El ácido fórmico, también conocido como ácido metanoico, es el ácido carboxílico más simple. Su fórmula es CH2O2 o HCOOOH. En la naturaleza, se encuentra en las picaduras y mordeduras de muchos insectos como abejas y hormigas. Su nombre proviene de la palabra latina para hormiga, formica.

¿Qué es el Ácido Fórmico?

El ácido fórmico es un químico irritante presente en el veneno pulverizado de algunas especies de hormigas y en la secreción liberada por algunas ortigas.

Ácido Fórmico Beneficios

Es peligroso en altas concentraciones, pero en bajas concentraciones es muy útil. Los seres humanos usan el ácido fórmico como conservante de alimentos, ya que es una sustancia antibacteriana.

También se utiliza para tratar plagas, para producir aditivos alimentarios y cosméticos, y para ayudar a que ocurran una variedad de procesos industriales.

Nuestros cuerpos producen pequeñas cantidades de ácido fórmico a partir del metanol que ingerimos, inhalamos o producimos. Parte del metanol producido en el cuerpo está hecho de aspartamo.

El cuerpo convierte el aspartamo en ácido aspártico, fenilalanina y metanol. El metanol se convierte entonces en ácido fórmico. Sin embargo, los investigadores dicen que el ácido fórmico en nuestro cuerpo es generalmente demasiado diluido para ser peligroso.

Estructura y propiedades químicas

El ácido fórmico es el miembro más simple de la familia del ácido carboxílico. También se conoce como ácido metanoico. La fórmula molecular del producto químico es HCOOOH.

La molécula está compuesta de un grupo carboxilo (COOH) con un átomo de hidrógeno adherido. En el grupo carboxilo, el átomo de carbono tiene un enlace doble que lo une al átomo de oxígeno y un enlace simple que lo une al grupo hidroxilo (OH).

El ácido fórmico se puede producir sintéticamente en los laboratorios. En la naturaleza suele existir en forma de líquido incoloro.

Este líquido se congela a 8,3 grados centígrados (46,9 grados Fahrenheit) y hierve a 100,7 grados centígrados. (213,3 grados Fahrenheit). Tiene un olor fuerte y a menudo se describe como si tuviera un olor “acre”.

Las hormigas locas amarillas están creando serios problemas con el ácido fórmico que rocían.

Usos del Ácido Fórmico

Debido a que el ácido fórmico es un agente antibacteriano, con frecuencia se agrega al alimento de los animales de granja para prevenir el crecimiento de bacterias.

Se usa ocasionalmente como conservante en alimentos humanos. El ácido fórmico también se utiliza para crear sabores artificiales para alimentos y bebidas y olores artificiales para perfumes.

Además, el ácido se utiliza en el curtido del cuero, en el procesamiento de textiles y papel, y en la conversión del látex del árbol del caucho en caucho.

Algunos pájaros colocan hormigas vivas entre sus plumas, un comportamiento conocido como anting. Las hormigas son muy a menudo -pero no siempre- miembros de la subfamilia Formicinae.

Los científicos aún no saben por qué las hormigas pájaros. Según una teoría, el ácido fórmico que liberan las hormigas mata a los ácaros que atacan la piel del ave.

Los humanos usan ácido fórmico para un propósito similar. Los preparados de ácido fórmico se utilizan para matar la varroa y los ácaros traqueales que invaden las colmenas de las abejas y atacan a las abejas.

Estructura y propiedades químicas del Ácido Fórmico

La fórmula química del ácido fórmico es HCOOOH, y es una molécula plana. El ácido fórmico es un líquido incoloro y humeante que es miscible con agua.

En la fase de vapor, consiste en dímeros enlazados con hidrógeno en lugar de moléculas individuales. En la fase gaseosa, se producen desviaciones significativas de la ley del gas ideal como resultado de este enlace de hidrógeno.

En su estado líquido y sólido, el ácido fórmico puede ser considerado como una red efectivamente infinita de moléculas enlazadas con hidrógeno.

Siendo el primero de la serie del ácido carboxílico, el ácido fórmico comparte la mayoría de las mismas propiedades químicas, por lo que reaccionará con los álcalis para formar sales de formateado solubles en agua.

Pero el ácido fórmico es único entre los ácidos carboxílicos en el sentido de que reacciona con los alquenos para formar ésteres de formiato.

