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聚乙酸内酯是什么意思

负责的蜜蜂
整齐的小天鹅
2022-12-31 03:37:23

聚乙酸内酯是什么意思?

最佳答案
繁荣的钢笔
笨笨的宝贝
2026-02-01 18:53:57

乙酸是不可能形成内酯的。楼主可能哪里搞错了。

1.可能是“聚羟基乙酸内酯”,即HO-CH2-COOH。

2.要说“内酯”,应该是一个分子中同时含有羟基和羧基,如HO-CH2-CH2-COOH(β羟基丙酸)。因此一个分子的羟基和另一个分子的羧基脱水形成酯。乙酸只有羧基,是不可能形成酯的。

3.要说“聚”,应该能明白的。要解释的话,也就是上述分子形成酯后剩余的羟基和羧基继续结合形成“二酯”,再形成三酯四酯到n酯,到了n酯就变成聚XX酯了。

最新回答
强健的小懒猪
帅气的冰棍
2026-02-01 18:53:57

巴斯夫集团是世界第三位、德国第二位的以化工为主体的大型跨国化学公司,在1996年美国《幸福》杂志评选"出的世界最大的500家公司中排名第82位。巴斯夫集团的业务遍及世界170多个国家和地区,在39个国家设有140多个生产厂,生产8000余种产品。其主要业务分布包括:

·保健和营养品

·染料和涂料

·石油和天然气

·化学品

·塑料和纤维

·其它业务

巴斯夫集团是上市公司,其股票在欧洲78个大城市挂牌上市。集团总部设在德国路德维希港。

一、发展简史

巴斯夫集团130多年的发展史可分为六个阶段。

1.染料时期(1865~1901年)

这一时期,巴斯夫集团的前身----巴登苯胺碱厂经过30多年的发展,在其研究部门的不懈努力下,不断推出新的染料,使之成为世界上最大的染料生产企业。1865年4月27日,由恩格霍恩(F. Engelhom )建立了"巴登苯胺碱厂",当时只有职工30人。恩格霍恩为一家煤气厂厂主,他从1961年就开始从煤焦油生产苯胺和品红。1870年,巴登苯胺碱厂从煤焦油生产葱酮染料,接着生产了亚甲基蓝,坚牢红、金胺、靛蓝,阴丹士林蓝等染料,并在德、法、美、俄等国建立了染料生产和销售机构。1888年,开发出了接触法硫酸生产工艺,开始生产高浓度硫酸。1900年,巴登苯胺碱厂已成为世界上最大的化工厂之一、拥有职工6207人,其中有148名化学家、75名工程师、305名销售人员。

2.化肥时期(1901~1923年)

这一时期,巴斯夫集团(巴登苯胺碱厂)开发出了HaberBosch合成氨工艺,并成功地合成了尿素,揭开了其历史发展新的一幕。

1907年,巴登苯胺碱厂与拜耳、阿克发公司合资收购了奥古斯特C维多利亚煤矿(Auguste Victoria CoaI Mine),以确保原料的供应。

1908年,巴登苯胺碱厂开发了用氢和氮高压合成氨工艺(Haber--Bosch工艺)。1910年,发明了合成氨的高效铁催化剂。1913年在Oppau建成了第一套合成氨装置,开始工业化生产合成氨。并于1914年成立了Limburgethof农业研究站,为农业化学的发展奠定了基础。

1914年第一次世界大战爆发,该厂开始生产炸药、毒气等军用品。

1921年,位于Oppau的合成氨厂发生爆炸,合成氨装置受到严重破坏。

1922年巴登苯胺碱厂开发出合成尿素。1923年开发出合成甲醇。并于1924年开发出褐煤沸腾床气化技术----温格勒法。

3.新的高压合成技术发展阶段(1923~1943年)

这一时期,在Haber--Bosch工艺的基础上发展高压合成技术成为巴斯夫集团业务活动的重点。另外,随着汽车工业的兴起,巴斯夫集团亦开始着重发展与之相关的燃料、合成橡胶、表面涂料、染料原材料及车用试剂等工业。

1925年,巴登苯胺碱厂与拜耳。赫斯特等五个公司合并为法本工业联合公司(I.G.Farben)。

1927年,巴斯夫集团生产出第一批汽油。

1929年,法本公司开始工业化生产苯乙烯, 1930年开始工业化生产聚苯乙烯、聚丙烯睛、聚丙烯酸酯, 1931年开发了聚异丁烯、聚氯乙烯)

1935年,法本公司生产了世界上第一盘录音磁带。

1937年,法本公司开发出聚乙烯。

1939年第二次世界大战爆发后,法本公司建设了由乙炔和甲醛生产丁钠橡胶的大型装置,生产军需品。 4.主产装置的破坏和重建时期(1943~1953年)

第二次世界大战结束时,巴斯夫集团工厂的33%被完全毁坏, 61%被严重破坏。战后,巴斯夫集团着手进行工厂的重建工作/

1948年该厂发生了一起重大爆炸事故,刚恢复的工厂又被炸毁。

1950年,开发出流化床生产硫酸工艺。

1951年,开发出可发性聚苯乙烯。

1952年,法本公司解体,已登苯胺公司作为法本公司的三个继承者之一,重新注册。

5.石油化工时期的开始(1953~1965年)

巴登苯胺公司继承了战前所沿袭下来的注重研究开发的优良传统,继续在新兴起的塑料工业的工艺开发中保持领先地位。石油代替煤成为石油化工的原料,标志着石油化工时期的开始。

973年,巴登苯胺公司正式启用巴斯夫(BASF)名称。

1975年,巴斯夫在安特卫普生产MDI。

1977年,巴斯夫由丙烯生产丙烯酸的9万吨/年装置投产。

80年代,巴斯夫副集将业务拓展的重点集中在南亚和远东,最初投资重点为韩国,进入90年代以来,巴斯夫集团将中国作为其业务发展的中心。

1980年,与韩国晓星公司合资建厂生产聚苯乙烯和可发性聚苯乙烯。

1981年,巴斯夫集团在路德维希港建成一座45万吨/年的蒸汽裂解装置,以确保其乙烯和石化原料供应。

1982年,巴斯夫集团收购了丹麦的一家维生素厂。1984年,与匈牙利合资建厂生产聚氨酯。

1985年,巴斯夫集团收购了美国的一家涂料厂和复合材料厂,并收购了孟山都公司在英国希尔桑德斯的合成纤维中间体生产厂。

1986年,巴斯夫集团对其在美国的机构进行改组,合并为已斯夭公司(BASF Corporation )。

1988年,巴斯夫集团收购加拿大宝兰山公司的聚合物分散体业务。在韩国与晓星公司合资建MDI生产厂。

1989年,巴斯夫集团用自己的技术生产甲基丙烯酸甲酯,并收购了美国和西班牙的两个有机玻璃厂,关闭了曼海姆炼厂。

1991年,巴斯夫出售了奥古斯特·维多利亚煤矿。

90年代以来了以来,巴斯夫集团在中国上海. 南京.沈阳和金陵等地建立了众多的生产合资或独资的生产装置。1996年,开始在南京的综合石化装置的建设,这是其在中国投资最大的项目。

二、组织机构

巴斯夫集团由核心公司BASF公司和ABSF公司直接或间接控股50%%以上的遍布世界各地的约350家子公司组成。

巴斯夫集团实行监事会监督指导下的管理委员会负责领导体制。集团管理委员会设执行委员会负责日常经营业务管理,并领导各部门经理的工作。目前,集团管理委员会下设20个经营部门,12个地区管理部门,11个公司部和6个职能部门分管各种业务,实行矩阵式的组织管理体制。

三、经营状况

1.规模

1996年巴斯夫集团销售额达314.68亿美元,比上年增长5.5%;净利润达18.00亿美元,比上年增长12.9%;股东权益汇报率14.8%;比上年增长0.5个百分点;资本支出24.277%亿美元,比上年增长20.3%,资产总值从1995年的271.226亿美元增加到282.052亿美元;资产负债率为53.13%,比上年减少4.22百分点。

