乙酸的制备方法
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。 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:
C₂H5OH + 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。 部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖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:
C6H12O6==3 CH3COOH
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 CO2 + 4 H2 →CH3COOH + 2 H2O
2 CO + 2 H2 →CH3COOH
梭菌属因为有能够反应糖类的能力,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。
除了上述生物法外,工业用乙酸多采用如下方法合成: 大部分乙酸是通过甲基羰基化合成的。此反应中,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,方程式如下
CH3OH + CO →CH3COOH
这个过程是以碘代甲烷为中间体,分三个步骤完成,并且需要多金属成分的催化剂(第二步中)
⑴ CH₃OH + HI →CH₃I + H₂O
⑵ CH₃I + CO →CH₃COI
⑶ CH₃COI + H₂O →CH₃COOH + HI
通过控制反应条件,也可以通过同样的反应生成乙酸酐。因为一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以甲基羰基化一直以来备受青睐。早在1925年,英国塞拉尼斯公司就开发出第一个甲基羰基化制乙酸的试点装置。然而,由于缺少能耐高压(200atm或更高)和耐腐蚀的容器,此方法的应用一直受到限制。1963年,德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂,开发出第一个适合工业生产乙酸的工艺。1968年,铑催化剂的大大降低了反应难度。采用铑的羰基化合物和碘化物组成的催化剂体系,使甲醇和一氧化碳在水-乙酸的介质中在175℃和低于3兆帕的压力条件下反应,即可得到乙酸产品。因为催化剂的活性和选择性都比较高,所以反应的副产物很少。甲醇低压羰基化法制乙酸,具有原料价廉,操作条件缓和,乙酸产率高,产品质量好和工艺流程简单等优势,但反应介质有严重的腐蚀性,需要使用耐腐蚀的特殊材质。1970年,美国孟山都公司建造了采用此工艺的装置,因此铑催化甲基羰基化制乙酸逐渐成为支配性的孟山都法。90年代后期,英国石油成功的将Cativa催化法商业化,此方法采用钌催化剂,使用([Ir(CO)₂I₂]),它比孟山都法更加绿色也有更高的效率。 在孟山都法商业生产之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。尽管不能与甲基羰基化相比,此法仍然是第二种工业制乙酸的方法,反应方程式如下:
2CH₃CHO+O₂→2CH₃COOH
乙醛可以通过氧化丁烷或轻石脑油制得,也可以通过乙烯水合后生成。 采用正丁烷为原料,以乙酸为溶剂,在170℃-180℃,5.5兆帕和乙酸钴催化剂存在下,用空气为氧化剂进行氧化。同时此方法也可采用液化石油气或轻质油为原料。此方法原料成本低,但工艺流程较长,腐蚀严重,乙酸收率不高,仅限于廉价异丁烷或液化石油气原料来源易得的地区采用。
2 C₄H₁₀ + 5 O₂ →4 CH₃COOH + 2 H₂O
此反应可以在能使丁烷保持液态的最高温度和压力下进行,副产物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因为部分副产物也有经济价值,所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成,不过分离乙酸和副产物使得反应的成本增加。
在类似条件下,使用上述催化剂,乙醛能被空气中的氧气氧化生成乙酸:
2 CH₃CHO + O₂ →2 CH₃COOH
也能被 氢氧化铜悬浊液氧化:
2Cu(OH)₂+CH₃CHO→CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O
使用新式催化剂,此反应能获得95%以上的乙酸产率。主要的副产物为乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因为副产物的沸点都比乙酸低,所以很容易通过蒸馏除去。 塞拉尼斯公司也是世界上最大的醋酸生产商之一。1978年,赫斯特-塞拉尼斯公司(现塞拉尼斯公司)在美国得州克莱尔湖工业化投运了孟山都法醋酸装置。1980年,塞拉尼斯公司推出AOPlus法(酸优化法)技术专利,大大改进了孟山都工艺。
