Asetik asit - Acetic acid

"Asetik" Burada yönlendirir. Ascetic ile karıştırılmamalıdır .

Asetik asidin iskelet formülü
Asetik asidin boşluk doldurma modeli
Tüm açık hidrojenler eklenmiş asetik asidin iskelet formülü
Asetik asidin top ve çubuk modeli
Bir reaktif şişesinde asetik asit örneği
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
Asetik asit
Sistematik IUPAC adı
Etanoik asit
Diğer isimler
Sirke (seyreltildiğinde); hidrojen asetat; metankarboksilik asit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
3DMet
Kısaltmalar acOH
506007
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
İlaç Bankası
ECHA Bilgi Kartı 1000.528 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
E numarası E260 (koruyucular)
1380
fıçı
ağ asetik+asit
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 2789
  • InChI=1S/C2H4O2/c1-2(3)4/h1H3,(H,3,4) KontrolY
    Anahtar: QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • CC(O)=O
Özellikler
Cı 2 H 4 O 2
Molar kütle 60.052  g·mol -1
Dış görünüş renksiz sıvı
Koku Ağır sirke benzeri
Yoğunluk 1.049 g cm -3 (sıvı); 1,27 g cm -3 (katı)
Erime noktası 16 ila 17 °C; 61 ila 62 °F; 289 - 290 K
Kaynama noktası 118 ila 119 °C; 244 ila 246 °F; 391 - 392 K
karışabilir
günlük P -0.28
Buhar basıncı 11,6  mmHg (20 °C)
Asit (s K a ) 4.756
eşlenik taban Asetat
-31,54 · 10 -6 cm 3 / mol
1.371 ( D = 18.19)
viskozite 1,22 mPa s
1.74 D
Termokimya
123.1 JK -1 mol -1
Std molar
entropi ( S o 298 )
158.0 JK -1 mol -1
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 )
-483.88–483.16 kJ mol -1
Std
yanma entalpisi (Δ c H ⦵ 298 )
-875.50–874.82 kJ mol -1
Farmakoloji
G01AD02 ( WHO ) S02AA10 ( WHO )
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu Bakınız: veri sayfası
GHS piktogramları GHS02: Yanıcı GHS05: Aşındırıcı
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H226 , H314
P280 , P305+351+338 , P310
NFPA 704 (ateş elması)
3
2
0
Alevlenme noktası 40 °C (104 °F; 313 K)
427 °C (801 °F; 700 K)
Patlayıcı limitler %4-16
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
 3.31 g kg -1 , ağızdan (sıçan)
5620 ppm (fare, 1 saat)
16000 ppm (sıçan, 4 saat)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
 TWA 10 ppm (25 mg / m 3 )
REL (Önerilen)
 TWA 10 ppm (25 mg/m 3 ) ST 15 ppm (37 mg/m 3 )
IDLH (Ani tehlike)
 50 sayfa/dk
Bağıntılı bileşikler
Formik asit
Propionik asit
Bağıntılı bileşikler
 asetaldehit

Asetamid
Asetik anhidrit
Asetonitril
Asetil klorür
Etanol
Etil asetat
Potasyum asetat
Sodyum asetat
Tiyoasetik asit

Ek veri sayfası
Kırılma indisi ( n ),
Dielektrik sabiti (ε r ), vb.
termodinamik
veriler
 Faz davranışı
katı-sıvı-gaz
UV , IR , NMR , MS
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Asetik asit / ə s Ben bir T ɪ k / sistematik adı etanoik asit / ˌ ɛ İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin ə N oʊ ɪ k / , bir asidik, renksiz sıvı ve bir organik bileşik ile kimyasal formül CH 3 de CH gibi yazılı COOH ( 3 CO 2 H, Cı- 2 , H 4 O 2 , HC 2 H 3 O 2 ). Sirke , hacimce %4'ten az olmayan asetik asittir, bu da asetik asidi sudan ayrı olarak sirkenin ana bileşeni yapar.

Asetik asit, ikinci en basit karboksilik asittir ( formik asitten sonra ). Öncelikle fotoğraf filmi için selüloz asetat , ahşap tutkalı için polivinil asetat ve sentetik elyaf ve kumaş üretiminde kullanılan önemli bir kimyasal reaktif ve endüstriyel kimyasaldır . Evlerde, kireç çözücü maddelerde genellikle seyreltilmiş asetik asit kullanılır . Olarak gıda endüstrisinde , asetik asit ile kontrol edilir gıda katkı maddesi kodu bir şekilde E260 asit düzenleyici ve bir çeşni olarak. Olarak biyokimya , asetik asitten türetilen asetil grubu, tüm yaşam formları için temeldir. Koenzim A'ya bağlandığında , karbonhidratların ve yağların metabolizmasının merkezinde yer alır .

