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化工原料常见问题

冰醋酸化工原料介绍

频道:化工原料常见问题 日期: 浏览:137

冰醋酸(纯),即无水醋酸,醋酸是重要的有机酸,有机化合物之一。它在低温下凝固成冰,通常称为冰醋酸。凝固过程中的体积膨胀可能会导致容器破裂。闪点为39℃,爆炸极限为4.0%至16.0%,空气中最大允许浓度不超过25mg/m3。纯乙酸在熔点以下冻结成冰状晶体,因此无水乙酸也称为冰乙酸。

乙酸

同义词 冰醋酸

一般指乙酸

乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化学式CH 3 COOH,是一种有机一元酸 ,为食醋主要成分。

纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6°C(62°F),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。


化学式CH3COOH


分子量60.05


CAS登录号64-19-7


熔点16.6°C


沸点117.9°C


水溶性能溶于水


密度1.050


外观无色液体


闪点39°C


乙酸


在自然界分布很广,例如在水果或者植物油中,但是主要以酯的形式存在。


在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。


许多微生物都可以通过发酵将不同的有机物转化为乙酸。


乙酸是醋的主要成分,而醋几乎贯穿了整个人类文明史。


乙酸发酵细菌( 醋酸杆菌 )能在世界的每个角落发现,每个民族在酿酒的时候,不可避免的会发现醋——它是这些酒精饮料暴露于空气后的自然产物。


如中国就有杜康的儿子黑塔因酿酒时间过长得到醋的说法。


古罗马的人们将发酸的酒放在铅制容器中煮沸,能得到一种高甜度的糖浆,叫做“sapa”。 “sapa”富含一种有甜味的铅糖,即乙酸铅 。


公元8世纪时,波斯炼金术士贾比尔,用蒸馏法浓缩了醋中的乙酸。


文艺复兴时期,人们通过金属醋酸盐的干馏制备冰醋酸。


16世纪德国炼金术士安德烈亚斯·利巴菲乌斯就把由这种方法产生的冰醋酸和由醋中提取的酸进行了比较。


因为水的存在,导致了醋酸的性质发生很大改变,以至于在几个世纪里,化学家们都认为这是两个截然不同的物质。


直到法国化学家阿迪 (Pierre Adet)证明了这两种物质的主要成分是相同的。


1847年,德国科学家阿道夫·威廉·赫尔曼·科尔贝第一次通过无机原料合成了乙酸。


反应历程如下:首先是二硫化碳经过氯化转化为四氯化碳 ,接着是四氯乙烯的高温分解后水解并氯化,从而产生三氯乙酸 ,最后一步通过电解还原产生乙酸。


1910年时,大部分的冰醋酸提取自干馏木材得到的煤焦油 。


其工艺首先是将煤焦油通过氢氧化钙处理,然后将形成的乙酸钙用硫酸酸化,得到其中的乙酸。


1911年,在德国建成了世界上第一套乙醛氧化合成乙酸的工业装置装置,随后研发了低碳烷烃氧化生产乙酸的方法。


物理性质

英文名称:AceticAcid

其他名:冰醋酸,醋酸

适应症:本品不同浓度用以治疗各种皮肤浅部真菌感染,灌洗创面及鸡眼、疣的治疗。 [2]

药品分类:消毒防腐剂-冰醋酸

分子量:60.05

分子式:CH 3 COOH

沸点(°C):117.9

凝固点(°C):16.6

相对密度(水为1):1.050

粘度( mPa.s):1.22(20°C)

20°C时蒸气压(KPa):1.5

外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋酸味。

溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。

兼容性材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不铖钢及铝可作良好的结构材料。

国家产品标准号:GB/T 676-2007


乙酸的酸性


乙酸的羧基氢


原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。


乙酸在水溶液中是一元弱酸, 酸度系数为4.8,pK a =4.75(25°C),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。


作用


乙酸可用作酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等。


它也是很好的抗微生物剂,这主要归因于其可使pH降低至低于微生物最适生长所需的pH。


乙酸是我国应用最早、使用最多的酸味剂,主要用于复合调味料、配制蜡、罐头、干酪、果冻等。


用于调味料时,可将乙酸加水稀释至4%~5%溶液后,添加到各种调味料中应用。


以食醋作为酸味剂,辅以纯天然营养保健品制成的饮料称为国际型第三代饮料 。


制备方法


乙酸的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。


生物合成法,即利用细菌发酵 ,仅占整个世界产量的10%,但是仍然是生产乙酸,尤其是醋的最重要的方法,因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是通过生物法制备,而发酵法又分为有氧发酵法和无氧发酵法。


有氧发酵法 在氧气充足的情况下, 醋杆菌属细菌能够从含有酒精的食物中生产出乙酸。


通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、 麦芽 、米或马铃薯捣碎后发酵。


由这些细菌发酵反应的化学方程式为: C₂H 5 OH + O₂ →CH₃COOH + H₂O 具体做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的酒精溶液并保持一定温度,放置于一个通风的位置,在几个月内就能够经过发酵,最后生成醋。


工业生产醋的方法通过提供充足的氧气使得反应过程加快,此方法已经被商业化生产采用,也被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次在德国1823年应用成功而因此得名。


此方法中,发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。


含有酒精的原料从塔的上方滴入, 新鲜空气从下方自然进入或强制对流 。


强化的空气量使得此过程能够在几个星期内完成,大大缩短了制醋的时间。


Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年首次提通过液态的细菌培养基制备醋。


在此方法中,酒精在持续的搅拌中发酵为乙酸,空气通过气泡的形式被充入溶液。


通过这个方法,含乙酸15%的醋能够在两至三天制备完成。


无氧发酵法 部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将醣类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体 。


总体反应方程式如下: C 6 H 12 O 6 ==3 CH 3 COOH 此外,许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产乙酸,例如甲醇 , 一氧化碳或二氧化碳与氢气的混和物。


2 CO 2 + 4 H 2 →CH 3 COOH + 2 H 2 O 2 CO + 2 H 2 →CH 3 COOH 梭菌属因为有能够反应醣类的能力,减少了成本,这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的乙醇氧化法生产乙酸更有效率的潜力。


然而,梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。 耐酸性最大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的乙酸,而有的醋酸菌能够生产20%的乙酸。


使用醋酸属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。


所以,尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现,但它的工业应用范围较窄。


用途


乙酸是大宗化工产品,是最重要的有机酸之一。


主要可用于生产乙酸乙烯、乙酐、乙酸酯和乙酸纤维素等。


聚乙酸乙烯酯可用来制备薄膜和粘合剂,也是合成纤维维纶的原料。


乙酸纤维苏可制造人造丝和电影胶片。


乙酸酯是优良的溶剂,广泛用于油漆工业。


乙酸还可用来合成乙酐、丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯、卤代乙酸等,也可制造药物如阿司匹林、还可以用于生产乙酸盐等。


在农药 、医药和染料、照相药品制造、织物印染和橡胶工业中都有广泛应用。


在食品工业中,乙酸用作酸化剂,增香剂和香料。


制造食醋时,用水将乙酸稀释至4~5%浓度,添加各种调味剂而得食用醋。


作为酸味剂,使用时适当稀释,可用于调饮料、罐头等,如制作蕃茄、芦笋、婴儿食品、沙丁鱼、 鱿鱼等罐头,可制作软饮料,冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类、胶媒糖、调味品等。


乙酸具有防腐剂的作用。


1.5%就有明显的抑菌作作用。


在3%范围以内,可避免霉斑引起的肉色变绿变黑。

冰醋酸.png

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