表1和表2分别给出了巴斯夫集团1995和1996两年销售额分部门和分地区的分布情况。

由于巴斯夫集团的多元化经营,尽管1996年因市场疲软,化学品、塑料与纤维及其惭业务领域的收益均有不同程度的下降,但保健和营养品、染料和涂料、石油和天然气三个领域的收益增幅较大,故其总的经营状况仍属良好。 巴斯夫集团的业务遍及世界各地,欧洲为其最主要的市场,约占销售额的63%和净利润的75%。南美继亚太地区之后成为巴斯夫集团第二个销售额增长最快的地区, 1996年该地区的销售额比1995年增加了15%,作为业务拓展重点的亚大地区的增长率亦达到11.7%。

2.业务分布

巴斯夫集团经营的业务范围很广,可分为六个门类,主要业务有:

·保健和营养品:制药,精细化工,化肥,植物保护产品

·涂料和染料:各种染料,颜料,涂料,加工助剂,分散体,油漆及印刷系统

·化学品:基础化学品(乙烯,丙烯,乙炔,合成气,氨,甲醇,硫酸,氯,烧碱等),工业化学品,中间体

·塑料和纤维:聚烯烃,工程塑料,苯乙烯泡沫塑料,聚氨酯,纤维中间体,合成纤维

·石油和天然气:原油和天然气勘探、生产及销售,石油炼制,成品油销售

·其它业务

表3给出了近两年巴斯夫集团分部门的销售额、资产总值、净利润及资产回报率简况。

从表3可以看出,1996年巴斯夫集团各部门中除塑料和纤维部门外,其它各部门销售额均有不同程度的增加,从净利润来看,保健和营养品、染料和涂料、石油与天然气三个部门比1995年有所增,其它业务继续亏损,而化学品、塑料和纤维两个部门的盈利却有不同程度的下降。1996年,巴斯夫集团核心业务的五个部门的资产回报率均较高(不包括其它业务),但包括其它业务在内的平均资产回报率却基本与1995年持平。从资产分布来看,除化学品有所下降外,另外四个核心业务领域资产总值均有不同程度的增长,其它业务部门亦有所增加。

巴斯夫集团在世界范围内有140多个生产厂,在39个国家设有生产基地,主要的生产基地有德国的路德维希港(Ludwigshafen )、韦瑟灵(wesseling ),比利时的安特卫普(Antwern),西班牙的塔拉贡那(Taragona),英国的希尔桑德斯(seal sands),美国的弗里波特(Freeport )和盖斯玛(Geismar),巴西的Guaratingneta。

巴斯夫集团染料生产已有上百年的历史,目前染料和颜料产量和出口量均居世界第1位,石油化工作为其重点发展方向和主要经营领域,在世界上居十分重要的地位。巴斯夫集团是欧洲第5大乙烯生产厂家,居世界第14位。1993年4月在比利时安特卫普建成60万吨/年裂解装置, 25万吨/年环氧乙烷和16万吨/年丙烯酸酯装置。1994年3月巴斯夫集团购买了ICI公司两套各15万吨/年聚丙烯装置,成为欧洲第2、世界第5大聚丙烯生产厂家。

巴斯夫集团还是世界最大的丙烯酸生产企业,在欧洲和北美有生产能力60万吨/年,比居第2位的罗姆哈斯公司多1倍。巴斯夫集团在世界聚苯乙烯生产中也占重要地位,能力居世界第2位。巴斯夫集团其它主要石化产品1996年的生产能力见表4。

3.经营简况

巴斯夫集团近几年继续继承注重研究与开发的良好传统,逐步出售其非核心和不盈利的业务,并通过新、扩建生产装置和收购相关生产厂,大力加强和拓展核心业务。巴斯夫集团在稳定国内和欧洲市场的基础上,重点拓展北美、亚洲(尤其是中国)市场,同时加强南美市场的经营。巴斯夫集团经营状况良好,销售额、资产总值、净利润等指标均呈稳定增长的势头,而资产负债率却逐年下降。表5、6分别给出了巴斯夫集团近两年的资产负债状况和财务损益简况,表7给出了其近6年的主要经营指标。

四、经营战略

巴斯夫集团之所以取得良好的经营业绩,是其面对世界市场的变化,及时调整经营战略,使自己始终保持技术和市场上的优势所致。近几年,巴斯夫集团大规模调整。优化产业结构,强化管理,所采取的战略措施有:

1.在稳固国内和欧洲市场的基础上,大力拓展北美和东亚市场,同时兼顾南美和非洲市场

加强德国路德维希港、施瓦策蓬柏及比利时安特卫普三大生产基地的生产装置的新建、扩建,以巩固欧洲市场。

在北美地区,对美国得克萨斯州、路易斯安那洲刃、伊利诺斯州、阿拉巴马州等地的生产企业进行扩能;新建墨西哥阿尔塔米拉的苯乙烯与丁二烯的分离厂及M苯乙烯共聚物和聚苯乙在东亚地区,巴斯夫集团在中国的上海、南京、吉林、沈阳等地已经或计划成立九家合资企业;在韩国蔚山,巴斯夭韩国公司的聚四氢吠喃生产企业和BASE公司的ADS生产企业正在施工。

巴斯夫集团其主要市场或重点拓展市场的地区或国家设立分公司,直接指导当地业务的发展。1996年,巴斯夫集团成立了总部设在丹麦的保健和营养品公司以及总部设在北京的巴斯夫(中国)有限公司。

2.巩固核心业务,放弃非核心业务,优化产业结构,逐步实现从经营多元化到注重核心业务的战略转移巴斯夫集团通过收购进一步加强核心业务。如收购日本北陆制药公司并成为该公司的主要股东、收购法国的GNR医药公司和荷兰的Sudco公司,以拓展其医药领域的业务;收购了山道士公司的除草剂业务,增加了所保护的农作物的种类,拓展了植物保护领域的业务范围;通过获得M. Dohinen公司49%的股权,并收购英国伦敦Zeneca公司的织物染料业务,拓展其染料和颜料业务。出售非核心业务。 1996年,巴斯夫公司将其在世界范围内的磁记录产品业务出售给韩国高丽公司,并关闭其在印度尼西亚的相关业务;撤出其在Comparex信息系统公司的40%的股权并出售给南非一家公司;将油田化工业务出售给贝克特殊化学品公司。1997年初,将气体生产用催化剂业务买给了ICI。巴斯夫集团还与萨斯喀彻温公司达成了出售钾和钾盐公司51%的股权给后者的协议。

3.与竞争对手合资或建立联盟,以产主技术优势和主产装置的互补,增强竞争优势巴斯夫集团与美国Lynx公司合资成立了总部位于海德堡的公司进行生物技术和基因工程研究。巴斯夫集团还计划将其聚乙烯业务与壳牌公司联合,成立一个合资公司,负责巴斯夫和壳牌各占50%股权的莱茵烯烃公司和购进的蒙特尔聚烯烃公司的欧洲聚乙烯业务。与壳牌公司的联合将产生合资企业一BAsELL,该公司将在荷兰蒙尔代克新建厂生产环氧丙烷和聚丙烯。将欧洲的不饱和烯烃业务与荷兰的DSM公司合资。巴斯夫集团还计划与赫斯特公司成立合资公司,共同经营二者的聚丙烯业务。

4.注重科研开发,保持技术上的领先地位

巴斯夫集团的研究与开发工作己有100多年的历史。科研是已斯大集团的优良传统,亦是其不断发展的基础。巴斯夫集团每年都要投入20亿马克左右进行研究与开发, 1996年更是达到创记录的22.86亿马克,比上年增加9.5%。巴斯夫集团从事科研与开发的人员达10091人,其中具有本科学历的达2393人。1996年申请专利1107件,使其专利累计达到了约75000件。

5.加快同一区域内企业一体化进程,实现全业间在能源和原材料供应、基础设施建设。后勤管理、废物处理及分配等方面的协作,以降低成本和提高效益

由于巴斯夫集团在比利时安特卫普生产基地的50家生产企业在能源供应上实行了一体化,该地区已不再用昂贵的油气燃料产生工业用蒸汽。在美国盖斯马和弗里波特的企业亦强调实行联合。