Asetik asit için küresel talep, yılda yaklaşık 6.5 milyon mt (Mt/a) olup, bunun yaklaşık 1.5 Mt/a'sı geri dönüşümle karşılanmaktadır; geri kalanı metanolden üretilir . Sirke, çoğunlukla fermantasyon ve ardından etanolün oksidasyonu ile üretilen seyreltik asetik asittir .

isimlendirme

Önemsiz adım 'asetik asit' en sık kullanılan ve bir tercih edilen IUPAC ismi . Geçerli bir IUPAC adı olan etanoik asit sistematik adı , ikame terminolojiye göre oluşturulmuştur. Adı asetik asit türetilmiştir acetum , Latince kelime sirke ve kelime ile ilgilidir asit kendisi.

Buzlu asetik asit , susuz ( susuz ) asetik asitin adıdır . Almanca Eisessig ( buz sirkesi ) ismine benzer şekilde, isim 16.6 °C'de (61,9 °F) oda sıcaklığının biraz altında oluşan buz benzeri kristallerden gelir (%0,1 su varlığı erime noktasını 0,2 °C düşürür) ).

Ortak bir sembol , asetik asit için AcOH , Ac olan pseudoelement sembolü temsil eden asetil grubu CH
3−C(=0)−; konjüge baz , asetat ( CH
3COO - ), böylece AcO - olarak temsil edilir . ( Ac , aktinyum elementinin sembolü ile karıştırılmamalıdır ; bağlam organik kimyagerler arasında karışıklığı önler). Yapısını daha iyi yansıtmak için asetik asit genellikle CH olarak yazılır.
3–C(O)OH, CH
3−C(=0)OH, CH
3COOH ve CH
3CO
2H . Asit-baz reaksiyonları bağlamında , bazen HAc kısaltması kullanılır, burada Ac bu durumda asetat için bir semboldür (asetil yerine). Asetat, H kaybından kaynaklanan iyondur .+
asetik asitten. Asetat adı , bu anyonu içeren bir tuza veya asetik asit esterine de atıfta bulunabilir .

Özellikler

asetik asit kristalleri

asitlik

Asetik asit gibi karboksilik asitlerdeki karboksil grubundaki (−COOH) hidrojen merkezi iyonlaşma yoluyla molekülden ayrılabilir:

CH 3 COOH ⇌ CH 3 CO 2 - + H +

Protonun (H + ) bu salınımı nedeniyle asetik asit asidik karaktere sahiptir. Asetik asit zayıf bir monoprotik asittir . Sulu solüsyonda, bu sahiptir pKa bir 4.76 değerini. Bu konjüge baz olan asetat (CH 3 COO - ). 1.0  M'lik bir çözelti (ev sirkesinin konsantrasyonuyla ilgili), pH'ı 2.4'tür, bu da asetik asit moleküllerinin yalnızca %0.4'ünün ayrıştığını gösterir. Bununla birlikte, çok seyreltik (< 10 -6 M) çözeltide asetik asit >%90 ayrışır.

Asetik asidin sudaki proton giderme dengesi

Asetik asidin siklik dimeri; kesikli yeşil çizgiler hidrojen bağlarını temsil eder

Yapı

Katı asetik asitte, moleküller zincirler oluşturur, tek tek moleküller hidrojen bağları ile birbirine bağlanır . 120 °C (248 °F) sıcaklıktaki buharda dimerler tespit edilebilir. Dimerler ayrıca sıvı fazda hidrojen bağlayıcı olmayan çözücülerdeki seyreltik çözeltilerde ve belirli bir dereceye kadar saf asetik asitte meydana gelir, ancak hidrojen bağlayıcı çözücüler tarafından bozulur. Dimerin ayrışma entalpisi 65.0–66,0 kJ/mol olarak ve ayrışma entropisi 154–157 J mol -1  K -1 olarak tahmin edilmektedir . Diğer karboksilik asitler, benzer moleküller arası hidrojen bağı etkileşimlerine girer.

çözücü özellikleri

Sıvı asetik asit, etanol ve suya benzer bir hidrofilik ( polar ) protik çözücüdür . 6.2'lik orta derecede bir nispi statik geçirgenlik (dielektrik sabiti) ile sadece inorganik tuzlar ve şekerler gibi polar bileşikleri değil , aynı zamanda polar çözünenlerin yanı sıra yağlar gibi polar olmayan bileşikleri de çözer . Su, kloroform ve heksan gibi polar ve polar olmayan çözücülerle karışabilir . Daha yüksek alkanlar (başlayarak ile oktan ), asetik asit değildir karışabilir bütün bileşimlerde ve alkanlar içinde asetik asidin çözünürlüğü daha n-alkanlar ile birlikte azalır. Asetik asidin çözücü ve karışabilirlik özellikleri, onu örneğin dimetil tereftalat üretiminde bir çözücü olarak yararlı bir endüstriyel kimyasal yapar .

biyokimya

Fizyolojik pH'larda, asetik asit genellikle tamamen asetata iyonize olur .

