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主 ぬし 题不
是 ぜ 蟻酸 ぎさん 。
乙 おつ 酸 さん (英語 えいご :ethanoic acid )又 また 稱 しょう 醋酸 さくさん (英語 えいご :acetic acid ),化学 かがく 式 しき 為 ため CH3 COOH,是 ぜ 一 いち 种有 ゆう 机 つくえ 一元 いちげん 酸 さん 和 わ 短 たん 链饱和 わ 脂肪酸 しぼうさん ,为食 しょく 醋 す 酸味 さんみ 及刺激 しげき 性 せい 气味 的 てき 来 らい 源 げん 。近 きん 乎無水 むすい 的 てき 纯乙酸 さん (含水量 りょう 1%以下 いか )稱 しょう 為 ため 「冰醋酸 さくさん 」,為 ため 无色的 てき 吸湿 きゅうしつ 性 せい 晶 あきら 体 からだ ,凝固 ぎょうこ 点 てん 为16~17℃ (62℉ )。尽 つき 管 かん 乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 一 いち 种弱酸 じゃくさん ,但 ただし 是 ぜ 它具有 ぐゆう 腐 くさ 蚀性 ,其蒸 ふけ 汽 对眼 め 和 わ 鼻 はな 有 ゆう 刺激 しげき 性 せい 作用 さよう ,聞起來 らい 有 ゆう 一股刺鼻的酸臭味。
乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 第 だい 二 に 简单的 てき 羧酸 (仅次于甲 きのえ 酸 さん ),其分子 ぶんし 由 よし 一 いち 個 こ 甲 きのえ 基 はじめ 一 いち 個 こ 羧基 构成。乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 一种重要的化学试剂;在 ざい 化学 かがく 工 こう 业中 なか ,它被用 よう 来 らい 制 せい 造 づくり 聚对苯二甲酸乙二酯 ,后 きさき 者 しゃ 即 そく 饮料瓶 びん 的 てき 主要 しゅよう 成分 せいぶん 。乙 おつ 酸 さん 也被用 よう 来 らい 制 せい 造 づくり 电影 胶片 所 ところ 需要 じゅよう 的 てき 醋酸 さくさん 纤维素 もと 和 かず 木材 もくざい 用 よう 胶粘剂 中 なか 的 てき 聚乙酸 さん 乙 おつ 烯酯 ,以及很多合成 ごうせい 纤维 和 かず 织物。家庭 かてい 中 ちゅう ,乙 おつ 酸 す 稀 まれ 溶液 ようえき 常 つね 被 ひ 用作 ようさく 除 じょ 垢 あか 剂 。食品 しょくひん 工 こう 业方面 ほうめん ,乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 欧 おう 盟 めい 食品 しょくひん 添加 てんか 剂列表 ひょう 规定的 てき 一 いち 种酸度 さんど 调节剂 ,编号为E260。
每年 まいとし 世界 せかい 范围内 ない 的 てき 乙 おつ 酸 さん 需求量 りょう 在 ざい 650万 まん 吨 左右 さゆう 。其中大 だい 约150万吨是循环再利用的,剩 あま 下 した 的 てき 500万 まん 吨通过石 いし 化 か 原料 げんりょう 直接 ちょくせつ 制 せい 取 と 或 ある 通 つう 过生物 せいぶつ 发酵 制 せい 取 と 。
乙 おつ 酸 さん (英語 えいご :acetic acid )既 すんで 是 ぜ 常用 じょうよう 名 めい 也是国 くに 际纯粹 いき 与 あずか 应用化学 かがく 联合会 かい (IUPAC )推荐的 てき 学名 がくめい [ 1] ,来 き 自 じ 拉 ひしげ 丁 ひのと 文中 ぶんちゅう 的 てき 表示 ひょうじ 醋 す 的 てき 词“acetum ”。在中 ざいちゅう 文 ぶん 世界中 せかいじゅう 亦 また 使用 しよう 俗名 ぞくみょう 醋酸 さくさん 。无水乙 おつ 酸 さん 在 ざい 略 りゃく 低 てい 于室温 しつおん 的 てき 温度 おんど 下 か (16.7℃),能 のう 够转化 か 为一种具有腐蚀性的冰状晶 あきら 体 からだ ,故 こ 常 つね 称 しょう 幾 いく 乎不含水的 てき 乙 おつ 酸 さん 为冰醋酸 さくさん (英語 えいご :glacial acetic acid )[ 2] 。
乙 おつ 酸 さん 的 てき 实验式 しき (最 さい 简式)为
CH
2
O
{\displaystyle {\ce {CH2O}}}
,分子 ぶんし 式 しき 为
C
2
H
4
O
2
{\displaystyle {\ce {C2H4O2}}}
,结构简式为
CH
3
−
COOH
{\displaystyle {\ce {CH3-COOH}}}
、
CH
3
COOH
{\displaystyle {\ce {CH3COOH}}}
。乙 おつ 酸 さん 失 しつ 去 さ 一 いち 当 とう 量的 りょうてき 氢正离子 (
H
+
{\displaystyle {\ce {H+}}}
)后 きさき 形成 けいせい 的 てき 离子称 しょう 为乙酸 さん 根 ね 离子(
CH
3
COO
−
{\displaystyle {\ce {CH3COO^{-}}}}
)。乙 おつ 酸 さん 最 さい 常用 じょうよう 的 てき 缩写是 ぜ
AcOH
{\displaystyle {\ce {AcOH}}}
或 ある
HOAc
{\displaystyle {\ce {HOAc}}}
,其中
Ac
{\displaystyle {\ce {Ac}}}
代表 だいひょう 了 りょう 乙 おつ 酸 さん 中 ちゅう 的 てき 乙 おつ 酰基(
CH
3
CO
{\displaystyle {\ce {CH3CO}}}
)[ 3] 。在 ざい 书写酸 さん 碱 中和 ちゅうか 反 はん 应 时也可 か 以用
HAc
{\displaystyle {\ce {HAc}}}
表示 ひょうじ 乙 おつ 酸 さん ,其中
Ac
{\displaystyle {\ce {Ac}}}
代表 だいひょう 了 りょう 乙 おつ 酸 さん 根 ね 离子[ 4] 。
乙 おつ 酸 さん 晶 あきら 体 からだ 乙 おつ 酸 さん 发酵细菌(醋酸 さくさん 杆菌 )在世 ざいせい 界 かい 的 てき 各 かく 个角落均有 ゆう 分布 ぶんぷ ,故 こ 每 まい 个民族 みんぞく 在 ざい 酿酒 实践中 ちゅう 均 ひとし 不可避 ふかひ 免 めん 地 ち 会 かい 发现醋 す ——它是酒精 しゅせい 饮料暴露 ばくろ 于空气后的 てき 自然 しぜん 产物。在 ざい 中国 ちゅうごく 就有杜 もり 康 やすし 的 てき 儿子黑 くろ 塔 とう 因 いん 酿酒时间过长得 え 到 いた 醋 す 的 てき 说法[ 5] 。乙 おつ 酸 さん 在 ざい 化学 かがく 中 ちゅう 的 てき 运用可 か 以追溯 さかのぼ 到 いた 很古老 ころう 的 てき 年代 ねんだい 。早 はや 在 ざい 公 おおやけ 元 もと 前 まえ 3世 せい 纪,古希 こき 腊哲学 がく 家 か 泰 たい 奥 おく 弗 どる 拉 ひしげ 斯托斯 就详细描述 じゅつ 了 りょう 醋 す 是 ぜ 如何 いか 与 あずか 金属 きんぞく 发生反 はん 应生成美 せいび 术上要用 ようよう 的 てき 颜料 的 てき ,例 れい 如白铅(碳酸铅 )和 かず 铜绿(含乙 おつ 酸 さん 铜之 これ 铜化合 かごう 物 ぶつ 混合 こんごう 物 ぶつ )。[ 6] 古 こ 罗马人 じん 发现将 はた 发酸的 てき 酒 さけ 放 ひ 在 ざい 铅制容器 ようき 中 ちゅう 煮沸 しゃふつ 能 のう 得 え 到 いた 一 いち 种高甜度的 てき “糖 とう 浆”,称 しょう 之 の 为“sapa ”;其富含一种有甜味 的 まと 物 ぶつ 质铅糖 とう ,即 そく 乙 おつ 酸 さん 铅 。饮用该种“糖 とう 浆”导致诸多罗马贵族 罹患 りかん 铅中毒 ちゅうどく 。8世 せい 纪时,波 なみ 斯炼金术士 贾比尔 用 よう 蒸 ふけ 馏法 ほう 浓缩了 りょう 醋 す 中 ちゅう 的 てき 乙 おつ 酸 さん 。[ 7]