五、资金实力、投资动向及建设项目

1.资金实力及投资动向

巴斯夫集团资金实力雄厚,近几年的资本支出稳定增长。巴斯夫集团对固定资产的资本支出状况如表8所示。表9和10分别给出了巴斯夫集团1992--1996年间的支出部门分布状况和1996年资本支出的地区分布简况。

巴斯夫集团对固定资产的投资虽然没有象1989~1993年间那样维持在40亿马克左右,但从1994年以来一直呈稳定增长的势头, 1997年亦计划投资38亿马克以上。

从巴斯夫集团资本支出的部门分布来看,保健和营养品领域一直呈增加的趋势,且近几年有加速发展的迹象。巴斯夫集团对化学品、塑料和纤维两个领域的资本支出在经过4年的下降后, 1996年又重新增加投资。染料和涂料领域作为巴斯夫集团的传统核心业务,发展一直较为平稳,这一点在巴斯夫集团对该领域的资本支出上亦可看出。巴斯夫集团对石油和天然气领域的资本支出波动较大。巴斯夫集团对其它业务领域的资本支出近三年稳定增长,但明显比1993年前减少。总的来看,巴斯夫集团的资本支出是围绕其发展战略进行投入的,染料和涂料,化学品、塑料和纤维三个领域作为其传统的优势领域得到了稳定发展,保健和营养品作为巴斯夫集团新兴的核心领域发展形势良好,石油和天然气领域作为原料来源,近三年亦得到了稳定发展。

从巴斯夫集团资本支出的地域分布来看,欧洲市场是其稳固的重点,其中对德国国内的资本支出占将近一半。北美市场是巴斯夫集团拓展的重点。巴斯夫集团对亚太、非洲及南美的资本支出所占比例最小,而其在亚大地区的投资重点是中国,其次是韩国。

2. 1996~1997年度在建项目

巴斯夫集团在1996年用于固定资产的投资为36.39亿马克,比上年增加了20.3%。其中2.97亿马克用于收购除草剂业务, 17.50亿马克用于德国国内生产装置的建设。已经完成或正在施工的生产设施有:

路德维希港:异佛尔酮二胺、烷基氨基丙胺、旋光活性中间体和特种乙烯单体的能力扩建,在一家合成氨生产厂中生产甲醇,从氧化三苯瞬再生三苯磷。

Schwarzheide :苯乙烯共聚物的合成装置,丁二烯和对苯二甲酸的生产

安特卫普:乙醇胺,硝基苯的生产装置建设,蒸汽裂解炉和苯乙烯能力的扩建美国北卡莱罗纳州Enka:Basifil牌纤维的生产装置建设

墨西哥阿尔塔米拉:丁二烯和苯乙烯分散体生产装置的建设

中国上海:上海巴斯夫染料化工有限公司的织物染料、助剂和颜料生产装置的建设 其它扩建项目有:

路德维希港:扩建蒸汽裂解炉以生产丁二醇、新戊醇和碳的氯氧化物衍生物

韦瑟灵:对莱茵烯烃公司的聚乙烯、聚丙烯及裂解炉进行扩建

安特卫普:甲醛生产装置的建设

美国得克萨斯州弗里波特:新的合成气生产装置建设,碳基--C4产品、酚化物、超级酞胺、己内酞胺扩建

美国路易斯安那州盖斯玛:特种氨化物、丁内酯和N--甲基吡咯烷酮的扩建

美国伊利诺伊州乔利埃特:高抗冲聚丙烯能力的扩建

美国阿拉巴马州莫比尔Ultraform公司:聚缩醛生产能力增加一倍

墨西哥阿尔塔米拉:苯乙烯共聚物和聚苯乙烯的生产装置建设

韩国蔚山:巴斯夫韩国公司的聚四氢吠喃和晓星一BASF公司的ABS树脂生产装置

中国:与吉林化学工业公司的丁辛醇生产装置和与上海的中国世佳集团公司的尼龙地毯纤维厂的建设

六、科研情况及石化领先技术

巴斯夫集团非常重视研究开发(R&D),每年都投资约20亿马克,1996 年更是达到了创纪录的22.86亿马克。另外,巴斯夫集团还拿出2. 7亿马克用于新实验室、中试装置和设备的建设。巴斯夫集团1995、1996两年在研究与开发方面的投资及分布参见表11。1996年,在巴斯夫集团各实验室的工作人员有10091人,其中2393拥有大学学历。1996年巴斯夫集团新增1107件专利,到年末在全世界共拥有75000项专利。

巴斯夫集团研究工作的特点是,除路德维希港总部的中央研究部门拥有强大的实力外,还在全球各地设立多个地方发展部门,在当地进行研究工作。设于路德维希港的中央研究设施有4个历史悠久的实验室,研究范围分别为:化学品、塑料、医药品及植物保护产品,以及染料及助剂和特种化学品等。此外,又设多个工程发展部门,为整体的研究工作提供支援。世界各地的研究部门则分属各营业部门及附属公司所管辖,主要从事与生产及市场推广有关的研究工作。

巴斯夫集团在石油化工方面居世界领先地位的工艺技术有:

1. N--甲基毗咯烷酮抽提法制丁二烯技术

此技术最早于1968年实现工业化生产。到目前为止,世界上采用此项技术制丁二烯的装置己达28套,遍及德、英、美、日、法、意、中、印、韩、巴西、罗马尼亚、沙特阿拉伯、伊朗、奥地利等10多个国家,总生产能力达252.2万吨/年,是世界上应用最广泛的丁二烯抽提技术。

2. Novolen气相洁聚丙烯生产技术

此技术1977年实现工业化,世界上采用此技术生产聚丙烯的装置能力已达170万吨/年,是仅次于海蒙特公司环管法的第二种应用最广的聚丙烯生产技术。

3. MDEA法脱酸性气体技术

此技术最早于1971年实现工业化生产。到目前为止,世界上采用此技术的脱酸性气体装置已有63套,已建的5套,在设计的14套,共82套,遍及德、美、加、荷、英、法、俄、日、韩、马来西亚等27个国家。

4.改良雷帕法制1,4--丁二醇工艺技术

以甲醛、乙炔为原料制1,4--丁二醇的雷帕法由巴斯夫公司最早实现工业化生产, 1975年巴斯夫公司又将其改进为改良雷帕法(即雷帕常压法)。此法采用悬浮床流程,催化剂与产物在反应器内实行分离,是目前世界上最主要的1,4.丁二醇生产工艺之一。

5.固定床氧化法制邻苯二甲酸酚工艺技术

此法1976年开始工业化,以邻二甲苯为原料,采用高效的钒一钛系表面涂层环状催化剂和列管式固定床反应器,是目前世界上最主要的邻苯二甲酸酥生产工艺之一。目前世界上采用此法的装置能力已占世界总生产能力的32%。

6.甲酸甲酯法制甲酸工艺技术

此技术于80年代初实现工业化,巴斯夫公司用此法建立了10万吨/年的甲酸生产装置。此法先以CO和甲醇为原料反应生成甲酸甲酯,生成的甲酸甲酯再在萃取剂存在下水解制得甲酸。

7.发泡聚丙烯主产技术

这是巴斯夫公司开发的新工艺,产品可用于汽车及保温材料等。

8.可发性聚苯乙烯主产技术

巴斯夫公司早在1952年就取得了可发性聚苯乙烯生产技术的专利权。目前该集团在四大洲11个基地上生产可发性聚苯乙烯,并形成了商品名为styropor的由30多种不同品种组成的可发·性聚苯乙烯系列产品,其产量居欧洲第一位。

9.备种加氢精制和加氢处理催化剂制备技术

巴斯夫在长期的石油化工生产实践中逐步形成了以烯烃和芳烃加氢、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、润滑油和蜡加氢精制为特点的各种加氢精制和加氢处理催化剂系列产品并拥有其制备技术,这些催化剂可用于各种原料的精制和处理,广泛应用于石油化工中。

