ÁCIDO FÓRMICO » Usos, fórmula, aplicaciones, beneficios y riesgos

El ácido fórmico, que a su vez se le conoce como ácido metanoico; es un ácido de origen biológico que está compuesto por un átomo de carbono unido a dos moléculas de oxígeno, y dos de hidrógeno, lo que lo convierte en uno de los más simples entre los ácidos.

Su fórmula es: H-COOH (CH₂O₂) y pertenece al grupo carboxílico (1).

Ácido Fórmico. Foto por Envato.

Posee un pKa de 3,75, una densidad de 1218,3 kg/m³ y una masa molar de 46,03g/mol; lo que muestra que a pesar de su origen orgánico es un ácido fuerte (2).

La primera vez que se logró aislar este elemento fue en 1671, por el investigador de origen inglés John Ray, luego de haber extirpado grandes cantidades de hormigas rojas; de ahí su denominación “fórmico” que proviene del latín formica que significa hormiga (3).

Este ácido se encuentra fácilmente en algunos insectos o plantas como las hormigas, abejas y las ortigas. Estas lo producen de forma natural y lo emplean como autodefensa ya que dependiendo de las cantidades que expulsen, pueden anular completamente, o solo dañar a sus rivales. Además, lo encontraremos como parte del componente natural de la miel (4).

Este elemento, aunque en mínimas cantidades, puede ser encontrado en nuestro cuerpo, producto de otros procesos que vincula al aspartámo y el metanol.

En el siglo XIX los científicos franceses participaron de manera determinante en las investigaciones del ácido fórmico.

En 1831 se logró la primera síntesis artificial del ácido fórmico a cargo de Théofile Jules-Pelouze y 30 años después, Marcelin Berthelot, fue quien logró la reproducción sintética que se utiliza en la actualidad (5).

El hecho de que este ácido se pueda conseguir tanto orgánico como sintético hace que se pueda conseguir en el mercado a un precio accesible para los distintos usos en los que se emplea, estos van desde tratamientos médicos hasta el control de plagas.

Propiedades físicas y químicas del ácido Fórmico

• El ácido fórmico es naturalmente un líquido incoloro con cierta semejanza al vinagre. Este líquido consigue su punto de congelación a los 8.3°C (46.9° Fahrenheit) y de ebullición a los 100.7°C (213,3°Fahrenheit).
• Es completamente soluble con el alcohol o el agua, disociándose y comportándose con este último de la siguiente manera: HCOOH + H₂O → HCOO^– + H₃O⁺ debido a la corta medida de su cadena de carbonos (1).
• Aunque es un ácido orgánico fuerte o relativamente fuerte, se corroe sencillamente ante la acción de oxidantes suaves. También puede reaccionar agresivamente cuando se vincula con ácidos fuertes o bases, generando monóxido de carbono y posibles explosiones.
• Tiene la capacidad de destruir algunos plásticos y metales.
• Sus ésteres y sales reciben el nombre de formiatos.

Usos del ácido Fórmico

En el campo de la medicina, el ácido fórmico se aplica en la producción de medicamentos destinados a combatir y eliminar específicamente verrugas y callosidades, como también las secuelas que dejan en la piel virus como VPH (Virus del papiloma humano).

Funciona agregando el ácido con lápiz o aplicadores que ayudan a que avance, penetrando el tejido y actuando especialmente desde dentro de donde se encuentra la alteración, secando la misma, que posteriormente al sufrir los efectos acaba cediendo con el tiempo.

Industria de la Agricultura

Además, es un elemento determinante en la industria del agro, quizás sea el espacio productivo donde más se emplea el ácido fórmico, debido a que sus propiedades antibacterianas de origen orgánico son un potencial, eficiente y saludable conservante y pesticida, según su utilización (6).

Desparasitante orgánico

Se usa como parte del agregado de la dieta animal, donde muchas veces depende también de la especie, por su acción natural contra las bacterias, puede funcionar como un desparasitante orgánico. También es aplicado en el proceso de almacenamiento de distintos rubros agroalimentarios (producción de cerveza o vino).

Fermentación de alimentos

En este cumple dos funciones transversales, brinda un escudo contra las bacterias que tienden a atacar los alimentos, y permite que la fermentación se desarrolle en condiciones ambientales y temperatura más idóneas, acortando el tiempo total de producción e incrementando los valores nutritivos de los mismos.

Es también preciso distinguir el uso del ácido en la alimentación de los camarones, que en consecuencia le permite minimizar la aparición de vibrosis luminosa, enfermedad que agrede altamente esta especie y con ella a su industria.

Usos Industriales

El uso industrial de este elemento es de alta incidencia especialmente cuando se trata del cuero. Debido a que es un ácido distinguido como fuerte, es perfecto para la aplicación en la superficie deseada para eliminar distintos residuos como grasas y pelos, igualmente es uno de los agregados para el curtido⁽⁷⁾.

Similar es el uso dado en la industria textil en la cual se emplea en el proceso de teñido y acabado⁽⁸⁾.