En presencia de ácidos sulfúrico e hidrofluórico, se produce una variante de la reacción Gatterman-Koch, y el ácido fórmico se añade al alqueno para producir un ácido carboxílico más grande.

Producción del Ácido Fórmico

El ácido fórmico se produce como subproducto en la fabricación de ácido acético.

Sin embargo, la demanda industrial de ácido fórmico es mayor que la que puede producirse a partir de esta ruta, por lo que se han desarrollado rutas de producción específicas.

Un método combina el metanol y el monóxido de carbono en presencia de una base fuerte, como el metróxido de sodio, para producir formiato de metilo, de acuerdo con la ecuación química:

CH3OH + CO HCOOCH3

La hidrólisis de esto produce ácido fórmico:

HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH

Aplicaciones del Ácido Fórmico

El principal uso del ácido fórmico es para la alimentación del ganado en Europa, como agente conservante y antibacteriano. Se puede rociar sobre heno fresco u otro ensilado para detener o retrasar ciertos procesos de descomposición.

Por lo tanto, permite que el alimento sobreviva más tiempo, por lo que es ampliamente utilizado para preservar el alimento de invierno para el ganado.

En la industria avícola, a veces se añade a los piensos para eliminar las bacterias de la salmonela. Algunos apicultores también utilizan ácido fórmico como fumigante para matar un ácaro que ataca a las abejas.

El ácido fórmico se utiliza en el teñido y acabado de textiles, curtido de cuero, baños de niquelado, galvanoplastia, coagulación de látex de caucho, regeneración de caucho viejo y pelado y rellenado de pieles, y en algunos decapantes de pintura comerciales.

Se utiliza para fabricar sales metálicas, incluyendo formatos de níquel, cadmio y potasio.

Además se utiliza como disolvente para perfumes, y en la fabricación de lacas, vidrio, plastificantes de resina de vinilo y ésteres de formiato para sabor y fragancia. Se utiliza en la síntesis del edulcorante artificial aspartamo.

Peligros de la Química del Ácido Fórmico

Los peligros del ácido fórmico dependen de su concentración. En concentraciones más altas, el ácido fórmico es corrosivo, tiene un olor fuerte y produce vapores peligrosos.

Produce quemaduras y ampollas en la piel y daña los ojos y las membranas mucosas de la boca, la garganta y el sistema respiratorio. La inhalación de ácido fórmico concentrado dificulta la respiración.

La ingestión del ácido concentrado causa úlceras (llagas) graves en el tracto digestivo, así como dolor y náuseas. La exposición prolongada al ácido fórmico puede producir daño hepático o renal.

Producción de ácido fórmico a partir de metanol

El metanol se produce dentro de nuestros cuerpos a partir de procesos metabólicos normales. También entra al cuerpo por las frutas y verduras y sus jugos.

Además, los seres humanos producen metanol, así como ácido aspártico y fenilalanina a partir de la descomposición del aspartamo, un edulcorante artificial.

El metanol es tóxico, pero la mayoría de nosotros no encontramos suficiente cantidad de la sustancia química para ser dañada.

Dentro de nuestro cuerpo, el metanol se convierte en formaldehído, que se clasifica como un probable carcinógeno humano (causante del cáncer).

Sin embargo, el formaldehído se transforma rápidamente en ácido fórmico y no se acumula en el cuerpo. El ácido fórmico sale del cuerpo en la orina o se transforma en dióxido de carbono y agua.

Los científicos dicen que la producción de ácido fórmico a partir del metanol en los seres humanos sólo se convierte en un problema si hay una gran cantidad de metanol en el cuerpo, como lo sería en la intoxicación por metanol.

En esta situación, se podría producir suficiente ácido fórmico para crear una condición llamada acidosis. Los síntomas de la acidosis incluyen:

Problemas de visión, ceguera, pérdida de memoria, confusión, convulsiones, coma, presión arterial baja y paro cardíaco.

Las manzanas son muy saludables, especialmente si no están peladas. La cáscara contiene pectina, que se convierte en metanol dentro de nuestro cuerpo.

Producción de metanol a partir de aspartamo

No podemos evitar la creación normal de metanol en nuestros cuerpos o su entrada en el cuerpo a partir de alimentos saludables como frutas y verduras, que deberían formar parte de nuestra dieta.