文 ぶん 艺复兴 时期的 てき 炼金术士通 どおり 过重金属 じゅうきんぞく 乙 おつ 酸 さん 盐的干 ひ 馏制 せい 得 どく 了 りょう 冰醋酸 さくさん 。16世 せい 纪德国 こく 炼金术士安德 あんとく 烈 れつ 亚斯·利 り 巴 ともえ 菲乌斯 就描述 じゅつ 了 りょう 这种方法 ほうほう ,并比较了由 よし 此法制 せい 备的冰醋酸 さくさん 和 わ 醋 す 中 ちゅう 提 ひさげ 取的 とりてき 酸 さん 的 てき 性 せい 质差异。水 みず 的 てき 存在 そんざい 令 れい 乙 おつ 酸 さん 的 てき 性 せい 质巨变,以至于在几个世 よ 纪里,化学 かがく 家 か 们都认为冰醋酸 さくさん 和 わ 醋 す 中 ちゅう 的 てき 酸 さん 是 ぜ 截然 せつぜん 不同 ふどう 的 てき 物 ぶつ 质。法 ほう 国 こく 化学 かがく 家 か 拉 ひしげ 瓦 かわら 锡 甚至猜测冰醋酸 さくさん 是 ぜ 醋 す 中 ちゅう 酸 さん 的 てき 氧化产物。1797年 ねん ,法 ほう 国 こく 化学 かがく 家 か 皮 かわ 埃 ほこり 尔·阿 おもね 迪 すすむ 通 つう 过实验证明 あかり 两者的 てき 差 さ 异不过是含水量 りょう 不同 ふどう 而已。[ 6] [ 8] [ 9]
化学 かがく 合成 ごうせい 与 あずか 表 おもて 征 せい [ 编辑 ]
19世 せい 纪中叶 かのう 的 てき 化学 かがく 文献 ぶんけん 中 ちゅう ,乙 おつ 酸 さん 的 てき 19种“化学 かがく 式 しき ”
1815年 ねん ,瑞 みず 典 てん 化学 かがく 家 か 约恩斯·贝尔塞柳 やなぎ 斯 通 つう 过对乙 おつ 酸 さん 铅的化学 かがく 分析 ぶんせき ,依 よ 当 とう 时的原子 げんし 量 りょう 系 けい 统(
C
{\displaystyle {\ce {C}}}
=6,
O
{\displaystyle {\ce {O}}}
=8)给出了 りょう 乙 おつ 酸 さん 的 てき “化学 かがく 式 しき ”
C
4
H
6
O
3
{\displaystyle {\ce {C4H6O3}}}
。贝尔塞柳 やなぎ 斯利用 りよう 电化二 に 元 げん 理 り 论 将 はた 乙 おつ 酸 さん 解 かい 释为碳氢“自由 じゆう 基 もと ”
C
4
H
6
{\displaystyle {\ce {C4H6}}}
之 これ “三 さん 氧化物 ぶつ ”,乙 おつ 酸 さん 盐则被 ひ 他 た 解 かい 释为“带负电性”的 てき 乙 おつ 酸 さん 和 わ “带正电性”的 てき 碱的“加 か 成 なり 产物”:例 れい 如,乙 おつ 酸 さん 钾为
C
4
H
6
O
3
+
KO
{\displaystyle {\ce {C4H6O3 + KO}}}
。[ 10] [ 11]
1838年 ねん ,法 ほう 国 こく 化学 かがく 家 か 让-巴 ともえ 蒂斯特 とく ·杜 もり 马 将 はた 乙 おつ 酸 さん 与 あずか 氯气 反 はん 应,制 せい 得 とく 了 りょう 三 さん 氯乙酸 さん ;他 た 发现三氯乙酸与乙酸的化学性质高度相似。1842年 ねん ,杜 もり 马的助手 じょしゅ ,法 ほう 国 こく 化学 かがく 家 か 路 みち 易 えき ·梅森 うめもり 发现三 さん 氯乙酸 さん 还原 后 きさき 又重 またしげ 新 しん 生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん 。鉴于根 ね 据 すえ 电化二元论提出的乙酸结构式无法解释上述实验现象,贝尔塞柳 やなぎ 斯转而认为乙酸 さん 由 よし “甲 きのえ 基 はじめ ”
C
2
H
6
{\displaystyle {\ce {C2H6}}}
和 かず “草 くさ 酸 さん 基 もと ”
C
2
O
3
{\displaystyle {\ce {C2O3}}}
结合而成,即 そく
C
2
H
6
−
C
2
O
3
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {C2H6-C2O3 + H2O}}}
。[ 10] [ 11]
1843年 ねん 至 いたり 1847年 ねん ,德 とく 国 こく 化学 かがく 家 か 阿 おもね 道夫 みちお ·威 い 廉 かど ·赫尔曼·科 か 尔贝 对有 ゆう 机 つくえ 氯化物 ぶつ 展 てん 开了研究 けんきゅう 。在 ざい 研究 けんきゅう 中 ちゅう ,科 か 尔贝证实以无机物 ぶつ 乃至 ないし 单质 为原料 りょう 可 か 以合成 ごうせい 乙 おつ 酸 さん [ 6] 。合成 ごうせい 路 ろ 线包括 ほうかつ 以下 いか 步 ふ 骤:碳单质与二 に 硫化 りゅうか 铁反 はん 应生成 せいせい 二 に 硫化 りゅうか 碳 ;氯化 二 に 硫化 りゅうか 碳得四 よん 氯化碳 ;接着 せっちゃく 将 しょう 制 せい 得 とく 的 てき 四 よん 氯化碳高温 こうおん 裂 きれ 解 かい ,生成 せいせい 四 よん 氯乙烯 ;进而将 しょう 制 せい 得 とく 的 てき 四 よん 氯乙烯在 ざい 日光 にっこう 照射 しょうしゃ 下 か 用 よう 氯水 处理,得 とく 到 いた 三 さん 氯乙酸 さん ;最 さい 后 きさき 一 いち 步 ほ 电解 还原三 さん 氯乙酸 さん ,即 そく 得 とく 乙 おつ 酸 さん 。该路线的每 ごと 一步反应均被科尔贝本人或早前其他人的工作证实为可行。这一结果有力地驳斥了“有 ゆう 机 つくえ 物 ぶつ 需藉‘生命 せいめい 力 りょく ’(拉 ひしげ 丁 ひのと 語 ご :vis vitalis )方 かた 能 のう 制 せい 造 づくり ”之 これ 理 り 论 ;科 か 尔贝称 しょう 其揭示 けいじ 了 りょう “乙 おつ 酸 さん ,这种到目前 もくぜん 为止仅被认为是 ぜ 有 ゆう 机 つくえ 质氧化 か 产物的 てき 物 ぶつ 质,可 か 以轻而易举地‘合成 ごうせい ’(德 とく 語 ご :Synthese )出来 でき ”的 てき 有 ゆう 趣 おもむき 事 ごと 实。[ 12] [ 13] 此乃“合成 ごうせい ”一词首度见诸有机化学文献。[ 11] [ 14]
1847年 ねん ,科 か 尔贝与 あずか 爱德华·弗 どる 兰克兰 发现乙 おつ 腈 碱水解 かい 可 か 制 せい 得 とく 乙 おつ 酸 さん 。当 とう 时已知 ち 氰 水 みず 解 かい 的 てき 产物为草 くさ 酸 さん ;科 か 尔贝据 すえ 此断定 だんてい 乙 おつ 酸 さん 等 とう 脂肪 しぼう 族 ぞく 羧酸中 ちゅう 存在 そんざい “草 くさ 酸 さん 基 もと ”。1849年 ねん ,科 か 尔贝通 どおり 过分析 ぶんせき 乙 おつ 酸 さん 盐电解 かい 产物 ,进一步证实了贝尔塞柳斯早前提出的乙酸“结构式 しき ”。[ 12] [ 14]
