استیک اسید
١٤٠٣/٢/٦
استیک اسید چیست؟
استیک اسید، نوعی ترکیب آلی با حاکمیت فرمول شیمیایی CH3COOH می باشد. این ترکیب صاحب قالب ظاهری فاقد رنگ است و با سایر القابی چون اتانوئیک اسید ، اسید متان کربوکسیلیک و برخی اسید استیک یخچالی قابل شناخت می باشد. اسید استیک صاحب طعمی ترش و رایحه ای تند است. این نوع حلال پروتیک آب دوست، به اتانول و آب تشبیه می گردد. استیک اسید وابسته به قدرت استاتیک نسبی متوسطی که داراست، دارای قابلیت حل نمودن ترکیبات قطبی و غیر قطبی است. ویژگی حلالیت و قابلیت اختلاط اسید استیک، آن را در جایگاه یک حلال در روند تولید دی متیل ترفتالات، به یک ماده شیمیایی صنعتی مفید مبدل می سازد.
این نوع اسید کربوکسیلیک ساده، به عنوان نوعی اسید ضعیف گروه بندی می گردد. چرا که، تا مقداری از محلول استخراج می گردد، ولی اسید استیک غلیظ خورنده بوده و این انتظار می رود که به پوست حمله نماید.این اسید تضعیف گشته، تنها در صورت ایجاد واکنش با یک پایه صاحب قدرت، به تجزیه اطلاق می گردد.
استات همان نمک، استر یا استیل اسید استیک است. از بعد صنعتی، اسیتک اسید در تهیه نمودن استات های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد و در بعضی از پروسه های چاپ صاحب کاربرد است. این نوع ترکیب آلی صاحب ویژگی ضد باکتری می باشد و ممکن است در حل شدن لیپید ها و جمع گشتن اسید های چرب بر غشای سلول وارد عمل گردد. از همین رو، محصول نام برده در پروسه تولید ضد عفونی کننده ها، صاحب قابلیت قابل توجهی است.
کاربردهای استیک اسید
کاربردهای اسید استیک موارد متعددی را تحت پوشش قرار می دهند و برجسته ترین آن ها به قرار زیر است :
- تولید گشتن مونومر وینیل استات
- تهیه سرکه خانگی
- در روند تولید نفت
- در جایگاه نوعی پیش ماده پلی استیل و استات سلولزی
- به جهت تبلور دوباره خالص گشتن ترکیبات آلی
- تولید شدن نمک های آلی یا غیر آلی
- معرف شیمیایی به جهت تولید گشتن ترکیبات شیمیایی
- ساخت استات سلولز مورد استفاده در فیلم عکاسی
- یک عنصر مهم به جهت تولید گشتن ضد عفونی کننده ها وابسته به دارا بودن خاصیت ضد باکتریایی
- استات پلی وینیل برای چسب چوب
- در حوزه رنگرزی
- تولید گشتن الیاف مصنوعی و پارچه ها
- ساخت لاستیک خودرو
- در حوزه کشاورزی با هدف علف کشی و نابودی کامل علف های هرز
- در تولید گشتن ماده های رسوب زدا
- به جهت آماده سازی صنعتی دی متیل ترفتالات
- در حوزه پزشکی با هدف درمان سرطان به واسطه تزریق گشتن مستقیم آن به تومور
- تاثیر گذار در متابولیسم کربوهیدرات ها و همینطور چربی ها
- در حوزه صنایع غذایی، در جایگاه تنظیم کننده اسیدیته و چاشنی
خواص فیزیکی و شیمیایی استیک اسید
- شکل هندسی : صفحات تری گونال و تتراهدرال
- فرمول شیمیایی رایج : CH3COOH
- نقطه اشتعال : ۴۰ درجه سانتی گراد
- نقطه ذوب ۱۶/۶ درجه سانتی گراد
- نقطه جوش : ۱۱۷/۹ درجه سانتی گراد
- چگالی : ۱/۰۴۹
- جرم مولی : ۶۰/۱
- درجه انحلال پذیری در آب : در آب به خوبی حل نمی گردد
- میزان PH ( محلول یک مولار ) : ۲/۴
روش‌های تولید اسید استیک