Asetil grubu, resmi olarak asetik asitten türetilmiş, yaşamın tüm formları için temeldir. Koenzim A'ya bağlandığında , karbonhidratların ve yağların metabolizmasının merkezinde yer alır . Uzun zincirli karboksilik asitlerin ( yağ asitleri ) aksine , doğal trigliseritlerde asetik asit oluşmaz . Bununla birlikte, yapay trigliserit triasetin (gliserin triasetat) yaygın bir gıda katkı maddesidir ve kozmetiklerde ve topikal ilaçlarda bulunur.

Asetik asit asetik asit bakterileri , özellikle Acetobacter ve Clostridium acetobutylicum cinsleri tarafından üretilir ve atılır . Bu bakteriler evrensel olarak gıda maddelerinde , suda ve toprakta bulunur ve asetik asit, meyveler ve diğer gıdalar bozulduğunda doğal olarak üretilir. Asetik asit de bir bileşeni olan vajinal yağlama ve insanlarda ve diğer primatlarda bir hafif olarak hizmet ettiği, antibakteryel madde.

Üretme

1884'te asetik asit için saflaştırma ve konsantrasyon tesisi

Asetik asit endüstriyel olarak hem sentetik hem de bakteriyel fermantasyon yoluyla üretilir . Kimya endüstrisinde kullanılmak için yapılmış, asetik asit% 75 ile yapılır hakkında karbonilasyon arasında , metanol , aşağıda açıklanmıştır. Biyolojik yol, dünya üretiminin sadece %10'unu oluşturuyor, ancak sirke üretimi için önemini koruyor, çünkü birçok gıda saflığı kanunu, gıdalarda kullanılan sirkenin biyolojik kökenli olmasını gerektiriyor. Diğer işlemler, metil format izomerizasyonu, sentez gazının asetik aside dönüştürülmesi ve etilen ve etanolün gaz fazında oksidasyonudur. Asetik asit genellikle farklı reaksiyonların bir yan ürünüdür, yani heterojen katalitik akrilik asit sentezi veya fermentatif laktik asit üretimi sırasında. 2003-2005 itibariyle, dünya çapında toplam saf asetik asit üretiminin 5 Mt/a (yılda milyon ton) olduğu tahmin ediliyordu ve bunun yaklaşık yarısı Amerika Birleşik Devletleri'nde üretildi . Avrupa üretimi yaklaşık 1 Mt/a idi ve düşüyordu, Japon üretimi ise 0.7 Mt/a idi. Her yıl 1,5 Mt daha geri dönüştürüldü ve toplam dünya pazarını 6,5 Mt/a'ya getirdi. O zamandan beri küresel üretim 10.7 Mt/a'ya (2010'da) yükseldi ve dahası; ancak üretimdeki bu artışta bir yavaşlama öngörülmektedir. En büyük iki saf asetik asit üreticisi Celanese ve BP Chemicals'dır. Diğer büyük üreticiler arasında Millennium Chemicals , Sterling Chemicals , Samsung , Eastman ve Svensk Etanolkemi yer alıyor .

metanol karbonilasyonu

Çoğu asetik asit metanol karbonilasyonu ile üretilir . Bu süreçte metanol ve karbon monoksit aşağıdaki denkleme göre asetik asit üretmek üzere reaksiyona girer:

Metanol formilasyonu.png

İşlem, bir ara madde olarak iyodometan içerir ve üç adımda gerçekleşir. Karbonilasyon için bir katalizör , metal karbonil gereklidir (adım 2).

  1. CH 3 OH + H → CH 3 I + H 2 O
  2. CH 3 I + CO → CH 3 COI
  3. CH 3 COI + H 2 O → CH 3 COOH + HI

Metanolün karbonilasyonu için ilgili iki işlem: rodyum katalizli Monsanto işlemi ve iridyum katalizli Cativa işlemi . İkinci süreç daha çevreci ve daha verimlidir ve genellikle aynı üretim tesislerinde önceki sürecin büyük ölçüde yerini almıştır. Her iki işlemde de katalitik miktarlarda su kullanılır, ancak Cativa işlemi daha az gerektirir, bu nedenle su-gaz kayma reaksiyonu bastırılır ve daha az yan ürün oluşur.

Proses koşullarının değiştirilmesiyle, aynı tesiste rodyum katalizörleri kullanılarak asetik anhidrit de üretilebilir.

asetaldehit oksidasyonu

Monsanto işleminin ticarileştirilmesinden önce, çoğu asetik asit, asetaldehitin oksidasyonu ile üretildi . Bu, genellikle metanolün karbonilasyonu ile rekabet etmemesine rağmen, ikinci en önemli üretim yöntemi olmaya devam etmektedir. Asetaldehit, asetilenin hidrasyonu ile üretilebilir . Bu, 1900'lerin başında baskın teknolojiydi.

Hafif nafta bileşenleri, bütan ile gösterilen kimyasal denkleme göre asetik asit üretmek üzere ayrışan peroksitler vermek üzere oksijen ve hatta hava ile kolayca oksitlenir :

2 C 4 H 10 + 5 O 2 → 4 CH 3 CO 2 H + 2 H 2 O

Bu tür oksidasyonlar , manganez , kobalt ve kromun naftenat tuzları gibi metal katalizör gerektirir .