另一方面 ほうめん ,早 はや 在 ざい 1843年 ねん 法 ほう 国 こく 化学 かがく 家 か 查尔斯·弗 どる 雷 かみなり 德 とく 里 さと 克 かつ ·格 かく 哈特 就发现,按照当 とう 时的约定书写的 てき 有 ゆう 机 つくえ 反 はん 应式中 ちゅう ,水 みず 这样的 てき 无机物 ぶつ 总是成 なり 对出现;他 た 据 すえ 此推测有机 つくえ 物的 ぶってき 式 しき 量 りょう 实为当 とう 时公认值的 てき 一半 いっぱん 。1851年 ねん ,英国 えいこく 化学 かがく 家 か 亚历山大 やまだい ·威 い 廉 かど ·威 い 廉 れん 姆逊 依 よ 据 すえ 其研究 けんきゅう 醇 あつし 类的 てき 结果,指出 さしで 乙 おつ 酸 さん 分子 ぶんし 是 ぜ 水分 すいぶん 子中 こなか 一 いち 个氢为
C
2
H
3
O
{\displaystyle {\ce {C2H3O}}}
所 ところ 取 と 代 だい 的 てき 产物,而非如贝尔塞柳 やなぎ 斯所预言的 てき 那 な 样本身 ほんみ 含有 がんゆう 一 いち 当 とう 量的 りょうてき 水 すい ;他 た 同 どう 时预言 ごと 了 りょう 水分 すいぶん 子中 こなか 两个氢都被 ひ 取 と 代 だい 的 てき 产物——乙 おつ 酸 さん 酐的 てき 存在 そんざい 。1852年 ねん ,格 かく 哈特制 せい 备了乙 おつ 酸 さん 酐,还制备了乙 おつ 酸 さん -苯甲酸 さん 酐这样的混 こん 酐,从而证实了 りょう 威 い 廉 れん 姆逊提出 ていしゅつ 的 てき 结构。尽 つき 管 かん 如此,由 ゆかり 于原子 げんし 量 りょう 系 けい 统和符号 ふごう 系 けい 统尚未 み 统一,在 ざい 这一时期的 てき 文献 ぶんけん 中 ちゅう ,乙 おつ 酸 さん 的 てき 化学 かがく 式 しき 仍然五 ご 花 はな 八 はち 门。德 とく 国 こく 化学 かがく 家 か 凯库勒 的 てき 著作 ちょさく 中 ちゅう 摘录的 てき 乙 おつ 酸化 さんか 学 がく 式 しき 竟有十 じゅう 九 きゅう 种之多 た (如左图所示 しめせ )。直 ちょく 至 いたり 1860年 ねん 卡尔斯鲁厄 やく 会 かい 议 召开,与 あずか 会 かい 化学 かがく 家 か 们普遍 ふへん 接受 せつじゅ 斯坦尼 あま 斯劳·坎尼扎罗 “应遵循阿 おもね 伏 ふく 加 か 德 とく 罗的设想 ,以气体 たい 密度 みつど 定 てい 分子 ぶんし 量 りょう ”的 てき 意 い 见后,情 じょう 况才有 ゆう 所 しょ 改 あらため 观。[ 10] [ 11] [ 15]
19世 せい 纪前,人 にん 类制造 づくり 的 てき 绝大部分 ぶぶん 乙 おつ 酸 さん 都 と 是 ぜ 以食醋 す 的 てき 形式 けいしき ,通 つう 过糖 とう 类发酵 生 なま 产的。19世 せい 纪后半 はん 叶 かのう 出 いずる 现了木材 もくざい 干 ひ 馏工 こう 艺,木 き 焦 こげ 油 ゆ (含有 がんゆう 约5%至 いたり 8%的 てき 乙 おつ 酸 さん )成 なり 为了食 しょく 醋 す 之 の 外 そと 乙 おつ 酸 さん 的 てき 另一来 らい 源 げん ;1910年 ねん 时,大 だい 部分 ぶぶん 的 てき 冰醋酸 さくさん 提 ひっさげ 取 ど 自 じ 木 き 焦 こげ 油 ゆ 。该工艺先以氢氧化 か 钙 处理木 き 焦 こげ 油 ゆ ,从中分 ぶん 离出乙 おつ 酸 さん 钙 ;用 よう 硫酸 りゅうさん 酸化 さんか 乙 おつ 酸 さん 钙即得 どく 乙 おつ 酸 さん 。这一时期,德 とく 国 こく 年生 ねんせい 产万余 あまり 吨冰醋酸 さくさん ,其中30%被 ひ 用 よう 来 らい 制 せい 造 づくり 靛青 染料 せんりょう 。[ 16] [ 17] 20世 せい 纪10年代 ねんだい ,乙 おつ 醛 氧化工 こう 艺投入 とうにゅう 生 せい 产,拉 ひしげ 开了以化学 がく 合成 ごうせい 方法 ほうほう 工 こう 业生产乙酸 さん 的 てき 序幕 じょまく 。20世 せい 纪50至 いたり 70年代 ねんだい ,丁 ちょう 烷 -石 いし 脑油 氧化工 こう 艺逐步 ふ 投 とう 产,并因原料 げんりょう 石 せき 脑油的 てき 低廉 ていれん 成本 なりもと 而成为了乙 おつ 酸 さん 生 せい 产的重要 じゅうよう 工 こう 艺;1973年 ねん 时,40%的 てき 乙 おつ 酸 さん 以此工 こう 艺生产。1963年 ねん ,巴 ともえ 斯夫公司 こうし 开发了 りょう 以钴盐为催化剂的甲 きのえ 醇 あつし 羰基化工 かこう 艺;孟 はじめ 山都 やまと 公司 こうじ 则在1968年 ねん 发明了 りょう 铑基催化剂体系 けい 下 か 的 てき 甲 きのえ 醇 あつし 羰基化工 かこう 艺——孟 はじめ 山都 やまと 工 こう 艺,并在20世 せい 纪70年 ねん 代将 だいしょう 其商业化。甲 きのえ 醇 あつし 羰基化工 かこう 艺问世 よ 后 きさき ,迅速 じんそく 取 と 诸氧化工 かこう 艺而代 だい 之 の ,成 なり 为今日 び 乙 おつ 酸 さん 工 こう 业生产的主流 しゅりゅう 工 こう 艺。[ 6] [ 18]
乙 おつ 酸 さん 晶 あきら 体 からだ 特 とく 写 うつし
乙 おつ 酸 さん 在 ざい 常温 じょうおん 常 つね 压下 しも 是 ぜ 一 いち 种有强烈 きょうれつ 刺激 しげき 性 せい 酸味 さんみ 的 てき 无色液体 えきたい ,其凝固 ぎょうこ 点 てん 为16.6 °C(289.8 K),沸点 ふってん 117.9 °C(391.0 K),相 あい 对密度 みつど 1.05。不 ふ 纯的乙 おつ 酸 さん 通常 つうじょう 含水,有 ゆう 时也会 かい 含有 がんゆう 少量 しょうりょう 的 てき 乙 おつ 醛、乙 おつ 酸 さん 酐、甲 きのえ 酸 さん 等 とう 其他杂质。纯乙酸 さん 在 ざい 略 りゃく 低 てい 于室温 しつおん 时会凝 しこり 结成冰状晶 あきら 体 からだ ,水 みず -乙 おつ 酸 さん 体系 たいけい 的 てき 共 きょう 晶 あきら 点 てん 温度 おんど 则低达-26℃。由 よし 于水的 てき 存在 そんざい 会 かい 显著降 くだ 低 てい 乙 おつ 酸 さん 的 てき 凝固 ぎょうこ 点 てん ,可 か 通 どおり 过测凝固 ぎょうこ 点 てん 来 らい 推算 すいさん 其纯度 ど 。[ 6] [ 19]
乙 おつ 酸 さん 的 てき 二 に 聚体,虚 きょ 线表示 ひょうじ 氢键
乙 おつ 酸 さん 晶 あきら 体 からだ 属 ぞく 正 せい 交晶系 けい ,空 そら 间群 Pna21 。X射 い 线衍射 しゃ 结果表明 ひょうめい ,在 ざい 乙 おつ 酸 さん 晶 あきら 体内 たいない 部 ぶ ,乙 おつ 酸 さん 分子 ぶんし 通 どおり 过氢键 相互 そうご 缔合形成 けいせい 长链;分子 ぶんし 内 ない 两个碳原子 げんし 与 あずか 两个氧原子 げんし 共 ども 平面 へいめん ,相 そう 邻分子 ぶんし 间则为异面 关系。[ 20] 气相中 ちゅう ,乙 おつ 酸 さん 分子 ぶんし 则通过氢键两两缔合成 ごうせい 中心 ちゅうしん 对称的 てき 环状二 に 聚体(如右图所示 しめせ )。[ 18] 该种二聚体稳定性较高,解 かい 离焓 约为:[ 21]
