Уксусная кислота CAS: 64-19-7
Уксусная кислота (CH₃COOH)Уксусная кислота является основным компонентом уксуса и важным органическим химическим сырьем. В чистом виде это бесцветная жидкость с резким запахом, которая при низких температурах застывает, образуя кристаллы, похожие на лед (отсюда и название «ледяная уксусная кислота»). Она широко используется в качестве регулятора кислотности в пищевой промышленности и является ключевым промежуточным продуктом в производстве синтетических волокон, фармацевтических препаратов, красителей и агрохимикатов.
I. Обзор основных характеристик
Уксусная кислота, имеющая химическую формулу CH₃COOH, является одним из простейших представителей семейства карбоновых кислот (уступая только муравьиной кислоте). Она является как важнейшим органическим химическим сырьем, так и распространенным веществом в повседневной жизни (пищевой уксус содержит приблизительно 3-9% уксусной кислоты). Чистое вещество (ледяная уксусная кислота) представляет собой бесцветный прозрачный кристалл при комнатной температуре (ниже 16,6°C) и бесцветную жидкость с резким кислым запахом при комнатной температуре. Уксусная кислота обладает типичными химическими свойствами карбоновых кислот, такими как кислотность и этерификация. Она легко растворима в воде, этаноле, эфире и других растворителях. Она широко используется во многих отраслях промышленности, включая производство синтетических волокон, фармацевтику, пищевую промышленность и красильное производство, что делает ее важнейшим химическим веществом массового производства.
II. Ключевые физико-химические свойства
| Свойство | Значение/Описание |
|---|---|
| Химическое название | Уксусная кислота, уксусная кислота |
| Химическая формула | CH₃COOH / C₂H₄O₂ |
| Молекулярный вес | 60,05 г/моль |
| Внешний вид (окружающая среда) | Бесцветная прозрачная жидкость |
| Запах | Резкий, кислый запах (напоминающий уксус). |
| Точка замерзания | 16,6 °C (чистое вещество, отсюда «ледяная» уксусная кислота) |
| Точка кипения | 118,1 °C |
| Плотность (20 °C) | 1,049 г/мл |
| Точка возгорания | 39 °C (в закрытом тигле) |
| Температура самовоспламенения | 427 °C |
| Показатель преломления (20°C) | 1.3718 |
| Вязкость (25°C) | 1,22 мПа·с |
| Растворимость | Смешивается с водой, этанолом, глицерином, эфиром; нерастворим в сероуглероде. |
| Давление пара (20°C) | 15,7 мм рт. ст. |
| pKa (25°C) | 4,76 (слабая кислота) |
| Ключевые химические свойства | Проявляет общие свойства карбоновых кислот: кислотность (реагирует с основаниями, оксидами металлов, активными металлами), подвергается этерификации с образованием ацетатных эфиров и может быть преобразована в производные, такие как ацилхлориды и ангидриды. |
III. Основные области применения
Химическое сырье (основное применение): Основное сырье для производства многочисленных ключевых химических веществ, включая мономер винилацетата (VAM) (для поливинилацетата, поливинилового спирта и винилонового волокна), очищенную терефталевую кислоту (PTA) (для полиэфирного волокна и ПЭТ-пластика), сложные эфиры уксусной кислоты (например, этилацетат, бутилацетат, используемые в качестве растворителей), уксусный ангидрид и хлоруксусную кислоту.
Пищевая промышленность: используется в качестве регулятора кислотности, консерванта и ароматизатора (пищевая уксусная кислота) в уксусе, приправах, маринованных продуктах, заправках для салатов и т. д.
Фармацевтическая промышленность: Важный промежуточный продукт и реакционный растворитель для синтеза различных лекарственных препаратов, включая аспирин (ацетилсалициловую кислоту) и парацетамол/ацетаминофен.
Растворитель: Сам по себе и полученные из него сложные эфиры широко используются в качестве органических растворителей в лакокрасочной, полиграфической, чернильной и клеевой промышленности.
Окрашивание текстиля: используется в качестве нейтрализующего агента, регулятора pH и сорастворителя для некоторых красителей, а также при производстве ацетата целлюлозы.
Другие области применения: используется в производстве синтетических моющих средств, бактерицидов, фотохимикатов, а также в качестве противогололедного средства (раствор ацетата калия) и во многих других областях.
IV. Хранение и обращение
Условия хранения: Хранить в прохладном, сухом и хорошо вентилируемом специально отведенном складском помещении, вдали от источников возгорания, тепла и окислителей (например, нитратов, перманганатов). Предпочтительная температура хранения — выше 16°C (для предотвращения затвердевания; в случае затвердевания — медленное размораживание в водяной бане). Контейнеры должны быть плотно закрыты, предпочтительно под слоем азота для предотвращения впитывания влаги.
Упаковочные материалы: Подходящей тарой являются алюминиевые сосуды, резервуары из нержавеющей стали, стеклянные бутылки или полиэтиленовые бочки. Использование тары из меди, латуни, цинка и аналогичных металлов строго запрещено из-за риска коррозии.
Меры предосторожности при обращении:
Персонал должен носить защитные очки или лицевой щиток от химических веществ, кислотостойкие перчатки (например, из бутилкаучука), защитную одежду, не пропускающую воздух, и средства защиты органов дыхания (особенно в плохо вентилируемых помещениях).
Необходимо обеспечить эффективную местную вытяжную вентиляцию из-за его сильных коррозионных и раздражающих свойств.
Курение, использование источников тепла и открытого огня строго запрещены в зоне проведения работ.
При погрузочно-разгрузочных работах или перевалке используйте взрывозащищенные инструменты и оборудование.
Меры по ликвидации разливов: При небольших разливах смешайте жидкость с сухим песком, кальцинированной содой или инертным абсорбирующим материалом и соберите в специально отведенные емкости. При крупных разливах установите заграждение и изолируйте, затем нейтрализуйте щелочными веществами (например, бикарбонатом натрия, гидроксидом кальция). Наконец, тщательно промойте большим количеством воды, обработав сточные воды до соответствия стандартам перед сбросом.
Меры по тушению пожара: Воспламеняющаяся жидкость. Для тушения пожара используйте водяной спрей, спиртостойкую пену, сухой химический порошок или углекислый газ. Пожарные должны использовать автономные дыхательные аппараты и полную защитную одежду. Охладите открытые емкости водяным спреем.
