冰醋酸,也就是無水乙酸。它是一種羧酸物,屬于弱酸類,由烴基和羧基相連,其分子表達式為C2H4O2。但由于冰醋酸中的醋酸含量高,普通都在95%以上,其揮發酸所占比嚴重,故表現出較強的揮發性。冰醋酸是重要的化工原料,普遍應用于醫藥、有機化工、有機合成、合成纖維、高分子化工、農藥、制革、橡膠等行業。冰醋酸是有機酸中最重要的一種,在有機合成方面主要用于合成一氯乙酸,乙酸乙烯,氨基酸等.冰醋酸作為精細化工產品.在醫藥工業,食品工業等行業亦有著寬廣的市場.冰醋酸作為化學試劑也是常用的品種之一。
1.物理性質。冰醋酸是一種無色透明的液體,它屬于飽和一元酸,它的主要成分中是水,并且含有一定的乙醛、乙酸酐、甲酸等,在其中也含有一些其它的氧化物。其沸點在118℃,而熔點是16.6℃,并且其每一百克的溶解度為8。細致來講,其物理性質主要表往常下面的幾個方面:
(1)相對分子質量。冰醋酸有著自己的化學式,冰醋酸的分子量大約是60.05。具有著這樣的分子質量的冰醋酸,經過很多的實考證明其廢品是一種處于動態平衡狀態下的液體。而影響冰醋酸的物理性質的也就是兩個平衡。這兩個平衡分別是醋酸和二聚醋酸的動態平衡以及醋酸和醋酐的動態平衡。
(2)凝固點。普通來講,液體變為晶體的過程就是凝固,而凝固點則是指一個溫度,這個溫度所在液體會變成固體,當然凝固點因各種液體的性質而有所不同。在冰醋酸中,由于冰醋酸是一種水混合物,其凝固點與水有著密切的關系。常常在冰醋酸中參與一些水,就可以降低其凝固點。普遍來講,假設冰醋酸的水混合物并沒有參雜別的東西,那么冰醋酸的凝固點是16℃。
(3)飽和蒸汽壓和沸點。飽和蒸汽壓是液體或者固體在一定的溫度下,處于平衡的狀態的蒸汽所具有的壓力。而在冰醋酸的飽和蒸汽壓,發作在溫度為20℃,并且其蒸汽壓為1.5KPa。
(4)密度與溶解性。關于任何的一個物質的物理性質的講述都離不開對其密度的講述,對冰醋酸也是一樣。普通來講,在正常的狀態下,冰醋酸的密度應該為1049.55kg?cm-3。當然它的密度并不是原封不動的,而是會隨著溫度、質量分數的不同,也相應的發作一些變化。
而關于冰醋酸的溶解性則在常溫下,它可以溶于水以及一些郵寄溶液。例如,乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等。
2.化學性質。在工業消費中,更多的是應用冰醋酸的化學方面的性質。細致來講,冰醋酸的化學性質主要表往常下面的幾個方面:
(1)各種化學反響。冰醋酸作為一種微生物的代謝產物,其與各種化學物質都會發作反響。首先,其與醇類物質會發作酯化反響。
當然除了與醇類物質會發作化學反響,冰醋酸還會與不飽和烴發作化學反響,這個化學反響中可以生成醋酸酯。若在其反響的過程中參與一些貴金屬作為催化劑,那么反響的產物會成為不飽和酯。并且醋酸還可以跟一些金屬氧化物或者是碳酸鹽發作一些化學反響。
(2)酸堿性。醋酸是一種很典型的弱酸,其在常溫下很容易被解離,這個解離常數普通是4.76,冰醋酸的這個性質可以用來做一些水中的非常弱的堿的定量分析。當然在醋酸中放入一些很強的酸,依舊可以表現出那些強酸的酸性,也就是說這可以作為一些醋酸酯化反響的催化劑。
1.有氧發酵與無氧發酵。
在醋酸的制造中,很久以前人們就在探求,在人類的歷史中,最早的醋酸的制造是采用醋桿菌屬細菌。這種制造是在氧氣充足的情況下中止,所以也被稱為有氧發酵制造方法。普通而言,用此種方法制造醋酸,通常會采用一些原料,這些原料可以是蘋果酒、葡萄酒、混合谷物、麥芽以及馬鈴薯等。其細致制度的方程式為:
圖1為有氧發酵的反響方程式
這種制度的方式,制造過程比較簡單,就是將酒精溶液中放入醋桿菌屬細菌,并且堅持在通風的狀態下,經過幾個月的時間,則可以制造出醋。而普通在工業消費醋的過程中,為了讓消費的時間縮短,所以在消費的過程中會人工性的提供一些氧氣,從而使得制造過程加快。
而相關于上面的這種有氧發酵,還有一種醋酸的制造方法,即無氧發酵的制造方式。這種制造方式是應用一些比較厭氧的細菌來中止冰醋酸的直接轉換,其中間不需求任何的中間體。總體的化學反響式為:
圖2為無氧發酵的反響方程式
2.丁烷氧化法。
丁烷氧化法也是制造冰醋酸的一種方法,這種方法也成為直接氧化法。其在制造中主要采用丁烷作為原料,并且直接作用于空氣,從而制造出醋酸。其反響原理如下:
圖3為丁烷氧化法的反響方程式