Δ でるた
H
m
⊖
(
T
=
0
)
≈
65
−
66
k
J
⋅
m
o
l
−
1
{\displaystyle \Delta {}H_{m}^{\ominus }(T=0)\approx 65-66\mathrm {kJ{\cdot }mol^{-1}} }
二 に 聚体的 てき 存在 そんざい 令 れい 乙 おつ 酸 さん 蒸 ふけ 汽的密度 みつど 远大于根据 すえ 其分子 ぶんし 量 りょう 计算得 え 到 いた 的 てき 值。其它低 てい 级羧酸 さん (如甲 きのえ 酸 さん )在 ざい 固 かた 相 あい 和 わ 气相中也 ちゅうや 通 どおり 过氢键形成 けいせい 结构类似的 てき 缔合物 ぶつ 。[ 6] [ 20] 至 いたり 于液相 しょう 中 ちゅう 乙 おつ 酸 さん 的 てき 超 ちょう 分子 ぶんし 结构,目前 もくぜん 学界 がっかい 尚 なお 缺乏 けつぼう 共 ども 识:一 いち 些理论计算 さん 和 わ 实验结果表明 ひょうめい 乙 おつ 酸 す 主要 しゅよう 以二 に 聚体的 てき 形式 けいしき 存在 そんざい ,另一些却表明乙酸主要以长分子链的形式存在,还有一些则认为单体、寡聚体 たい 和 わ 分子 ぶんし 链并存 そん 。[ 22]
液 えき 态乙酸 さん 是 ぜ 亲水 质子性 せい 极性溶剂 。由 よし 于缔合 あい 结构的 てき 存在 そんざい ,液 えき 态乙酸 さん 的 てき 极性并不强 きょう ,其相 あい 对介电常数 すう 只 ただ 有 ゆう 6.2。依 よ 相似 そうじ 相 しょう 溶原理 げんり ,乙 おつ 酸 さん 并非强 きょう 极性溶质的 てき 良好 りょうこう 溶剂,但 ただし 实验结果表明 ひょうめい 部分 ぶぶん 强 きょう 极性溶质(如无机盐 )仍或多 おお 或 ある 少 しょう 可 か 溶于乙 おつ 酸 さん :硝酸 しょうさん 锂、硝酸 しょうさん 钙、硝酸 しょうさん 铵易溶于乙 おつ 酸 さん ,而卤化 か 钠、卤化钾、卤化铵仅微 ほろ 溶于乙 おつ 酸 さん 。液 えき 态乙酸 さん 较弱的 てき 极化能力 のうりょく 也使得 とく 分散 ぶんさん 于乙酸 さん 中 ちゅう 的 てき 离子 间的具有 ぐゆう 较强的 てき 相互 そうご 作用 さよう 。这导致一些在水溶液中完全电离的强 つよ 电解质在 ざい 乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき 中 ちゅう 仅能部分 ぶぶん 电离,从而部分 ぶぶん 甚至大 だい 部分 ぶぶん 以分子 こ 或 ある 离子对的形式 けいしき 存在 そんざい 。因 よし 此,一些在水溶液中被“拉 ひしげ 平 ひらた ”的 てき 强酸 きょうさん 在 ざい 乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき 中 ちゅう 得 とく 以区分 くぶん 出 で 强弱 きょうじゃく ;乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき 中 ちゅう 盐效应 亦 また 十分 じゅうぶん 显著。[ 23] [ 24] [ 25] [ 26] [ 27] 对于有 ゆう 机 つくえ 溶质而言,乙 おつ 酸 さん 则是一种优良的溶剂。此外,乙 おつ 酸 さん 自身 じしん 与 あずか 水 みず 、乙 おつ 醇 あつし 、乙 おつ 醚等其它溶剂混 こん 溶 ,在 ざい 多数 たすう 有 ゆう 机 つくえ 溶剂中 ちゅう 可 か 溶,但 ただし 难溶于二 に 硫化 りゅうか 碳。[ 19] [ 28]
乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 一 いち 元 げん 羧酸。其羧基 氢能够电离为氢离子 こ (质子 ),从而呈 てい 现酸性 さんせい 。乙 おつ 酸 さん 在 ざい 水溶液 すいようえき 中 ちゅう 是 ぜ 弱酸 じゃくさん ,酸度 さんど 系 けい 数 すう pKa =4.75(25℃)[ 6] ,略 りゃく 强 きょう 于碳酸 ;浓度为0.1mol/L的 てき 乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき 中 ちゅう ,仅有约1%的 てき 乙 おつ 酸 さん 分子 ぶんし 电离[ 29] 。
乙 おつ 酸 さん 具有 ぐゆう 酸 さん 的 てき 通性 つうせい ,可 か 与 あずか 碱金属 きんぞく /碱土金属 きんぞく 氢氧化物 ばけもの 发生酸 さん 碱中和 ちゅうわ 反 はん 应 ,也能与 あずか 碳酸盐 、碳酸氢盐 发生反 はん 应;产物均 ひとし 为乙酸 さん 盐:[ 6] [ 19]
2
CH
3
COOH
+
Mg
(
OH
)
2
⟶
(
CH
3
COO
)
2
Mg
+
2
H
2
O
{\displaystyle {\ce {2CH3COOH + Mg(OH)2 -> (CH3COO)2Mg + 2H2O}}}
2
CH
3
COOH
+
Na
2
CO
3
⟶
2
CH
3
COONa
+
H
2
O
+
CO
2
{\displaystyle {\ce {2CH3COOH + Na2CO3 -> 2CH3COONa + H2O + CO2}}}
乙 おつ 酸 さん 的 てき 碱性 极其微弱 びじゃく 。当 とう 且仅当 とう 遇 ぐう 到 いた 超 ちょう 强酸 きょうさん 时,乙 おつ 酸 さん 才能 さいのう 充当 じゅうとう 质子受体。 [ 6]
乙 おつ 酸 さん 的 てき 两个典型 てんけい 的 てき 有 ゆう 机 つくえ 反 はん 应
乙 おつ 酸 さん 具有 ぐゆう 羧酸的 てき 通性 つうせい ,能 のう 参与 さんよ 诸多有 ゆう 机 つくえ 反 はん 应:乙 おつ 酸 さん 可 か 与 あずか 五 ご 氯化磷或 ある 氯化亚砜 反 はん 应,生成 せいせい 乙 おつ 酰氯 ;可 か 在 ざい 浓硫酸 りゅうさん 存在 そんざい 下 か 与 あずか 醇 あつし 类发生 せい 酯化反 はん 应 ,生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん 酯;还可在 ざい 脱水 だっすい 剂(如五 ご 氧化二 に 磷 )的 てき 作用 さよう 下 か 脱水 だっすい 生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん 酐 :[ 19]
CH
3
COOH
+
PCl
5
⟶
CH
3
COCl
+
POCl
3
+
HCl
{\displaystyle {\ce {CH3COOH + PCl5 -> CH3COCl + POCl3 + HCl}}}
CH
3
COOH
+
C
2
H
5
OH
⟶
CH
3
COOC
2
H
5
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {CH3COOH + C2H5OH -> CH3COOC2H5 + H2O}}}
