Kwas szczawiowy (etanodiowy, ang. oxalic acid) nie jest szczególnie popularnym kwasem, aczkolwiek doczekał się ciekawego zastosowania w wielu dziedzinach przemysłu – w tym elektrotechnice i pszczelarstwie. W dzisiejszym artykule omówimy właściwości kwasu szczawiowego, jego zastosowanie, metody pozyskiwania i wpływ na zdrowie.
Czym jest kwas szczawiowy (etanodiowy)?
Pod pojęciem kwasu szczawiowego kryje się najprostszy kwas dikarboksylowy, który jest związkiem organicznym. W formie dyhydratu przyjmuje postać drobnych, białych kryształków. Wzór sumaryczny kwasu szczawiowego to H2C2O4. Nazwa tego związku wiele mówi o jego występowaniu, ponieważ można znaleźć go m.in. w szczawiu i rabarbarze. Jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu, w tym dodawany do wielu produktów żywnościowych.
Właściwości kwasu szczawiowego
Kwas szczawiowy bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie i w rozpuszczalnikach pochodzenia organicznego (etanol, eter dietylowy). Z roztworu wodnego krystalizuje w postaci dihydratu. Sole i estry kwasy szczawiowego to szczawiany, które w większości przypadków nie są już rozpuszczalne w wodzie (dotyczy soli). Podczas ogrzewania kwas szczawiowy ulega dekarboksylacji i rozkłada się do kwasu mrówkowego i dwutlenku węgla. Ponadto posiada właściwości redukujące i chelatujące.
| Wzór sumaryczny | H2C2O4 |
| Masa molowa | 90,03 g/mol |
| Gęstość | 1,900 g/cm³ (bezwodny, w temp. 17 °C) |
| Rozpuszczalność w wodzie | 95,2 g/kg (w temp. 20 °C) |
| Temperatura topnienia | 101,5 °C (dihydrat) |
| Temperatura sublimacji | 157 °C (bezwodny) |
| Temperatura rozkładu | 189,5 °C (bezwodny) |
Występowanie kwasu szczawiowego
Kwas szczawiowy jest obecny w wielu popularnych roślinach, takich jak:
- szczaw,
- szpinak,
- soja,
- rabarbar,
- kakao,
- czekolada.
Niewielkie ilości kwasu szczawiowego można znaleźć również w mocnej kawie i herbacie.
Produkcja kwasu szczawiowego
Kwas szczawiowy można pozyskać na wiele różnych sposobów. Najczęściej stosuje się takie metody jak:
- Ogrzewanie mrówczanu sodu – mrówczan sodu ogrzany do temperatury ok. 400 °C, rozkłada się do szczawianu sodu. Następnie poprzez działanie kwasu siarkowego można pozyskać z tego czysty kwas szczawiowy.
- Przepuszczenie dwutlenku węgla nad metalicznym sodem lub potasem w temperaturze 360 °C.
- Utlenienie glikolu etylowego lub innych związków organicznych kwasem azotowym.
- Reakcja acetylenu z nadmanganianem potasu.
Co roku na całym świecie wytwarza się ok. 140 tys. ton kwasu szczawiowego i jego estrów.
Zastosowanie kwasu szczawiowego
W przemyśle ogólnym:
- Usuwanie rdzy;
- Elektrolityczne oksydowanie glinu;
- Do produkcji proszków do czyszczenia urządzeń sanitarnych;
- Farbowanie odzieży (przemysł tekstylny);
- Usuwanie przebarwień;
- Wybielanie drewna, skór i innych materiałów;
- Polerowanie powierzchni metalowych.
W przemyśle spożywczym:
- Zapobiega enzymatycznemu brązowieniu warzyw i owoców;
- Opóźnia procesy starzenia się owoców.
Kwas szczawiowy przeciw warrozie
Kwas szczawiowy jest często stosowany do zwalczania roztoczy Varroa destructor, które rozwijają się na czerwiach i dorosłych osobnikach pszczół miodnych, powodując warrozę. Wtedy przygotowuje się roztwór składający się z 400 g ciepłej wody, 400 g cukru i 30 g kwasu szczawiowego.
Wpływ kwasu szczawiowego na zdrowie
Osoby, które nie mają problemów ze swoich zdrowiem, nie muszą ograniczać przyjmowania kwasu szczawiowego dostarczanego z pożywienia. Warto jednak znać pewne ograniczenia i ryzyko związane z nadmiernym przyjmowaniem kwasu szczawiowego.
Przede wszystkim kwas szczawiowy ogranicza wchłanianie wapnia i magnezu. A jak wiadomo są to dosyć ważne składniki mineralne dla naszego organizmu. Nadmierne spożycie produktów bogatych w kwas szczawiowy może z biegiem czasu prowadzić do wytrącania się szczawianów wapnia w formie stałych kryształów, osłabienia układu immunologicznego, a nawet problemów z układem moczowym – kamica nerkowa. Starsze osoby mogą doświadczyć artretyzmu (tzw. dna moczanowa), czyli formy zapalenia stawów, która niestety jest chorobą nieuleczalną.
Spożycie szczawianów powinny ograniczyć osoby zmagające się z chorobami nerek, wątroby, tarczycy lub trzustki.
Bezpieczna dzienna dawka szczawianów
Dopuszczalne dzienne spożycie szczawianów dla osoby dorosłej szacuje się na poziomie 250 mg/dobę. Warto przy tym zaznaczyć, że odpowiednio zbilansowana dieta dostarcza ok. 100–150 mg szczawianów w ciągu doby, a więc przyjęty zakres pozwala cieszyć się smakiem i walorami odżywczymi wielu produktów, bez negatywnych skutków dla naszego zdrowia.
Niemniej warto przypomnieć, że osoby zmagające się z niektórymi jednostkami chorobowymi, powinny znacznie ograniczyć spożycie wspomnianych produktów bogatych w szczawiany. Dotyczy to w szczególności osób ze skłonnościami do kamicy nerkowej, które powinny zdecydowanie ograniczyć m.in. spożycie mocnej herbaty czy kawy.
Jak walczyć z nadmiarem szczawianów w diecie?
Istnieje kilka sposobów, aby cieszyć się smakiem i walorami odżywczymi produktów bogatych w szczawiany, a jednocześnie chronić się przed negatywnymi skutkami oddziaływania kwasu szczawiowego na nasz organizm. Przede wszystkim należy zadbać o nawodnienie i przyjmować 2–2,5 litra wody dziennie. Ponadto dietę warto wzbogacić o dodatkowe źródła łatwo przyswajalnego wapnia.
Gdzie kupić i ile kosztuje kwas szczawiowy?
Opakowania z kwasem szczawiowym o rożnej wielkości i pojemności można swobodnie kupować przez internet. Za 1 kg kwasu szczawiowego trzeba zapłacić ok. 20 zł.
Zobacz również: Czym są oparzenia chemiczne?