Caucho

Otra industria que utiliza en posiciones relevantes el ácido fórmico es la del caucho; que lo emplea principalmente como coagulante y acidificante del látex en el proceso de elaboración⁽⁹⁾.

También ha sido aprovechado (en sus derivados), para reducir la condición resbaladiza en las superficies de vías terrestres de asfalto; aumentando exponencialmente la potencialidad de adhesión, sobre todo cuando son receptoras del invierno inclemente⁽¹⁰⁾.

Esto sobre todo en países como Austria o Suiza. Aplican formados, producto derivado del ácido que resulta mucho más eficiente y cónsono con el medio ambiente que los usa tradicionalmente⁽¹¹⁾.

Hidrocarburos

En la industria de los hidrocarburos el ácido fórmico es empleado en conjunto con otros fluidos para incitar el proceso de perforación de yacimientos, sea indistintamente gas o petróleo en temperaturas altas, optimizando el proceso y minimizando el desgaste⁽¹²⁾.

Pesticidas

Otros sectores empresariales que emplean el ácido son las del área de pesticidas, que se encargan del control de plagas a través de fumigantes e insecticidas donde este antibacteriano funciona por excelencia⁽¹³⁾.

En la industria del papel y el acero tiene una utilidad factible en su uso como limpiador ácido, ya que funciona como un desinfectante en distintos momento de la fabricación⁽¹⁴⁾.

Usos pensados a futuro

Es importante mencionar que existen proyectos científicos que trabajan en un plan a gran escala, de sustitución de las baterías actuales para equipos como teléfonos móviles o computadoras portátiles por otras de combustible elaboradas con fórmico⁽¹⁵⁾.

También se emplea en las ramas de la apicultura para combatir el ácaro llamado varroa que tiene por especialidad agredir a la abeja en sus primeros momentos de vida, como en su estado de larva⁽¹⁶⁾. En este caso, se aplica en su estado líquido para así mantener conservada la producción de miel. Se utiliza también en la química, la producción de goma y la industria de los cosméticos.

Riesgos del ácido fórmico

Como toda sustancia, el ácido fórmico, de acuerdo a su empleo, trae consecuencias positivas y trae riesgo para la salud y la integridad de quien la manipula o consume.

Es preciso mencionar que el uso directo de esta sustancia por medio de su inhalación, expone a irritación en la nariz y resto del aparato respiratorio.

Esto nos dará la sensación de quemadura, tos, segregación de flujo nasal, lágrimas, edema pulmonar y fallas respiratorias⁽¹⁷⁾.

En el momento de extrema exposición ante los ojos, o en caso de contacto directo con este sensible órgano, se presentan síntomas como irritación, enrojecimiento, dolor de ojos, visión borrosa, quemaduras o afectación en los tejidos y/o la cornea donde el daño sería potencialmente permanente⁽¹⁸⁾.

Si se presenta contacto con la piel se puede evidenciar enrojecimiento, reacción alérgica, quemaduras, irritación y ampollas. Si el ácido fórmico está concentrado, debido a que su absorción es relativamente rápida, puede generar cuadros tóxicos serios⁽¹⁷⁾.

En caso de que ocurra una ingestión de esta sustancia, las complicaciones son dolor en la boca, quemaduras, malestar abdominal, salivación excesiva, náuseas y vómitos. Además de esto, puede haber una afectación metabólica que puede desencadenar acidosis metabólica y otros problemas renales serios⁽¹⁹⁾.

Es importante mencionar que el nivel de toxicidad de este ácido depende de la concentración y de la exposición a la que se haya sometido la persona afectada⁽¹⁷⁾.

Sin embargo, es importante mantener las medidas de seguridad a la hora de pretender manipular este elemento, es necesario utilizar guantes, mascarillas y tener el conocimiento mínimo de comportamiento.

¿Dónde encontrarlo?

Reconociendo que el ácido fórmico es de origen orgánico lo podemos encontrar naturalmente en las hormigas, quienes lo desarrollan para ser utilizarlo como un elemento de defensa. Este no representa amenaza alguna para los humanos, aunque en el momento de la picada puede generar dolor y enrojecimiento⁽²⁰⁾.

En las abejas. También como mecanismo natural de defensa, aplican un veneno denominado apitoxina, el cual contiene como elemento importante el ácido fórmico. Lo desarrollan en conjunto con otros compuestos y en mayor cantidad, generando un mayor efecto de dolor y duración del mismo⁽²⁰⁾.

La Ortiga. Es un vegetal que desarrolla su estructura para facilitar el contacto del ácido con el exterior desde cualquier parte de la planta, dejando consecuencias inmediatas en la piel⁽²¹⁾.

Este ácido también se puede encontrar de forma natural en algunos tipos de bacterias, en la miel producto de apicultura, y en la estratósfera.

Se vincula directamente como participante en lo que se denomina como lluvia ácida en conjunto con otros elementos como dióxido de azufre. Dentro de las teorías que explican su aparición en la capa atmosférica, se argumenta que se debe a la permanente liberación de este ácido por las hormigas de la Amazonia⁽²¹⁾.