Tipik reaksiyon, bütanı sıvı halde tutarken mümkün olduğu kadar sıcak olacak şekilde tasarlanmış sıcaklık ve basınçlarda gerçekleştirilir . Tipik reaksiyon koşulları 150 °C (302 °F) ve 55 atm'dir. Butanon , etil asetat , formik asit ve propiyonik asit dahil yan ürünler de oluşabilir . Bu yan ürünler de ticari olarak değerlidir ve gerektiğinde daha fazlasını üretmek için reaksiyon koşulları değiştirilebilir. Bununla birlikte, asetik asidin bu yan ürünlerden ayrılması işlemin maliyetini arttırır.

Benzer koşullar altında ve benzeri kullanılarak katalizörler bütan oksidasyonu için kullanıldığı gibi oksijen içinde hava oksitleyebildiğini asetik asit üretmek için asetaldehit .

2 CH 3 CHO + O 2 → 2 CH 3 CO 2 H

Modern katalizörler kullanılarak, bu reaksiyon, %95'in üzerinde bir asetik asit verimine sahip olabilir. Başlıca yan ürünler , tümü asetik asitten daha düşük kaynama noktalarına sahip olan ve damıtma ile kolayca ayrılan etil asetat , formik asit ve formaldehittir .

etilen oksidasyonu

Asetaldehit , Wacker işlemi yoluyla etilenden hazırlanabilir ve daha sonra yukarıdaki gibi oksitlenebilir.

Daha yakın zamanlarda, 1997 yılında Ōita , Japonya'da bir etilen oksidasyon tesisi açan kimya şirketi Showa Denko , etilenin asetik aside daha ucuz tek aşamalı dönüşümünü ticarileştirdi. İşlem, silikotungstik asit gibi bir heteropoli asit üzerinde desteklenen bir paladyum metal katalizörü tarafından katalize edilir . Benzer işlem, silikotungstik asit ve silika üzerinde aynı metal katalizörü kullanır:

C 2 H 4 + O 2 → CH 3 CO 2 H

Etilenin yerel fiyatına bağlı olarak, daha küçük tesisler için (100-250 kt/a) metanol karbonilasyonu ile rekabet edebileceği düşünülmektedir. Yaklaşım, etilen ve etanın asetik aside seçici oksidasyonu için yeni bir seçici fotokatalitik oksidasyon teknolojisinin kullanılmasına dayanacaktır. Geleneksel oksidasyon katalizörlerinin aksine, seçici oksidasyon işlemi, ortam sıcaklıklarında ve basıncında asetik asit üretmek için UV ışığını kullanacaktır.

oksidatif fermantasyon

İnsanlık tarihinin çoğu için, Acetobacter cinsinin asetik asit bakterileri , sirke formunda asetik asit üretmiştir . Yeterli oksijen verildiğinde, bu bakteriler çeşitli alkollü gıda maddelerinden sirke üretebilir. Yaygın olarak kullanılan yemler arasında elma şarabı , şarap ve fermente edilmiş tahıl , malt , pirinç veya patates püreleri bulunur. Bu bakteriler tarafından kolaylaştırılan genel kimyasal reaksiyon:

Cı- 2 , H 5 , OH + O 2 → CH 3 -COOH + H 2 O

Asetobacter ile aşılanmış ve sıcak, havadar bir yerde saklanan seyreltik bir alkol solüsyonu birkaç ay içinde sirke haline gelecektir. Endüstriyel sirke yapım yöntemleri , bakterilere oksijen tedarikini iyileştirerek bu süreci hızlandırır .

Fermantasyonla üretilen ilk sirke partileri muhtemelen şarap yapım sürecindeki hataları takip etti . Eğer zorunluluk çok yüksek bir sıcaklıkta fermente edilir, Asetobakter ezecektir maya doğal üzerinde meydana gelen üzüm . Mutfak, tıbbi ve sıhhi amaçlar için sirke talebi arttıkça, şarapçılar, üzümler olgunlaşmadan ve şaraba dönüştürülmeye hazır olmadan önce, sıcak yaz aylarında sirke üretmek için diğer organik malzemeleri kullanmayı çabucak öğrendiler. Bununla birlikte, bu yöntem yavaştı ve şarap üreticileri süreci anlamadığından her zaman başarılı değildi.

İlk modern ticari işlemlerden biri, ilk olarak 1823'te Almanya'da uygulanan "hızlı yöntem" veya "Alman yöntemi" idi. Bu işlemde, talaş veya odun kömürü ile dolu bir kulede fermantasyon gerçekleşir . Alkol içeren yem kulenin tepesine damlatılır ve alttan doğal veya cebri konveksiyonla taze hava sağlanır . Bu süreçteki iyileştirilmiş hava beslemesi, sirke hazırlama süresini aylardan haftalara indirdi.