AOPlus工艺通过加入高浓度无机碘(主要是碘化锂)以提高铑催化剂的稳定性,加入碘化锂和碘甲烷后,反应器中水浓度降低至4%~5%,但羰基化反应速率仍保持很高水平,从而极大地降低了装置的分离费用。催化剂组成的改变使反应器在低水浓度(4%~5%)下运行,提高了羰基化反应产率和分离提纯能力。 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,广泛用于尤其工业。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。
EDTA的制备:由乙二胺与一氯乙酸在碱性溶液中缩和或由乙二胺、氰化钠和甲醛水溶液作用而得。实验室制法:称取一氯乙酸94.5g(1.0mol)于1000mL圆底烧瓶中,慢慢加入50%碳酸钠溶液,直至二氧化碳气泡发生为止。加入15.6g(0.2mol)乙二胺,摇匀,放置片刻,加入40%NaOH溶液100mL,加水至总体积为600mL左右,装上空气冷却回流装置,于50℃水浴上保温2h,再于沸水浴上保温回流4h。取下烧瓶,冷却后倒入烧怀中,用浓HCl调节pH至1.2,则有白色沉淀生成,抽滤,得EDTA粗品。精制后得纯品。生产原理:由乙二胺与氯乙酸钠反应后,经酸化制得: 反应1
也可由乙二胺与甲醛、氰化钠反应得到四钠盐,然后用硫酸酸化得到: 反应2
工艺流程 工艺流程
原料配比(kg/t)氯乙酸(95%) 2000 烧碱(工业品) 880乙二胺(70%) 290 盐酸(35%) 2500〔若用硫酸代替盐酸,则用硫酸(98%)1200kg〕主要设备成盐锅 缩合反应罐 酸化锅 水洗锅 离心机 贮槽 干燥箱操作工艺在800L不锈钢缩合反应罐中,加入100kg氯乙酸、100kg冰及135kg 30%的氢氧化钠溶液,在搅拌下再加入18kg 83%~84%的乙二胺。在15℃保温1h后,以每次10L分批加入30%氢氧化钠溶液,每次加入后待酚酞指示剂不显碱性后再加入下一批,最后反应物呈碱性。在室温保持12h后,加热至90℃,加活性炭,过滤,滤渣用水洗,最后溶液总体积约600L。加浓盐酸至pH不小于3,析出结晶。过滤,水洗至无氯根反应。烘干,得EDTA64kg。收率95%。也可以在较高温度条件下进行。例如,采用如下摩尔配比:乙二胺:氯乙酸:氢氧化钠=1∶4.8∶4.8,反应温度为50℃,反应6h,再煮沸2h,反应产物用盐酸酸化即可得到EDTA结晶,收率82%~90%。质量指标含量 ≥90% 铁(Fe) ≤0.01%灼烧残渣 ≤0.15% 重金属(Pb2+) ≤0.001%在Na2CO3中溶解度 合格 编辑本段质量检验 (1)含量测定采用配位滴定法。先将乙二胺四乙酸用KOH配制成pH为12.0~13.0的试样液。以酸性铬蓝K和萘酚绿作混合指示剂,用试样液滴定于120℃干燥过的分析纯CaCO3,当溶液由紫红色变为蓝绿色即为终点。(2)灼烧残渣测定按常规方法进行。安全措施(1)生产中使用氯乙酸、乙二胺等有毒或腐蚀性物品,生产设备应密闭,操作人员应穿戴劳保用品,车间保持良好通风状态。(2)产品密封包装,贮于通风、干燥处,注意防潮、防晒,不宜与碱性化学物品混贮。CAS No.: 60-00-4
气相色谱法测定水溶液中的有机酸通常是将水样蒸馏浓缩后进行酯化萃取,过程繁琐,且常常受到其它有机酸组分的干扰。本文用水相蒸发法除去大量的无机酸盐类,浓缩后直接进样。利用AT1000大口径极性毛细管柱对油田水中的C2—C5一元羧酸进行分析,无需酯化和萃取,从而减少了有机酸的损失。方法回收率为81.0%~106%,变异系数为1.9%~6.4%。
一、实验部分
1.仪器与试剂
SP502型气相色谱仪配以FID检测器(鲁南化工仪器厂),CDMC-5色谱数据处理机(上海计算技术研究所)。
各种有机酸标准及其它化学试剂均为分析纯。
有机酸标准:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸均配制成0.25mol/L的水溶液。
氢氧化钠、盐酸均为50%的水溶液。
2.色谱条件
色谱柱为AT1000(10m×0.53mm、1.2μm)(ALLTECH公司),柱温120℃,汽化室150℃,检测器150℃,载气N25mL/min,H20.05L/min,空气0.2L/min。
3.样品预处理
取油田水样品300~500mL置于蒸馏烧瓶中,用10mL磷酸酸化,在接收瓶中放入10mL蒸馏水并使冷凝管浸入其中,蒸馏。当蒸馏瓶中剩下少量溶液时,稍冷,加入20mL蒸馏水继续蒸馏。馏出液用50%的NaOH中和至pH≥8,然后在80℃恒温水浴锅中,用旋转蒸发器浓缩至5mL左右,将试样转入10mL容瓶中,用盐酸酸化至pH≤3,定容。取5μL作GC分析。
4.定性及定量分析
图11-7为各种有机酸标准的色谱图,对水样采用标准加入法进行定性。
