谁知道过氧乙酸的合成及应用的，可以告诉我吗？
过氧乙酸(peracetic acid)又叫过醋酸，因为它是将冰醋酸氧化而形成过氧基分子故而得名，于1902年首次合成，分子式C2H4O3，分子量是76.0518。研究表明，它不仅是化工生产中的良好氧化剂，而且是一种广谱、高效、速效、廉价的灭菌剂。广泛应用于医疗器械消毒、灭菌以及环境、物表、空气等疫原地消毒和预防性消毒。目前，国内过氧乙酸的生产能力大约为1.43万t/a。
过氧乙酸呈无色透明液体，有刺激性酸味。易挥发，可溶于水和有机溶剂。熔点为0.1℃，沸点为110℃，比重为1.226。腐蚀性强，有漂白作用。性质不稳定，遇热或有机物、重金属离子、强碱等易分解。含量大于45%(g/mL)的高浓度溶液，经剧烈碰撞或加热可爆炸(闪点40.5℃)。不过市售消毒用过氧乙酸浓度多在20%左右，一般无此危险。
过氧乙酸是一个强氧化剂，其杀菌机理主要是靠氧化作用。但也有人推测过氧乙酸有如此强大而广泛的杀菌作用，除依靠其本身强大的氧化作用外，过氧化氢和醋酸的协同有一定作用。
1 合成工艺
传统的过氧乙酸生产工艺，是用醋酸和浓度为50%或70%的双氧水按摩尔比1：0.44混合，加重量5%的硫酸作为催化剂，在常温下反应20 h，所得产品含过氧乙酸21%左右、硫酸5%、醋酸47%、双氧水6%、水21%。产品含量低、醋酸利用率低，且50%、70%的高浓度双氧水易爆炸，生产安全隐患大。因此，人们纷纷对过氧乙酸的生产工艺进行开发，以提高产品质量、降低安全隐患。
目前，正在开发或已开发的过氧乙酸合成方法有很多种，主要包括醋酸(或醋酸酐)法、乙醛氧化法和乙酰基活化剂法等。
1.1醋酸域醋酸酐)法
醋酸(或醋酸酐)法采用醋酸与过氧化氢反应，在酸的催化作用下，制得过氧乙酸。化学反应方程式如下：
CH3COOH+H2O2=CH3COOOH+H2O
若采用醋酸酐代替醋酸作乙酰化剂时，它与过氧化氢的化学反应式：
(CH3CO)2O+2 H2O2=2 CH3COOOH+H2O
但此反应过程中有大量热量产生，另外还可能生成二酰基过氧化物，有导致爆炸的危险，因此，从安全角度考虑，过氧化氢法合成过氧乙酸，仍以采用醋酸为好。
Seppo Pohjanvesi等对醋酸和双氧水连续化生产工艺进行了研究。研究发现，最佳的反应溶媒配比：双氧水质量含量为10%～20%、醋酸质量含量为15%～30%、过氧乙酸质量含量为5%～20%、硫酸质量含量为10%～20%和水质量含量为30%～50%，并加入质量含量0.1%～0.4%的稳定剂，温度一般为40～60℃。
林惠琼等考察过氧乙酸生产工艺中过氧化氢浓度、冰醋酸用量与不同稳定剂含量对产品稳定性的影响。结果发现，当原料过氧化氢含量为280、350、500 g/L时与双倍用量的冰醋酸反应，可分别生成最高浓度为157.5、192.0、292.0 g/L的过氧乙酸，过氧乙酸浓度越高，贮存稳定性越差，产品中加入1g/L8-羟基喹啉或0.1%磷酸，可明显提高过氧乙酸的稳定性。
王传虎等为研究过氧乙酸产品最佳配比和使用配制及储存条件，采用不同配比筛选和影响因素观察的方法，在实验室进行了实验观察。结果，乙酸与过氧化氢质量比为2：1时，催化剂硫酸用量在30～50g/L范围内，反应温度为25℃和反应时间为24 h综合条件下，产出过氧乙酸含量最高。影响因素观察发现，温度升高可促使过氧乙酸分解速度加快，配制使用浓度的过氧乙酸稀释用水以双蒸水最好，过氧乙酸产品中加入2 000 mg/L 8-羟基喹啉可明显提高过氧乙酸的稳定性。