Podemos controlar si queremos añadir a la carga de metanol ingeriendo alimentos o bebidas endulzados con aspartamo.

El uso del aspartamo es polémico. Sin embargo, las agencias de salud dicen que la exposición normal de una persona al metanol, incluyendo el metanol producido a partir del aspartamo, es demasiado baja para causar problemas de salud.

También dicen que el aspartamo es seguro, siempre que no se supere la Ingesta Diaria Admisible (IDA) de 40 mg/kg de peso corporal.

Se afirma que el aspartamo empeora los síntomas de ciertos trastornos de salud, pero por el momento no hay pruebas científicas que apoyen estas afirmaciones.

Existe una situación en la que se sabe que el aspartamo es perjudicial. El aspartamo no debe ser consumido por personas que sufren de un trastorno genético llamado fenilcetonuria.

Una persona que sufre de este trastorno es incapaz de crear la enzima que transforma la fenilalanina en tirosina. Como resultado, la fenilalanina se acumula en el cuerpo.

Las personas con fenilcetonuria deben seguir una dieta baja en fenilalanina para evitar el daño cerebral. Dado que la descomposición del aspartamo produce fenilalanina, debe evitarse el edulcorante.

El meteorito Hoba en Namibia es el meteorito más grande descubierto hasta ahora. Los meteoritos pueden haber transportado ácido fórmico a la Tierra.

El ácido fórmico en el espacio

Los científicos piensan que el ácido fórmico puede haber jugado un papel en el origen de la vida en la Tierra. El ácido se encontró por primera vez en el espacio interestelar en 1970 y se ha encontrado en meteoritos que han llegado a la Tierra desde el espacio.

El ácido fórmico tiene una estructura relativamente simple y puede haber estado involucrado en la formación de las moléculas más complicadas de aminoácidos y ácidos nucleicos que se encuentran en los seres vivos.

Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas dentro de los seres vivos. Los ácidos nucleicos son los componentes básicos del ADN (ácido desoxirribonucleico) y del ARN (ácido ribonucleico).

El ADN contiene instrucciones genéticas para fabricar nuestros cuerpos y para controlar sus funciones. Está localizado en el núcleo de las células.

El código en el ADN “le dice” al cuerpo qué proteínas debe producir.

El ARN tiene varias funciones vitales en el cuerpo, incluyendo la lectura de las instrucciones del ADN para la producción de proteínas, el transporte de estas instrucciones desde el núcleo hasta el sitio de síntesis de proteínas en la célula, y luego permitir que la célula produzca las proteínas.

El origen de la vida es un tema fascinante a considerar. La idea de que los químicos fueron traídos a la Tierra primitiva a través de los meteoritos es a menudo sugerida.

Es interesante que un simple producto químico como el ácido fórmico es importante en nuestras vidas hoy en día y puede haber sido aún más importante en un pasado lejano.

El ácido fórmico en las hormigas

El ácido fórmico obtuvo su nombre de “formica”, el nombre latino de la hormiga. Un naturalista inglés llamado John Ray fue la primera persona en aislar un ácido de las hormigas.

En 1671 destiló los cuerpos triturados de las hormigas muertas para extraer el ácido, al que finalmente se le dio el nombre de ácido fórmico.

Las hormigas muerden para protegerse o para atacar a otras criaturas. Se agarran a la víctima con las mandíbulas. Algunas especies de hormigas pican a la víctima.

El aguijón está localizado en la punta del abdomen e inyecta una secreción tóxica. En lugar de picar, ciertas especies de hormigas liberan un aerosol de veneno desde el extremo de su abdomen.

Este veneno contiene ácido fórmico. Algunas hormigas muerden pero no pican ni rocían productos químicos tóxicos.

Los miembros de la subfamilia de hormigas conocida como las Formicinae tienen una abertura en la punta del abdomen llamada acidopora en lugar de un aguijón.

La acidopora libera un aerosol de ácido fórmico de la glándula venenosa de la hormiga cuando es necesario. Las hormigas de madera, las hormigas locas amarillas y las hormigas locas leonadas pertenecen a la subfamilia Formicinae.

Miles de hormigas de la madera rocían ácido

Las hormigas locas amarillas (Anoplolepis gracilipes) son insectos invasores y muy destructivos. No muerden ni pican, pero rocían ácido fórmico para someter a sus víctimas.