用外标法进行定量测定,以单点校正法,用峰面积计算各有机酸的含量。
式中,Vs和Vi为标准和水样的进样量(μL),as和ai为标准和水样中有机酸的峰面积,cs为标样的浓度(μg/mL),V为水样浓缩后的体积(mL),V0为水样的原体积(mL)。]]
1.精密度试验
参考油田水样品的测定值配制混合标样,取七份分别经预处理后定容至10mL,进样测定,结果见表11-7。
2.线性范围
取乙酸0.00、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0mol/L,丙、丁、戊、己酸0.00、0.03、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00mol/L的标准溶液进行测定,以峰面积值对各有机酸的浓度做工作曲线。结果表明,在给定的浓度范围内乙酸、丙、丁、戊、己酸的相关系数大于0.99。
表11-7 精密度实验结果
表11-8 样品分析及回收率实验
图11-7 有机酸标准色谱图
1—乙酸;2—丙酸;3—丁酸;4—戊酸;5—己酸
图11-8 油田水中有机酸色谱图
(图例同图11-7)
3.样品的测定及回收率试验
取同一油田水样品三份,按实验步骤分别进行测定,取水样的平均测定值。然后再取三份上述水样分别作回收率实验,结果见表11-8。
油田水中短链有机酸的气相色谱图见图11-7、8。
乙酰乙酸乙酯的制备
1、乙酸乙酯自缩合法(实验室制备方法):首先将金属钠切为薄片,然后与乙酸乙酯回流反应至反应完全,冷却后加入50%乙酸使pH约为6,最后依次用饱和食盐水洗涤。在常压蒸馏出多余的乙酸乙酯后,再使用减压蒸馏方法蒸出乙酰乙酸乙酯,产率约为50%。
2、双乙烯酮与乙醇酯化法:双乙烯酮和无水乙醇在浓硫酸催化下进行酯化,得乙酰乙酸乙酯粗品。再经减压蒸馏得成品。
3、乙酸乙酯与乙醇钠Claisen缩合:乙酸乙酯中加入无水乙醇和金属钠,油浴加热约1小时,得红色带有绿色荧光的液体,稍待冷却后加入50%的乙酸酸化至呈弱酸性。分液取酯层,再经减压蒸馏可得产品。
①试验中有钠反应,为避免发生爆炸必须保证无水的条件。
②油浴温度不要太高,约110℃,避免乙酸乙酯溢出。
减压蒸馏的原因:乙酰乙酸乙酯的沸点较高,好像180摄氏度,而且乙酰乙酸乙酯在受热的温度超过95摄氏度时就会分解,所以才采取减压蒸馏来提纯(靠蒸馏出来提纯)
乙酸有乙酸菌产生。但乙酸菌不是一种菌,也就是说,乙酸可以由多种细菌产生。
食醋就是一种乙酸菌(细菌)利用乙醇为原料,酸化而成。乙酸的产生是“快速”过程,40摄氏度、3天、乙酸含量可达4%以上。
乙酸乙酯的生成是“缓慢”过程,30天、甚至60天,浓度也只能以ppm(毫克/升)为单位。(你可以参考汾酒工艺,了解其主体香乙酸乙酯的产生过程)。你可以研究“促进”酯化反应,乙酸自然会平衡。否则,乙酸过高,酒就没了。
这么低的浓度,过去只能用层析方法“精确”分析,现在气相色谱在酒厂很普遍,科研单位也有用液相色谱或质谱仪的。
凝固点为16.6℃,可以用低温分离的方法。
1、将食醋降到大于0℃小于16.6℃的温度。
2、将醋酸溶液中的晶体过滤出,该晶体就是冰醋酸。
3、再将冰醋酸放在常温下融化,完成提纯。
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。
扩展资料:
乙酸制备方法:
1、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。
2、无氧发酵法:部分厌氧细菌,包括梭菌属的部分成员,能够将糖类直接转化为乙酸而不需要乙醇作为中间体。
参考资料来源:百度百科-乙酸
乙酸又称醋酸,广泛存在于自然界,它是一种有机化合物,是典型的脂肪酸。被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂。
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命名
易错点
物理性质
化学性质酸性
二聚物
溶剂
化学反应
鉴别
生物化学
制取方式
对环境的影响:乙酸反应化学方程式
命名
易错点
物理性质
化学性质 酸性
二聚物
溶剂
化学反应
鉴别
生物化学
制取方式
对环境的影响: 乙酸反应化学方程式
乙酸(acetic acid)分子中含有两个碳原子的饱和羧酸。分子式CH3COOH。因是醋的主要成分,又称醋酸。例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在 。无色液体 ,有刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃, 相对密度1.0492(20/4℃),折光率1.3716。纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体,所以常称为冰醋酸。易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度增加,直至分子比为1∶1 ,相当于形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)3,进一步稀释,体积不再变化。