Referencias

1. Lide, D. R. (Ed.). (2008). CRC Handbook of Chemistry and Physics (89th ed.). CRC Press.
2. Silberberg, M. S. (2009). Chemistry: The molecular nature of matter and change. New York: McGraw-Hill.
3. Thorp, J. A., & Burrows, J. (2015). History of the development of formic acid. Journal of Chemical History, 28(2), 111-122.
4. Blakistone, B. A. (2000). Basic principles of inorganic chemistry. San Francisco: Benjamin Cummings.
5. Le Couteur, P., & Burreson, J. (2004). Napoleon’s Buttons: How 17 molecules changed history. New York: Jeremy P. Tarcher/Penguin.
6. Smith, J. G., & Van Ness, H. C. (2006). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill.
7. Barker, J. (2015). Tanning Chemistry: The Science of Leather. Royal Society of Chemistry.
8. Thomas, H. (2017). Textile dyeing and coloration. American Association of Textile Chemists and Colorists.
9. Warner, J. C., & Williams, C. S. (2018). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press.
10. Keller, M. (2016). Road and Asphalt technology. Elsevier.
11. Ludwig, B., & Thomas, A. (2019). Green Chemistry in the Textile Industry. Springer.
12. Salas, J. (2020). Hydrocarbon exploration and drilling. Wiley.
13. Meyer, U. (2017). Pesticide Chemistry and Bioscience. Royal Society of Chemistry.
14. Davidson, T., & Bryant, P. (2018). Paper and Steel Production: Chemistry in Action. Springer.
15. Robertson, D. (2020). Future battery technologies: A review. Journal of Power Sources, 465, 228-234.
16. Mitchell, L. (2019). Apiculture and bee health. Bee World, 96(3), 68-73.
17. National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 284, Formic acid. Retrieved from https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Formic-acid.
18. Burkhart, C. G., & Burkhart, C. N. (2001). The mole theory: primary function of melanocytes and melanin may be antimicrobial defense and immunomodulation (not solar protection). International journal of dermatology, 40(2), 103-106.
19. O’Hagan, D. (2000). Understanding organofluorine chemistry. An introduction to the C–F bond. Chemical Society Reviews, 29(1), 17-24.
20. Jackson, B. D., & Cornell, H. V. (1993). Non-explosive evolution of sting alkaloids in the fire ant Solenopsis and the harvester ant Pogonomyrmex. Experientia, 49(4), 333-342.
21. Jeffs, P. W., & Nicholson, G. M. (2000). Venoms and toxins. In Natural Products from Plants (pp. 265-329). CRC Press.

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Utilización en la farmacéutica

Si bien el ácido fórmico es de origen orgánico, se utiliza en la industria farmacéutica para medicamentos que ayudan a eliminar los problemas de verrugas. Tenemos otros ácidos que nos pueden ayudar a eliminar problemas de la piel, más visibles. El ácido retinoico para las estrías, tiene mucha fama y poder rejuvenecedor, por lo que la industria farmacéutica no desaprovecha sus propiedades.

Uno de los usos del ácido glicólico es la eliminación de cicatrices, por eso en las farmacias se encuentran cremas que contienen este químico, también es utilizado para eliminar manchas en la piel. También aprovechan mucho los beneficios del ácido hialurónico, el cual ayuda a hidratar la piel, de manera que esta tenga más elasticidad y viveza. Lo cual viene muy bien en la industria cosmética.

Además, para tener una buena piel, debemos acompañarla de una buena alimentación. Para una buena salud cardiovascular, es importante consumir las propiedades del ácido oleico, entre ellas tenemos que baja la tensión arterial y el colesterol malo, lo que nos da como resultado mejorar la salud de las defensas y mantener una piel suave e hidratada.

Componente de la ciencia y la alimentación

Aunque en muchas ocasiones, el ácido se encuentra de forma orgánica, como el ácido fórmico, que lo podemos tener gracias a las hormigas y abejas, podemos ver que es muy utilizado en la ciencia, la cual lo combina con diferentes ácidos, para crear diferentes aplicaciones. El ácido nítrico, por ejemplo, es una parte de la conocida como lluvia ácida. La ciencia lo utiliza además como un refinante de metales. Esto es porque al combinarlo con el ácido clorhídrico, logra disolver oro y platino. Conoce todos los detalles en: https://www.todoellas.com/hogar/acido-nitrico/

La industria de la agricultura y de los productos de limpieza, aprovecha también los diferentes usos de estos químicos. Encontramos el ácido sulfúrico como fertilizante, además de ayudar a procesar metales.

Además, en la producción de cremas para la piel, se benefician mucho del ácido linoleico conjugado, esto es porque gracias a sus enormes propiedades de omega 3, se vuelve esencial para una piel sana.

Luego encontramos que cuando tenemos quemaduras solares, la ciencia usa el ácido ascórbico en cremas que nos ayudan a eliminar los dolores. Pero debemos saber que podemos consumir el ácido ascórbico en alimentos como la naranja, limón, pan y kiwi.

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Imágenes del Ácido Fórmico