Las hormigas son de color amarillo-marrón y tienen patas y antenas largas. Son conocidos por comportarse frenéticamente cuando están perturbados.

Las hormigas locas amarillas son criaturas versátiles. Se alimentan de una gran variedad de tejidos animales, así como de melaza segregada por pulgones y otros insectos.

Las hormigas son clasificadas como carroñeras depredadoras. Un aspecto muy preocupante de sus vidas es la capacidad de formar grandes supercolonias que tienen cientos de reinas.

Las hormigas han causado daños muy serios a las poblaciones de algunos animales, incluyendo los cangrejos rojos en la Isla Christmas y las aves marinas en Hawaii.

También interfieren con las vidas humanas. A veces la población de hormigas libera tanto ácido fórmico en el aire alrededor de su nido que la respiración se vuelve dolorosa. El contacto de la piel y los ojos con el ácido también es doloroso.

Efectos del ácido fórmico en las aves marinas hawaianas

Como la hormiga loca amarilla, la hormiga loca le da un spray de ácido fórmico como arma química. También frota su secreción de ácido fórmico sobre su cuerpo.

La cubierta de ácido lo protege del veneno de la hormiga roja importada. Se desconoce cómo funciona esta protección.

Las hormigas leonadas desintoxican el veneno de las hormigas

Una técnica de protección en las hormigas leonadas

El veneno urticante de las hormigas rojas importadas (Solenopsis invicuta) contiene alcaloides y algunas proteínas, pero no ácido fórmico.

Una hormiga de fuego pica para agarrar la piel de una persona, luego mete su abdomen debajo de su cuerpo para que el aguijón pueda llegar a la piel e inyectar sus químicos.

La hormiga entonces retira su aguijón, gira una distancia corta y pica de nuevo, repitiendo el proceso hasta que forma un círculo de aguijones.

Al igual que la hormiga roja importada, las hormigas rojas locas (Nylanderia fulva) fueron introducidas a los Estados Unidos desde Sudamérica.

Las dos especies se encuentran en los mismos hábitats. La hormiga leonada también es conocida como la hormiga de la frambuesa, en honor a Tom Frambuesa. Descubrió las hormigas en Texas en 2002.

Investigadores de la Universidad de Texas han descubierto un fenómeno interesante en relación con las hormigas.

Cuando una hormiga loca es picada por una hormiga de fuego, la hormiga loca riza su abdomen hacia arriba hasta su boca, secreta ácido fórmico de su glándula venenosa, y luego frota la secreción sobre su cuerpo.

El proceso se muestra en el video de arriba. El ácido fórmico protege a la hormiga loca del veneno de la hormiga de fuego.

Aunque el equipo de investigación no sabe cómo el ácido fórmico protege a la hormiga loca, sugiere que puede desnaturalizar las enzimas de las hormigas de fuego necesarias para que el alcaloide del veneno penetre en las células.

El ácido fórmico en las ortigas que pican

Las hojas y los tallos de las ortigas picantes están cubiertos de pelos huecos y picantes que tienen paredes de sílice.

Cuando se tocan los pelos, la punta se desprende, dejando al descubierto una estructura en forma de aguja que se fija a un saco de veneno en la base del cabello. La aguja inyecta el veneno en la piel de la víctima.

El veneno de muchas ortigas contiene ácido fórmico, aunque los científicos han descubierto que también hay otros químicos presentes. Estos probablemente contribuyen a la dolorosa picadura.

Los químicos adicionales incluyen acetilcolina, serotonina e histamina. La histamina es la sustancia que se libera en nuestro torrente sanguíneo desde los mastocitos durante una reacción alérgica.

Causa inflamación, hinchazón y enrojecimiento. Los pelos que pican de algunas ortigas contienen ácido oxálico y ácido tartárico en lugar de una mezcla que contiene ácido fórmico.

Las abejas trabajan en una colmena; la reina más grande está en el centro de la foto. El ácido fórmico se utiliza para matar los ácaros de las colmenas.

El veneno de abeja es una mezcla compleja de muchos químicos. Algunas fuentes afirman que el veneno contiene ácido fórmico, pero las últimas investigaciones indican que ni el veneno de la abeja ni el de la avispa contienen ácido fórmico.

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Ácido Fórmico
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