分子量:60.05
分子结构:
O
‖
CH3—C—OH冰醋酸
纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.6 °C (62 °F) ,凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。乙酸是一种简单的羧酸,是一个重要的化学试剂。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。
[编辑本段]命名
乙酸既是常用的名称,也是国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定的官方名称。俗称醋酸(acetic acid),该名称来自于拉丁文中的表示醋的词“acetum”。无水的乙酸在略低于室温的温度下(16.7℃),能够转化为一种具有腐蚀性的冰状晶体,故常称无水醋酸为冰醋酸。
乙酸的实验式为CH2O,化学式为C2H4O2。常被写为CH3-COOH、CH3COOH或CH3CO2H来突出其中的羧基,表明更加准确的结构。失去H后形成的离子为乙酸根阴离子。乙酸最常用的正式缩写是AcOH 或 HOAc,其中Ac代表了乙酸中的乙酰基(CH3CO)。酸碱中和反应中也可以用HAc表示乙酸,其中Ac代表了乙酸根阴离子(CH3COO),但很多人认为这样容易造成误解。上述两种情况中,Ac都不应与化学元素中锕的缩写混淆。
[编辑本段]易错点
乙酸与“蚁酸”“己酸”不同
① 蚁酸(formic acid) = 甲酸(methanoic acid)
化学式:HCOOH(CH3OH)
② 羊油酸(caproic acid) = 己酸(hexanoic acid)
(百度小词典中译“乙酸”为“caproic acid”有误)分子立体模型
化学式CH3(CH2)4COOH
[编辑本段]物理性质
乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。 乙酸的熔点为16.5℃(289.6 K)。沸点118.1℃(391.2 K)。相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。 乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。 下为中华人民共和国关于工业乙酸的国家标准 指标名称 指标
优等品 一等品 合格品
色度, Hazen 单位(铂 - 钴色号)≤ 10 20 30
乙酸含量, % ≥ 99.8 99.0 98.0
水分, % ≤ 0.15 - -
甲酸含量, % ≤ 0.06 0.15 0.35
乙醛含量, % ≤ 0.05 0.05 0.10
蒸发残渣, % ≤ 0.01 0.02 0.03
铁含量(以 Fe 计), % ≤ 0.00004 0.0002 0.0004
还原高锰酸钾物质, min ≥ 30 5 -
[编辑本段]化学性质
酸性
羧酸中,例如乙酸,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,pKa=4.75(25℃),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。
乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
2CH3COOH + Na2CO3 =2NaCH3COO + CO2 ↑+ H2O
2CH3COOH + Cu(OH)2 =Cu(CH3COO)2 + 2H2O
CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa
二聚物
乙酸的二聚体,虚线表示氢键
乙酸的晶体结构显示 ,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。
(两端连接H)
溶剂
液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
化学反应
对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。因为铝在空气中表明会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。除了醋酸铬(II),几乎所有的醋酸盐能溶于水。
Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g) NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯。
