Bereiding en toepassing van ijsazijn

Azijnzuur, ook wel azijnzuur, ijsazijn, chemische formule CH3COOH genoemd, is een organisch monzuur en verzadigd vetzuur met een korte keten, dat de bron is van zuur en een scherpe geur in azijn. Onder normale omstandigheden wordt het "azijnzuur" genoemd, maar zuiver en bijna watervrij azijnzuur (minder dan 1% watergehalte) wordt "ijsazijn" genoemd, een kleurloze hygroscopische vaste stof met een vriespunt van 16 tot 17 °. C (62 ° F), en na stollen is het een kleurloos kristal. Hoewel azijnzuur een zwak zuur is, is het bijtend, zijn de dampen irriterend voor de ogen en neus en ruikt het scherp en zuur.

geschiedenis

De jaarlijkse wereldwijde vraag naar azijnzuur bedraagt ​​ongeveer 6,5 miljoen ton. Hiervan wordt ongeveer 1,5 miljoen ton gerecycled en de resterende 5 miljoen ton wordt rechtstreeks geproduceerd uit petrochemische grondstoffen of door middel van biologische fermentatie.

De ijsazijnzuurfermenterende bacterie (Acetobacter) kan in alle uithoeken van de wereld worden aangetroffen, en elk land vindt onvermijdelijk azijn bij het maken van wijn - het is het natuurlijke product van deze alcoholische dranken die aan de lucht worden blootgesteld. In China bestaat er bijvoorbeeld een gezegde dat de zoon van Du Kang, Black Tower, azijn kreeg omdat hij te lang wijn maakte.

Het gebruik van ijsazijn in de chemie dateert uit zeer oude tijden. In de 3e eeuw voor Christus beschreef de Griekse filosoof Theophrastus in detail hoe azijnzuur reageert met metalen om pigmenten te produceren die in de kunst worden gebruikt, waaronder loodwit (loodcarbonaat) en patina (een mengsel van koperzouten inclusief koperacetaat). De oude Romeinen kookten zure wijn in loden containers om een ​​hoogzoete siroop te produceren, genaamd sapa. sapa was rijk aan een zoetgeurende loodsuiker, loodacetaat, die loodvergiftiging veroorzaakte onder Romeinse edelen. In de 8e eeuw concentreerde de Perzische alchemist Jaber het azijnzuur door destillatie in azijn.

In 1847 synthetiseerde de Duitse wetenschapper Adolf Wilhelm Hermann Kolbe voor het eerst azijnzuur uit anorganische grondstoffen. Het proces van deze reactie is het eerste koolstofdisulfide door chlorering tot tetrachloorkoolstof, gevolgd door de ontleding bij hoge temperatuur van tetrachloorethyleen na hydrolyse en chlorering, waardoor trichloorazijnzuur wordt geproduceerd, de laatste stap door elektrolytische reductie om azijnzuur te produceren.

In 1910 werd het grootste deel van het ijsazijn gewonnen uit koolteer uit gesteriliseerd hout. Eerst wordt koolteer behandeld met calciumhydroxide en vervolgens wordt het gevormde calciumacetaat aangezuurd met zwavelzuur om er azijnzuur in te verkrijgen. In Duitsland werd in deze periode ongeveer 10.000 ton ijsazijn geproduceerd, waarvan 30% werd gebruikt om indigokleurstof te maken.

voorbereiding

Ijsazijn kan worden bereid door kunstmatige synthese en bacteriële fermentatie. Tegenwoordig is biosynthese, het gebruik van bacteriële fermentatie, goed voor slechts 10% van de totale wereldproductie, maar het is nog steeds de belangrijkste methode voor de productie van azijn, omdat de voedselveiligheidsvoorschriften in veel landen vereisen dat azijn in voedsel biologisch wordt bereid. 75% van het azijnzuur voor industrieel gebruik wordt geproduceerd door carbonylering van methanol. De lege delen worden op andere manieren gesynthetiseerd.

gebruik

Ijsazijn is een eenvoudig carbonzuur, bestaande uit één methylgroep en één carbonzuurgroep, en is een belangrijk chemisch reagens. In de chemische industrie wordt het gebruikt om polyethyleentereftalaat te maken, het hoofdbestanddeel van drankflessen. Ijsazijn wordt ook gebruikt om celluloseacetaat voor film en polyvinylacetaat voor houtlijmen te maken, evenals voor veel synthetische vezels en stoffen. Thuis wordt vaak een verdunde oplossing van ijsazijn als ontkalkingsmiddel gebruikt. In de voedingsmiddelenindustrie wordt azijnzuur gespecificeerd als zuurteregelaar in de levensmiddelenadditievenlijst E260.

Ijsazijn is het chemische basische reagens dat wordt gebruikt bij de bereiding van veel verbindingen. Het enige gebruik van azijnzuur is de bereiding van vinylacetaatmonomeer, gevolgd door de bereiding van azijnzuuranhydride en andere esters. Het azijnzuur in azijn is slechts een klein deel van al het ijsazijn.

Verdunde azijnzuuroplossing wordt vanwege de milde zuurgraad ook vaak gebruikt als roestverwijderingsmiddel. De zuurgraad wordt ook gebruikt om steken veroorzaakt door Cubomedusae te behandelen en kan, indien tijdig gebruikt, ernstig letsel of zelfs de dood voorkomen door de stekende cellen van de kwal uit te schakelen. Het kan ook worden gebruikt ter voorbereiding op de behandeling van otitis externa met Vosol. Azijnzuur wordt ook gebruikt als sprayconserveermiddel om de groei van bacteriën en schimmels te remmen.