郑晓兵等公开了一种过氧乙酸的生产方法专利。先将醋酸与27%浓度的双氧水按摩尔比1：1混合，并添加相当于反应物重量2%～5%的催化剂进行反应，催化剂采用3%浓度的苯磺酸或98%浓度的硫酸，反应温度为25～35℃，时间为1～3 h。然后采出水相，并收集过氧乙酸组分。本方法生产产品中过氧乙酸含量高，一般在50%以上，可通过加水配制成不同浓度，在各行业使用，原料醋酸利用率高，生产安全性好，且生产得到的产品中不含硫酸，过氧乙酸的含量可通过提高或降低塔效进行调节。
Takeo Ohsakadeng等新开发了一种电解法生产过氧乙酸的的工艺。该工艺以醋酸(或醋酸盐)和含氧气体为原料，用固体酸作催化剂，在电解池内合成过氧乙酸。这种工艺具有成本低廉的优点，应用前景广阔。
1.2乙醛氧化法
乙醛氧化可以得到醋酸。改变乙醛氧化的条件，降低反应温度，就可以得到过氧乙酸。化学反应方程式如下：
CH3CHO---CH3COOOH
这个反应比较复杂。要想得到较高的转化率和过氧乙酸的收率，须加入适当的催化剂。乙醛氧化制过氧乙酸有气相法、乙醛单过氧乙酸醋法和液相法3种生产工艺。
1.2.1 气相法和乙醛单过氧乙酸醋法
气相法是将乙醛与氧气混合，在150～160℃条件下反应。该法是用氧作催化剂，提高过氧乙酸的收率。尾气可以循环使用，阵低了生产成本。但是气相法爆炸危险性大，而且因大量乙醛循环而使设备利用率低。
乙醛单过氧乙酸醋法因能量利用不合理而使设备投资和操作费用很大，一般很少采用。
1.2.2 液相法
汪青海等对此工艺进行了详细研究，以乙酸乙酯为溶剂、醋酸钻为催化剂，考察了乙醛液相氧化合成过氧乙酸的过程。研究了搅拌转速、催化剂浓度、乙醛初始浓度、氧气压力和温度的影响，得到了合成过氧乙酸的最佳工艺条件：钻离子浓度为2×10-5，乙醛的初始浓度为1.75～2.20 mol/L，温度为20-25℃，氧气压力为为0.75MPa。在此条件下反应60min，乙醛转化率大于85%，过氧乙酸选择性大于85%。
1.3 乙酰基活化剂法
一般利用四乙酰乙二胺和过碳酸钠在水溶液中反应，可以生成过氧乙酸。且四乙酰乙二胺和过碳酸钠是固体，储存和运输也较方便，化学反应方程式如下：
3(CH3CO)2NCH2CH2N(COCH3)2+2Na2CO3.3H2O2=2Na2CO3+3 CH3CONHCH2CH2NHCOCH3+6 CH3COOOH
此外，还可以利用乙酰水杨酸和过碳酸钠反应，也可以生成过氧乙酸。化学反应方程式如下：
3 COOHC6H4COOCH3+2 Na2CO.·3 H2O=3 HOC6H4COOH+2 Na2CO3+3 CH3COOOH
段庆楠申请了一种制取过氧乙酸的固体药剂及其制造方法专利。它是由己包衣的四乙酰乙二胺或四乙酰甘脲和已包衣的过硼酸钠或已包衣的过碳酸钠组成；其将制取过氧乙酸的液态剂型药剂，改为固体药剂经薄膜包衣后混配成的粉状固态剂型，具有产品稳定，室温下不分解，运输方便，制取使用全过程无嗅、无腐蚀性，并能商品化的特点。但也存在溶解性差、过氧乙酸制取反应慢和溶液中有效成分因挥发而降低的缺点。
张英娜等对此工艺进行了改进，加入表面活性剂，使乙酰基活化剂在水中的表面张力降低，加快了过氧乙酸制取速度，有利于配制溶液中过氧乙酸有效成分的保持。
2 应 用
2.1 在消毒方面的应用
过氧乙酸在20世纪70年代中期至80年代应用很广，进入20世纪90年代，由于戊二醛、碘伏、二氧化氯和各种含氯消毒剂应用的增多，过氧乙酸的应用有所减少。过氧乙酸主要适用于耐腐蚀物品、环境及皮肤等的消毒与灭菌。若复配以抗腐蚀的缓蚀剂，也可以用于医疗器械的灭菌。过氧乙酸同大多数化学消毒剂一样，消毒作用受浓度、作用时间、温度、有机物、相对湿度、化学物质等因素的影响。过氧乙酸常用的消毒方法主要有浸泡、擦拭、喷洒、熏蒸等。
2.2 在医疗方面的应用