3.乙烯直接氧化法。
這種制造工藝采用的是一步到位的直接把乙烯氧化成醋酸,不需求經過乙烯轉化為乙醛的步驟。普通來講,這種制造方法是在催化劑的作用下,將所需求的乙烯、催化劑、蒸汽以及氮氣等放到特地的反響容器中,堅持溫度在150到160攝氏度,然后中止的化學反響。其細致的反響式應該表述為:
圖4為乙烯直接氧化法的反響方程式
這種制造醋酸的方法具有很高的收益率,并且有著很高的選擇性,制造過程比較簡單,相對來說制造的副產品少,所以是一種清潔的消費方式,被普遍的運用到醋酸的消費之中。
4.應用廢棄的木材作原料消費冰醋酸
(1)木材干餾窯的砌筑
用耐火磚砌筑成同心圓的兩個半球形的圓室,內室為熄滅室,直徑2m;外室為干餾室,直徑3m;內室與外室的耐火磚壁的間距0.5m左右。在內室的頂部砌有煙道口(上接煙囪)及加煤口,并經過外室的磚壁露在外部空間。在外室的頂部砌筑有通氣口及加料口,通氣口經引出后呈傾斜的V字形延伸至空中左近,稱其為干餾管,應用耐酸的材料制得;在干餾管V形底部的終端安裝放料用閥門,下面接盛裝木焦油(木醋液)的耐酸容器。
(2)廢木材的干餾
從加煤口往內室中加滿煤炭,再從外室的加料口參與事前已鋸成約0.2m的廢木料于干餾室內,關閉好加料口。點燃煤層之后,就可將干餾管的出口翻開。隨著熄滅室內煤層的熄滅升溫,干餾室內的木材隔絕空氣受強熱而開端干餾,產生出大量的醋酸蒸汽時開啟干餾管出口,讓木材干餾所產生的氣體進入干餾管冷凝為木焦油,并使其集聚在管道底部終端,隨時開啟閥門放出木焦油。如此經過幾天的時間,待熄滅室內的煤炭燃盡成為煤渣,干餾室內的廢木材即成為優質的木炭。
(3)木焦油的堿化處置
將所搜集的木焦油(又名木醋液)在充分的攪拌下,緩緩地參與事前配制好的廓清的飽和石灰水溶液(應選用優質的生石灰來配制),立即生成醋酸鈣;當pH6.7~7.0時(可用精密pH試紙測定之),即為堿化處置的終點。隨后,緩緩地加熱搪瓷桶內的料液至液溫為65℃左右,并維持10~15min,恰當攪動,使木焦油中不與石灰水反響的甲醇、丙酮揮發干凈,從而得到純度較高的醋酸鈣溶液。
(4)酸化提取
將上述純真的醋酸鈣溶液中止過濾,再將濾液蒸干,即得到固體醋酸鈣(又名醋石)。將醋酸鈣置于耐酸搪瓷盆中,按其重量60%參與濃度為90%~92%的硫酸,攪拌均勻后,逐漸升溫至85~90℃生成硫酸鈣之后,將醋酸液體放入蒸餾釜中,并參與少量無水硫酸鈉作為脫水劑,控制溫度在118~120℃以上,提取出冰醋酸廢品。
5.其它制造方法。
重要有:低壓法、BPCat-iva法、AOPlus法以及低壓甲醇羰基法工等。
1.冰醋酸在食醋消費中的應用。
近年來,隨著經濟市場的不時競爭,廠家為了節約原料,降低本錢,相繼開發了一系列的食用冰醋酸,從而替代了食醋的主要制造原料大麥以及淀粉。細致來講,冰醋酸在食醋的消費中的應用如下:
(1)合理運用冰醋酸。在食用醋的消費中合理的運用冰醋酸能夠輔佐廠家降低食醋消費的本錢,并且增強其市場競爭力。
(2)加大冰醋酸的水解消費。冰醋酸由于具有沸點、熔點高的物理性質,所以其參與水就可以直接溶解成食醋,并且作為食醋具有穩定的質量。
(3)留意水解冰醋酸的質量問題。固然水解冰醋酸可以為廠家儉省消費本錢,增加其經濟效益,但是在中止水解食醋的過程中關于冰醋酸所占的比例也要控制在一個比較適度的范圍之內,不然的話有可能會影響食用醋的質量,減少其營養成分,從而給企業的經濟帶來一些損失。
2.冰醋酸在食用菌消費中的應用。
冰醋酸作為一種化學溶劑不只能夠用于食用醋的消費,還可以用于食用菌的消費。細致的應用應該包括下面的幾點:
(1)培育料的處置。在食用菌的培育料中,由于其存放的時間性,招致培育料中會滋生一些雜菌,并且難以消弭,從而影響食用菌的質量。
(2)開放式接種。關于食用菌的栽培,普通是發作在接種箱里面,但是由于各方面要素的影響,在接種箱內中止食用菌的栽培,其栽培的成活率卻很低。而用冰醋酸中止食用菌的栽培,則能夠進步其栽培的效率。
(3)空間消毒。冰醋酸作為一種化學溶劑,還可以用于空間消毒。在食用菌的栽培中經常會呈現一些滋生菌,這些滋生菌會構成很大的污染并且難以消弭。而在過程中假設能夠用0.5%的冰醋酸中止噴灑并且加熱熏蒸,則有助于細菌的減少,保證食用菌的栽培質量。
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