Günümüzde sirkelerin çoğu , ilk olarak 1949'da Otto Hromatka ve Heinrich Ebner tarafından tanımlanan batık tank kültüründe yapılır . Bu yöntemde alkol, sürekli karıştırılan bir tankta sirkeye fermente edilir ve çözeltiden köpüren hava ile oksijen sağlanır. Bu yöntemin modern uygulamaları kullanılarak, kesikli işlemde sadece 24 saatte, hatta 60 saatlik beslemeli kesikli işlemde %20 oranında asetik asitli sirke hazırlanabilmektedir.

anaerobik fermantasyon

Clostridium veya Acetobacterium cinsinin üyeleri de dahil olmak üzere anaerobik bakteri türleri, bir ara ürün olarak etanol oluşturmadan şekerleri doğrudan asetik aside dönüştürebilir. Bu bakteriler tarafından yürütülen genel kimyasal reaksiyon şu şekilde temsil edilebilir:

Cı 6 H 12 O 6 → CH3 3 COOH

Bu asetojenik bakteriler, metanol, karbon monoksit veya bir karbon dioksit ve hidrojen karışımı dahil olmak üzere tek karbonlu bileşiklerden asetik asit üretir :

2 CO 2 + 4 H 2 → CH 3 COOH + 2 H 2 O

Clostridium'un şekerleri doğrudan metabolize etme veya daha az maliyetli girdilerden asetik asit üretme yeteneği, bu bakterilerin Asetobakter gibi etanol oksitleyicilerden daha verimli asetik asit üretebileceğini düşündürmektedir . Bununla birlikte, Clostridium bakterileri Asetobacter'den daha az aside toleranslıdır . Asitlere en toleranslı Clostridium türleri bile sirkeyi yalnızca yüzde birkaç konsantrasyonda üretebilirken, %20'ye kadar konsantrasyonlarda sirke üretebilen Acetobacter türlerine kıyasla . Şu anda, Clostridium kullanmak ve konsantre etmek yerine Acetobacter kullanarak sirke üretmek daha uygun maliyetli olmaya devam ediyor . Sonuç olarak, asetojenik bakteriler 1940'tan beri bilinmesine rağmen, endüstriyel kullanımları birkaç niş uygulama ile sınırlıdır.

kullanır

Asetik asit, kimyasal bileşiklerin üretimi için kimyasal bir reaktiftir . Asetik asidin en büyük tek kullanımı vinil asetat monomer üretimindedir, bunu asetik anhidrit ve ester üretimi yakından takip eder. Sirkede kullanılan asetik asit hacmi nispeten küçüktür.

vinil asetat monomeri

Asetik asidin birincil kullanımı, vinil asetat monomerinin (VAM) üretimidir . 2008 yılında, bu uygulamanın dünyadaki asetik asit üretiminin üçte birini tükettiği tahmin ediliyordu. Reaksiyon , gaz fazında yürütülen bir paladyum katalizörü üzerinde oksijenli etilen ve asetik asitten oluşur .

2 H 3 C−COOH + 2 C 2 H 4 + O 2 → 2 H 3 C−CO−O−CH=CH 2 + 2 H 2 O

Vinil asetat için polimerize edilebilir , polivinil asetat ya da diğer polimerler bileşenleridir, boyalar ve yapıştırıcılar .

ester üretimi

Asetik asidin başlıca esterleri , mürekkepler , boyalar ve kaplamalar için çözücü olarak yaygın olarak kullanılır . Esterler, etil asetat , n - bütil asetat , izobütil asetat ve propil asetatı içerir . Tipik olarak asetik asit ve ilgili alkolden katalize reaksiyonla üretilirler :

H 3 C-COOH + HO-R → lH 3 C-CO-O-R + H 2 , R = genel bir alkil grubu

Örneğin. :- C2H5COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O. Veya etanol ve etanoik asit , etil etanoat + su verir .

Bununla birlikte, çoğu asetat esteri , Tishchenko reaksiyonu kullanılarak asetaldehitten üretilir . Ek olarak, eter asetatlar nitroselüloz , akrilik vernikler , vernik sökücüler ve ahşap lekeleri için çözücü olarak kullanılır . İlk olarak, etilen oksit veya propilen oksitten alkol ile glikol monoeterleri üretilir , daha sonra asetik asit ile esterleştirilir. Üç ana ürün, etilen glikol monoetil eter asetat (EEA), etilen glikol monobütil eter asetat (EBA) ve propilen glikol monometil eter asetattır (PMA, yarı iletken üretim süreçlerinde daha yaygın olarak PGMEA olarak bilinir, burada dirençli bir çözücü olarak kullanılır). ). Bu uygulama, dünya çapındaki asetik asidin yaklaşık %15 ila %20'sini tüketir. Eter asetatların, örneğin EEA'nın insan üremesine zararlı olduğu gösterilmiştir.

