri

• Önerilen depolama: 15–30°C, <%70 RH, orijinal ambalajda

• Uyumsuzluk indikatörü: Sarı/kahverengi renk (demir oksalat)

17. Taşımacılık ve Mevzuat Sınıflandırması

18. Bertaraf ve Çevresel Akıbet

• Biyobozunma (su): Hızlı (Yaklaşık 2 günde %90, OECD 301D)

• Biyolojik oksijen ihtiyacı (BOD₅): 0,25 g O₂/g (saf)

• Kimyasal oksijen ihtiyacı (COD): 0,18 g O₂/g

• Toprak adsorpsiyonu: Koc = 10–20 L/kg (yüksek hareketlilik)

• Balık toksisitesi (LC₅₀, 96 saat):

  • Gökkuşağı alabalığı: 120 mg/L

  • Zebra balığı: 160 mg/L

• Bertaraf yöntemi: Nötralizasyon (kireç sütü) → kalsiyum oksalat çamuru → düzenli depolama

19. Kalite Spesifikasyonları (Endüstriyel Sınıf)

20. Eşanlamlılar, Depolama Kodu ve Referans Standartlar

• Eşanlamlılar: Ethanedioic acid, Aktisal, Aquisal, DeerClean, NSC 132055, NSC 151956

• PubChem CID: 971

• ChemSpider: 946

• MeSH ID: D019815

• Depolama kodları:

  • D001 (Tehlikeli atık – korozif)

  • F003 (Yanıcı değil)

• Referans standart: NIST SRM 914a (Oksalik asit dihidrat, titrimetrik standart)

• Farmakope uygunluğu: USP, Ph.Eur. (oksalik asit monografı yoktur – reaktif bazda)