甲酸（英文名：formic acid），俗名蟻酸，化學式為 HCOOH（CH?O?），是最簡單的脂肪酸，為無色透明、有強烈刺激性氣味的發煙液體，皮膚接觸會起泡。甲酸通常存在于蜂類、某些蟻類和毛蟲的分泌物中，能以任意比例與水、乙醇、乙醚和甘油（丙三醇）等大多數有機溶劑混溶，在烴類物質中具有一定的溶解性（部分互溶），被廣泛用于有機合成、醫藥、橡膠、消毒、防腐等領域。甲酸屬于弱電解質，其水溶液呈弱酸性且具有一定的腐蝕性，由于分子結構中不含烷基，在非取代脂肪一元酸中酸性最強，298.15 K下的解離常數為1.8×10-4。甲酸既有羧酸的性質，又具有醛的部分性質，能與與斐林試劑反應，能發生銀鏡反應，可被強氧化劑氧化分解，也能與醇類反應生成酯[zhǐ]。
甲酸是一種有機合成原料，化學工業中可用于輔助制取甲醇，生產甲酸酯；紡織和印染工業中，用甲酸助染、用甲酸制成的肥皂或者甲酸溶液洗滌織物，在牧業中，用甲酸作為發酵抑制劑。甲酸對人體有毒性，吸入低濃度甲酸蒸氣會使眼結膜及呼吸道出現刺激癥狀，皮膚接觸會使皮膚發紅、結膜充血、甚至灼傷。誤服可引起嘔吐、腹瀉、甚至休克。
發現歷史
1671年，英國化學家韋伊（Wray）對紅松上的螞蟻進行蒸汽蒸餾后到一種能腐蝕鉛和鐵的溶液。1749年，瑪格麗特（A.S.Marggret）對這種溶液進行分離提純得到甲酸；而后，約瑟夫·路易·蓋-呂薩克（J.L.Gay-Lussal）以氫氰酸為原料首次人工合成了甲酸。1836年，利比希（Liebig）在1836年測定了甲酸的組成。1855年，貝特洛（Berthelot）用氫氧化鉀和一氧化碳直接合成制得甲酸。
自然來源
甲酸的自然來源為蜜蜂屬和山蟻亞科螞蟻，蟻亞科螞蟻的排毒器官由毒腺和大的聚集泡組成，毒腺產生的毒素的主要組分就是甲酸；蜜蜂蜂毒的主要成分也是甲酸。此外，在蕁麻、水果、蔬菜、果蔬制品、發酵制品、大氣、雨水中也有甲酸存在，只不過含量較低。
理化性質
物理性質
甲酸為無色透明、有強烈刺激性氣味的發煙液體，易溶于水、乙醇、乙醚等有機溶劑，在烴類物質中具有一定的溶解性，高濃度的甲酸溶液在冬天易結冰（熔點為8.2~8.4 ℃，沸點為100.6 ℃），甲酸可與水形成共沸物，共沸物沸點為107.1℃，相對密度為1.220(20℃)，閃點(開杯)為68.9℃，自燃點為601℃，折射率為1.3714，黏度為1.784mPa-s(20℃)，表面張力為37.58mN/m(20℃)。含量為80%~90%的甲酸低溫時易結冰。
化學性質
甲酸常以由氫鍵結合的二聚體的形式存在，甲酸的分子結構可以看作是氫和羧基直接相連，也可以看作是一個羥基與醛基相連，這種特殊的結構使得甲酸除了具有羧酸的性質外，還具有醛的性質，甲酸不會脫水成酸酐，也不會與三氯化磷、五氯化磷、亞硫酰氯反應生成酰鹵，易被氧化生成水及CO?，加熱時可在硫酸作用下分解成水及CO，具有腐蝕性。
分子結構
