144-62-7 / 草酸的主要應用

背景及概述^[1]

草酸又名“蓚酸”，學名“乙二酸”。分子式為(COOH)₂·2H₂O。為無色透明單斜結晶體，常以鈣鹽形式存在于大黃等植物中。有強酸性，不易燃燒。相對密度：1.653(19℃/4℃)；熔點：101.5℃；升華點：150～160℃，有毒，能溶于熱水、乙醇和甘油中，微溶于醚，對眼睛有害，對皮膚有腐蝕作用，遇水后作用更強，人含服2克可中毒死亡。貯藏時要防潮、防雨淋、與氧化劑和堿類物質要隔離。貯運溫度不高于40℃。防止與食物接觸，應遠離生活區，船舶裝載時不宜裝在甲板上。此物質雖不易燃燒，但如引起燃燒時其消防方法可用水及沙土。如進入眼睛或觸及皮膚時用大量水沖洗，誤食則應送醫院救治。工業上一般用一氧化碳和氫氧化鈉合成制取。我國主要產地有上海、天津、牡丹江、株洲、連云港、武漢、成都、廣州、南京、寧波和徐州等地，年出口量為1萬多噸，主要銷往美國、日本、香港、新加坡、巴基斯擔和歐洲共同體等國家和地區。

應用^[2-5]

草酸可作提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、印染漂白劑、金屬除銹劑、大理石拋光劑、除垢劑、紙張防皺表面處理劑，是制造草酸鹽、有機合成的原料。一些研究結果表明外源草酸能夠有效地延緩甜瓜、冬棗、獼猴桃、桃子、杧果和蘋果的采后成熟進程，從而延長果實的貯藏期及貨架期。例如，杧果采后硬度、可溶性固形物（SSC）和可滴定酸（TA）含量等是衡量果實成熟的重要指標。采后杧果經過5mmol·L-1草酸溶液浸泡10min后在常溫（25℃）、低溫（14℃）和氣調（3%CO2+2%O2、14℃）條件下貯藏，果實軟化、SSC增加和TA降低的速率都顯著減緩；果實貯藏期在常溫（25℃）下約20d，比對照延長6d；在低溫（14±1）℃下，貯藏期28d，比對照延長7d，貨架期為3d以上；在氣調條件下，貯藏期為30~35d，比對照延長約10d，貨架期可以達到3d。在果實成熟過程中，多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠酯酶（PE）、果膠甲酯酶（PME）、葡聚糖酶（α-Gal或/和β-Gal）、木聚糖酶（XYL）和纖維素酶（Cx）等水解酶被認為是引起果實軟化的重要因子。我們研究發現草酸處理顯著降低杧果果肉的PG、α-Gal、β-Gal、Cx和XYL的活性。其應用舉例如下：

有實驗研究了外源草酸對熱脅迫下辣椒葉片中細胞膜相對透性、谷胱甘肽(GSH)和抗壞血酸(AsA)含量變化以及Ca2+分布的影響。結果表明：熱脅迫使葉肉細胞膜相對透性升高，草酸處理則減輕升高幅度。熱脅迫使葉片中GSH和AsA含量下降；草酸處理則使二者在熱脅迫下含量下降幅度較小。常溫下辣椒葉肉細胞的焦銻酸鈣沉淀顆粒主要分布于液泡、胞間隙和葉綠體中，熱脅迫下液泡、細胞間隙中減少，但在細胞核和細胞質中出現；經過草酸處理的葉肉細胞，焦銻酸鈣沉淀顆粒在胞間隙中明顯增多，液泡中減少。

此外，獼猴桃果實采收后用5mmol·L^-1草酸浸泡10min，置于（0±0.5）℃，RH90%⁹5%的冷庫貯藏90d。結果發現，草酸處理能夠緩解獼猴桃果實的冷害和細胞膜損傷，延緩硬度、可滴定酸的下降，顯著提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）活性，維持較高的抗壞血酸（AsA）及谷胱甘肽（GSH）含量，降低超氧陰離子自由基生成速率（O₂^-）和過氧化氫（H²O²）含量，維持較高的ATP含量及能荷水平，表明草酸處理能保持良好的果實品質，增強果實的抗冷性，可能與提高果實的抗氧化能力，維持較高的ATP和能荷有關。

另外，草酸助劑強化酸浸法提取硫酸燒渣中的鐵。硫酸燒渣中鐵氧化物活性較差，難以高效回收利用，且目前所報道的助劑強化酸浸法存在著諸如助劑用量大、易產生H₂S等有害氣體、鐵的浸取率仍有待于進一步提高等不足。為了解決上述問題，本文依據所提出的助劑選擇原則，篩選并確定草酸為較適宜的酸浸助劑，并對其作為酸浸助劑的作用機理進行了初步探討。通過單因素條件實驗和正交實驗，考察并確定了較適宜的酸浸工藝條件：反應時間7.5h，草酸助劑加入量20%，硫酸浸液質量分數50%，反應溫度98℃。此條件下，硫酸燒渣中鐵的浸取率可達95.7%。樣品的XRD、EDS分析結果顯示：相比于未添加草酸助劑的酸浸殘渣，添加草酸助劑后的酸浸殘渣中鐵含量明顯降低，說明草酸助劑的添加明顯促進了硫酸燒渣中鐵的浸出。

主要參考資料

[1] 集裝箱運輸業務技術辭典·下冊

[2] 草酸處理對熱脅迫下辣椒葉片膜透性和鈣分布的影響

[3] 草酸處理對采后獼猴桃冷害、抗氧化能力及能荷的影響

[4] 草酸助劑強化酸浸法提取硫酸燒渣中的鐵

[5] 外源草酸對水果的保鮮效應及其機制研究進展