CH3COOH + CH3CH2OH -->CH3COOCH2CH3 + H2O
440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
鉴别
乙酸可以通过其气味进行鉴别。若加入氯化铁(III),生成产物为深红色并且会在酸化后消失,通过此颜色反应也能鉴别乙酸。乙酸与三氧化砷反应生成氧化二甲砷,通过产物的恶臭可以鉴别乙酸。
[编辑本段]生物化学
乙酸中的乙酰基,是生物化学中所有生命的基础。当它与辅酶A结合后,就成为了碳水化合物和脂肪新陈代谢的中心。然而,乙酸在细胞中的浓度是被严格控制在一个很低的范围内,避免使得细胞质的pH发生破坏性的改变。与其它长链羧酸不同,乙酸并不存在于甘油三酸脂中。但是,人造含乙酸的甘油三酸脂,又叫甘油醋酸酯(甘油三乙酸酯),则是一种重要的食品添加剂,也被用来制造化妆品和局部性药物。
乙酸由一些特定的细菌生产或分泌。值得注意的是醋菌类梭菌属的丙酮丁醇梭杆菌,这个细菌广泛存在于全世界的食物、水和土壤之中。在水果或其他食物腐败时,醋酸也会自然生成。乙酸也是包括人类在内的所有灵长类生物的阴道润滑液的一个组成部分,被当作一个温和的抗菌剂
[编辑本段]制取方式
主要制法有:
① 乙醛催化氧化法: 2CH3CHO+O2→2CH3COOH
② 甲醇低压羰基化法(孟山都法):
CH3OH+CO→CH3COOH 其他方法
③ 低碳烷或烯液相氧化法:
2C4H10+5O2→4CH3COOH+2H2O
以上各反应皆需催化剂与适宜的温度、压力。除合成法还有发酵法,我国用米或酒酿造醋酸。
乙酸最初由发酵法及木材干馏法制得,现一般由乙醇或乙醛氧化制得,近年来利用丁烷为原料通过催化、氧化制得(醋酸钴为催化剂,空气氧化后,得到的乙酸是含有酮、醛、醇等的混合物)。
[编辑本段]对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:吸入后对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对眼有强烈刺激作用。皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起化学灼伤。误服浓乙酸,口腔和消化道可产生糜烂,重者可因休克而致死。
慢性影响:眼睑水肿、结膜充血、慢性咽炎和支气管炎。长期反复接触,可致皮肤干燥、脱脂和皮炎。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD503530mg/kg(大鼠经口)1060mg/kg(兔经皮)LC505620ppm,1小时(小鼠吸入)人经口1.47mg/kg,最低中毒量,出现消化道症状人经口20~50g,致死剂量。
亚急性和慢性毒性:人吸入200~490mg/m3×7~12年,有眼睑水肿,结膜充血,慢性咽炎,支气管炎。
致突变性:微生物致突变:大肠杆菌300ppm(3小时)。姊妹染色单体交换:人淋巴细胞5mmlo/L。
生殖毒性:大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):700mg/kg(18天,产后),对新生鼠行为有影响。大鼠睾丸内最低中毒剂量(TDL0):400mg/kg(1天,雄性),对雄性生育指数有影响。
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂可发生反应。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
醋酸是一种极为重要的化工产品,它在有机化工中的地位与无机化工中的硫酸相当。醋酸的主要用途有:
(1)醋酸乙烯。醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯,约占醋酸消费的44%以上,它广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。
(2)溶剂。醋酸在许多工业化学反应中用作溶剂。
(3)醋酸纤维素。 醋酸可用于制醋酐,醋酐的80%用于制造醋酸纤维,其余用于医药、香料、染料等。
(4)醋酸酯。醋酸乙酯、醋酸丁酯是醋酸的两个重要下游产品。醋酸乙酯用于清漆、稀释料、人造革、硝酸纤维、塑料、染料、药物和香料等;醋酸丁酯是一种很好的有机溶剂,用于硝化纤维、涂料、油墨、人造革、医药、塑料和香料等领域。
————————————————其他补充,满足国际运输操作人员需要———————————————————————
中文名称:醋酸
别 名:醋酸、冰醋酸
英文名称:ACETIC ACID,Ethanic acid,Vinegar acid
英文缩写:A C 联合国编号(UNNO):2789
化学式:CH3COOH
理化性质:
相对密度(水为1):1.050 凝固点(℃):16.7
