חומצה אצטית: ידע בתעשייה עומק
1. מבוא
חומצה אצטית, עם הנוסחה הכימית \ (CH _3 COOH \), היא תרכובת אורגנית נוזלית חסרת צבע. זה ידוע גם בשם חומצה אתנואית. יש לו ריח חריף אופייני וטעם חמוץ. חומצה אצטית היא אבן בניין חשובה בתעשייה הכימית ויש לה מגוון רחב של יישומים במגזרים שונים.
2. מאפיינים
2.1 תכונות פיזיקליות
הוֹפָעָה: נוזל ברור וחסר צבע.
רֵיחַ: חומץ חזק וחריף - כמו ריח.
נקודת התכה: 16.6 מעלות (61.9 מעלות ו '). בטמפרטורות שמתחתיה, חומצה אצטית קופאת למוצק, המכונה לעתים קרובות "חומצה אצטית קרחונית" בגלל המראה שלה כמו הקרח.
נקודת רתיחה: 118.1 תואר (244.6 מעלות ו ').
מְסִיסוּת: לא ניתן לניתוח עם מים, אתנול, אתר, וממסים אורגניים רבים אחרים.
2.2 תכונות כימיות
חוּמצִיוּת: חומצה אצטית היא חומצה חלשה. בפתרונות מימיים, הוא מתנתק באופן חלקי לשחרור יוני מימן (\ (h^+\)) על פי המשוואה \ (ch _3 coOH \ ginkleftharpoons ch _3 coo^{3}} h^+\). זה יכול להגיב עם בסיסים ליצירת מלחים, למשל, עם נתרן הידרוקסיד (\ (naoh \)) לייצור נתרן אצטט (\ (ch _3 coona \)) ומים (\ (h} {}} o} o}) H _2 o \).
אסתר: זה מגיב בקלות עם אלכוהולים בנוכחות זרז חומצה (כמו חומצה גופרתית) ליצירת אסטרנים. לדוגמה, כאשר חומצה אצטית מגיבה עם אתנול, אתיל אצטט (\ (ch _3 cooc _2 h _5 \)) ומים מיוצרים: \ (ch {{3} coOH + C {}}}} {} gink}}}}}}} {intopth}} {untefo, Ch _3 cooc _2 h _5 + h _2 o \). תגובה זו הפיכה.
חִמצוּן: ניתן לחמצן עוד חומצה אצטית. בתנאים מסוימים ניתן לחמצן אותו לפחמן דו חמצני (\ (co _2 \)) ולמים.
3. יישומים
3.1 תעשיית המזון
חומר משמר אוכל: חומצה אצטית, בצורה של חומץ (שהוא בדרך כלל 4 - 8% חומצה אצטית לפי נפח), משמשת באופן נרחב כחומר משמר מזון. זה מעכב את צמיחתם של חיידקים, שמרים ותבניות, ובכך מרחיב את המדף - חיי של מוצרי מזון רבים כמו חמוצים, רטבים ותבלינים.
סוכן טעם: הוא משמש לשיפור טעם האוכל. הטעם החמוץ של חומצה אצטית מספק טעם אופייני במוצרים כמו תחבושות סלט, ויניגרים המשמשים בבישול וכמה סוגים של סוכריות.
3.2 תעשייה כימית
ייצור אצטטים: חומצה אצטית משמשת לייצור אצטטים שונים, כמו נתרן אצטט, אשלגן אצטט וסידן אצטט. לאצטטטים אלה יש יישומים בענפים כמו תרופות, טקסטיל וטיפול במים. לדוגמה, נתרן אצטט משמש בכריות חימום מכיוון שהוא יכול לשחרר חום כאשר מתגבשים.
ייצור אסטר: כאמור, חומצה אצטית היא קריטית לייצור אסטרים. אתיל אצטט, אחד האסטרים הנפוצים ביותר המיוצרים מחומצה אצטית, נמצא בשימוש נרחב כממס בתעשיות הצבע, הציפוי והדבק. הוא משמש גם בייצור עור מלאכותי וכסוכן טעם בתעשיית המזון.
ייצור ויניל אצטט מונומר (VAM): חומצה אצטית היא חומר גלם מפתח בייצור מונומר ויניל אצטט. VAM משמש לייצור פולימרים של פוליוויניל אצטט (PVAC), המשמשים בדבקים, צבעים וציפויים. דבקים מבוססי PVAC משמשים בדרך כלל בענפי עבודות העץ והאריזה.
3.3 תעשיית התרופות
סינתזת סמים: חומצה אצטית משמשת כממס ומגיב בסינתזה של תרופות תרופות רבות. היא משתתפת בתגובות כימיות שונות במהלך תהליך הייצור של תרופות כמו אספירין (חומצה אצטילסליצילית). אספירין מסונתז על ידי תגובה של חומצה סליצילית עם אנהידריד אצטי, הנגזר מחומצה אצטית.
התאמת pH: בניסוחים תרופתיים, חומצה אצטית או מלחיו (אצטטים) משמשים להתאמת ה- pH של הפתרונות. שמירה על ה- pH הנכון היא קריטית ליציבות ויעילותן של תרופות רבות, במיוחד בניסוחים נוזליים.
