Приготовление и применение ледяной уксусной кислоты

Уксусная кислота, также называемая уксусной кислотой, ледяной уксусной кислотой, химическая формула CH3COOH, представляет собой органическую монокислоту и насыщенную жирную кислоту с короткой цепью, которая является источником кислоты и резкого запаха уксуса. В обычных условиях ее называют «уксусной кислотой», но чистую и почти безводную уксусную кислоту (содержание воды менее 1%) называют «ледяной уксусной кислотой», которая представляет собой бесцветное гигроскопичное твердое вещество с температурой замерзания от 16 до 17°. C (62°F), а после затвердевания представляет собой бесцветный кристалл. Хотя уксусная кислота и является слабой кислотой, она едкая, ее пары раздражают глаза и нос, она пахнет резко и кисло.

история

Ежегодная мировая потребность в уксусной кислоте составляет около 6,5 млн тонн. Из них около 1,5 миллионов тонн перерабатываются, а остальные 5 миллионов тонн производятся непосредственно из нефтехимического сырья или посредством биологической ферментации.

Ледяные бактерии, ферментирующие уксусную кислоту (Acetobacter), можно встретить в каждом уголке мира, и каждый народ неизбежно обнаруживает уксус при изготовлении вина – это естественный продукт этих алкогольных напитков, подвергающийся воздействию воздуха. Например, в Китае есть поговорка, что сын Ду Канга, Черная Башня, получил уксус, потому что слишком долго делал вино.

Использование ледяной уксусной кислоты в химии восходит к очень древним временам. В III веке до нашей эры греческий философ Теофраст подробно описал, как уксусная кислота реагирует с металлами с образованием пигментов, используемых в искусстве, в том числе свинцовых белил (карбоната свинца) и патины (смесь солей меди, включая ацетат меди). Древние римляне кипятили кислое вино в свинцовых емкостях, чтобы получить сироп высокой сладости, называемый сапа. Сапа была богата сладко пахнущим свинцовым сахаром, ацетатом свинца, который вызывал отравление свинцом среди римской знати. В VIII веке персидский алхимик Джабер концентрировал уксусную кислоту в уксусе путем перегонки.

В 1847 году немецкий учёный Адольф Вильгельм Герман Кольбе впервые синтезировал уксусную кислоту из неорганического сырья. Процесс этой реакции представляет собой первое выделение сероуглерода посредством хлорирования в четыреххлористый углерод, за которым следует высокотемпературное разложение тетрахлорэтилена после гидролиза и хлорирование с образованием трихлоруксусной кислоты, последний этап электролитического восстановления с получением уксусной кислоты.

В 1910 году большая часть ледяной уксусной кислоты была извлечена из каменноугольной смолы из ретортированной древесины. Сначала каменноугольную смолу обрабатывают гидроксидом кальция, а затем образовавшийся ацетат кальция подкисляют серной кислотой с получением в нем уксусной кислоты. За этот период в Германии было произведено около 10 000 тонн ледяной уксусной кислоты, 30% из которой было использовано для изготовления красителя индиго.

подготовка

Ледяную уксусную кислоту можно получить искусственным синтезом и бактериальной ферментацией. Сегодня биосинтез, использование бактериальной ферментации, составляет лишь 10% от общего мирового производства, но по-прежнему является наиболее важным методом производства уксуса, поскольку правила безопасности пищевых продуктов во многих странах требуют, чтобы уксус в пищевых продуктах был биологически приготовленным. 75% уксусной кислоты промышленного назначения получают карбонилированием метанола. Свободные части синтезируются другими методами.

использовать

Ледяная уксусная кислота представляет собой простую карбоновую кислоту, состоящую из одной метильной группы и одной карбоксильной группы, и является важным химическим реагентом. В химической промышленности из него производят полиэтилентерефталат, основной компонент бутылок для напитков. Ледяная уксусная кислота также используется для производства ацетата целлюлозы для пленок и поливинилацетата для клеев по дереву, а также многих синтетических волокон и тканей. В домашних условиях в качестве средства для удаления накипи часто используют разбавленный раствор ледяной уксусной кислоты. В пищевой промышленности уксусная кислота указана как регулятор кислотности в списке пищевых добавок Е260.

Ледяная уксусная кислота — основной химический реагент, используемый при получении многих соединений. Одноразовое использование уксусной кислоты - это получение мономера винилацетата с последующим получением уксусного ангидрида и других сложных эфиров. Уксусная кислота в уксусе составляет лишь небольшую часть всей ледяной уксусной кислоты.

Разбавленный раствор уксусной кислоты также часто используется в качестве средства для удаления ржавчины из-за его умеренной кислотности. Его кислотность также используется для лечения укусов, вызванных Cubomedusae, и, если использовать вовремя, может предотвратить серьезные травмы или даже смерть, отключив стрекательные клетки медузы. Также его можно использовать в качестве подготовки к лечению наружного отита препаратом Восол. Уксусная кислота также используется в качестве консерванта в виде спрея для подавления роста бактерий и грибков.