استیک اسید چیست؟
استیک اسید (Acetic acid)، یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی CH3COOH است. یک نماد رایج برای اسید استیک AcOH است. از نظر شکل ظاهری به صورت مایع بی رنگ می باشد و با نام های دیگری نظیر اتانوئیک اسید ، اسید متان کربوکسیلیک و گاهی اسید استیک یخچالی (استیک اسید فاقد آب) نیز شناخته می شود. اسید استیک دارای طعم ترش مشخص و بوی تندی است. این حلال پروتیک آب دوست (قطبی)، مشابه اتانول و آب است. استیک اسید (Acetic acid) با قدرت استاتیک نسبی متوسطی که دارد، توانایی حل کردن ترکیبات قطبی و غیر قطبی را داراست. خاصیت حلالیت و قابلیت اختلاط اسید استیک، آن را به عنوان یک حلال در تولید دی متیل ترفتالات، به یک ماده شیمیایی صنعتی مفید تبدیل می کند.
این اسید کربوکسیلیک ساده، به عنوان یک اسید ضعیف طبقه بندی می شود، زیرا فقط تا حدی از محلول استخراج می شود، اما اسید استیک غلیظ خورنده است و می تواند به پوست حمله کند. این اسید ضعیف، فقط در صورت واکنش با یک پایه قوی، دچار تجزیه کامل می شود.
به نمک، استر یا استیل اسید استیک، استات گفته می شود. از نظر صنعتی، اسیتک اسید در تهیه استات های فلزی استفاده می شود، که در برخی از فرآیندهای چاپ کاربرد دارد. این ترکیب آلی دارای خواص ضد باکتری است و ممکن است در حل شدن لیپیدها و تجمع اسیدهای چرب بر روی غشای سلول نقش داشته باشد. بنابراین از این محصول در تولید ضد عفونی کننده ها استفاده می شود.
تاریخچه استیک اسید
گذشتگان در قرن باستان به هنگام تهیه شراب طی فرآیند تخمیر به وجود سرکه پی برده بودند. در سال 1845 شیمی دان آلمانی هرمان کولبه برای اولین بار اسید استیک را از ترکیبات غیر آلی سنتز کرد. تا سال 1910، بیشترین اسید استیک یخچالی از مشروبات الکلی پیرولاینس، محصول تقطیر چوب، به دست آمد.
حلالیت استیک اسید
CH3COOH در حالت مایع، یک آب دوست است یعنی به راحتی در آب حل می شود و همچنین یک حلال پروتیک قطبی است. از این طریق مخلوطی از اسید استیک و آب شبیه مخلوطی از اتانول و آب است. اسید استیک همچنین با هگزان، کلروفرم و چندین روغن، مخلوط قابل اختلاطی ایجاد می کند. با این حال، با آلکان های با زنجیره بلند (مانند اوکتان) مخلوط نمی شود. توانایی تشکیل مخلوط قابل اختلاط با هر دو ترکیب قطبی و غیر قطبی، آن را به یک حلال صنعتی بسیار مهم تبدیل می کند.
ساختار استیک اسید
ساختار استیک اسید مانند ساختار کلی کربوکسیلیک اسید ها می باشد، در واقع از یک گروه متیل متصل به یک گروه کربوکسیل تشکیل شده است. در اسید استیک جامد، مولکول ها زنجیره هایی را تشکیل می دهند و مولکول های جداگانه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شوند.
کاربردهای استیک اسید
از جمله کاربردهای اسید استیک به موارد زیر اشاره می شود:
تولید مونومر وینیل استات
تولید سرکه خانگی
در تولید نفت
به عنوان پیش ماده پلی استیل و استات سلولزی
برای تبلور مجدد برای خالص سازی ترکیبات آلی
تولید نمک های آلی یا غیر آلی
معرف شیمیایی مهم برای تولید ترکیبات شیمیایی
تولید استات سلولز برای فیلم عکاسی
به دلیل خاصیت ضد باکتریایی برای تولید ضد عفونی کننده
استات پلی وینیل برای چسب چوب
اسید استیک در رنگرزی مصرف می شود.
تولید الیاف مصنوعی و پارچه ها
تولید لاستیک
در کشاورزی به عنوان علف کش و از بین برنده علف های هرز
در تولید مواد رسوب زدایی
در آماده سازی صنعتی دی متیل ترفتالات (DMT)
درعلم پزشکی برای درمان سرطان با تزریق مستقیم آن به تومور
در متابولیسم کربوهیدرات ها و چربی ها نقش بسزایی دارد.
در صنایع غذایی، به عنوان تنظیم کننده اسیدیته و چاشنی با کد افزودنی غذایی E260 کاربرد دارد.