10.水溶性油漆主产技术

巴斯夫已采用其开发的此项技术于1993年在德国施瓦策蓬琅建成万吨级生产装置,其产品污染小,可用作汽车抛光漆。

11.甲苯二异氰酸酯(TD1)和二苯甲烷二异氰酸酯(MDL)主产技术。

七、对华关系

巴斯夫集团与中国的业务往来历史悠久,关系极为密切。远在1886年,巴登苯胺碱厂已向中国出口品红。1982年巴斯夫中国有限公司于香港成立,分设4个市场推广部门及一个功能部门。4个市场推广部门分别是:

·染料、颜料及特种化学品部

·化工部

·农业及精细化学品部

·塑料部

1986年,巴斯夫集团在中国的联络工作合并入新成立的北京及上海代表处。1990年巴斯夫集团在广州增设一间代表处,以促进珠江三角洲地区的业务发展。目前,巴斯夫集团已与中国达成5项合资及12项技术转让协议。

巴斯夫集团在中国的第一个合资项目是上海高桥一巴斯夫乳胶公司。该公司成立于1988年,为巴斯夫集团与上海高桥石化公司合资经营,双方各占一半股权。合资公司年产6000吨丁苯乳胶。由于市场对乳胶的需求旺盛,该公司又增设一座2万吨/年的厂房,目前已经投产。

1989年4月,巴斯夫集团与中国石油化工总公司金陵石化公司签订一项合资协议,这是巴斯夫集团在中国的第二项合资计划,合资公司名为金陵巴斯夫树脂公司、双方参股各半。1993年,高桥石化公司与巴斯夫集团又对半合资成立了上海高桥·巴斯夫分散体公司,厂房建于浦东。1994年,上海巴斯夫染料化工有限公司成立,巴斯夫集团占75%的股份,主要生产颜料和纺织染料。1994年巴斯夫集团与扬于石化公司合资成立的扬子·巴斯夫聚苯乙烯系列产品有限公 司,生产乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯。另外,该公司将计划建厂生产可发性聚苯乙烯。1995年巴斯夫集团与东北制药总厂成立了东药一巴斯夫(沈阳)维生素有限公司,巴斯夫集团占70%的股份。1995年,巴斯夫集团还与吉林化学工业公司合资建立了巴斯夫一吉化新戊醇有限公司,年产新戊醇1.5万吨,巴斯夫集团占60%股份。同年,巴斯夫集团的Lacke和法本( Fartien )公司与上海涂料有限公司合资成立了巴斯夫上海涂料有限公司,生产各种涂料,巴斯夫集团占60%股份。巴斯夫集团的北美分公司--巴斯夫公司还拥有上海地毯背材有限公司5%的股份。1996年12月,巴斯夫集团与中国世佳集团公司签定了以尼龙-6生产地毯纤维的协议。为此,双方合资成立了巴斯夫华源尼龙有限公司,位于上海青浦县,巴斯夫集团持有70%的股份。能力为7000吨/年的装置将于1998年年底投产,并计划扩能至1.9万吨/年。巴斯夫集团在中国最大的投资是将与扬子石化公司合资建立一套以60万吨/年石脑油裂解乙烯装置为主的综合石化厂,包括芳烃、丁二烯抽提装置,合成气设施,气体分离装置和一个发电厂。总投资超过60亿马克,预计2003年投产。另外,巴斯夫集团计划与上海高桥石化公司以及上海华艺集团公司合资在上海槽泾工业园区建立一个MDI/TDI生产厂,计划2001年投产。 到目前为止,巴斯夫集团是中国化学工业最大的国外投资者,投资总额超过了10亿马克。

苹果鸡翅
贪玩的季节
2026-02-01 18:53:57

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。

含糊的鸭子
活泼的冬瓜
2026-02-01 18:53:57
乙酸(acetic acid)分子中含有两个碳原子的饱和羧酸,是烃的重要含氧衍生物。分子式C2H4O2,结构 乙酸分子模型

简式CH3COOH,官能团为羧基。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 普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸是无色液体 ,有强烈刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃, 相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,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:

冰醋酸

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。

编辑本段历史

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。 乙酸在化学中的运用可以追溯到很古老的年代。在公元前3世纪,希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯详细描述了乙酸是如何与金属发生反应生成美术上要用的颜料的,包括白铅(碳酸铅)、铜绿(铜盐的混合物包括乙酸铜)。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,这导致了罗马贵族间的铅中毒。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·利巴菲乌斯就描述了这种方法,并且拿由这种方法产生的冰醋酸来和由醋中提取的酸相比较。仅仅是因为水的存在,导致了醋酸的性质发生如此大的改变,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。法国化学家阿迪(Pierre Adet)证明了它们两个是相同的。 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。这个反应的历程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。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。在这个时期,德国生产了约10000吨的冰醋酸,其中30%被用来制造靛青染料。

编辑本段制备

乙酸的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,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由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲醇的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。 整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨,其中一半是由美国生产的。欧洲现在的产量大约是每年100万吨,但是在不断减少。日本每年也要生产70万吨纯乙酸。每年世界消耗量为650万吨,除了上面的500万吨,剩下的150万吨都是回收利用的。

发酵法

有氧发酵 在人类历史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋杆菌属细菌制备。在氧气充足的情况下,这些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。有这些细菌达到的化学方程式为: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O 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,在几个月内就能够变为醋。工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。 现在商业化生产所用方法其中之一被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次成功是在1823年的德国。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,新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。改进后的空气供应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。 现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年首次提出。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 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 更令工业化学感兴趣的是,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 梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,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。到现在为止,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,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。

甲醇羰基化法

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,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二部中) (1) CH3OH + HI → CH3I + H2O(2) CH3I + CO → CH3COI(3) 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,英国塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已经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,此法一度受到抑制 。直到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的办法。到了1968年,以铑为基础的催化剂的(cis−[Rh(CO)2I2])被发现,使得反映所需压力减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,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,此法是基于钌,使用([Ir(CO)2I2]) ,它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。

乙醇氧化法

由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。 C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O

乙醛氧化法

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。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。当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁,钴,铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。化学方程式如下: 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,一般的反应条件是150℃和55 atm。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 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。

乙烯氧化法

由乙烯在催化剂(所用催化剂为氯化钯:PdCl2、氯化铜:CuCl2和乙酸锰:(CH3COO)2Mn)存在的条件下,与氧气发生反应生成。此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再通过乙醛氧化法制得。

丁烷氧化法

丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的一种方法,也是主要的乙酸合成方法。 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O

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,冰乙酸,冰形醋酸,乙酸冰。 乙酸的实验式(即最简式)为CH2O,化学式(即分子式)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(HCO2H) ② 羊油酸(caproic acid) = 己酸(hexanoic acid) (百度小词典中译“乙酸”为“caproic acid”有误) 化学式CH3(CH2)4COOH 乙酸(acetic acid)

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16.6℃(289.6 K)。沸点117.9℃(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 =2CH3COONa + 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。因为铝在空气中表面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(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。 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。

编辑本段其他补充,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

编辑本段理化性质

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。 国家产品标准号 :GB/T 676-2007

编辑本段燃烧爆炸危险性

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。

编辑本段泄漏处理

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。

编辑本段健康危害性

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。

编辑本段急救

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,再用干布拭擦,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。

编辑本段防护措施

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。

编辑本段储运

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。

编辑本段冰醋酸用途

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.

