工業(yè)乙酸制備

75%的工業(yè)用乙酸是通過(guò)甲醇的羰基化制備的，具體方法見(jiàn)下:

大部分乙酸是通過(guò)甲基羰基化合成的。此反應(yīng)中，甲醇和一氧化碳反應(yīng)生成乙酸，方程式如下

CH3OH + CO → CH3COOH

這個(gè)過(guò)程是以碘代甲烷為中間體，分三個(gè)步驟完成，并且需要一個(gè)一般由多種金屬構(gòu)成的催化劑(第二步中)

1、CH3OH + HI → CH3I + H2O

2、CH3I + CO → CH3COI

3、 CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

由乙醇在有催化劑的條件下和氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)制得:

C2H5OH + O2CH3COOH + H2O

在孟山都法商業(yè)生產(chǎn)之前，大部分的乙酸是由乙醛氧化制得。盡管不能與甲基羰基化相比，此法仍然是第二種工業(yè)制乙酸的方法。乙醛可以通過(guò)氧化丁烷或輕石腦油制得，也可以通過(guò)乙烯水合后生成。當(dāng)丁烷或輕石腦油在空氣中加熱，并有多種金屬離子包括鎂，鈷，鉻以及過(guò)氧根離子催化，會(huì)分解出乙酸。化學(xué)方程式如下:

2C4H10+ 5O2→ 4CH3COOH + 2H2O

此反應(yīng)可以在能使丁烷保持液態(tài)的最高溫度和壓力下進(jìn)行，一般的反應(yīng)條件是150℃和55atm。副產(chǎn)物包括丁酮，乙酸乙酯，甲酸和丙酸。因?yàn)椴糠指碑a(chǎn)物也有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以可以調(diào)整反應(yīng)條件使得副產(chǎn)物更多的生成，不過(guò)分離乙酸和副產(chǎn)物使得反應(yīng)的成本增加。

在類似條件下，使用上述催化劑，乙醛能被空氣中的氧氣氧化生成乙酸:

2CH3CHO + O2→ 2 CH3COOH

使用新式催化劑，此反應(yīng)能獲得95%以上的乙酸產(chǎn)率。主要的副產(chǎn)物為乙酸乙酯，甲酸和甲醛。因?yàn)楦碑a(chǎn)物的沸點(diǎn)都比乙酸低，所以很容易通過(guò)蒸餾除去。

由乙烯在催化劑(所用催化劑為氯化鈀:PdCl2、氯化銅:CuCl2和乙酸錳:(CH3COO)2Mn)存在的條件下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成。此反應(yīng)可以看作先將乙烯氧化成乙醛，再通過(guò)乙醛氧化法制得。

丁烷氧化法又稱為直接氧化法，這是用丁烷為主要原料，通過(guò)空氣氧化而制得乙酸的一種方法，也是主要的乙酸合成方法。

2CH3CH2CH2CH3+ 5O2→ 4CH3COOH + 2H2O

外觀:無(wú)色澄清的吸濕性液體，有刺激性氣味。

溶解性:能溶于水、乙醇和乙醚。不溶于二硫化碳。

熔點(diǎn):16.7℃，因此在低溫時(shí)凝固成冰狀。

凝固點(diǎn):16.6 °C (62 °F) ，凝固后為無(wú)色晶體。

折光率:1.3716。

當(dāng)水加到冰乙酸中，混合后的總體積變小，密度增加，直至分子比為1∶1 ，相當(dāng)于形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)3，進(jìn)一步稀釋，體積不再變化。

分子量:60.05

分子結(jié)構(gòu):

O

‖

CH3-C-OH冰醋酸

工業(yè)乙酸的腐蝕性較強(qiáng)，但低于甲酸，其蒸汽對(duì)眼和鼻有刺激性作用。

1、合成醋酸乙烯、醋酸纖維、醋酸酐、醋酸酯、金屬醋酸鹽及鹵代醋酸等。

2、是制藥、農(nóng)藥及其他有機(jī)合成的重要原料。

3、在照相藥品制造、醋酸纖維素、織物印染以及橡膠工業(yè)等方面也有廣泛的用途。

4、用于生產(chǎn)醋酸乙酯、食用香料、酒用香料等。

5、用作分析試劑、溶劑及浸洗劑。

醋可分為釀造食醋和配制食醋兩種。其中，釀造食醋是用谷物或含有酒精、糖類的原料，經(jīng)微生物發(fā)酵釀制而成;配制食醋則是用占總酸來(lái)源50%的釀造食醋，加食用冰醋酸和食品添加劑配制而成。而冰醋酸(冰乙酸)可分為食用冰醋酸(純凈的乙酸)和工業(yè)冰醋酸(工業(yè)乙酸)，工業(yè)乙酸中含有重金屬，相關(guān)法律規(guī)定只能用于化工生產(chǎn)。工業(yè)乙酸勾兌食醋的隱蔽性高，檢測(cè)較困難。

2009年5月27日，中國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布的《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)名單(第三批)》中明確將工業(yè)乙酸列入非食用物質(zhì)。

食用醋酸對(duì)提純要求高，其雜質(zhì)必須控制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)。而工業(yè)乙酸，因?yàn)槭枪I(yè)合成的，其所用溶劑相對(duì)比較低檔，同時(shí)對(duì)提純要求比食用醋酸低，里邊往往會(huì)含有很多雜質(zhì)，例如一些游離礦酸、重金屬砷、鉛等等。

消費(fèi)者食用以后，就會(huì)造成消化不良、腹瀉，如果長(zhǎng)期食用會(huì)危害身體健康。如果食物中的冰醋酸濃度過(guò)高，還會(huì)燒傷消化道黏膜。特別是對(duì)于孕婦、老人、小孩這些胃腸功能較弱的人群會(huì)引起刺激性反應(yīng)。

另外，工業(yè)乙酸是由石油副產(chǎn)品提取出來(lái)，含有苯類物質(zhì)，此類物質(zhì)有致癌的風(fēng)險(xiǎn)。

用于區(qū)分食用醋酸和工業(yè)乙酸(或工業(yè)醋酸)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要是參照GB 1903-2008《食品添加劑 冰醋酸(冰乙酸)》，通過(guò)測(cè)定乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、高錳酸鉀試驗(yàn)時(shí)間、蒸發(fā)殘?jiān)?、釀造醋酸的比?天然度)、重金屬、砷含量、游離礦酸、色度等項(xiàng)目進(jìn)行區(qū)分。其中的釀造醋酸的比率(天然度)依照方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22099-2008 《釀造醋酸與合成醋酸的鑒定方法》，通過(guò)測(cè)定醋酸的天然度即測(cè)試冰醋酸中14C的比活度與標(biāo)準(zhǔn)值的比值進(jìn)行檢測(cè)。食醋的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要是通過(guò)GB/T 5009.41-2003《食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》進(jìn)行檢測(cè)。