沸点(℃):118.3 粘度(Pa.s):1.22
20℃时蒸气压(KPa):1.5
外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋味。
溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
相容性:材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。
燃烧爆炸危险性:
闪点(℃):39 爆炸极限(%):4.0-17
静电作用:可能有 聚合危害:
燃烧性: 自燃温度:
危险特性:能与氧化剂发生强烈反应,与氢氧化钠与氢氧化钾等反应剧烈。稀释后对金属有腐蚀性。
消防方法:用雾状水、干粉、抗醇泡沫、二氧化碳、灭火。用水保持火场中容器冷却。用雾状水驱散蒸气,赶走泄漏液体,使稀释成为不燃性混合物。并用水喷淋去堵漏的人员。
泄漏处理:
污染排放类别:Z
泄漏处理:切断火源,穿戴好防护眼镜、防毒面具和耐酸工作服,用大量水冲洗溢漏物,使之流入航道,被很快稀释,从而减少对人体的危害。
健康危害性:
健康危害性评价:2, 3, 2 阈限值(TLV):50
大鼠经口LD50:3530(mg/kg)
健康危害:吸入后对鼻、喉、和呼吸道强烈的刺激作用。皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起化学灼伤。误服农醋酸,口腔和消化道可因休克致死。
急救:
皮肤接触:皮肤接触先用水冲洗,再用肥皂彻底洗涤。
眼睛接触:眼睛受刺激用水冲洗,严重的须送医院诊治。
吸 入:若吸入蒸气得使患者脱离污染区,安置休息并保暖。
食 入:误服立即漱口,给予催吐剂催吐,急送医院诊治。
防护措施:
呼吸系统防护:空气中深度浓度超标时,应佩戴防毒面具。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣,不要将工作服带入生活区。
储运:
适装船型:3 适装舱型:不锈钢舱
储运注意事项:注意货物温度保持在20-35℃,即货物温度要大于其凝固点16.7℃防止冻结。装卸货完毕时要尽量排尽管系中的残液。
冰醋酸用途
冰醋酸是最重要的有机酸之一.主要用于醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维、醋酸酯和金属醋酸盐等,也用作农药、医药和染料等工业的溶剂和原料,在照相药品制造、织物印染和橡胶工业中都有广泛用途. 冰醋酸是重要的有机化工原料之一,它在有机化学工业中处于重要地位.醋酸广泛用于合成纤维、涂料、医药、农药、食品添加剂、染织等工业,是国民经济的一个重要组成部分.冰醋酸按用途又分为工业和食用两种,食用冰醋酸可作酸味剂、增香剂.可生产合成食用醋.用水将乙酸稀释至4-5%浓度,添加各种调味剂而得食用醋.其风味与酿造醋相似.常用于番茄调味酱、蛋黄酱、醉米糖酱、泡菜、干酪、糖食制品等.使用时适当稀释,还可用于制作蕃茄、芦笋、婴儿食品、沙丁鱼、鱿鱼等罐头,还有酸黄瓜、肉汤羹、冷饮、酸法干酪用于食品香料时,需稀释,可制作软饮料,冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类、胶媒糖、调味品等.作为酸味剂,可用于调饮料、罐头等. 洗涤通常使用的冰醋酸,浓度分别为28%,56%,99%的.如果买的是冰醋酸,把28CC的冰醋酸加到72CC的水里,就可得到28%的醋酸.更常见的是它以56%的浓度出售,这是因为这种浓度的醋酸只要加同量的水,即可得到28%的醋酸. 浓度大干28%的醋酸会损坏醋酸纤维和代纳尔纤雏. 草酸是有机酸中的强酸之一,在高锰酸钾的酸性溶液中,草酸易被氧化生成二氧化碳和水.草酸能与碱类起中和反应,生成草酸盐. 醋酸也一样,28%的醋酸具有挥发性,挥发后使织物是中性;就象氨水可以中和酸一样,28%的醋酸也可以中和碱. 碱也会导致变色.用酸(如28%的醋酸)即可把变色恢复过来. 这种酸也常用来减少由丹宁复合物、茶、咖啡、果计、软饮料以及啤酒造成的黄渍.在去除这些污渍时,28%的醋酸用在水和中性润滑剂之后,可用到最大程度.
乙酸反应化学方程式
乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH=NaCH3COO+H2O+CO2↑
醋酸与碱反应:CH3COOH+OH-=CH3COO- +H2O
醋酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑
醋酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH=Fe(CH3COO)2+H2↑
醋酸与金属氧化物反应:2CH3COOH+ZnO=Zn(CH3COO)2+H2O
醋酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应)