编辑本段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)乙酸与锌反应:2CH3COOH +Zn =(CH3COO)2Zn +H2↑ 乙酸与钠反应:2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2↑

冷傲的大神
微笑的中心
2026-02-01 18:53:57
【英文名称】 Acetic Acid

【英文别名】 Glacial acetic acidAcetic acid solutionacetic acid 50%acetic acid, of a concentration of more than 10 per cent, by weight, of acetic acidAcetic Acid Glacial BPNatural Acetic AcidAcetic acid (36%)Acetic acid,food gradeAcetic Acid GlacialGAA

【其他名称】 冰乙酸(100%的乙酸),醋酸(俗名); 乙酸冰醋酸酸(食品级)冰乙酸冰醋酸(食品级)乙酸,无水醋酸(食品级)乙酸,36%醋酸,36%

【分子式】 C2H4O2

【结构简式】 CH3COOH

【简写式】 HAc

【CAS编号】 64-19-7

【EINECS号】200-580-7

InChI=1/C2H4O2/c1-2(3)4/h1H3,(H,3,4)[1]

【分子量】 60.05

【相对密度】1.05

【挥发性】易挥发

冰醋酸

【适应症】该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。冰醋酸可用作腐蚀剂。

【药品分类】消毒防腐剂-冰醋酸

乙酸(acetic acid)分子中含有两个碳原子的饱和羧酸,是烃的重要含氧衍生物。官能团为羧基。因是食醋的主要成分,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。普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸是无色液体 ,有强烈刺激性气味。熔点16 .6℃,沸点117 .9℃,相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,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。

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。 乙酸分子模型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。

在所有化工产品中醋酸是唯一可以和石油化工竞争的煤化工产品。

编辑本段制备

乙酸的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。现在,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由生物制备的。75%的工业用乙酸是通过甲烷的羰基化制备,具体方法见下。空缺部分由其他方法合成。 其他方法

整个世界生产的纯乙酸每年大概有500万吨,其中一半是由美国生产的。欧洲现在的产量大约是每年100万吨,但是在不断减少。日本每年也要生产70万吨纯乙酸。每年世界消耗量为650万吨,除了上面的500万吨,剩下的150万吨都是回收利用的。

有氧发酵

在人类历史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋杆菌属细菌制备。在氧气充足的情况下,这些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。有这些细菌达到的化学方程式为:

C2H5OH + O2 →CH3COOH + H2O

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,在几个月内就能够变为醋。工业生产醋的方法通过提供氧气使得此过程加快。是现在商业化生产所用方法其中之一,被称为“快速方法”或“德国方法”,因为首次成功是在1823年的德国。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,新鲜空气从他的下方自然进入或强制对流。改进后的空气供应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。

现在的大部分醋是通过液态的细菌培养基制备的,由Otto Hromatka和Heinrich Ebner在1949年首次提出。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

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

更令工业化学感兴趣的是,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

梭菌属因为有能够直接使用糖类的能力,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。到现在为止,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,但它的工业应用仍然被限制在一个狭小的范围。

甲醇羰基化法

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,并且需要一个一般由多种金属构成的催化剂(第二步中)

⑴ CH3OH + HI →CH3I + H2O⑵ CH3I + CO →CH3COI⑶ 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,英国塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已经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,此法一度受到抑制。直到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的办法。到了1968年,以铑为基础的催化剂的(cis?[Rh(CO)2I2])被发现,使得反映所需压力减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年,美国孟山都公司建造了首个使用此催化剂的设备,此后,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,此法是基于钌,使用([Ir(CO)2I2]),它比孟山都法更加绿色也有更高的效率,很大程度上排挤了孟山都法。

乙醇氧化法

由乙醇在有催化剂的条件下和氧气发生氧化反应制得。

C2H5OH + O2=CH3COOH + H2O

乙醛氧化法

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。

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。当丁烷或轻石脑油在空气中加热,并有多种金属离子包括镁,钴,铬以及过氧根离子催化,会分解出乙酸。化学方程式如下:

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,一般的反应条件是150℃和55atm。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。

乙烯氧化法

由乙烯在催化剂(所用催化剂为氯化钯:PdCl2、氯化铜:CuCl2和乙酸锰:(CH3COO)2Mn)存在的条件下,与氧气发生反应生成。此反应可以看作先将乙烯氧化成乙醛,再通过乙醛氧化法制得。

丁烷氧化法

丁烷氧化法又称为直接氧化法,这是用丁烷为主要原料,通过空气氧化而制得乙酸的一种方法,也是主要的乙酸合成方法。

2CH3CH2CH2CH3 + 5O2=4CH3COOH + 2H2O

托普索法(合成气法)

低压甲醇羰基化法以甲醇,co是由天然气或水煤气获得,甲醇是重要化工原料其货源和价格波动较大。托普索法以单一天然气或煤为原料。第一步:合成气在催化剂下生成甲醇和二甲醚;第二部:甲醇和二甲醚(两者不需提纯)和co羰基化生成醋酸。也叫两步法。

编辑本段应用

【给药说明】

1.治疗甲癣,病甲清洁后以刀片将病甲削薄后用药,注意不要接触甲沟,指甲邻近皮肤可涂一薄层凡士林作保护。

2.面部癣病勿用该品治疗。

3.高浓度冰醋酸有腐蚀作用,除甲癣外,勿作其他癣病治疗。

4.治疗鸡眼和疣,用药前将病变部位清洁,并浸在热水中15~30分钟,邻近正常皮肤以凡士林涂抹保护,然后以药品滴上。

【用法与用量】

1.甲癣:以浸有30%冰醋酸溶液的棉花球放在病甲上,每日1次,1次10~15分钟,直至病甲去除,继续治疗2周。

2.手足癣:用10%冰醋酸溶液浸手足,每日1次,1次10分钟,连续10日,如未痊愈,隔1周可重复1次。

3.花斑癣:用5%冰醋酸溶液外涂,每日2次。

4.体癣:用5%~10%冰醋酸溶液外擦,每日2次。

5.鸡眼和疣:用30%冰醋酸溶液滴患处,每日1次。

6.灌洗创面:用0.5%~2%溶液。

【不良反应】可引起接触性皮炎。以30%的冰醋酸溶液治疗甲癣可引起化学性甲沟炎。也有刺痛或烧灼感。

【禁忌证】过敏和中耳炎穿孔者禁用。[2]

编辑本段历史

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。

乙酸在化学中的运用可以追溯到很古老的年代。在公元前3世纪,希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯详细描述了乙酸是如何与金属发生反应生成美术上要用的颜料的,包括白铅(碳酸铅)、铜绿(铜盐的混合物包括乙酸铜)。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,这导致了罗马贵族间的铅中毒。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·利巴菲乌斯就描述了这种方法,并且拿由这种方法产生的冰醋酸来和由醋中提取的酸相比较。仅仅是因为水的存在,导致了醋酸的性质发生如此大的改变,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。法国化学家阿迪(Pierre Adet)证明了它们两个是相同的。

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。这个反应的历程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。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。在这个时期,德国生产了约10000吨的冰醋酸,其中30%被用来制造靛青染料。

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,并且在较低温度下就可以挥发,故常称无水醋酸为冰醋酸,冰乙酸,冰形醋酸,乙酸冰。

乙酸的实验式(即最简式)为CH2O,化学式(即分子式)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(HCO2H)

相对分子质量:46.03

②羊油酸(caproic acid) = 己酸(hexanoic acid)

(百度小词典中译“乙酸”为“caproic acid”有误)

化学式CH3(CH2)4COOH

乙酸(acetic acid)

编辑本段物理性质

相对密度(水为1):1.050

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。[3]

药品分类:消毒防腐剂-冰醋酸

凝固点(℃):16.7

沸点(℃):118.3

粘度(mPa.s):1.22(20℃)

20℃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。

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。

国家产品标准号:GB/T 676-2007

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16.6℃(289.6 K)。沸点117.9℃ (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。

乙酸酸性的体现:CH3COOH<==>CH3COO- + H+

1、与指示剂作用:可使紫色石蕊试液变为红色,使甲基橙变为红色。

2、与碱反应:CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O

2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O

3、与某些活泼金属反应:Mg + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2↑

Zn + 2CH3COOH = Zn(CH3COO)2 + H2↑

Fe + 2CH3COOH = Fe(CH3COO)2 + H2↑

4、与某些碱性氧化物反应:CaO + 2CH3COOH = (CH3COO)2Ca + H2O

MgO + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2O

PbO + 2CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2O

5、与某些强碱弱酸盐反应:2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O

2CH3COOH + Na2S = 2CH3COONa + H2S↑

2CH3COOH + Na2SiO3 =2CH3COONa + H2SiO3↓

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。虽然铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,但是在醋酸的作用下,氧化膜会被破坏,内部的铝就可以直接和酸作用了。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。[3]

