ऑक्झॅलिक अम्ल : एक साधे द्विक्षारकीय (ज्याच्या रेणूमधीलदोन विशिष्ट हायड्रोजन अणूंच्या ऐवजी रासायनिक विक्रियेने दुसरे अणू किंवा अणुगट बसविता येतात असे) कार्बनी अम्ल. रासायनिक सूत्र C2H2O4. सतराव्या शतकाच्या सुरुवातीपासून निरनिराळ्या वनस्पतींचे ऑक्झॅलिक अम्ल विविध लवणांच्या स्वरूपात असते हे लोकांना माहीत होते. आंबुटी (वुड सोरेल) व चुक्याचा एक प्रकार (रुमेक्स ॲसिटोसा) या वनस्पतींमध्ये पोटॅशियम लवणाच्या स्वरूपात ऑक्झॅलिक अम्ल सापडते. तसेच टोमॅटो, चिंच, कच्ची द्राक्षे यांत आणि तंबाखू, अफू, पालक, कोथिंबीर इ. वनस्पतींच्या पानांमध्ये ऑक्झॅलिक अम्ल किंवा त्याची लवणे आढळतात. १७७६ मध्ये कार्ल शेले यांनी प्रथमच संश्लेषणाने (कृत्रिम रीतीने) ऑक्झॅलिक अम्ल बनविले.
ऑक्झॅलिक अम्लाची रासायनिक संरचना (रेणूतील अणूंची मांडणी दाखविणारी रचना) पुढीलप्रमाणे आहे :
COOH
|
COOH
ऑक्झॅलिक अम्लाचे स्फटिक समचतुष्फलकीय द्विप्रसूची [→ स्फटिक विज्ञान] प्रकारचे असून ते वासहीन, जलशोषक व शुभ्र रंगाचे असतात. बाजारात मिळणारे ऑक्झॅलिक अम्ल सजल असून (HOOC-COOH·2H2O) त्यामध्ये पाण्याचे दोन रेणू असतात. त्याचे स्फटिक वासहीन व एकनताक्ष प्रचिन असतात. निर्जल ऑक्झॅलिक अम्ल १००० से.ला तापविल्यास त्याचे संप्लवन (घनरूपाचे एकदम बाष्परूपात जाणे) सुरू होते. त्याचा द्रवांक (वितळ बिंदू) १८७० से. असून त्याच तापमानास त्याचे फॉर्मिक अम्ल, कार्बन मोनॉक्साइड, कार्बन डाय-ऑक्साइड व पाणी यांमध्ये विघटन होते. सजल ऑक्झॅलिक अम्ल तापविल्यास त्यातील स्फटिक जल निघून जाते. दाबाखाली तापविल्यास त्यातील पाणी पूर्णपणे नाहीसे करता येते. हे अम्ल पाणी, ईथर व अल्कोहॉलमध्ये विरघळते. वाढत्या तापमानाबरोबर त्याची पाण्यातील विद्राव्यता (विरघळण्याची क्षमता) वाढते. ऑक्झॅलिक अम्लाची धातवीय लवणे (धातुरूप मूलद्रव्याशी विक्रिया होऊन तयार झालेली लवणे) जटिल असून ती स्थिर आहेत. वेगवेगळी अल्कोहॉले व ऑक्झॅलिक अम्ल यांचे एस्टरीकरण होऊन मोनो किंवा डाय एस्टरे मिळतात.
उत्पादन : ऑक्झॅलिक अम्लाचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन पुढील चार पद्धतींनी केले जाते : (१) लाकडाचा भुसा व क्षारीय (अल्कली) धातू लवणे यांच्यापासून, (२) कार्बोहायड्रेटाचे नायट्रिक अम्लाने उत्प्रेरकाच्या (विक्रियेत भाग न घेता तिची गती वाढविण्याऱ्या पदार्थाच्या) सान्निध्यात ऑक्सिडीकरण [→ ऑक्सिडीभवन] करून, (३) साखरेचे बुरशीच्या साहाय्याने किण्वन (आंबविण्याची क्रिया) करून व (४) संश्लेषणाने.
(१) लाकडाचा भुसा, बियांची टरफले इ. वाया जाणाऱ्या सेल्युलोजयुक्त पदार्थांवर सजल संहत क्षार पदार्थांची विक्रिया केल्यास सेल्युलोजाचे विघटन होऊन ऑक्झॅलिक अम्लाचे लवण (ऑक्झॅलेट) तयार होते. एका मोठ्या भांड्यात वरील पदार्थ एकत्रित करून ते २४००–२८५० से. वर तापवितात. काही वेळाने मिश्रण एकजीव होऊन लगदा मिळतो. या लगद्याचे गरम पाण्याने निष्कर्षण करून (वेगळे काढून) मिळालेला विद्राव थंड केल्यास सोडियम ऑक्झॅलेटाचे स्फटिक मिळतात. त्याची चुन्याबरोबर विक्रिया केल्यास कॅल्शियम ऑक्झॅलेट व दाहक (कॉस्टिक) सोडा बनतात. हा दाहक सोडा परत वापरता येतो. कॅल्शियम ऑक्झॅलेट व सल्फ्यूरिक अम्ल यांची विक्रिया केल्यास ऑक्झॅलिक अम्ल मिळते. ही पद्धत गे–ल्युसॅक यांनी शोधून काढली. साधारणतः १०० भाग लाकडाच्या भुशापासून ४५ भाग ऑक्झॅलिक अम्ल मिळते. हल्ली ही पद्धत क्वचित वापरली जाते.
