乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化学式CH3COOH,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℃(62℉),凝固后为无色晶体,其水溶液中弱酸性且腐蚀性强,蒸汽对眼和鼻有***性作用。
乙酸具有羧酸的典型性质,主要表现在以下两个方面:① 酸性 乙酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出部分氢离子,它是一种弱酸。乙酸的电离常数Ki是8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃时第一级Ki是3×10-7)强。乙酸具有酸的通性。
乙酸作为酸性羧酸,其羧基中的氢原子可以部分电离形成氢离子,表现出明显的酸性。在水中,乙酸是弱的一元酸,pKa值为75,在1mol/L的醋酸溶液中,pH约为4,只有约0.4%的醋酸分子发生解离。乙酸的酸性特征体现在其与指示剂的反应上,如使紫色石蕊变红,甲基橙变红。
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。乙酸的化学性质: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。
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。
制作冰醋酸的方法涉及特定的化学反应。首先,要准备无水冰醋酸750毫升,按照含水量计算,每1克水需加入醋酐22毫升。接着,加入5毫升高氯酸(浓度在70~72%之间)。混合物需摇匀后,让其冷却。随后,加入适量的无水冰醋酸以使其总量达到1000毫升,并再次摇匀。将此溶液放置24小时。
原料先经蒸煮、糊化、液化及糖化,使淀粉转变为糖,再用酵母使发酵生成乙醇,然后在醋酸菌的作用下使乙醇发酵,将乙醇氧化生成醋酸。以含糖质原料酿醋,可使用葡萄、苹果、梨、桃、柿、枣、番茄等酿制各种果汁醋,也可用蜂蜜及糖蜜为原料。
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。
乙烷及乙烯原料路线生产醋酸技术包括乙烷选择性催化氧化和乙烯直接氧化。乙烷选择性催化氧化工艺生成醋酸外还生成一定比例的乙烯,但尚未实现工业化。乙烯直接氧化工艺***用钯系催化剂,在固定床反应器内反应,乙烯单程转化率为4%,醋酸、乙醛和CO2的选择性分别为84%、1%和1%。
醋酸是一种重要的有机一元酸,主要应用于生产醋酸乙烯单体、精对苯二甲酸(PTA)、醋酐、醋酸丙酯/丁酯、醋酸乙酯、氯乙酸以及用作农药、医药和染料的溶剂。醋酸生产工艺主要包括乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和甲醇羰基合成法等,其中甲醇羰基合成法是主流技术,占世界醋酸生产量的65%以上。
醋酸的来源和制造方法。醋酸主要通过发酵法或合成法生产。在食品工业中,通过发酵过程利用糖类或淀粉类原料制备醋酸,是生产食醋的主要成分之一。此外,合成法也是醋酸生产的一种重要方法。 醋酸的应用领域。醋酸在化工领域有着广泛的应用,用于生产各种化学原料、染料和溶剂等。
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。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。
醋酸盐如醋酸锰和醋酸铝在染色工业中作为媒染剂使用。工业生产醋酸主要通过两种途径:一是利用粮食或酒发酵,常用于制醋,包括食用醋,其中含有3~6%的醋酸及其它有机酸和蛋白质;另一途径则是通过石油裂解气中的乙烯或丁烷氧化得到。
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