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(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。

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。

乙酸的典型化学反应:

乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O

乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O

乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑

乙酸与碱反应:CH3COOH+OH-=CH3COO- +H2O

乙酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑

乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH→(CH3COO)2Fe+H2↑

Zn+2CH3COOH→(CH3COO)2Zn +H2↑

2Na+2CH3COOH→2CH3COONa+H2↑

乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O

乙酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应) 

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。

编辑本段环境影响

一、健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

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。

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。

二、毒理学资料及环境行为

毒性:属低毒类。

急性毒性:LD50:3530mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮);LC50:5620ppm,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:

生殖毒性:

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。与铬酸、过氧化钠、硝酸或其它氧化剂接触,有爆炸危险。具有腐蚀性。

燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法: 用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。[4]

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:

⑴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。

⑵溶剂。醋酸在许多工业化学反应中用作溶剂。

⑶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。

⑷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。

编辑本段环境标准

中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素。

乙酸正庚烷的时间加权平均容许浓度PC-TWA 10mg/m3 ,短时间接触容许浓度PC-STEL 20mg/m3。

编辑本段其他补充

中文名称:醋酸

别名:醋酸、冰醋酸

英文名称:ACETIC ACID,Ethanoic acid,Vinegar acid,mathane-carboxylic acid

英文缩写:联合国编号(UNNO):2789

化学式:CH3COOH

编辑本段危险性

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。

编辑本段泄漏处理

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。

编辑本段急救

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,再用干布拭擦,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。

编辑本段防护措施

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。

编辑本段储运

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。

可靠的帅哥
老实的小馒头
2026-02-01 18:53:57
合成高分子材料由于具有质轻、耐腐蚀等优异特性,很大程度上代替了传统天然材料如玻璃、金属、陶瓷等。但塑料由于在自然环境中的化学稳定性以及广泛使用,其废弃物对环境造成了极大的负担。因此,开发具有生物降解性能的高分子材料对于解决塑料废弃物污染具有重大意义。

近年来,降解塑料技术日趋成熟,而利好政策的出台进一步加速了其产业化进程。目前降解塑料市场需求巨大,将迎来发展的黄金时期。

研发品类丰富,多种材料已产业化

开发可自然降解的塑料制品来替代普遍使用的普通塑料制品是20世纪90年代的热点。近年来,随着原料生产和制品加工技术的进步,降解塑料尤其是生物降解塑料重新受到关注,成为可持续和循环经济发展的亮点。

生物降解塑料是指,在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。生物降解塑料因为在一定条件下可以生物降解,不增加环境负荷,是解决白色污染的有效途径。

按照来源,生物降解高分子材料可分为三类:天然高分子、微生物合成高分子和化学合成高分子。

天然高分子通常是将天然多糖,特别是淀粉进行改性,或与合成高分子共混,可以达到低成本大规模的生产,但是这种将天然和合成高分子材料的结合,性能和应用比较局限。

微生物合成高分子,主要是指微生物消耗淀粉、脂肪等生物碳源,在微生物体内合成的聚酯或多糖如羟基脂肪酸酯(PHA),可在自然环境中实现完全生物降解。

化学合成高分子种类繁多,代表性的有生物可降解聚酯等,可以通过分子链的设计、物理化学改性来调节材料的力学性能、降解速率、加工性能等,从而获得广泛应用,如聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。

全球研发的可降解塑料多达几十种,其中能工业化生产的主要包括化学合成的PBAT、PLA、PBS;微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA),以及天然高分子淀粉与其共混物,如淀粉/PVA、淀粉/PBS、淀粉/PLA等。

1

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)

PBS由丁二醇和丁二酸缩聚反应所得,具有较高的熔点,略作改性就能够承受100℃的高温,降解性能优异,可在自然条件下进行生物降解。

早在20世纪30年代,Carothers首次合成了PBS,但由于其分子量低并且稳定性差被放弃。直到1993年,日本昭和高分子公司研发了异氰酸酯扩链制备高分子量的PBS技术,才使PBS作为高分子材料进入人们的视野,并因其良好的力学性能和生物降解性能得到了材料界的高度关注。国内PBS研究始于21世纪初期,主要研究单位有中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心、清华大学、四川大学等。2006年,中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心与浙江杭州鑫富药业合作,首次实现具有自主知识产权的一步法PBS产业化。

目前PBS的合成方法有化学聚合法和酶聚合法两类。酶聚合法生产成本高、分子量低,只具有学术研究价值。直接酯化法是工业上应用最广的生产方法,酯交换法使用丁二酸二甲酯与等量的丁二醇,在高温、高真空以及催化剂的作用下,进行酯交换反应并脱除甲醇;扩链反应则是为了进一步提高产物分子量,利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应。

PBS加工方便、耐热性好、综合力学性能优异、用途广泛,既可以用于可降解包装(食品袋、瓶子、餐盒餐具)、农业领域(农用薄膜、化肥缓释材料),还可以用于医用领域(如人造软骨、缝合线、支架)等。

2

聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯(PBAT)

PBAT是降解聚酯的另一种常见产品,目前业内一般将其归属PBS的同系列产品。PBAT是脂肪族-芳香族共聚酯,结晶率低,分子链有柔性的脂肪链和刚性的芳环,具有优良的力学性能。而且由于脂肪族酯键的存在,同时具有良好的生物可降解性,可自然降解。

PBAT可由己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BDO),在催化剂的作用下直接酯化后熔融缩聚而成。直接酯化法工艺合理、流程短、生产效率高、投资少、产品品质稳定。开发高效绿色催化剂,提高产率和产品的质量是工业合成PBAT的重点方向。国际上最早实现了PBAT产业化的是德国巴斯夫的Ecoflex。在国内,一般企业都进行了脂肪族降解聚酯的柔性设计,PBS、PBAT、PBST及PBSA等PBS同系列聚酯和共聚酯可以在一条生产线进行切换生产。

PBAT具有十分优异的成膜性能,广泛用于地膜、膜袋包装等领域,是目前发展最快、应用最广泛的降解塑料品种之一。

我国已建和在建PBS/PBAT产能情况如表1所示。

表1 我国已建和在建PBS/PBAT产能情况 万吨/年

3

聚乳酸(PLA)

PLA又称聚丙交酯,以乳酸或其衍生物乳酸酯为原料,来源可再生。PLA玻璃化转变温度为55℃,熔点为175℃,高分子量的PLA是无色、光滑的硬塑料,高强度、高模量,其力学性能与PS相似,拉伸以及弯曲模量高于HDPE,但是本身韧性较差。适宜注塑、吹塑、热成型、挤出、流延、熔融纺丝和静电纺丝等多种加工工艺。

PLA是比较典型的生物质基降解塑料,其原料乳酸大多通过淀粉等发酵制备得到,目前市场工艺和技术已经非常成熟。乳酸的聚合包括间接合成法和直接合成法。直接合成法也称一步法,由乳酸直接脱水缩合,但直接法目前还没有可靠的工艺制备高分子量的聚乳酸产品。目前实现了规模生产的PLA工艺都是间接法即丙交酯开环聚合,先由乳酸分子间发生酯化反应合成乳酸寡聚体,高温裂解得到丙交酯,然后丙交酯在一定条件下开环聚合得到PLA。间接法得到和PLA分子量高,分子量分布窄,生产工艺易控制,是工业上常用的生产方法。

PLA可在堆肥条件下完全将降解,具有较好的生物相容性和生物吸收性,广泛应用于生物医用材料领域。PLA产品工业化、市场化程度比较领先。世界PLA生产商有近20家,主要集中在美国、德国、日本和中国。美国NatureWorks公司为全球最大的PLA生产商,拥有14万吨/年的PLA生产装置,产品主要用于包装和纤维。近两年我国PLA的生产进入飞速发展阶段,目前已建和在建的PLA装置如表2所示。

表2 我国已建和在建PLA产能情况 万吨/年

4

微生物合成聚酯-聚羟基脂肪酸酯(PHA)