(२) ही पद्धत शेले यांनी शोधून काढली. या पद्धतीत प्रथम कार्बोहायड्रेटाचा ६०% संहत असा ग्लुकोजयुक्त विद्राव करतात. त्यामध्ये व्हॅनेडियम पेंटॉक्साइड किंवा फेरिक लवणे उत्प्रेरक म्हणून योग्य प्रमाणात घालतात. तसेच त्यामध्ये सल्फ्यूरिक अम्ल मिसळतात. नंतर हे मिश्रण ५१०–५७० से. पर्यंत तापवितात. त्यामध्ये संहत नायट्रिक अम्ल हळूहळू मिसळतात. ऑक्सिडीकरण सुरू झाले की, मिश्रणातून नायट्रोजन ऑक्साइड वायू निघू लागतो. ही क्रिया काही तास चालू ठेवतात. मिश्रणातून वायू निघण्याचे बंद झाले म्हणजे ऑक्सिडीकरण पूर्ण झाले असे समजतात व मिश्रण थंड करतात. त्यामुळे विद्रावाच्या तळाशी ऑक्झॅलिक अम्लाचे स्फटिक साचतात. सर्व विक्रिया व्यवस्थित झाल्यास १ टन ग्लुकोजापासून १·५ टन ऑक्झॅलिक अम्ल मिळू शकते. विक्रिया चालू असताना निघणाऱ्या नायट्रिक ऑक्साइडापासून नायट्रिक अम्ल करून परत विक्रियेसाठी वापरल्यास निर्मिती खर्च कमी येतो.
(३) ॲस्परजिलियम किंवा पेनिसिलियम या बुरशीच्या साहाय्याने साखरेचे किण्वन केल्यास सायट्रिक व ऑक्झॅलिक अम्ले मिळतात. विशिष्ट परिस्थितीत किण्वन केल्यास मिळणाऱ्या अम्लांचे उतारे वेगवेगळे मिळतात. सायट्रिक अम्ल हे ऑक्झॅलिक अम्लापेक्षा महाग असल्याने या पद्धतीने सायट्रिक अम्ल बनविले जाते व ऑक्झॅलिक अम्ल उपपदार्थ म्हणून मिळविले जाते.
(४) सोडियम हायड्रॉक्साइड व कार्बन मोनॉक्साइड यांची विशिष्ट परिस्थितीत विक्रिया करून सोडियम फॉर्मेट बनवितात. नंतर दाब कमी करून, सोडियम फॉर्मेट ४००० से. पर्यंत तापवून सोडियम ऑक्झॅलेट बनवितात. नंतर सोडियम ऑक्झॅलेट व चुना यांची विक्रिया करून कॅल्शियम ऑक्झॅलेट बनवितात. त्याची सल्फ्यूरिक अम्लाबरोबर विक्रिया करून ऑक्झॅलिक अम्ल मिळवितात व सोडियम हायड्रॉक्साइड परत वापरण्यासाठी मिळवितात. या पद्धतीने सर्वांत कमी खर्चात मोठ्या प्रमाणात ऑक्झॅलिक अम्लाचे उत्पादन होऊ शकते. बहुतेक सर्व देशांत हीच पद्धती वापरली जाते.
विषारीपणा : हे अम्ल विषारी असून दोन ग्रॅम ऑक्झॅलिक अम्ल पोटात गेले तर प्राणघातक ठरते. शुद्ध अम्लापेक्षा त्याची पाण्यात विरघळणारी लवणे अधिक विषारी असतात.
उपयोग : ऑक्झॅलिक अम्ल हे वस्त्र धुलाई धंद्यात मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. लोखंडाचा गंज व मोटारीच्या प्रारकामधील (एंजिनातील उष्णता काढून टाकणाऱ्या उपकरणातील) गंज काढण्यासाठी तसेच कातडी कमविण्यासाठीही त्याचा उपयोग करतात. त्याचे अनुजात (साध्या रासायनिक विक्रियेने तयार होणारी संयुगे) कार्बनी रसायनांच्या संश्लेषणात विद्रावक (विरघळविणारा पदार्थ) म्हणून विविध प्रकारच्या रंगांत व व्हार्निशांमध्ये वापरतात.
भारतीय उद्योग : भारतात चार कारखाने ऑक्झॅलिक अम्ल बनवितात (१९७१). त्यांपैकी दोन मुंबईस, एक बडोदा व एक पेटलाद (गुजरात) येथे आहे. पेटलाद येथील कारखान्यात उत्पादनासाठी क्र. १ ची पद्धत, तर मुंबईतील कारखाने क्र. २ ची पद्धत वापरतात. ऑक्झॅलिक अम्ल पूर्वी आयात करीत पण देशातील उत्पादनातील वाढ व सरकारी बंधने यांमुळे आयातीत बरीच घट झाली आहे.
संदर्भ : Finar. I. L. Organic Chemistry, London, 1962.
लेले, आ. मा.