2
CH
3
COOH
⟶
CH
3
COOCOCH
3
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {2CH3COOH -> CH3COOCOCH3 + H2O}}}
乙 おつ 酸 さん 可 か 被 ひ 氢化铝锂 还原,产物为乙醇 あつし 。此外,乙 おつ 酸 さん 含有 がんゆう α あるふぁ 氢,可 か 在 ざい 赤 あか 磷存在 そんざい 下 か 与 あずか 卤素 单质发生α あるふぁ -卤代反 はん 应,生成 せいせい 单卤代 だい 、双 そう 卤代乃至 ないし 三 さん 卤代乙 おつ 酸 さん :[ 19]
CH
3
COOH
+
Cl
2
⟶
ClCH
2
COOH
+
HCl
{\displaystyle {\ce {CH3COOH + Cl2 -> ClCH2COOH + HCl}}}
440℃的 てき 高温 こうおん 下 か ,乙 おつ 酸 さん 发生热裂解 かい ,反 はん 应途径 みち 有 ゆう 两条:一 いち 是 ぜ 生成 せいせい 甲 きのえ 烷和 わ 二 に 氧化碳 ;二 に 是 ぜ 生成 せいせい 乙 おつ 烯酮和 わ 水 みず 。在 ざい 伽 とぎ 玛射线或 ある 电子束 たば 的 てき 作用 さよう 下 か ,乙 おつ 酸 さん 也会分解 ぶんかい 成上 なりかみ 列 れつ 产物。电子回旋 かいせん 共振 きょうしん 可 か 将 しょう 乙 おつ 酸 さん 直接 ちょくせつ 分解 ぶんかい 成 なり 碳单质,并以金 きむ 刚石薄膜 うすまく 的形 まとがた 式 しき 将之 まさゆき 沉积 于器壁 かべ 上 じょう 。[ 6]
乙 おつ 酸 さん 可 か 与 あずか 三 さん 氯化铁 发生显色反 はん 应,生成 せいせい 深 ふか 红色的 てき 产物乙 おつ 酸 さん 铁 。该反应非常 ひじょう 灵敏,既 すんで 可 か 以用于乙酸 さん 的 てき 定性 ていせい 分析 ぶんせき ,也可藉由比 ひ 色 しょく 法 ほう 用 よう 于乙酸 さん 的 てき 定量 ていりょう 分析 ぶんせき [ 30] 。将 はた 乙 おつ 酸 さん 与 あずか 氨水 和 わ 硝酸 しょうさん 镧溶液 ようえき 混合 こんごう 后 きさき 会得 えとく 到 いた 深 ふか 蓝色的 てき 溶液 ようえき ,该显色 しょく 反 はん 应亦能 のう 用 よう 于乙酸 さん 的 てき 定性 ていせい 分析 ぶんせき 。此外,乙 おつ 酸 さん 也可通 どおり 过酯化 か 反 はん 应来鉴别:将 はた 试样与乙 おつ 醇 あつし 和 わ 浓硫酸 りゅうさん 混合 こんごう 后 きさき 煮沸 しゃふつ ,若 わか 试样为乙酸 さん ,则会生成 せいせい 具有 ぐゆう 芳香 ほうこう 气味的 てき 产物乙 おつ 酸 す 乙 おつ 酯。[ 31]
1884年 ねん 乙 おつ 酸 さん 净化提 ひさげ 纯工厂
乙 おつ 酸 さん 的 てき 制 せい 备可以通过人工合 ぐあい 成和 せいわ 细菌发酵两种方法 ほうほう 。75%的 てき 化工 かこう 用 よう 乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 通 どおり 过甲 きのえ 醇 あつし 的 てき 羰基化 か 制 せい 备。现在,生物 せいぶつ 合成 ごうせい 法 ほう ,即 そく 利用 りよう 细菌发酵,仅占整 せい 个世界 かい 产量的 てき 10%,但 ただし 是 ぜ 仍然是 ぜ 生 せい 产醋 す 的 てき 最 さい 重要 じゅうよう 的 てき 方法 ほうほう ,因 いん 为很多 た 国家 こっか 的 てき 食品 しょくひん 安全 あんぜん 法 ほう 规规定食 ていしょく 物 ぶつ 中 ちゅう 的 てき 醋 す 必须是 ぜ 由 よし 生物 せいぶつ 制 せい 备的。其他制 せい 备方式 しき 有 ゆう :甲 きのえ 酸 さん 甲 かぶと 酯 异构法 ほう 、水 みず 煤 すす 气合成 ごうせい 法 ほう 、气相乙 おつ 烯或乙 おつ 醇 あつし 氧化法 ほう 。[ 32]
整 せい 个世界 かい 生 せい 产的纯乙酸 さん 每年 まいとし 大概 たいがい 有 ゆう 500万 まん 吨 ,其中一半 いっぱん 是 ぜ 由 ゆかり 美国 びくに 生 なま 产的。欧 おう 洲 しゅう 现在的 てき 产量大 だい 约是每年 まいとし 100万 まん 吨,但 ただし 是 ぜ 在 ざい 不断 ふだん 减少。日本 にっぽん 每年 まいとし 也要生 せい 产70万 まん 吨纯乙 おつ 酸 さん 。每年 まいとし 世界 せかい 消耗 しょうもう 量 りょう 为650万 まん 吨,除 じょ 了 りょう 上面 うわつら 的 てき 500万 まん 吨,剩 あま 下 した 的 てき 150万 まん 吨都是 ぜ 回收 かいしゅう 利用 りよう 的 てき [ 33] [ 34] 。
在 ざい 人 ひと 类历史 し 中 ちゅう ,以醋的 てき 形式 けいしき 存在 そんざい 的 てき 乙 おつ 酸 さん ,一 いち 直 ちょく 是 ぜ 用 よう 醋 す 杆菌属 ぞく 细菌 制 せい 备。在 ざい 氧气充足 じゅうそく 的 てき 情 じょう 况下,这些细菌能 のう 够从含有 がんゆう 酒精 しゅせい 的 てき 食物 しょくもつ 中 ちゅう 生 せい 产出乙 おつ 酸 さん 。通常 つうじょう 使用 しよう 的 てき 是 ぜ 苹果 りんご 酒 さけ 或 ある 葡萄酒 ぶどうしゅ 混合 こんごう 谷 たに 物 ぶつ 、麦芽 ばくが 、米 べい 或 ある 马铃薯 いも 捣碎后 きさき 发酵 。有 ゆう 这些细菌达到的 てき 化学 かがく 方程式 ほうていしき 为:
C2 H5 OH + O2 → CH3 COOH + H2 O
做法是 ぜ 将 はた 醋 す 菌 きん 属 ぞく 的 てき 细菌接 せっ 种于稀 まれ 释后的 てき 酒精 しゅせい 溶液 ようえき 并保持 ほじ 一定 いってい 温度 おんど ,放置 ほうち 于一个通风的位置 いち ,在 ざい 几个月内 げつない 就能够变为醋。工 こう 业生产醋的 てき 方法 ほうほう 通 どおり 过提供 ていきょう 氧气 使 つかい 得 とく 此过程 ほど 加 か 快 かい 。
现在商 しょう 业化生 かせい 产所用 よう 方法 ほうほう 其中之 の 一 いち 被 ひ 称 しょう 为“快速 かいそく 方法 ほうほう ”或 ある “德 とく 国 こく 方法 ほうほう ”,因 いん 为首次 じ 成功 せいこう 是 ぜ 在 ざい 1823年 ねん 的 てき 德 とく 国 こく 。此方 こちら 法 ほう 中 ちゅう ,发酵是 ぜ 在 ざい 一个塞满了木屑或木炭的塔 とう 中 ちゅう 进行。含有 がんゆう 酒精 しゅせい 的 てき 原料 げんりょう 从塔的 てき 上方 かみがた 滴 しずく 入 いれ ,新 しん 鲜空气从他 た 的 てき 下方 かほう 自然 しぜん 进入或 ある 强制 きょうせい 对流。改 あらため 进后的 てき 空 そら 气供应使得 とく 此过程 ほど 能 のう 够在几个星 ほし 期 き 内 ない 完成 かんせい ,大 だい 大 だい 缩短了 りょう 制 せい 醋 す 的 てき 时间。