自然界中许多微生物都用PHA贮藏能量。PHA具有良好的生物相容性能、生物降解性和塑料的热加工性能,因此可将其作为生物可降解材料。PHA的大多数单体是链长3~14个碳原子的3-羟基脂肪酸,侧链是高度可变的饱和或不饱和支链、脂肪族或芳香族的基团。PHA可以是同一种脂肪酸的均聚物,也可以是不同脂肪酸的共聚物。由细胞自身代谢提供的单体通常是3-羟基脂肪酸并且为R构型,使PHA具有光学活性。PHA的材料学性质随着组成单体的不同、分子量的高低而改变,可应用于从硬而脆的塑料到柔软的弹性体等材料。

PHA由于在不同的环境中都具有较高的降解能力,并且可以利用多种可再生原料(如葡萄糖、脂肪)作为培养微生物的碳源,吸引了科技界和工业界的广泛关注。PHA可完全生物降解、易加工成型,但是其耐热性和成膜性差且价格昂贵,适宜应用于生物医用材料(植入人体材料或缓释药物),或是包装材料、无纺布、高性能粘合剂等。在PHA主链中引入其他的HA结构单进行共聚可以有效改善PHA材料的力学性能和加工性能。另外,PHA还具有生物相容性、气体阻隔性和光学活性,使其与一般生物降解高分子材料相比,具有更特殊的应用。

不同类型的PHA可以通过不同的生物合成途径,由微生物的细胞中提取,然后再经过加工成型,制备出各种性能的塑料制品。微生物合成PHA的过程中主要有碳源、菌种、发酵过程控制和提取纯化技术4种影响因素。

在PHA类聚酯中最典型并且应用最广泛的为聚羟基丁酸酯(PHB)。微生物合成的PHB具有等规立体连构型,具有较高的结晶性,与PE性能相似,熔点在173~180℃,玻璃化转变温度在5℃左右。但是PHB比较脆,降解温度与熔点接近,加工窗口比较窄。利用基因工程改造、重组菌种的PHA合成途径,并研究其代谢过称,实现在微生物体内PHB与不同结构的HA单体共聚,可以获得性能更为优异的材料。例如,3-羟基丁酸酯(HB)与3-羟基戊酸(HA)的共聚物PHBV,与PHB相比,PHBV的硬度和结晶度都有所降低,耐冲击能力大幅增强,加工性能明显改善,机械性能更接近于PP,是一种具有巨大潜在价值的生物可降解“绿色材料”。测试表明,其可用于各种食品的包装袋,与食品接触后,不会发生化学物质的迁移或者物理性能的损失,并且阻隔性能、机械强度在一定时间内具有较好的稳定性。

我国PHA研究方面介入较早,处于世界先进水平。国内规模化生产的单位有宁波天安生物材料有限公司,已经达到2000吨/年的生产能力;天津国韵生物科技有限公司,在天津已建设年产1万吨/年的PHA生产线,与北京福创投资公司合作后,拟在吉林筹建10万吨/年新工厂。我国已建、在建和拟建的PHA装置产能情况如表3所示。

表3 我国已建、在建PHA产能情况 万吨/年

5

二氧化碳共聚物(PPC)

国外最早研究PPC的是日本和美国,但一直没有工业化生产。我国于1985年由国家自然科学基金开始立项研究,主要研究单位有中科院广州化学研究所、长春应用化学研究所、浙江大学和中山大学理工学院等。PPC是以二氧化碳矿源或工业生产的二氧化碳废气为原料,与环氧丙烷或环氧乙烷催化合成得到的脂肪族聚碳酸酯聚合物。目前主要用于发泡材料、薄膜包装和医用材料。产业化PPC的密度为125~130g/cm3,拉伸强度为30MPa。

内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,利用水泥生产过程中产生的二氧化碳,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。中国海洋石油总公司和中科院长化所合作,在海南东方化工城兴建0.3万吨/年二氧化碳共聚物可降解塑料项目。浙江台州邦丰塑料有限公司从2010年6月开始利用长春应化所的专利技术,在浙江温岭市上马工业区建设3万吨/年二氧化碳基塑料生产线,2012年一期1万吨/年生产线目建成。河南天冠集团有限公司以自主知识产权的二氧化碳捕获技术和成套装备技术,建成了千吨级PPC工业化生产线。江苏中科金龙化工股份有限公司已建成年产22万吨二氧化碳基聚碳酸亚丙酯多元醇生产线和年产160万平方米高阻燃保温材料生产线。

6

其他降解高分子材料

01 |聚ε-己内酯(PCL)

PCL是由七元环的ε-己内酯在辛酸烯锡等催化剂作用下开环聚合所得的热塑性半结晶聚酯,具有较低的熔点和非常低的玻璃化转变温度,熔点只有60℃,玻璃化转变温度为-60℃,在室温下是橡胶态,所以很少单独使用。但PCL与许多树脂均有较好的相容性,可与其他生物降解性聚酯(如淀粉、纤维素类的材料)共混加工。PCL制品还具有形状记忆性,其热稳定性好,分解温度比其他聚酯高得多。PCL多元醇在弹性体、涂料、胶粘剂等方面有广泛应用。PCL具有良好的生物降解性,分解它的微生物广泛分布在喜气或厌气条件下。PCL降解后的产物为二氧化碳和水,对人体无害。PCL和细胞外基质结构相似性,且具有生物相容性,因此可作生物医用材料,是很有前景的组织工程材料。作为体内植入物或药物控释材料,已获得美国FDA批准。PCL主要生厂商有UnionCarbide,Daicel,Chemical Ltd和Solvay。

02 |聚乙烯醇(PVA)

PVA是由醋酸乙烯(VAc)经聚合醇解而制成。PVA是典型的水溶性高分子,玻璃化转变温度为60~85℃,熔点为200℃。分子中含有大量羟基,易通过氢键交联形成大分子网络结构。因此,PVA材料具有卓越的水溶性、成膜性、粘结性、反应性和生物亲和性,同时具有良好的生物相容性和一定的生物降解性,可在PVA降解酶的作用下被降解。PVA结构规整,分子内存在很强的氢键,结晶度高使其熔融温度高于分解温度,熔融加工难度大。

03 |天然材料基生物降解塑料

天然生物降解塑料中,热塑性淀粉和植物纤维模塑已经产业化,其他天然材料尚处于基础研究阶段。武汉华丽生物材料有限公司建立了完整产业链,改性淀粉(PSM)生物塑料规模为3万吨/年,产品包括粒料、薄膜、片材和注塑品等,销往全球30多个国家和地区。其新建6万吨/年规模的PSM生物塑料及制品研发生产基地以木薯淀粉、秸秆纤维为主要原料。深圳虹彩新材料科技有限公司以非粮木薯淀粉与甲壳素二项复合型热塑性生物基改性塑料的专利技术,形成生物改性树脂1.5万吨/年规模,并在规划建设二期5万吨/年规模复合热塑性生物基塑料及2万吨/年制品的扩产。苏州汉丰新材料有限公司年产4万吨木薯变性淀粉,产品包括变性淀粉、添加母料、专用料、片材、膜袋类、注塑与吸塑类等,规模化年产3万吨级粒料及制品。

合金化、廉价化是改性的主要方向

由于降解塑料品种相对少,很难保证每一个制品都能找到合适的降解塑料树脂,如PBS、PBAT韧性好,但强度较低;PLA强度高,透明性好,但韧性差;PHB有优异的气体阻隔性,但加工性能一般。因此,如何撷取各种降解塑料的优点,取长补短地满足制品的具体需求,是降解塑料应用的重要技术。

目前降解塑料树脂价格相对较高,而降解塑料制品大多是普通的日用品,这将严重阻碍降解塑料制品的大规模推广应用。开发廉价的降解塑料制品是降解塑料应用的核心内容之一,因此淀粉、碳酸钙、滑石粉等不影响制品降解性能并能被环境消纳的致廉剂在降解塑料改性体系中的应用,尤其是高比例的填充技术,成为降解塑料制品开发的重要技术之一。

