Préparation et application de l'acide acétique glacial

L'acide acétique, également appelé acide acétique, acide acétique glacial, formule chimique CH3COOH, est un acide monique organique et un acide gras saturé à chaîne courte, qui est la source d'acide et d'odeur piquante du vinaigre. Dans des circonstances normales, on l'appelle « acide acétique », mais l'acide acétique pur et presque anhydre (moins de 1 % d'eau) est appelé « acide acétique glacial », qui est un solide hygroscopique incolore avec un point de congélation de 16 à 17°. C (62°F), et après solidification, c'est un cristal incolore. Bien que l'acide acétique soit un acide faible, il est corrosif, ses vapeurs sont irritantes pour les yeux et le nez et son odeur est âcre et aigre.

histoire

La demande mondiale annuelle d'acide acétique est d'environ 6,5 millions de tonnes. Sur ce total, environ 1,5 million de tonnes sont recyclées et les 5 millions de tonnes restantes sont produites directement à partir de matières premières pétrochimiques ou par fermentation biologique.

Les bactéries glaciaires fermentant l'acide acétique (Acetobacter) peuvent être trouvées aux quatre coins du monde, et chaque nation trouve inévitablement du vinaigre lorsqu'elle fait du vin - c'est le produit naturel de ces boissons alcoolisées exposées à l'air. Par exemple, en Chine, on dit que le fils de Du Kang, Black Tower, prenait du vinaigre parce qu'il faisait du vin trop longtemps.

L’utilisation de l’acide acétique glacial en chimie remonte à des temps très anciens. Au 3ème siècle avant JC, le philosophe grec Théophraste a décrit en détail comment l'acide acétique réagit avec les métaux pour produire des pigments utilisés dans l'art, notamment la céruse (carbonate de plomb) et la patine (un mélange de sels de cuivre dont l'acétate de cuivre). Les anciens Romains faisaient bouillir du vin aigre dans des récipients en plomb pour produire un sirop très sucré appelé sapa. Sapa était riche en sucre de plomb odorant, l'acétate de plomb, qui provoquait un empoisonnement au plomb chez les nobles romains. Au VIIIe siècle, l'alchimiste persan Jaber concentrait l'acide acétique dans le vinaigre par distillation.

En 1847, le scientifique allemand Adolf Wilhelm Hermann Kolbe synthétisa pour la première fois l'acide acétique à partir de matières premières inorganiques. Le processus de cette réaction est le premier disulfure de carbone par chloration en tétrachlorure de carbone, suivi de la décomposition à haute température du tétrachloroéthylène après hydrolyse et de la chloration, produisant ainsi de l'acide trichloroacétique, la dernière étape par réduction électrolytique pour produire de l'acide acétique.

En 1910, la majeure partie de l'acide acétique glacial était extraite du goudron de houille du bois cornue. Tout d'abord, le goudron de houille est traité avec de l'hydroxyde de calcium, puis l'acétate de calcium formé est acidifié avec de l'acide sulfurique pour obtenir de l'acide acétique. Environ 10 000 tonnes d'acide acétique glacial ont été produites en Allemagne au cours de cette période, dont 30 % ont été utilisées pour fabriquer de la teinture indigo.

préparation

L'acide acétique glacial peut être préparé par synthèse artificielle et fermentation bactérienne. Aujourd'hui, la biosynthèse, c'est-à-dire l'utilisation de la fermentation bactérienne, ne représente que 10 % de la production totale mondiale, mais reste la méthode de production de vinaigre la plus importante, car les réglementations en matière de sécurité alimentaire de nombreux pays exigent que le vinaigre présent dans les aliments soit préparé biologiquement. 75 % de l’acide acétique à usage industriel est produit par carbonylation du méthanol. Les parties vacantes sont synthétisées par d'autres méthodes.

utiliser

L'acide acétique glacial est un acide carboxylique simple, constitué d'un groupe méthyle et d'un groupe carboxylique, et constitue un réactif chimique important. Dans l’industrie chimique, il est utilisé pour fabriquer du polyéthylène téréphtalate, principal composant des bouteilles de boissons. L'acide acétique glacial est également utilisé pour fabriquer de l'acétate de cellulose pour les films et de l'acétate de polyvinyle pour les adhésifs à bois, ainsi que de nombreuses fibres et tissus synthétiques. À la maison, une solution diluée d’acide acétique glacial est souvent utilisée comme agent détartrant. Dans l'industrie alimentaire, l'acide acétique est spécifié comme régulateur d'acidité dans la liste des additifs alimentaires E260.

L'acide acétique glacial est le réactif chimique de base utilisé dans la préparation de nombreux composés. L'utilisation unique de l'acide acétique est la préparation du monomère d'acétate de vinyle, suivie de la préparation de l'anhydride acétique et d'autres esters. L’acide acétique contenu dans le vinaigre ne représente qu’une petite fraction de tout l’acide acétique glacial.

Une solution d’acide acétique diluée est également souvent utilisée comme agent antirouille en raison de sa légère acidité. Son acidité est également utilisée pour traiter les piqûres causées par les Cubomedusae et, si elle est utilisée à temps, peut prévenir des blessures graves, voire la mort, en désactivant les cellules urticantes des méduses. Il peut également être utilisé pour préparer le traitement de l'otite externe avec Vosol. L'acide acétique est également utilisé comme conservateur en spray pour inhiber la croissance des bactéries et des champignons.