甲酸的羧基碳原子為sp2雜化，三個sp2雜化軌道分別與氫（或烴基）、羥基氧和羰基氧形成三個位于同一平面的σ鍵，剩下的一個p軌道與一個氧原子的p軌道形成碳-氧π鍵。碳氧雙鍵和單鍵的鍵長不同，分別為123 pm和136 pm，兩者的夾角為124.9°。由于氧原子的電負性大于碳原子，碳氧雙鍵中的電子云偏向氧原子，使氧原子周圍電子云密度較高、碳原子較低，故甲酸是極性分子，這也解釋了其易溶于極性溶劑的原因（相似相溶）。
與斐林試劑反應
甲酸能與斐林試劑反應產生氧化亞銅的磚紅色沉淀，
銀鏡反應
甲酸能與銀氨溶液發生銀鏡反應。
氧化反應
甲酸能被高錳酸鉀溶液氧化，生成二氧化碳和水，在加熱條件下被濃硫酸氧化，生成一氧化碳和水。
酯化反應
甲酸的酸性強，可作為無機酸催化劑使用，能與醇類發生直接發生酯化反應，酯化速度快，甲酸與丙烯酸甲酯酯化，能生成丙烯酸和甲酸甲酯。
與不飽和烴的加成反應
甲酸能與不飽和烴發生加成反應生成甲酸酯，甲酸與乙烯在氣相反應能生成甲酸乙酯。
酰胺化反應
甲酸能與大多數有機胺反應，反應速度快。甲胺、二甲胺與甲酸反應分別生成甲酰胺和二甲基甲胺。
與金屬、金屬氧化物或金屬的氫氧化物反應
甲酸和它的水溶液能與許多金屬（如鈉、鋅、鎂）、金屬氧化物（如氧化鈉、氧化鎂）、金屬的氫氧化物（如一水合氨、氫氧化鈉、氫氧化銅、氫氧化鈣）、碳酸鹽（如碳酸鈉）、碳酸氫鹽（如碳酸氫鈉）反應生成甲酸鹽，其中與金屬單質反應時會置換出氫氣。這種甲酸鹽固態時是結晶體，能溶解于水。
用一氧化碳和水蒸汽，在200—300℃條件下下，經過催化劑作用可制取甲酸。.
應用領域
燃料電池
甲酸可用于制造燃料電池，甲酸具有不易燃、安全、對 Nafion 膜的滲透率小、電化學氧化性能好等特點；另外，由于甲酸可使用濃度比甲醇高5倍，所以直接甲酸燃料電池（DFCFC）的能量密度比直接甲醇燃料電池（DMFC）要高3倍；直接甲酸燃料電池還可以在低溫下工作。
化學工業
甲酸可用于有機合成，由甲酸合成生產的甲酸乙酯、甲酸異戊酯、甲酸正癸酯等可用于配制各種不同的香精。采用甲酸輔助銅基催化劑用于合成氣制取甲醇，能改變催化劑中元素間的相互作用，進而提高催化劑的催化性能。
紡織和印染工業
甲酸與牛油制成的肥皂用于洗滌棉質衣物可使衣物變得柔軟舒適，也可用于漂洗。甲酸溶液洗滌后，織物的抗收縮性和抗皺性會有所提升。甲酸用于動物皮革的的脫灰、脫毛能抑制皮革的霉變。甲酸易揮發，印染后不會在織物上殘留；甲酸能還原六價鉻，在以鉻為媒介的印染過程中使用可提高染料的利用率；甲酸酸度適中，印染過程中可不會使紙張纖維素降解，染色均勻，是較好的助染劑。
牧業
天然牧草在青貯飼料發酵過程中易產生腐敗菌，甲酸具有發酵抑制劑的作用，能抑制明串球菌屬、片球藍屬、鏈球菌屬的菌株的生長，而主要起發酵的乳酸桿菌、酵母菌仍可保持活力，有助于保存青貯原料本身含有的可溶性糖和由多糖轉化而來的可溶性糖，減少蛋白質分解和脫氨，提高青貯發酵品質和保存效果，冬季用甲酸處理過發酵后的青飼料喂奶牛，能提高冬季時牛奶的產量，且奶牛的育肥效果增強，牛奶和牛肉的品質也有所提高。
其他應用
甲酸可用作酸洗劑，甲酸用于儲氫合金的酸浸漬處理，可除去合金表面的稀土氧化層并在合金表面形成電催化活性良好的富Ni(Co)層。串聯質譜中通常用甲酸與冰醋、氨水作為pH調節劑，調節流動相pH。甲酸用于焊接的助焊劑，腐蝕性較小，助焊性能好。