主要用于有真菌或病毒感染的皮肤病的治疗。低浓度过氧乙酸既是角质松解剂又是广谱消毒防腐药，不但能使角化过度的角层细胞松软解离，促进其脱落，而且还对各种皮肤癣菌具有强大的杀灭作用。可促进创面愈合，治疗足部跖疣、寻常疣。此外，过氧乙酸还可以用来治疗口腔溃疡、软组织感染等。
2.3其他方面的应用
过氧乙酸还用来预防肉仔鸡氨中毒、作为预防鸡病的药物、纸浆的漂白、无土栽培中提高萌芽率、药物合成中的化学氧化剂、化工合成中的中间体以及消除氧气湿化瓶内水垢等。
董五辈等将过氧乙酸应用于无土栽培中。在植物生长过程中用0.01%一0.4%(重量比)的过氧乙酸水溶液进行处理，可大大降低无土栽培污染报废率，从而生产成本大幅度降低。
过氧乙酸可用于合成环氧丙烷，该工艺首先由日本Daicel公司于1969年实现工业化。
双氧水指过氧化氢，生产碱性过氧化氢用含醌空气电极，其特征在于每对电极由阳极板、塑料网、阳离子隔膜和含醌空气阴极组成；
在电极工作区的上、下端设有进入流体的分配室和排出流体的收集室，在流体进口处设有节流孔，多组元电极采用有限制的偶极串联接法，加长阳极循环碱水进、出口用的塑料软管后再接至集液总管，多组元电极组由单元极板组装。
医药工业用作杀菌剂、消毒剂，以及生产福美双杀虫剂和40l抗菌剂的氧化剂。
扩展资料：泄漏处理
迅速撤离泄漏污染人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收，也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏构筑围堤或挖坑收容；
喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或到家至废物处理场所处置。
参考资料：百度百科----过氧化氢
在5L三角烧瓶中，把2250g醋酸酐，在水浴上温热至35~40℃。换用25~30℃水浴，在搅拌下在1h内滴入过氧化氢（35%~30%）500g，维持温度在40℃以下。在室温放置过夜，所得溶液中含过氧乙酸6%~9%。
若需要浓过氧乙酸溶液，可用下法制备：在10g冰醋酸和0.11mL浓硫酸的混合液中，边搅拌边加入9.1g90%过氧化氢，温度维持在22~23℃。放置4h后，过氧乙酸含量可达44%；12~15h后达46%。
过氧乙酸，分子式为C2H4O3。主要用作纸张、石蜡、木材、织物、油脂、淀粉的漂白剂。医药工业用作饮水、食品和防止传染病的消毒剂。有机工业用作制造环氧丙烷、甘油、己内酰胺的氧化剂和环氧化剂。塑料工业用于制造环氧树脂和增塑剂。分析化学中用作化学试剂。此外，还可用作防腐剂等。
基本性质
物理性质
主要成分： 含量:35%（一重量计）和18～23%两种。
外观与性状： 无色液体，有强烈刺激性气味。
熔点(℃)： 0.1
沸点(℃)： 105
相对密度(水=1)： 1.15(20℃)
饱和蒸气压(kPa)： 2.67(25℃)
闪点(℃)： 41
化学性质
完全燃烧能生成二氧化碳和水；具有酸的通性；可分解为乙酸、氧气；能溶于水，溶于乙醇、乙醚、乙酸、硫酸，具有溶解性。
制备的方程式 ：
CH₃COOH + H₂O₂ ←—→ CH₃COOOH + H₂O
BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2
NaO2+H2SO4+10 H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2
其中过氧化钡可通过在氧气气氛下焙烧氧化钡制得。采用这种方法无法大规模生产双氧水，生成的不溶性钡盐也无法回收重新利用。后来有人发展了采用二氧化碳溶于水形成的碳酸来酸化过氧化钡制备双氧水，该法的优点是可以通过高温焙烧将生成的碳酸钡分解成氧化钡，从而循环利用氧化钡。该法制得的双氧水含量不高，操作麻烦并且耗能极大，在双氧水的工业生产方法中已经被淘汰。