现在的 てき 大 だい 部分 ぶぶん 醋 す 是 ぜ 通 どおり 过液态的细菌培 つちかえ 养基制 せい 备的,由 ゆかり Otto Hromatka和 わ Heinrich Ebner在 ざい 1949年 ねん 首 くび 次 じ 提出 ていしゅつ 。在 ざい 此方 こちら 法 ほう 中 ちゅう ,酒精 しゅせい 在 ざい 持 じ 续的搅拌中 ちゅう 发酵为乙酸 さん ,空 そら 气通过气泡 あわ 的 てき 形式 けいしき 被 ひ 充 たかし 入 にゅう 溶液 ようえき 。通 つう 过这个方法 ほう ,含乙酸 さん 15%的 てき 醋 す 能 のう 够在两至三 さん 天 てん 制 せい 备完成 かんせい 。
部分 ぶぶん 厌氧细菌 ,包括 ほうかつ 梭菌属 ぞく 的 てき 部分 ぶぶん 成 なり 员,能 のう 够将糖 とう 类直接 ちょくせつ 转化为乙酸 さん 而不需要 じゅよう 乙 おつ 醇 あつし 作 さく 为中间体。总体反 はん 应方程式 ほうていしき 如下:
C6 H12 O6 → 3CH3 COOH
更 さら 令 れい 工 こう 业化学 かがく 感 かん 兴趣的 てき 是 ぜ ,许多细菌能 のう 够从仅含单碳的 てき 化合 かごう 物 ぶつ 中 ちゅう 生 なま 产乙酸 さん ,例 れい 如甲 きのえ 醇 あつし ,一 いち 氧化碳或 ある 二 に 氧化碳与 あずか 氢气 的 てき 混合 こんごう 物 ぶつ 。
2 CO2 + 4 H2 → CH3 COOH + 2 H2 O
梭菌属 ぞく 因 いん 为有能 ゆうのう 够直接 ちょくせつ 使用 しよう 糖 とう 类的能力 のうりょく ,减少了 りょう 成本 なりもと ,这意味 いみ 着 ぎ 这些细菌有 ゆう 比 ひ 醋 す 菌 きん 属 ぞく 细菌的 てき 乙 おつ 醇 あつし 氧化法 ほう 生 せい 产乙酸 さん 更 さら 有效 ゆうこう 率 りつ 的 てき 潜 せん 力 りょく 。然 しか 而,梭菌属 ぞく 细菌的 てき 耐 たい 酸性 さんせい 不 ふ 及醋菌 きん 属 ぞく 细菌。耐 たい 酸性 さんせい 最大 さいだい 的 てき 梭菌属 ぞく 细菌也只能生 のう 产不到 いた 10%的 てき 乙 おつ 酸 さん ,而有的 てき 醋酸 さくさん 菌 きん 能 のう 够生产20%的 てき 乙 おつ 酸 さん 。到 いた 现在为止,使用 しよう 醋酸 さくさん 属 ぞく 细菌制 せい 醋 す 仍然比 ひ 使用 しよう 梭菌属 ぞく 细菌制 せい 备后浓缩更 さら 经济。所以 ゆえん ,尽 つき 管 かん 梭菌属 ぞく 的 てき 细菌早 はや 在 ざい 1940年 ねん 就已经被发现,但 ただし 它的工 こう 业应用 よう 仍然被 ひ 限 きり 制 せい 在 ざい 一个狭小的范围。
大 だい 部分 ぶぶん 乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 通 どおり 过甲醇 あつし 羰基化 か 合成 ごうせい 的 てき 。此反应中,甲 きのえ 醇 あつし 和 わ 一 いち 氧化碳反 はん 应生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん ,方程式 ほうていしき 如下
CH3 OH + CO → CH3 COOH
这个过程是 ぜ 以碘代 だい 甲 かぶと 烷为中 ちゅう 间体,分 ふん 三 さん 个步骤完成 かんせい ,并且需要 じゅよう 一个一般由多种金属构成的催化剂(第 だい 二 に 步 ほ 中 ちゅう )
(1) CH3 OH + HI → CH3 I + H2 O
(2) CH3 I + CO → CH3 COI
(3) CH3 COI + H2 O → CH3 COOH + HI
通 つう 过控制 せい 反 はん 应条件 じょうけん ,也可以通过同样的反 はん 应生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん 酐 。因 よし 为一氧化碳和甲醇均是常用的化工原料,所以 ゆえん 甲 きのえ 基 はじめ 羰基化 か 一直以来备受青睐。早 はや 在 ざい 1925年 ねん ,英国 えいこく 塞 ふさが 拉 ひしげ 尼 あま 斯公司 こうし 的 てき Henry Drefyus已 やめ 经开发出第 だい 一个甲基羰基化制乙酸的试点装置。然 しか 而,由 ゆかり 于缺少 しょう 能 のう 耐 たい 高 だか 压(200atm 或 ある 更 さら 高 だか )和 かず 耐 たい 腐 くさ 蚀的容器 ようき ,此法一 いち 度 ど 受到抑制 よくせい [ 35] 。直 ちょく 到 いた 1963年 ねん ,德 とく 国 こく 巴 ともえ 斯夫化学 かがく 公司 こうし 用 よう 钴 作 さく 催化剂,开发出 で 第 だい 一个适合工业生产的办法。到 いた 了 りょう 1968年 ねん ,以铑 为基础的催化剂的(cis −[Rh(CO)2 I2 ]− )被 ひ 发现,使 つかい 得 とく 反應 はんのう 所 しょ 需压力 りょく 减到一个较低的水平并且几乎没有副产物。1970年 ねん ,美国 びくに 孟 はじめ 山都 やまと 公司 こうし 建造 けんぞう 了 りょう 首 くび 个使用 しよう 此催化 か 剂的设备,此后,铑催化 か 甲 きのえ 基 はじめ 羰基化 か 制 せい 乙 おつ 酸 さん 逐渐成 なり 为支配 しはい 性 せい 的 てき 孟 はじめ 山都 やまと 法 ほう 。90年代 ねんだい 后 きさき 期 き ,英国 えいこく 石油 せきゆ 成功 せいこう 的 てき 将 しょう Cativa催化法 ほう 商 しょう 业化,此法是 ぜ 基 もと 于铱 ,使用 しよう ([Ir(CO)2 I2 ]− )[ 36] ,它比孟 はじめ 山都 やまと 法 ほう 更 さら 加 か 绿色也有 やゆう 更 さら 高 だか 的 てき 效率 こうりつ ,很大程度 ていど 上 じょう 排 はい 挤了孟 はじめ 山都 やまと 法 ほう 。
由 ゆかり 乙 おつ 醇 あつし 在 ざい 有 ゆう 催化剂 的 てき 条件下 じょうけんか 和 わ 氧气 发生氧化反 はん 应 制 せい 得 う 。
C
2
H
5
OH
+
O
2
⟶
CH
3
COOH
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {C2H5OH + O2 -> CH3COOH + H2O}}}
可用 かよう 高 だか 錳酸鉀、重 じゅう 鉻酸鉀等氧化。
在 ざい 孟 はじめ 山都 やまと 法 ほう 商 しょう 业生产之前 まえ ,大 だい 部分 ぶぶん 的 てき 乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 由 ゆかり 乙 おつ 醛氧化 制 せい 得 う 。尽 つき 管 かん 不能 ふのう 与 あずか 甲 きのえ 基 はじめ 羰基化 か 相 しょう 比 ひ ,此法仍然是 ぜ 第 だい 二种工业制乙酸的方法。乙 おつ 醛可以通过氧化 か 丁 ちょう 烷或 ある 轻石 いし 脑油制 せい 得 え ,也可以通过乙 おつ 炔水 みず 合 あい 后 きさき 生成 せいせい 。当 とう 丁 ひのと 烷或轻石脑油在 ざい 空 そら 气中加 か 热,并有多 た 种金属 きんぞく 离子 包括 ほうかつ 镁 ,钴 ,铬 以及过氧根 ね 离子催化,会 かい 分解 ぶんかい 出 で 乙 おつ 酸 さん 。化学 かがく 方程式 ほうていしき 如下:
2 C4 H10 + 5 O2 → 4 CH3 COOH + 2 H2 O
此反应可以在能 のう 使丁 してい 烷保持 ほじ 液 えき 态的最高 さいこう 温度 おんど 和 わ 压力下 か 进行,一般的反应条件是150℃和 わ 55 atm 。副 ふく 产物包括 ほうかつ 丁 ちょう 酮 ,乙 おつ 酸 す 乙 おつ 酯 ,甲 きのえ 酸 さん 和 わ 丙 へい 酸 さん 。因 よし 为部分 ぶぶん 副 ふく 产物也有 やゆう 经济价值,所以 ゆえん 可 か 以调整 せい 反 はん 应条件 じょうけん 使 し 得 え 副 ふく 产物更 さら 多 た 的 てき 生成 せいせい ,不 ふ 过分离乙酸 さん 和 わ 副 ふく 产物使 し 得 え 反 はん 应的成本 なりもと 增加 ぞうか 。
在 ざい 类似条件下 じょうけんか ,使用 しよう 上述 じょうじゅつ 催化剂,乙 おつ 醛能被 ひ 空 そら 气中的 てき 氧气氧化生成 せいせい 乙 おつ 酸 さん
2 CH3 CHO + O2 → 2 CH3 COOH
使用 しよう 新式 しんしき 催化剂,此反应能获得95%以上 いじょう 的 てき 乙 おつ 酸 さん 产率。主要 しゅよう 的 てき 副 ふく 产物为乙 おつ 酸 す 乙 おつ 酯 ,甲 きのえ 酸 さん 和 わ 甲 きのえ 醛 。因 よし 为副产物的 てき 沸点 ふってん 都 と 比 ひ 乙 おつ 酸 さん 低 てい ,所 しょ 以很容易 ようい 通 どおり 过蒸 ふけ 馏除去 じょきょ 。
由 よし 乙 おつ 烯在催化剂(所用 しょよう 催化剂为氯化钯 :PdCl2 、氯化铜 :CuCl2 和 わ 乙 おつ 酸 さん 锰 :(CH3 COO)2 Mn)存在 そんざい 的 てき 条件下 じょうけんか ,与 あずか 氧气发生反 はん 应生成 せいせい 。此反应可以看作 さく 先 さき 将 はた 乙 おつ 炔氧化成 かせい 乙 おつ 醛,再 さい 通 つう 过乙醛氧化 か 法制 ほうせい 得 とく 。
丁 ちょう 烷氧化 か 法 ほう 又 また 称 たたえ 为直接 ちょくせつ 氧化法 ほう ,这是用 よう 丁 ちょう 烷 为主要 よう 原料 げんりょう ,通 つう 过空 そら 气 氧化而制得 どく 乙 おつ 酸 さん 的 てき 一 いち 种方法 ほう ,也是主要 しゅよう 的 てき 乙 おつ 酸 さん 合成 ごうせい 方法 ほうほう 。
2CH3 CH2 CH2 CH3 + 5O2
→
{\displaystyle \rightarrow }
4CH3 COOH + 2H2 O
除 じょ 上述 じょうじゅつ 方法 ほうほう 之 の 外 そと ,还有许多制 せい 取 と 乙 おつ 酸 さん 的 てき 方法 ほうほう 和 わ 途 と 径 みち 。
例 れい 如:甲 きのえ 烷和一氧化碳或二氧化碳在催化作用下生成乙酸[ 37]
CH
4
+
CO
+
1
2
O
2
→
C
F
2
C
O
O
H
P
d
/
C
u
CH
3
COOH
{\displaystyle {\ce {{CH4}+{CO}+{1/2}O2->[{Pd/Cu}][{CF_{2}COOH}]CH3COOH}}}
CH
4
+
CO
2
→
C
F
2
C
O
O
H
P
d
/
C
u
,
K
2
S
2
O
3
CH
3
COOH
{\displaystyle {\ce {{CH4}+CO2->[{Pd/Cu,K_{2}S_{2}O_{3}}][{CF_{2}COOH}]CH3COOH}}}
CH
4
+
CO
→
C
F
3
C
O
O
H
H
F
−
S
b
F
5
o
r
F
S
O
3
H
−
S
b
P
5
,
H
2
O
CH
3
COOH
{\displaystyle {\ce {{CH4}+CO->[{HF-SbF_{5}orFSO_{3}H-SbP_{5},H_{2}O}][{CF_{3}COOH}]CH3COOH}}}
实验室 しつ 内 うち 一 いち 瓶 びん 2.5升 ます 乙 おつ 酸 さん
乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 制 せい 备很多 た 化合 かごう 物 ぶつ 所 しょ 需要 じゅよう 使用 しよう 的 てき 基本 きほん 化学 かがく 试剂。最大 さいだい 的 てき 单一使用乙酸的是制备乙酸乙烯酯单体,接 せっ 下 か 来 らい 是 ぜ 制 せい 备乙酸 さん 酐和其他酯。在 ざい 醋 す 中 ちゅう 的 てき 乙 おつ 酸 さん 仅占了 りょう 所有 しょゆう 乙 おつ 酸 さん 中 ちゅう 的 てき 很小一 いち 部分 ぶぶん 。
乙 おつ 酸 さん 的 てき 最 さい 主要 しゅよう 用途 ようと 是 ぜ 制 せい 备乙酸 さん 乙 おつ 烯酯单体,消耗 しょうもう 了 りょう 大概 たいがい 40%到 いた 45%的 てき 世界 せかい 乙 おつ 酸 さん 产量。这个反 はん 应是通 どおり 过乙烯和乙 おつ 酸 さん 在 ざい 钯催化 か 下 か 与 あずか 氧气反 はん 应。
2 CH3 COOH + 2 C2 H4 + O2 → 2 CH3 COOC=CH2 + 2 H2 O
乙 おつ 酸 す 乙 おつ 烯酯可 か 以聚合 あい 形成 けいせい 聚乙酸 さん 乙 おつ 烯酯 或 ある 其他聚合物 ぶつ ,这些聚合物 ぶつ 被 ひ 使用 しよう 于颜料 りょう 及粘合 あい 剂。
两分子 こ 乙 おつ 酸 さん 的 てき 缩合产物是 ぜ 乙 おつ 酸 さん 酐 ,每年 まいとし 全 ぜん 世界 せかい 生 せい 产乙酸 さん 酐消耗 しょうもう 了 りょう 大概 たいがい 25%-30%的 てき 乙 おつ 酸 さん 。乙 おつ 酸 さん 酐也可 か 以直接 ちょくせつ 通 どおり 过甲醇 あつし 羰基化 か 制 せい 备。Cativa的 てき 设备也可以用来生 きすぎ 产乙酸 さん 酐。
乙 おつ 酸 さん 酐是一个很强的乙酰化试剂。因 よし 此,它的主要 しゅよう 用途 ようと 就是制 せい 乙 おつ 酸 さん 纤维素 もと 酯 ,这个合成 ごうせい 织物主要 しゅよう 用 よう 于制作 せいさく 电影 胶片 。乙 おつ 酸 さん 酐也用 よう 来 らい 制 せい 备阿 おもね 司 つかさ 匹 ひき 林 りん 和 わ 海 うみ 洛 らく 因 いん 等 とう 其他化合 かごう 物 ぶつ 。
以醋的 てき 形式 けいしき ,乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき (一 いち 般含5%到 いた 18%(质量分数 ぶんすう )的 てき 乙 おつ 酸 さん )被 ひ 用作 ようさく 调味品 ひん ,也被用 よう 来 らい 腌 蔬菜 そさい 和 わ 其他食物 しょくもつ 。一般 いっぱん 来 らい 说,腌菜用 よう 的 てき 醋 す 在 ざい 浓度上 うえ 比 ひ 一般调味品醋浓度更大。食用 しょくよう 醋 す 的 てき 总量在世 ざいせい 界 かい 乙 おつ 酸 さん 年 ねん 产量中 ちゅう 只 ただ 占 うらない 一 いち 个很小 しょう 的 てき 比例 ひれい ,不 ふ 过在历史上 じょう ,这却是 ぜ 一个悠久的应用。
醋 す 的 てき 製作 せいさく 方法 ほうほう 分 ぶん 為 ため 2種 しゅ :
1.釀造 じょうぞう 法 ほう
最 さい 傳統 でんとう 的 てき 方法 ほうほう ,以酒精 しゅせい 發酵 はっこう 製 せい 成 なり 。