3.4 ענף טקסטיל
צביעה והדפסה: חומצה אצטית משמשת בתעשיית הטקסטיל כדי להתאים את ה- pH במהלך תהליך הצביעה. זה עוזר בספיגה נכונה של צבעים על הבד, וכתוצאה מכך צבעי צבע טובים יותר וצבעים תוססים יותר. בצביעת משי, חומצה אצטית משמשת לרוב לשיפור האינטראקציה בין הבד.
4. מצב שוק
4.1 ייצור וצריכה גלובלית
שוק החומצות האצטיות הגלובליות גדול וממשיך לצמוח. אסיה, ובמיוחד סין, היא היצרנית והצרכן הגדולה ביותר של חומצה אצטית. יכולת הייצור של חומצות אצטיות של סין מתרחבת בשנים האחרונות בגלל צמיחת תעשיות במורד הזרם כמו ייצור מונומר ויניל אצטט ופוליאסטר.
צפון אמריקה ואירופה הם גם יצרנים וצרכנים משמעותיים. הצמיחה של שוק החומצות האצטיות מונעת על ידי הביקוש ההולך וגובר מתעשיות השימוש בקצה שונות, ובמיוחד תעשיות הבנייה, הרכב והאריזה, הנשענות על מוצרים העשויים מכימיקלים נגזרים אצטיים כמו ציפויים, דבקים ופלסטיק.
4.2 מגמות שוק
הגברת הביקוש לחומצה אצטית גבוהה טוהר: ככל שתעשיות התרופות והאלקטרוניקה גדלות, יש ביקוש גובר לחומצה אצטית גבוהה. תעשיות אלה דורשות חומצה אצטית עם רמות נמוכות במיוחד של זיהומים כדי להבטיח את איכות המוצרים שלהם. לדוגמה, בתעשיית המוליכים למחצה, חומצה אצטית גבוהה טוהר משמשת לתהליכי ניקוי ותחריט.
שיטות ייצור בר -קיימא: יש מגמה הולכת וגוברת לפיתוח שיטות ייצור בר -קיימא יותר לחומצה אצטית. זה כולל שימוש במזון מבוסס ביו בתהליך הייצור. לדוגמה, חברות מסוימות בוחנות את השימוש במתנול או אתנול הנגזר ביומסה לייצור חומצה אצטית, מה שיכול להפחית את טביעת הרגל הפחמית של תהליך הייצור.
5. אחסון והובלה
5.1 אחסון
חומרים: חומצה אצטית מאוחסנת בדרך כלל במיכלי פלדה אל חלד, מכיוון שהיא עמידה בפני קורוזיה על ידי חומצה אצטית. עבור חומצה אצטית גבוהה, טוהר, מיוחד -אל חלד - פלדה או זכוכית - ניתן להשתמש במכלים מרופדים למניעת זיהום.
תנאים: יש לאחסן אותו באזור קריר, היטב - מאוורר הרחק ממקורות הצתה וחום. מכיוון שלחומצה אצטית נקודת התכה נמוכה יחסית (16.6 מעלות), באקלים קר, יתכן שיהיה צורך לחמם או לבודד מיכלי אחסון כדי למנוע התמצקות.
5.2 תחבורה
מצבים: ניתן להעביר חומצה אצטית באמצעים שונים, כולל משאיות, רכבות וספינות. כאשר הוא מועבר בכמויות גדולות, הוא מועבר לרוב במשאיות מיכלים מתמחות או במכוניות מיכלי רכבת העשויות מפלדת אל חלד. למשלוחים בינלאומיים הוא מועבר במכליות אל חלד - פלדה או אוקיינוס מצופה.
אמצעי בטיחות: בשל אופיו המאכל והדליק, ננקטים אמצעי בטיחות קפדניים במהלך התחבורה. מכולות התחבורה נועדו להיות דליפות - הוכחה, ותוויות אזהרה מתאימות מודבקות. במהלך העמסה ופריקה, קיימים נהלים למניעת שפכים ולהבטיח העברה בטוחה של חומצה אצטית.
6. שיקולי בטיחות
קורוזיביות: חומצה אצטית היא חומר מאכל. זה יכול לגרום לכוויות חמורות לעור, לעיניים ולדרכי הנשימה. יש ללבוש ציוד מגן כמו כימיקלים - כפפות עמידות, משקפיים והגנה על הנשימה בעת טיפול בחומצה אצטית.
דְלִיקוּת: זה דליק, עם נקודת פלאש של כ- 39 מעלות (102 מעלות F). יש לנקוט אמצעי זהירות כדי להימנע מקורות הצתה באזורים בהם מאוחסנים או משתמשים בחומצה אצטית. במקרה של שריפה הכוללת חומצה אצטית, יש להשתמש בקצף עמיד כמו חומרי כיבוי מתאימים כמו פחמן דו חמצני, כימיקלים יבשים או אלכוהול.
רַעֲלָנוּת: שאיפה או בליעה של חומצה אצטית עלולים לגרום נזק לגוף. חשיפה ממושכת לריכוזים גבוהים של אדי חומצה אצטית עלולה לעצבן את מערכת הנשימה, ובליעה עלולה לגרום נזק לדרכי העיכול. אוורור נאות ונהלי טיפול מתאימים חיוניים כדי למזער את הסיכון לחשיפה.