Asetik anhidrit

İki molekül asetik asitin yoğunlaşmasının ürünü asetik anhidrittir . Dünya çapında asetik anhidrit üretimi önemli bir uygulamadır ve küresel asetik asit üretiminin yaklaşık %25 ila %30'unu kullanır. Ana işlem, 700-750 °C'de keten vermek üzere asetik asidin dehidrasyonunu içerir . Keten daha sonra anhidriti elde etmek için asetik asit ile reaksiyona girer:

CH 3 CO 2 H → CH 2 = C = O + H 2 O
CH 3 CO 2 H = CH 2 = C = O → (CH 3 CO) 2 O

Asetik anhidrit bir asetilasyon maddesidir. Bu nedenle, başlıca uygulaması, fotoğraf filmi için de kullanılan sentetik bir tekstil olan selüloz asetat içindir . Asetik anhidrit ayrıca eroin ve diğer bileşiklerin üretimi için bir reaktiftir .

çözücü olarak kullanın

Buzlu asetik asit, yukarıda belirtildiği gibi mükemmel bir polar protik çözücüdür . Organik bileşikleri saflaştırmak için yeniden kristalleştirme için bir çözücü olarak sıklıkla kullanılır . Asetik asit, polietilen tereftalat (PET) için hammadde olan tereftalik asit (TPA) üretiminde çözücü olarak kullanılır . 2006 yılında TPA üretiminde yaklaşık %20 oranında asetik asit kullanılmıştır.

Asetik asit genellikle Friedel-Crafts alkilasyonu gibi karbokatyonları içeren reaksiyonlar için bir çözücü olarak kullanılır . Örneğin, sentetik ticari üretiminde tek aşamalı kafur bir kapsar Wagner-Meerwein yeniden düzenlemesinin bir camphene için izobornil asetat ; burada asetik asit , yeniden düzenlenmiş karbokasyonu yakalamak için hem bir çözücü hem de bir nükleofil görevi görür .

Buzul asetik asit, organik amidler gibi zayıf alkali maddelerin tahmini için analitik kimyada kullanılır. Buzlu asetik asit sudan çok daha zayıf bir bazdır , dolayısıyla amid bu ortamda kuvvetli bir baz gibi davranır. Daha sonra perklorik asit gibi çok güçlü bir asidin buzlu asetik asit içindeki bir çözeltisi kullanılarak titre edilebilir .

tıbbi kullanım

Ana madde: Asetik asit (tıbbi kullanım)

Bir tümöre asetik asit enjeksiyonu 1800'lerden beri kanseri tedavi etmek için kullanılmıştır.

Asetik asit, gelişmekte olan dünyada birçok alanda rahim ağzı kanseri taramasının bir parçası olarak kullanılmaktadır . Asit servikse uygulanır ve yaklaşık bir dakika sonra beyaz bir alan belirirse test pozitiftir.

Asetik asit, streptokoklara, stafilokoklara, psödomonaslara, enterokoklara ve diğerlerine karşı geniş bir aktivite spektrumuyla %1'lik bir çözelti olarak kullanıldığında etkili bir antiseptiktir. Tipik antibiyotiklere dirençli psödomonas suşlarının neden olduğu cilt enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılabilir.

İyontoforezde seyreltilmiş asetik asit kullanılırken, rotator manşet hastalığı için bu tedaviyi destekleyen yüksek kalitede kanıt yoktur.

Otitis eksterna tedavisi olarak , bir sağlık sisteminde ihtiyaç duyulan en güvenli ve en etkili ilaçlar olan Dünya Sağlık Örgütü'nün Temel İlaçlar Listesi'nde yer almaktadır .

Gıdalar

Ana madde: Sirke

Asetik asit 100 g'da 349 kcal'dir. Sirke tipik olarak kütlece en az %4 asetik asittir. Asetik asit içeriğiyle ilgili yasal sınırlar, yargı yetkisine göre değişir. Sirke bir şekilde doğrudan kullanılır çeşni ve içinde dekapaj sebze ve diğer gıdaların. Sofra sirkesi daha fazla seyreltilme eğilimindeyken (%4 ila %8 asetik asit), ticari gıda dekapajında ​​daha konsantre çözeltiler kullanılır. Sirke olarak dünya çapında kullanılan asetik asit oranı ticari kullanımlar kadar büyük değildir, ancak açık ara en eski ve en iyi bilinen uygulamadır.

Reaksiyonlar

Organik Kimya

(i) LiAlH 4 , eter
Sağa tepki oku
(ii) H
3Ö+
Asetik asidin iki tipik organik reaksiyonu

Asetik asit , bir karboksilik asidin tipik kimyasal reaksiyonlarına girer . Standart bir baz ile muamele edildiğinde metal asetat ve suya dönüşür . Güçlü baz (örneğin, organolityum reaktifleri) ile, iki kere lich elde protonu giderilebilir 2 CO 2 Li. Asetik asidin indirgenmesi etanol verir. OH grubu, asetik asidin asetil klorüre dönüştürülmesiyle gösterildiği gibi, ana reaksiyon bölgesidir . Diğer ikame türevleri arasında asetik anhidrit ; bu anhidrit , iki asetik asit molekülünden su kaybıyla üretilir . Asetik asit esterleri de benzer şekilde Fischer esterleştirmesi yoluyla oluşturulabilir ve amidler oluşturulabilir. 440 °C'nin (824 °F) üzerinde ısıtıldığında, asetik asit, karbondioksit ve metan üretmek veya keten ve su üretmek için ayrışır :

