Уксусная кислота (CH3COOH) – это важное химическое соединение, которое можно получить из различных исходных веществ. Она обладает разнообразными химическими свойствами и находит широкое применение в различных отраслях. Понимание процессов получения и химических свойств уксусной кислоты позволяет эффективно использовать это соединение в промышленности и научных исследованиях.
Cодержание
Введение
Уксусная кислота (этановая кислота, химическая формула - C2H4O2 или CH3COOH) является слабой органической кислотой, принадлежащей к классу предельных карбоновых кислот. При стандартных условиях она представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом.
История
Уксус является продуктом брожения вина и известен человеку с древних времен. Первое упоминание о практическом применении уксусной кислоты относится к III веку до н.э., когда греческий учёный Теофраст описал действие уксуса на металлы и его использование для получения пигментов. В Древнем Риме готовили прокисшее вино в свинцовых горшках, что приводило к образованию свинцовых соединений, таких как ацетат свинца. В XIX-XX веках большая часть уксусной кислоты получалась путем перегонки древесины.
Получение уксусной кислоты
Уксусную кислоту можно получить несколькими способами. Один из способов - окисление ацетальдегида кислородом воздуха в присутствии катализатора, такого как ацетат марганца (II). В промышленности уксусную кислоту получают из метанола и оксида углерода (II) по реакции, при которой используются катализаторы, такие как соединения родия или иридия.
Также, уксусная кислота может быть получена при окислении н-бутана в присутствии кобальтового катализатора. Старые способы, такие как карбонилирование метанола на кобальтовых катализаторах или парциальное окисление бутана или этилена, были вытеснены как менее конкурентоспособные.
Биохимическое производство уксусной кислоты также возможно через уксуснокислое брожение, при котором этанол окисляется до уксусной кислоты с использованием ферментов уксуснокислых бактерий или грибков.
См. также
Химические свойства уксусной кислоты
Уксусная кислота диссоциирует на ион ацетата (CH3COO-) и ион водорода (H+). Она проявляет кислотные свойства и реагирует с активными металлами, образуя ацетаты.
Уксусная кислота также проявляет реакции по альфа-углеродному атому, где водородные атомы у альфа-углерода более подвижны и могут быть замещены атомами галогена.
Применение уксусной кислоты
Уксусная кислота находит широкое применение в различных отраслях. Она используется в пищевой промышленности для приготовления пищевых продуктов, консервирования и регулирования pH. Также, уксусная кислота используется в бытовой кулинарии, для избавления от накипи и в производстве лекарственных и душистых веществ.
В лаборатории уксусная кислота применяется в окислительных реакциях органических сульфидов и пара-ксилола.
Заключение
Уксусная кислота (CH3COOH) - это важное химическое соединение, которое можно получить из различных исходных веществ. Она обладает разнообразными химическими свойствами и находит широкое применение в различных отраслях. Понимание процессов получения и химических свойств уксусной кислоты позволяет эффективно использовать это соединение в промышленности и научных исследованиях.
См. также
Что нам скажет Википедия?
Уксусная кислота (этановая кислота, химическая формула - C2H4O2 или CH3COOH) - слабая органическая кислота, относящаяся к классу предельных карбоновых кислот. При стандартных условиях уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом.
Соли и сложные эфиры уксусной кислоты называются ацетатами.
В процессе промышленного синтеза уксусной кислоты, важным способом является каталитическое карбонилирование метанола монооксидом углерода, которое происходит по формальному уравнению:
Реакция карбонилирования метанола была открыта учеными фирмы BASF в 1913 году. Этот метод использует йодид кобальта в качестве катализатора и монооксид углерода. В результате реакции получается уксусная кислота с выходом около 90% по метанолу и 70% по СО.
Уксусная кислота также может быть получена в биохимическом процессе, известном как уксуснокислое брожение, при окислении этанола с помощью фермента алкогольдегидрогеназы. Этот процесс осуществляется в организмах живых существ, включая человека, в процессе обмена углеводов.
Уксусная кислота находит широкое применение в пищевой промышленности, бытовой кулинарии, консервировании и для избавления от накипи. Она также используется в производстве лекарственных и душистых веществ, растворителей, ацетилцеллюлозы и в крашении. В лабораторных условиях, уксусная кислота применяется в окислении органических сульфидов и пара-ксилола.
Несмотря на свои полезные свойства, безводная уксусная кислота является едким веществом, а ее пары могут вызывать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей. Поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с этой кислотой.