制備方法
生物合成
甲酸可在生物體內產生，生物體內的色氨酸在進行復雜的分解代謝后，色氨酸的11個碳原子中的4個碳原子轉變為乙酰乙酰輔酶A，2個碳原子轉變為乙酰輔酶A，其余的則變為4分子CO2和1分子甲酸。
甲酸鈉法
將一氧化碳通入盛有氫氧化鈉的反應釜，在加熱、加壓條件下直到吸收停止，將溶液蒸發至干，得甲酸鈉，再將甲酸鈉電解即得到甲酸。也可將甲酸鈉充分干燥后與硫酸在低溫下反應，然后蒸餾制得甲酸。
甲酸甲酯法
甲酸甲酯法由美國倫納德（Leonard）公司和伯利恒（SD/Bethlehem）聯合開發，甲醇和一氧化碳在催化劑作用下反應可生成甲酸甲酯，將甲酸甲酯在高溫、加壓時于甲酸溶液中水解即可制得甲酸。
電解還原法
將二氧化碳通入于碳酸鋰水溶液中，用Zn. Ir或Pb作陰極加壓電解可得甲酸，在碳酸鋰水溶液中電解只會生成甲酸。
甲酰胺法
將一氧化碳和液氨通入甲醇溶液中，在甲醇鈉的催化作用下反應生成甲酰胺溶液，甲酰胺溶液中加入硫酸，甲酰胺在硫酸的作用下水解即可得到甲酸。
測定方法
變色酸比色法
變色酸比色法的測定原理是：酸性溶液與鎂粉反應產生的氫將甲酸還原成甲醛，在濃硫酸存在的條件下，甲醛會與變色酸發生作用生成紫色化合物。將甲酸標準溶液與試樣進行相同操作后進行比色即可測定試樣甲酸含量。
碳酸鋇法
碳酸鋇法將試樣中的甲酸被蒸餾出來用碳酸(或碳酸鈣)吸收，生成甲酸鋇(或甲酸鈣)。甲酸鋇(或甲酸鈣)定量地將氯化汞還原為氯化亞汞，然后根據氯化亞汞的質量計算出甲酸含量。
酚酞指示劑法
甲酸水溶液可使酚酞變紅，以酚酞作指示劑，當指示劑變為粉紅色則滴定完成，計算可得甲酸含量。
安全事宜
毒性數據
甲酸毒性較低，LD50 1100 mg/kg（大鼠，經口）。
健康相關
甲酸會刺激皮膚、黏膜，引起結膜炎、眼瞼水腫、鼻炎、支氣管炎、炎癥、潰瘍，嚴重時甚至會引起急性化學性肺炎。高濃度的甲酸會腐蝕口腔及消化道黏膜，入口后會引起嘔吐、腹瀉、胃腸出血，甚至死亡。
急救措施
吸入急救：給予新鮮空氣，休息，保持半直立體位。眼睛急救：用大量水沖洗幾分鐘(如果可能的話，摘掉隱形眼鏡)。攝入急救：漱口，不要催吐。進行以上處理后，立即送醫。
消防相關
消防防護：佩戴自吸過濾式全面罩防毒面具或自吸式長管面具、穿橡膠耐酸堿服、戴橡膠耐酸堿手套。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。
起火時使用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳滅火。消防人員須穿全身防護服、佩戴氧氣呼吸器滅火。用水保持火場容器冷卻，并用水噴淋保護去堵漏的人員。
泄漏處理
進行泄漏處理時穿戴全套防護服，包括自給式呼吸器。泄漏液收集在可密閉容器中；用弱堿液（例如，碳酸鈉）中和泄漏液，然后用大量水沖凈。
存儲
與食品和飼料、強氧化劑、強堿和強酸分開存放。嚴格密封。保存在通風良好的室內。
參考資料 >
Formic Acid.Pubchem.2023-05-09
甲酸.國際化學品安全卡.2023-05-09