اسید استیک به شیوه صنعتی و تخمیر باکتریایی به مرز تولید می رسد. نزدیک به ۷۵٪ استیک اسید تولید گشته، به جهت مورد استفاده قرار دادن در صنایع شیمیایی، از راه کربونیلاسیون متانول تهیه می گردد که در ادامه بیشتر بدان خواهیم پرداخت :
مسیر تولید اتانوئیک اسید تنها حدود ۱۰٪ از تولید جهانی را از آن خود ساخته است، ولی به جهت تولید سرکه از اهمیت آن کاسته نگشته و همچنان به قدرت خود باقی است. چرا که اغلب قوانین استاندارد های قالب در مواد غذایی، در مورد منشأ بیولوژیکی سرکه مورد استفاده در اغلب مواد غذایی بسیار مهم تلق می گردد. سایر پروسه های تولید این ماده به قرار زیر است :
واکنش کربنیلاسیون متانول
اغلب اسید استیک از طریق کربنیلاسیون متانول به خط تولید می رسد. در طی این پروسه، متانول و مونوکسیدکربن با مد نظر قرار دادن معادله واکنش، که در قسمت زیرین بدان اشاره نمودیم، مسیر تولید را پشت سر می گذارد. این روند متشکل از تولید یدومتان در جایگاه ترکیب واسطه می باشد و یک پروسه ۳ مرحله ای را پشت سر می گذارد.در مرحله دوم به جهت کربونیلاسیون به یک کاتالیزور، کربونیل فلزی احتیاج داریم.
CH3OH + HI → CH3I + H2O
CH3I + CO → CH3COI
CH3COI + H2O → CH3COOH + HI
اکسیداسیون استالدئید
پیش از قطعیت در تجاری سازی پروسه مونسانتو، حجم کثیری از اسید استیک به واسطه ی اکسیداسیون استالدئید روند تولید را می پیماید. این شیوه حائز اهمیت تولید که هنوز بی وقفه با تکیه بر آن پیش می رود، اگر چه عموما با کربونیلاسیون متانول، در یک سطح رقابتی قرار می گیرد ولی قادر تا وابسته به شیوه هیدراتاسیون استیلن تولید گردد.
اجزای سبک نفتا به سهولت به واسطه اکسیژن و یا هوا اکسید می گردد و موجب خواهد گشت که تولید ترکیبات پراکسید گردد. بدین ترتیب مطابق با معادله شیمیایی تجزیه گشته و بالاخره اسید استیک تولید می شود :
۲C4H10 +5O2 → ۴CH3CO2H + 2H2O
این قبیل از واکنش‌های اکسیداسیون به کاتالیزور فلزی چون نمک های نفتنات منگنز، کبالت و کروم محتاج است. شرایط عمومی واکنش، نزدیک به ۱۵۰ درجه سانتیگراد و ۵۵ اتمسفر می باشد. البته امکان دارد که محصولات جانبی هم شکل گیرند هماننده : بوتانون، اتیل استات، اسید فرمیک و اسید پروپیونیک.
این گروه از محصولات جانبی از بعد تجاری هم در رده ارزشمندی والایی قرار می گیرند و امکان دارد شرایط واکنش به جهت تولید بالاتر آن ها، در صورتی که نیازمند است، روند تغییر زایی را طی نماید. با این تفاسیر مجزا گشتن استیک اسید از این گروه از محصولات فرعی، با برآورد هزینه قابل توجهی همراه خواهد گشت. در هر شرایط دیگری و شبیهه به این وضعیت، با بکارگیری کاتالیزورهای مشابه برای اکسیداسیون بوتان، اکسیژن موجود در هوا، به جهت ساخت اسید استیک می‌تواند که استالدئید را اکسید نماید :
۲CH3CHO + O2 → ۲CH3CO2H
با بکارگیری کاتالیزور های نوین، این واکنش این امکان را دارد تا عملکرد بالاتر از ۹۵٪ در تولید این اسید را بپیماید. تیل استات، اسید فرمیک و فرمالدئید عمده محصولات جانبی مرتبط می باشند. تمامی آن ها صاحب نقطه جوش پایین تری در قیاس با استیک اسید می باشند و به سهولت و با تقطیر مجزا می گردند.