降解塑料应用过程常见的改性技术包括填充改性、合金化改性和共聚改性。

1

填充改性

填充改性就是在降解塑料树脂中添加不熔融的粉体助剂,主要包括淀粉和无机粉体。其主要目的是制备廉价的专用料,有时也可以提高专用料的强度等力学性能。

常用的填充助剂是淀粉。它是常见的天然可降解高分子,来源广泛、价格低廉,降解产物为二氧化碳和水,对环境没有污染,而且它属于可再生的生物质资源。该填充技术上最该关注的是淀粉的处理,因为淀粉和降解塑料的相容性较差,需要对淀粉进行塑化处理,让淀粉能更好地与塑料基体结合。

另一种填充助剂是碳酸钙和滑石粉等无机粉体。它们都是天然矿物粉,回归自然后能被自然界消纳,因此不会影响整个降解塑料体系的降解性能,但能有效降低改性料的成本,还能一定程度提高材料的强度。因此,在力学性能要求不高的制品中,使用碳酸钙等填充非常普遍。该填充技术要注意的是粉体表面的偶联处理,这将直接关系制品性能和可添加无机粉体的量。

2

合金化改性

合金化改性是是降解塑料改性应用中最主要的技术之一。合金化材料是指由两种或两种以上的不同品种降解塑料,通过熔融共混复合而成专用料,一般含有一种连续组分和其他分散组分。材料的部分性能显示连续相性能,部分性能显示分散相性能。因此,可以得到集中几种降解塑料优点的新的专用料,可以满足更多的制品需求。

3

共聚改性

共聚改性是指在聚合物的分子链上引入其他结构单元,来改变聚合物的化学结构,实现对材料的改性。如PLA由于是疏水性聚合物,限制了其在某些领域(如药物载体方面)的应用。一种有效的方法是利用丙交酯与亲水性聚合物(如聚乙二醇、聚羟基乙酸、聚环氧乙烷)共聚,在PLA分子中引入亲水性的基团或嵌段。例如将聚乙二醇与丙交酯开环聚合制备PLA-PEG-PLA缓释材料,使PLA材料的亲水性和降解速率都得到了改善,并且制备的PLA-PEG-PLA可成为缓释材料的载药微球。

PHBV具有生物相容性、光学活性等多种优良性能,应用广泛,但是其制品性质硬而脆且加工困难。可采用接枝改性的方法,在PHBV主链上引入极性功能基团聚乙烯吡咯烷酮(PVP),合成PHBV和PVP的接枝共聚物PHBV-g-PVP。该共聚物的结晶速率和结晶度均降低,膜的亲水性增加,药物缓释速率增加。

技术日趋成熟,应用飞速发展

近几年,生物降解塑料的应用飞速发展。目前生产和应用的降解塑料制品主要有包装膜、垃圾袋、餐饮具以及医用、农用地膜等。

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商超用包装袋

商超用包装袋是目前国内产量最大、技术最成熟的降解塑料制品,也最为常用和受民众关注。从吉林第244号政府令、海南的禁塑令到刚出台的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(即俗称“禁塑令”),都把商超包装袋作为首要的禁塑制品。目前我国全生物降解包装袋生产企业众多,产品不仅可满足目前国内需求,还可规模出口。

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一次性餐饮具

随着近年外卖的飞速发展,一次性餐饮具的污染广受关注。但由于餐饮具的高耐热要求,全生物降解餐饮具产品技术没有完全达到要求,目前市场上大量的降解餐饮具仍是纸制品。随着生产的发展和降解改性技术的提升,预计全生物降解塑料餐饮具将很快可以满足市场需求。

3

生物降解地膜

地膜已广泛应用于农业生产,在增温保湿、抗虫防病、除草增产方面作用显著,其生产、应用技术成熟,增产增收效益巨大。但国内多年来大面积的超薄地膜使用后的残膜无法彻底清理回收,而且PE地膜因性能稳定极难降解,导致残膜在土壤中的比重逐年增加。

国际上关于降解地膜的研发已有40余年,国内多家科研、生产单位也进行了20多年的探索研究。生物降解地膜最大的优点,就是残留在土地后,在短期内就能被完全分解成二氧化碳和水,不会破坏和污染土壤。近年来,随着国内降解树脂原料生产和制品加工技术的进步,降解地膜尤其是完全生物降解地膜已取得较大进展。以PBAT树脂为主要原料,通过改性吹塑的全生物降解地膜技术逐渐成熟,可望替代PE地膜。

目前,完全生物降解地膜在新疆等部分地区、部分农作物上进行了少量试用,但尚无真正大面积应用。从农田应用试验效果上看,其能够达到完全降解的效果,但增温保墒功能与增产作用不稳定,在部分气候干燥地区及烟草、大蒜、花生等使用时间并不苛刻的作物上使用,有较好的效果。

政策利好,降解塑料迎来黄金发展期

我国是塑料生产和消费大国,也是白色污染最严重的国家之一。因此,我国各级政府向来高度重视塑料污染的治理和以降解塑料为代表的塑料制品替代品的开发技术。

国家发改委从2006年开始,先后建立生物基、资源综合利用等专项基金支持生物基材料的发展。2008年,奥运会期间成功应用了生物降解材料(包括垃圾袋、一次性餐盒等)。海关总署颁布了相关生物降解塑料的海关编号。2010年,科技部863计划提出了生物和医药技术领域重大化工产品的先进生物制造重大项目。2012年,国家发改委实施新材料、环保材料专项。2012年,国家发改委又对环保产品实施免增值税或所得税试点。2014年,国家发改委实施降解塑料产业集群补助政策,《吉林省禁止生产销售和提供一次性不可降解塑料购物袋、塑料餐具规定》标志着国家和政府已经从鼓励降解塑料研究开发向推进降解塑料产业化和强制应用推进。2018年4月,《中共中央国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见要求》发布,国家从战略角度第一次明确提出禁塑和推广降解塑料。2019年9月9日,中央全面深化改革委员会对应对塑料污染问题做出部署,号召“积极推广循环易回收可降解替代产品”。2020年1月19日,国家发改委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,要求到2020年底,我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用;到2022年底,一次性塑料制品的消费量明显减少,在商场、超市、药店、书店推广使用降解购物袋,推广使用生鲜产品可降解包装膜(袋);餐饮外卖领域推广使用秸秆覆膜餐盒等生物基产品、可降解塑料袋等替代产品,重点覆膜区域,推广可降解地膜。

随着国家禁塑相关政策的出台,降解塑料迎来了最佳发展期。近两年我国已经有大量企业进入降解塑料领域,降解塑料产能正在飞速上涨,但目前产能短期内还是满足不了国家禁塑令导致的市场巨大需求。预计未来十年,将是我国降解塑料发展的黄金十年。

爱撒娇的小伙
淡淡的黄蜂
2026-02-01 18:53:57
高分子水解 - 正文

高分子与水反应而起的分解。它可以发生在高分子的侧链上,也可以发生在主链上。前者聚合度不变,但聚合物链结构单元组成发生了变化;后者使聚合度下降。早期研究高分子的水解反应,主要是在蛋白质及纤维素方面。近年来,对一些合成高分子化合物如聚酰胺、聚酯、聚内酯、聚丙烯酸酯、聚脲以及聚乙酸乙烯酯等的水解进行了研究,尤其是在水解降解方面。

高分子的水解反应和小分子的水解有很多相似之处,它们都能被酸、碱或酶所催化;但也有不同之处;例如聚甲基丙烯酰胺的碱性水解,开始时(转化率在40%~50%以前)速率高,随着酰胺基水解程度的增大,主链上聚集了越来越多的负电荷,阻止了带负电性的羟基对酯基的进攻,使反应难以进行;但甲基丙烯酰胺的水解是很顺利的。这说明高分子链上基团之间的相互作用对水解反应有很大影响。

工业上用酯的水解制备那些不能直接由相应单体合成的聚合物,如聚乙酸乙烯酯水解制聚乙烯醇。高分子水解还用于测定蛋白质结构的研究中。