2）水解有机过氧化物：与无机法相类似的是，水解过氧化有机物也能制得双氧水。首先控制乙醛通过自氧化形成过氧乙酸，然后水解生成的过氧乙酸，就可以得到双氧水和乙酸的混合物。要将该混合物中的过氧化氢分离出来，可以采用蒸馏的方法，也可以往该混合物中加入钙盐，使其中的过氧化氢形成过氧化钙沉淀下来，再采用酸化法制得双氧水。该法操作复杂，仅在专利中出现过，并无实际应用。
3）碳氢化合物自氧化：将碳氢化合物气相部分氧化可以直接制得双氧水，但该法中碳氢化合物可能会形成很多副产物，给双氧水的分离、提纯和浓缩带来很大不便，该法也只在专利中出现过，并无应用实例。也可先将碳氢化合物通过液相氧化反应形成相应的过氧化碳氢化合物，然后通过水解生成的过氧化物间接制得双氧水，仅有少许烃类可以通过该法得到较高的产率，报道较多的有叔丁基过氧化氢。
4）异丙醇氧化法：该法以异丙醇为原料，过氧化氢或其他过氧化物为引发剂，用空气或氧气进行液相氧化，生成过氧化氢和丙酮。该法由美国Shell公司开发成功，并在美、俄、日已经工业化生产。该法的缺点是需要消耗大量的异丙醇，投资大，并且在得到双氧水的同时产生相同物质的量的丙酮需要寻求消费市场，另外，生产的双氧水也较难分离、提纯，因 此该法采用不多。
5）电解法：该法最早由Medinger在1853年电解硫酸过程中发现，后来经过多方改进，逐步由最先的过硫酸法改进成过硫酸钾法，最后改进到过硫酸铵法，并成为20世纪前半期双氧水的主要生产方法。过硫酸铵法以铂为阳极，石墨为阴极，其化学反应方程式为： 2 NH4HSO4→ (NH4) 2S2O8+H2↑
(NH4) 2S2O8+2 H2O →2 NH4HSO4+H2O2
虽然电解法制备出来的双氧水产品质量高，但需要消耗金属铂和大量的电力，成本较高，且设备生产能力低，不利于大规模生产，现在已经基本上被蒽醌法所取代。
1、碱性过氧化氢制法：
生产碱性过氧化氢用含醌空气电极，其特征在于每对电极由阳极板、塑料网、阳离子隔膜和含醌空气阴极组成，在电极工作区的上、下端设有进入流体的分配室和排出流体的收集室，在流体进口处设有节流孔。
2、2-乙基蒽醌法：
工业规模化生产主要方法是2-乙基蒽醌（EAQ）法。2-乙基蒽醌在一定温度压力在催化剂作用下和氢气反应生成2-乙基氢蒽醌，2-乙基氢蒽醌在一定温度压力下与氧发生氧化还原反应，2-乙基氢蒽醌还原生成2-乙基蒽醌同时生成过氧化氢，再经过萃取获得过氧化氢水溶液。
扩展资料：
纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混溶，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速度极其慢，
双氧水的用途分医用、军用和工业用三种，日常消毒的是医用双氧水，医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌，致病酵母菌，一般用于物体表面消毒。 双氧水具有氧化作用。
参考资料：百度百科-过氧化氢
| （1）利用CH 3 COOOH把原子下角的数字相加就是原子数，故答案为：9； （2）过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比是12×2：1×4：16×3=6：1：12，故答案为：6：1：12 （3）过氧乙酸中氧元素的质量分数为
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故答案为：温度过高，过氧化氢会发生分解；
（2）稀释样品时，还要用到胶头滴管取液体，用玻璃棒在溶解时要搅拌，