واکنش اکسیداسیون اتیلن
امکان دارد که استالدئید از راه اتیلن و وابسته به فرآیند واکر تولید گردد و بعد از آن به شیوه های فوق، اکسید شود. این پروسه در طریق کاتالیزور فلزی پالادیوم، به تثبیت کامل می رسد و روی یک هتروپلی اسید، چون اسید سیلیکوتنگستیک کاتالیز می گردد. پروسه ای شبیه به کاتالیزور فلزی روی اسید سیلیکوتنگستیگ و سیلیس به وقوع می پیوندد:
C2H4 + O2 → CH3CO2H
این شیوه، با تکیه بر یک فناوری نوین بر پایه اکسیداسیون فوتوکاتالیستی منتخب، به جهت اکسیداسیون انتخابی اتیلن و اتان و مبدل گشتن به اسید استیک است. از کاتالیزور های اکسیداسیون که به بعد زمانی طولانی تری در گذشته باز می گردند، در طول پروسه اکسیداسیون منتخب از نور ماورای بنفش، به جهت تولید گشتن استیک اسید با حاکمیت همان دما و فشار محیط بکار گرفته می شوند.
تخمیر اکسیداتیو
در طول تاریخ زندگی بشریت، باکتری‌های مرتبط به استیک اسید از متریال استوباکتر، اسید استیک را در قالب سرکه با تولید می ساختند. وابسته به میزان کافی اکسیژن، این باکتری ها این قدرت را دارند تا انواع مواد غذایی الکلی، سرکه را به مرز تولید برسانند. آن گروه از مواد غذایی که اغلب در این روند مورد استفاده قرار می گیرند، عبارتند از :
- سیب
- غلات تخمیر گشته
- مالت
- برنج یا سیب زمینی
واکنش شیمیایی جامع که به واسطه این گروه از باکتری‌ها به وقوع می پیوندد به قرار زیر است :
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
تخمیر بی هوازی
گونه های باکتری های بی هوازی چون گروه کلستریدیوم و یا استوباکتریوم این امکان را دارند تا قند ها را بدون ایجاد ساختن اتانول در جایگاه یک واسطه، به استیک اسید مبدل گردانند. واکنش شیمیایی جامع انجام پذیرفته، در قالبی به نتیجه می رسد و با تکیه بر این دسته از باکتری ها در قالب زیر پیش می رود :
C6H12O6 → ۳CH3COOH
این باکتری‌های استوژنیک، اسید استیک را از ترکیبات یک کربنه چون متانول، مونوکسیدکربن یا مخلوطی از دی اکسید کربن و هیدروژن، به تولید می رسانند :
۲CO2 + 4H2 → CH3COOH +2H2O
خطرات استفاده از اسید استیک
نه تنها این نوع ترکیب بلکه به بکارگیری هر نوع محلولی بدور از مدنظر قرار دادن ایمنی های مورد نیاز، می تواند خطر آفرین باشد. این ماده با غلظت بالا، در سطح پوست به خورندگی در آن می انجامد و امکان دارد ساعت های مدیدی را بعد از قرار گیری در معرض اسید، بر بدن ماندگار باشند. به جرئت می توان اسید استیک گلاسیال را به شدت خطر زا تلقی نمود. در ادامه با تمامی این احتمالات و نتایج آن آشناییت خواهیم یافت.
استنشاق با بعد زمان طولانی، به سبب دارا بودن غلظت ۱۰ ppm می‌تواند به تحریک چشم، بینی و گلو بینجامد. در ۱۰۰ ppm، سبب تحریک گشتن ریه‌ها شده و امکان دارد که با بروز آسیب به سیستم تنفسی، چشم‌ها و پوست همراه گردد.
میزان غلظت اسید در شرایط بخار، ۱۰۰۰ ppm سبب تحریک گشتن چشم، بینی و دستگاه تنفسی فوقانی گشته و بدور از تحمل خواهد بود. قرار گیری در معرض ppm 50 یا بالاتر از اسید استیک برای اغلب افراد، تحمل پذیر نبوده و سبب تحریک گشتن چشم، بینی و گلو و همینطور برونشیت مزمن می گردد. اکثر این تحریک ها مرتبط به سیستم پوست، بینایی و تنفسی است. به شدت توصیه و پا فشاری می نماییم که آن دسته از کارگران و افرادی که با این نوع اسید، درگیر هستند، حتما از لباس کار، عینک، ماسک و دستکش ایمنی کمک بگیرند.
« کلیه کالاهای ارائه شده توسط این فروشگاه صرفا جنبه تحقیقاتی و آزمایشگاهی داشته و کاربرد دارویی و خوراکی ندارند »
استفاده از مقالات سایت با ذکر منبع بلامانع است