کاربردهای اسید استیک:
1- تولید ترکیبات شیمیایی:
اتانوئیک اسید به عنوان یک معرف شیمیایی برای تولید تعدادی ترکیب شیمیایی استفاده می شود. این است که عمدتا در تولید وینیل استات مونومر، آنیدرید استیک و استر استفاده می شود.
2- خالص سازی ترکیبات آلی
برای خالص سازی ترکیبات آلی، اسید استیک به عنوان یک حلال برای کریستال شدن استفاده می شود.
3-استفاده از پزشکی
اسید استیک می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده در برابر pseudomonas، استافیلوکوک، انتروکوک، استرپتوکوک و دیگران استفاده شود. همچنین در غربالگری سرطان رحم استفاده می شود. سازمان بهداشت جهانی اسید استیک را در فهرست داروهای ضروری خود فهرست کرده است. همچنین برای درمان عفونت گوش خارجی مانند رشد قارچ و باکتری استفاده می شود
4- بعنوان افزودنی مواد غذایی
از این ماده در سرکه استفاده میشود که بعنوان یک مکمل در ترشی و سبزیجات خام و سایر مواد غذایی مورد استفاده قرار میگیرد.
5-تولید جوهر و رنگ
این اسید برای تولید جوهر و رنگ استفاده می شود.
6- صنعت عطر
اسید استیک در ساخت عطر نیز استفاده می شود
.
7- کنترل رشد باکتریها :
محصول فوق برای کنترل رشد باکتریها در صنایع غذایی و پزشکی استفاده می شود
8– تولید استات ها :
این ماده می تواند به عنوان ماده اولیه در تولید استات هایی نظیر استات آهن، نقره، مس ، سدیم و…مورد استفاده قرار گیرد
توجه
این ماده در یک مقیاس صنعتی با اکسیداسیون استالدهید در معرض هوا، با اکسیداسیون اتانول (اتیل الکل) و اکسیداسیون بوتان و بوتن تهیه تولید می شود.
این اسید یک معرف شیمیایی برای تولید ترکیبات شیمیایی دیگر است. اولین و بیشترین کاربرد این اسید برای تولید وینیل استات مونومر (VAM) است. در سال ۲۰۱۸ تخمین زده شد که این برنامه یک سوم از تولید اسید استیک در جهان را مصرف کند.
استرهای اصلی این اسید معمولاً به عنوان حلال برای جوهرها، رنگها و روکشها استفاده می شوند. این استرها شامل اتیل استات، n-بوتیل استات، ایزوبوتیل استات و پروپیل استات می باشد. آنها معمولاً با واکنش کاتالیز شده از اسید استیک و الکل مربوطه تولید می شوند.
در صنایع غذایی، این ماده بیشترین کاربرد را در تولید ترشی و در چاشنی هایی مانند سس مایونز، خردل و کچاپ دارد. علاوه بر این، سرکه می تواند با مواد قلیایی مانند جوش شیرین واکنش نشان دهد و هنگامی که این اتفاق می افتد گاز تولید می کند که به پف کردن بیشتر محصولات پختنی کمک می کند.
خطرات و عوارض
از نظر شیمیایی، این ماده به عنوان یک اسید ضعیف طبقه بندی می شود. اما تماس محلول غلیظ آن با پوست می تواند خورنده باشد. همچنین می تواند باعث آسیب دائمی چشم ها و تحریک غشاهای مخاطی شود.
دستکش مخصوص ساخته شده از لاستیک نیتریل هنگام کار با اسید استیک غلیظ ضروری است، زیرا دستکش لاتکس مفید نیست.
شکل غلیظ این اسید برای پوست خورنده است و سوختگی یا تاول ممکن است تا ساعاتی بعد از مواجهه ظاهر نشود.
قرار گرفتن در معرض استنشاق طولانی مدت (هشت ساعت) بخارات این اسید در ۱۰ ppm باعث تحریک چشم، بینی و گلو می شود. این ماده در غلظت ppm 100 باعث تحریک ریه و آسیب های احتمالی به ریه ها، چشم ها و پوست می شود.
غلظت بخارات آن در غلظت ppm 1000 باعث تحریک چشم و دستگاه تنفسی فوقانی شده و قابل تحمل نیست.
در حالی که سرکه نسبتاً بی ضرر است اما هرگونه محلول دیگری با غلظت بالاتر اسیدهای استیک می تواند منجر به تغییر در تعادل اسیدیته بدن انسان و حیوانات شده و می تواند باعث از بین رفتن سیستم گوارشی و حتی مرگ شود.