故答案为：玻璃棒；胶头滴管；
（3）根据氧化还原反应原理，碘离子被氧化为碘单质，过氧乙酸溶液被还原为乙酸分子，故反应方程式为：CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O，
故答案为：CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O；
（4）根据（3）的方程式及I2+2S2O32-=2I-+S4O62-两个化学方程式，可以得关系式如下：CH3COOOH～I2～2Na2S2O3，由关系式可知，n（CH3COOOH）=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 5×10?4mol×76g/mol | ||
5g×
|
故答案为：15.2%．
1．注意储存的量不宜过大，尤其要注意储存时应该采用塑料容器，而不能用玻璃瓶等膨胀性较差的容器储存过氧乙酸。必须储存于低温、避光的阴凉处，并采取通风换气措施，防止挥发出的蒸气大量集聚形成爆炸性混合物。同时，由于其在贮存中易分解，应当注意有效期。储存过氧乙酸的容器应当留有不少于5%的空隙，防止液体蒸发膨胀造成容器爆裂。严禁使用铁器或铝器等金属容器盛装存放。
2．刚拉运回来的过氧乙酸不宜立即使用，应当静置至少30分钟以上，以利运输过程中因震动等产生的静电消除，防止静电引起火灾或爆炸事故。
3．储存场所应当设置明显的禁止烟火的防火标志，严禁使用非防爆电气照明或明火，电气线路若非十分必要不得架设，必须设置时必须采用防爆设计或采取防爆措施。同时要注意与热源、明火、易燃可燃物质等分开。
4．其受震时的灵敏性增大，在搬运过程中要轻拿轻放，禁止摔、砸、碰、撞和太阳长时间照射，注意避免因受热、接触明火及受到摩擦、震动、撞击引起燃烧爆炸而造成对人员的伤害。
5．应专库储存，专人保管，禁止与还原剂、有机物、可燃物、还原剂、酸碱和无机氧化剂等混合或接触，保管及使用人员应进行消防安全培训。
6．家庭中使用时，家中有老人、小孩的家庭，过氧乙酸要摆放在远离火源、热源和小孩不易拿到的安全地方，且不得大量存放，要对家庭成员进行安全教育，以免发生误食、中毒、火灾事故；另外由于它具有—定的毒性，在使用时浓度不宜过高，以免危害人体，甚至降低人体的免疫能力。
7．在进行室内喷洒消毒时浓度不易过高，应按说明进行稀释，在对空气进行熏蒸消毒时，人员应脱离现场，熏蒸结束后要对室内进行通风后人员方可进入。
8．生产单位在过氧乙酸等消毒药液出厂前，必须加贴产品安全说明书，并对盛装器具进行压力测试；不得使用玻璃器具或未经产品质量监督机构认可的容器盛装未经稀释的过氧乙酸，确保消毒药液在运输过程中不发生泄漏或爆炸。
9．要广泛宣传过氧乙酸等消毒药液生产、运输、储存、使用方面的安全知识，严防事故发生。
10．使用时应认真阅读使用说明书和安全须知，严格按要求进行操作；不得在公众聚集场所销售过氧乙酸和携带过氧乙酸乘座公共交通工具，司乘人员不得拉载携带过氧乙酸的乘客。
11．发生过氧乙酸火灾事故或大量液体泄漏时，抢险人员必须加强个人防护措施，宜在上风方向进行抢险作业，或用湿毛巾捂住口鼻可防止其对人体的毒害性，必要时应配戴空气呼吸器。对泄漏的液体可用水进行洗消，对火灾宜用水、泡沫和二氧化碳剂（灭火器）进行扑救。不得用干粉扑救过氧乙酸火灾。
12．公安消防部门和卫生监督部门要会同当地安全生产监督管理部门对过氧乙酸等消毒药液生产、储存、经销场所的消防安全进行检查，督促有关单位切实加强安全管理，认真落实安全防范责任制，及时消除火灾隐患，对不符合生产、储存、使用要求的场所、单位和个人要依法采取有力措施进行整改，确保人民群众生命财产安全。