CH 3 COOH → CH 4 + CO 2
CH 3 COOH → CH 2 CO + H 2 O

İnorganik bileşiklerle reaksiyonlar

Asetik asit hafif olan aşındırıcı için metaller de dahil olmak üzere demir , magnezyum ve çinko oluşturan, hidrojen gazı ve bunların tuzları olarak adlandırılan asetatlar :

Mg + 2 kullanıldığı CH 3 COOH → (CH 3 COO) 2 , Mg + H 2

Çünkü alüminyum bir oluşturan pasifleştirme ait aside dirençli bir film , alüminyum oksit , alüminyum tankları asetik asit taşımak için kullanılır. Metal asetatlar , popüler " kabartma tozu + sirke" reaksiyonunda olduğu gibi asetik asit ve uygun bir bazdan da hazırlanabilir :

NaHCO 3 + CH 3 COOH → NaCH 3 COO + CO 2 + H 2 O

Asetik asit tuzları için bir renk reaksiyonu , asitleştirmeden sonra kaybolan koyu kırmızı bir renkle sonuçlanan demir(III) klorür çözeltisidir. Daha hassas bir test, mavi bir çözelti vermek için iyot ve amonyak ile lantanum nitratı kullanır. Asetatlar, arsenik trioksit ile ısıtıldığında , kötü kokulu buharlarıyla tespit edilebilen kakodil oksit oluşturur .

Diğer türevler

Asetik asitten organik veya inorganik tuzlar üretilir. Bazı ticari açıdan önemli türevler:

Halojenli asetik asitler, asetik asitten üretilir. Bazı ticari açıdan önemli türevler:

Bu diğer uygulamalarda kullanılan asetik asit miktarları birlikte dünya çapındaki asetik asit kullanımının %5-10'unu oluşturmaktadır.

Tarih

Sirke , uygarlığın erken dönemlerinde bira ve şarabın havaya maruz kalmasının doğal sonucu olarak biliniyordu , çünkü asetik asit üreten bakteriler tüm dünyada mevcuttu. Asetik asit kullanımı simyasının 3. yy, içine uzanan Yunan filozof Theophrastus'un sirke üretmek için metallere nasıl hareket tarif edilen pigmentler de dahil olmak üzere bu alanda yararlı olan, beyaz bir kurşun ( kurşun karbonat ) ve bakır küfü , yeşil bir karışım , bakır da dahil olmak üzere tuzları , bakır (II) asetat . Eski Romalılar , sapa adı verilen çok tatlı bir şurup üretmek için ekşi şarabı kaynattı . Kurşun çömleklerde üretilen Sapa , Roma aristokrasisi arasında kurşun zehirlenmesine katkıda bulunan, kurşun şekeri veya Satürn şekeri olarak da adlandırılan tatlı bir madde olan kurşun asetat açısından zengindi .

16. yüzyıl olarak Alman simyagerin Andreas Libavius üretimini tarif edilen aseton dan kuru damıtma kurşun asetatın, bir ketonik dekarboksilasyon . Sirkede suyun bulunması asetik asidin özellikleri üzerinde o kadar derin bir etkiye sahiptir ki, yüzyıllar boyunca kimyagerler buzlu asetik asit ile sirkede bulunan asidin iki farklı madde olduğuna inanmışlardır. Fransız kimyager Pierre Adet , bunların aynı olduğunu kanıtladı.

kristalize asetik asitten oluşan cam beher
Kristalize asetik asit.

1845'te Alman kimyager Hermann Kolbe ilk kez inorganik bileşiklerden asetik asit sentezledi . Bu reaksiyon dizisi oluşuyordu klorlama ve karbon disülfid ile karbon tetraklorid , ardından piroliz için tetrakloroetilen ve sulu klorlama trikloroasetik asit ve ile yapılan elektrolitik indirgeme , asetik asit.

1910'a gelindiğinde, buzlu asetik asidin çoğu , odunun damıtılmasının bir ürünü olan pirolignöz likörden elde edildi . Asetik asit, kireç sütü ile işlenerek izole edildi ve elde edilen kalsiyum asetat , daha sonra asetik asidi geri kazanmak için sülfürik asit ile asitleştirildi . O zamanlar Almanya , yaklaşık %30'u indigo boya üretimi için kullanılan 10.000 ton buzlu asetik asit üretiyordu .