2.化學 かがく 合成 ごうせい 法 ほう
以冰醋酸 さくさん 稀釋 きしゃく 後 ご ,加入 かにゅう 香料 こうりょう 調味 ちょうみ 而成。此方 こちら 法 ほう 成本 なりもと 低廉 ていれん ,但 ただし 風味 ふうみ 較差 かくさ ,也容易 たやす 為 ため 不良 ふりょう 商人 しょうにん 使用 しよう 。
冰醋酸 さくさん 是 ぜ 一 いち 个良好 りょうこう 的 てき 极性 质子溶剂 ,常常 つねづね 被 ひ 用 よう 来 らい 作 さく 为重 じゅう 结晶提 ひさげ 纯有 ゆう 机 つくえ 化合 かごう 物 ぶつ 的 てき 溶剂。纯的溶融 ようゆう 状 じょう 态的乙 おつ 酸 さん 是 ぜ 生 せい 产对苯二 に 甲 かぶと 酸 さん 的 てき 溶液 ようえき ,对苯二甲酸是制备聚对苯二甲酸乙二酯 的 てき 重要 じゅうよう 原料 げんりょう 。尽 つき 管 かん 现在仅有5%-10%的 てき 乙 おつ 酸 さん 作 さく 此用途 ようと ,不 ふ 过据预测,它在今 こん 后 きさき 几十年内将有显著的增长,因 いん 为聚对苯二甲酸乙二酯的产量正在增加。
在 ざい 有 ゆう 碳正离子 参与 さんよ 的 てき 反 はん 应中,常常 つねづね 使用 しよう 乙 おつ 酸 さん 作 さく 为溶液 えき ,例 れい 如傅 でん -克 かつ 反 はん 应 。
冰醋酸 さくさん 在 ざい 分析 ぶんせき 化学 かがく 上 うえ 被 ひ 用 よう 来 らい 与 あずか 弱 よわ 碱 反 はん 应,比 ひ 如有机 つくえ 氨基化合 かごう 物 ぶつ 。冰醋酸 さくさん 比 ひ 水 すい 的 てき 酸性 さんせい 更 さら 强 きょう 而碱性 せい 更 さら 弱 じゃく ,因 いん 此氨基 もと 化合 かごう 物 ぶつ 在中 ざいちゅう 间过程 ほど 中 ちゅう 类似于强碱,可 か 以被溶于乙 おつ 酸 さん 中 ちゅう 的 てき 强酸 きょうさん 滴 しずく 定 じょう ,比 ひ 如溶于乙酸 さん 的 てき 高 こう 氯酸 ;而在水中 すいちゅう 为强酸 きょうさん 的 てき 氢卤酸 さん 在 ざい 冰醋酸 さくさん 中 ちゅう 只 ただ 能 のう 部分 ぶぶん 电离,从而体 たい 现出其酸性的 せいてき 差 さ 别。
稀 まれ 释的醋酸 さくさん 溶液 ようえき 因 いん 为它温和 おんわ 的 てき 酸性 さんせい 也常常 つね 被 ひ 用 よう 来 らい 作 さく 为一种除 じょ 锈的试剂 。它的酸性 さんせい 也被用 よう 来 らい 治 ち 疗被立方 りっぽう 水母 くらげ 纲水母 くらげ 刺 とげ 伤,如果使用 しよう 及时,可 か 以通过使水母 くらげ 的 てき 刺 とげ 细胞失 しつ 去 さ 效果 こうか 达到防止 ぼうし 严重受伤甚至死亡 しぼう 的 てき 效果 こうか 。也可以用来 らい 为使用 しよう Vosol治 ち 疗外耳 がいじ 炎 えん 做准备。同 どう 样,乙 おつ 酸 さん 也被用 よう 来 らい 做成喷射防腐 ぼうふ 剂 ,抑制 よくせい 细菌 和 わ 真 ま 菌 きん 的 まと 生 せい 长。
几种用 よう 乙 おつ 酸 さん 制 せい 备的有 ゆう 机 つくえ 或 ある 无机盐 :
乙 おつ 酸 さん 的 てき 取 と 代 だい 产物:
浓度较高的 てき 乙 おつ 酸 さん 具有 ぐゆう 腐 くさ 蚀性。浓度超 ちょう 过50%的 てき 乙 おつ 酸 さん 足 あし 以灼伤未破 やぶ 损的皮膚 ひふ 。这种灼伤是 ぜ 慢性 まんせい 的 てき ,当 とう 皮 かわ 肤暴露 ばくろ 于浓乙 おつ 酸 さん 时,起 おこり 初 はつ 不 ふ 会 かい 有 ゆう 任 にん 何 なん 感 かん 觉;如未能 のう 及时处理,在 ざい 0.5到 いた 4小 しょう 时之后 きさき 暴露 ばくろ 部位 ぶい 会 かい 起 おこり 水泡 すいほう ,并产生 せい 剧烈持 じ 续的疼痛 とうつう 感 かん ;此时即 そく 使用 しよう 清水 しみず 或 ある 碳酸氢钠 溶液 ようえき 冲洗亦 また 无济于事。浓乙酸 す 亦 また 能 のう 对眼 め 、口 くち 、鼻 はな 等 とう 部位 ぶい 的 てき 黏膜组织造成 ぞうせい 不可 ふか 逆 ぎゃく 的 てき 永久 えいきゅう 损伤。[ 6] 不同 ふどう 浓度的 てき 乙 おつ 酸 さん 溶液 ようえき 的 てき 欧 おう 盟 めい 分 ぶん 级[ 38] 如下表 ひょう 所 しょ 示 しめせ :
安全 あんぜん 标志
浓度
莫耳浓度
分 ぶん 级
R-Phrases
10%–25%
1.67–4.16 mol/L
刺激 しげき (Xi )
R36/38
25%–90%
4.16–14.99 mol/L
腐 くさ 蚀 (C )
R34
>90%
>14.99 mol/L
腐 くさ 蚀 (C )
R10 , R35
此外,乙 おつ 酸 さん 蒸 ふけ 汽对呼吸 こきゅう 道和 みちかず 眼 め 部 ぶ 也具有 ぐゆう 强烈 きょうれつ 的 てき 刺激 しげき 性 せい 。研究 けんきゅう 结果显示,在 ざい 封 ふう 闭场所 しょ 中 ちゅう ,浓度低 てい 至 いたり 10ppm的 てき 乙 おつ 酸 さん 蒸 ふけ 汽就足 あし 以对人体 じんたい 造成 ぞうせい 累 るい 积伤害 がい 。因 よし 此,操作 そうさ 乙 おつ 酸 さん 时需采 さい 取 と 适当的 てき 防 ぼう 护措施 ほどこせ :贮存乙 おつ 酸 さん 的 てき 容器 ようき 须保持 ほじ 密 みつ 闭;场所需保持 ほじ 良好 りょうこう 通 どおり 风;必要 ひつよう 时可穿 ほじ 戴防毒 ぼうどく 面 めん 具 ぐ 、护目镜、防水 ぼうすい 手套 しゅとう 、鞋靴等 とう 装 そう 备。如吸入 きゅうにゅう 过量乙 おつ 酸 さん 蒸 ふけ 汽,则应立 りつ 即 そく 撤离至 いたり 安全 あんぜん 场所;如皮肤、眼睛 がんせい 等 とう 部位 ぶい 接触 せっしょく 到 いた 了 りょう 乙 おつ 酸 さん ,则应立 りつ 即 そく 以足量 りょう 清水 しみず 冲洗暴露 ばくろ 部位 ぶい ;如不慎 まき 吞服,则可饮用清水 しみず 稀 まれ 释之,切 きり 勿催吐。以上 いじょう 情 じょう 况下,伤者均 ひとし 应及时就医 い 。[ 6] [ 18]
乙 おつ 酸 さん 的 てき 闪点 为43℃(开杯)/39℃(闭杯),爆 ばく 炸极限 げん 约4%~16%(体 からだ 积比),自 じ 燃 もえ 点 てん 约520℃,介 かい 于“可燃 かねん ”与 あずか “易 えき 燃 もえ ”之 の 间。纯乙酸 さん 受热可 か 自 じ 燃 もえ ,遇 ぐう 明 あかり 火 ひ 可 か 点 てん 燃 もえ 。乙 おつ 酸 さん 的 てき 可燃 かねん 性 せい 随 ずい 含水量的 りょうてき 增加 ぞうか 而急剧下降 かこう ,浓度低 てい 于56%即 そく 不燃 ふねん 。[ 6] [ 18]
用途 ようと
化学 かがく
相 あい 关化合 かごう 物 ぶつ
^ IUPAC Provisional Recommendations 2004 Chapter P-12.1; page 4 (页面存 そん 档备份 ,存 そん 于互联网档案 あん 馆 )
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