تهیه و کاربرد اسید استیک یخبندان

اسید استیک که به آن اسید استیک، اسید استیک یخچالی با فرمول شیمیایی CH3COOH نیز می‌گویند، یک اسید مونیک آلی و اسید چرب اشباع با زنجیره کوتاه است که منبع اسید و بوی تند سرکه است. در شرایط عادی به آن «اسید استیک» می گویند، اما اسید استیک خالص و تقریباً بی آب (کمتر از 1 درصد آب) «اسید استیک یخبندان» نامیده می شود که یک جامد بی رنگ رطوبت گیر با نقطه انجماد 16 تا 17 درجه است. C (62 درجه فارنهایت)، و پس از انجماد، کریستال بی رنگ است. اسید استیک اگرچه اسید ضعیفی است، اما خورنده است، بخارات آن برای چشم و بینی آزاردهنده است و بوی تند و ترش می دهد.

تاریخ

تقاضای جهانی اسید استیک سالانه حدود 6.5 میلیون تن است. از این مقدار حدود 1.5 میلیون تن بازیافت و 5 میلیون تن باقی مانده مستقیماً از خوراک پتروشیمی ها یا از طریق تخمیر بیولوژیکی تولید می شود.

باکتری تخمیر کننده اسید استیک یخبندان (Acetobacter) را می توان در هر گوشه از جهان یافت، و هر ملتی به ناچار سرکه را هنگام تولید شراب پیدا می کند - این محصول طبیعی این نوشیدنی های الکلی است که در معرض هوا قرار دارند. به عنوان مثال، در چین، ضرب المثلی وجود دارد که می گوید پسر دو کانگ، برج سیاه، سرکه گرفت زیرا مدت طولانی شراب درست می کرد.

استفاده از اسید استیک یخبندان در شیمی به زمان های بسیار قدیم برمی گردد. در قرن سوم قبل از میلاد، فیلسوف یونانی تئوفراستوس به تفصیل توضیح داد که چگونه اسید استیک با فلزات برای تولید رنگدانه های مورد استفاده در هنر، از جمله سرب سفید (کربنات سرب) و پتینه (مخلوطی از نمک های مس از جمله استات مس) واکنش می دهد. رومیان باستان شراب ترش را در ظروف سربی می جوشاندند تا شربتی با شیرینی بالا به نام ساپا تولید کنند. ساپا سرشار از قند سرب خوشبو، استات سرب بود که باعث مسمومیت با سرب در میان اشراف رومی شد. در قرن هشتم، جابر کیمیاگر ایرانی، اسید استیک را در سرکه با تقطیر غلیظ کرد.

در سال 1847، دانشمند آلمانی آدولف ویلهلم هرمان کولبه برای اولین بار اسید استیک را از مواد خام معدنی سنتز کرد. فرآیند این واکنش اولین دی سولفید کربن از طریق کلر زنی به تتراکلرید کربن است و به دنبال آن تجزیه در دمای بالا تتراکلراتیلن پس از هیدرولیز و کلرزنی انجام می شود و در نتیجه اسید تری کلرواستیک تولید می شود که آخرین مرحله با احیای الکترولیتی برای تولید اسید استیک است.

در سال 1910، بیشتر اسید استیک یخبندان از قطران زغال‌سنگ از چوب‌های رتور شده استخراج شد. ابتدا قطران زغال سنگ را با هیدروکسید کلسیم تصفیه می کنند و سپس استات کلسیم تشکیل شده را با اسید سولفوریک اسیدی می کنند تا اسید استیک در آن بدست آید. در این مدت حدود 10000 تن اسید استیک یخچالی در آلمان تولید شد که 30 درصد آن برای تهیه رنگ نیل استفاده شد.

آماده سازی

اسید استیک یخبندان را می توان با سنتز مصنوعی و تخمیر باکتریایی تهیه کرد. امروزه بیوسنتز، استفاده از تخمیر باکتریایی، تنها 10 درصد از کل تولید جهان را تشکیل می دهد، اما همچنان مهم ترین روش تولید سرکه است، زیرا مقررات ایمنی مواد غذایی در بسیاری از کشورها ایجاب می کند که سرکه موجود در مواد غذایی به صورت بیولوژیکی تهیه شود. 75 درصد اسید استیک برای مصارف صنعتی از کربونیلاسیون متانول تولید می شود. قطعات خالی با روش های دیگر سنتز می شوند.

استفاده کنید

اسید استیک گلاسیال یک اسید کربوکسیلیک ساده است که از یک گروه متیل و یک گروه کربوکسیلیک تشکیل شده است و یک معرف شیمیایی مهم است. در صنایع شیمیایی، از آن برای ساخت پلی اتیلن ترفتالات، جزء اصلی بطری های نوشیدنی استفاده می شود. اسید استیک یخبندان همچنین برای ساخت استات سلولز برای فیلم و پلی وینیل استات برای چسب های چوب و همچنین بسیاری از الیاف و پارچه های مصنوعی استفاده می شود. در خانه، محلول رقیق اسید استیک یخچالی اغلب به عنوان یک عامل رسوب زدایی استفاده می شود. در صنایع غذایی، اسید استیک به عنوان یک تنظیم کننده اسیدیته در لیست افزودنی های غذایی E260 مشخص شده است.

اسید استیک یخبندان معرف شیمیایی اساسی است که در تهیه بسیاری از ترکیبات استفاده می شود. تنها استفاده از اسید استیک، تهیه مونومر وینیل استات و به دنبال آن تهیه انیدرید استیک و دیگر استرها است. اسید استیک موجود در سرکه تنها بخش کوچکی از تمام اسید استیک یخچالی است.

محلول اسید استیک رقیق شده نیز به دلیل اسیدیته ملایم، اغلب به عنوان عامل زدودن زنگ استفاده می شود. اسیدیته آن برای درمان نیش های ناشی از Cubomedusae نیز استفاده می شود و در صورت استفاده به موقع، می تواند با از کار انداختن سلول های نیش دار عروس دریایی از آسیب جدی یا حتی مرگ جلوگیری کند. همچنین می توان از آن برای آماده سازی برای درمان اوتیت خارجی با Vosol استفاده کرد. اسید استیک همچنین به عنوان نگهدارنده اسپری برای مهار رشد باکتری ها و قارچ ها استفاده می شود.