Hem için metanol ve karbon monoksit meta hammaddedir, metanol karbonilasyon uzun asetik aside cazip ön olduğu ortaya çıktı. British Celanese'den Henri Dreyfus , 1925 gibi erken bir tarihte bir metanol karbonilasyon pilot tesisi geliştirdi. Ancak, gereken yüksek basınçlarda (200 atm veya daha fazla) aşındırıcı reaksiyon karışımını içerebilecek pratik malzemelerin eksikliği , bu yolların ticarileştirilmesini engelledi. Kobalt katalizörü kullanan ilk ticari metanol karbonilasyon işlemi, 1963 yılında Alman kimya şirketi BASF tarafından geliştirildi . 1968'de, çalışabilen rodyum bazlı bir katalizör ( cis −[Rh(CO) 2 I 2 ] - ) keşfedildi. neredeyse hiç yan ürün olmadan daha düşük basınçta verimli bir şekilde. ABD kimya şirketi Monsanto Company , 1970 yılında bu katalizörü kullanarak ilk tesisi kurdu ve rodyum katalizli metanol karbonilasyonu, asetik asit üretiminin baskın yöntemi haline geldi (bkz. Monsanto süreci ). 1990'ların sonlarında, kimya şirketi BP Chemicals , daha fazla verimlilik için iridyum tarafından desteklenen Cativa katalizörünü ([Ir(CO) 2 I 2 ] - ) ticarileştirdi . Bu iridyum katalize Cativa süreci olduğunu daha yeşil ve daha verimli ve büyük ölçüde çoğunlukla aynı üretim tesislerinde, Monsanto süreci üstlenilmekle.

yıldızlararası ortam

Yıldızlararası asetik asit, 1996 yılında , Hat Creek Radyo Gözlemevi'ndeki eski Berkeley-Illinois-Maryland Derneği dizisini ve Owens Valley Radyo Gözlemevi'nde bulunan eski Milimetre Dizisini kullanan David Mehringer liderliğindeki bir ekip tarafından keşfedildi . İlk olarak Yay B2 Kuzey moleküler bulutunda (Sgr B2 Büyük Molekül Heimat kaynağı olarak da bilinir ) tespit edildi. Asetik asit, yıldızlararası ortamda yalnızca radyo interferometreleri kullanılarak keşfedilen ilk molekül olma ayrıcalığına sahiptir ; Milimetre ve santimetre dalga boyu rejimlerinde yapılan önceki tüm ISM moleküler keşiflerinde, tespitlerden en azından kısmen tek çanaklı radyo teleskopları sorumluydu.

Sağlık etkileri ve güvenlik

Konsantre asetik asit cilt için aşındırıcıdır . Bu yanıklar veya kabarcıklar maruziyetten saatler sonra ortaya çıkmayabilir.

10 ppm'de asetik asit buharlarına uzun süreli inhalasyon maruziyeti (sekiz saat) göz, burun ve boğazda bir miktar tahrişe neden olabilir; 100 ppm'de belirgin akciğer tahrişi ve akciğerlerde, gözlerde ve ciltte olası hasara neden olabilir. 1.000 ppm'lik buhar konsantrasyonları gözlerde, burunda ve üst solunum yollarında belirgin tahrişe neden olur ve tolere edilemez. Bu tahminler, hayvan deneylerine ve endüstriyel maruziyete dayanıyordu.

İki veya daha fazla yıl boyunca havadaki ortalama 51 ppm (tahmini) asetik asit konsantrasyonuna maruz kalan 12 işçide, konjonktif tahriş, üst solunum yolu tahrişi ve hiperkeratotik dermatit semptomları ortaya çıktı. 50 ppm veya daha fazlasına maruz kalmak çoğu insan için dayanılmazdır ve gözlerde, burunda ve boğazda yoğun gözyaşı ve tahrişe, faringeal ödem ve kronik bronşit ile sonuçlanır. İklime alıştırılmamış insanlar, 25 ppm'nin üzerindeki konsantrasyonlarda aşırı göz ve burun tahrişi yaşarlar ve 10 ppm'nin altındaki konsantrasyonlarda konjonktivit bildirilmiştir. Yedi ila 12 yıl boyunca piklerde 80 ila 200 ppm konsantrasyonlara maruz kalan beş işçi üzerinde yapılan bir çalışmada, başlıca bulgular el derisinde kararma ve hiperkeratoz, konjonktivit (ancak kornea hasarı yok), bronşit ve farenjit ve erozyondu. maruz kalan dişlerin (kesici ve köpek dişleri).

Asetik asit çözeltilerinin tehlikeleri konsantrasyona bağlıdır. Aşağıdaki tablo , asetik asit çözeltilerinin AB sınıflandırmasını listeler :


Ağırlığa göre konsantrasyon		 molarite sınıflandırma R-İbareleri
%10-25 1,67-4,16 mol/L tahriş edici ( Xi ) R36/38
%25–90 4,16–14,99 mol/L Aşındırıcı ( C ) R34
>%90 >14.99 mol/L Aşındırıcı ( C ) Yanıcı ( F ) R10 , R35

Konsantre asetik asit, standart sıcaklık ve basınçta yalnızca güçlükle tutuşabilir, ancak 39 °C (102 °F) üzerindeki sıcaklıklarda yanıcı bir risk haline gelir ve daha yüksek sıcaklıklarda hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir ( patlama limitleri : 5.4–16). %).

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar