Воцатная кіслата

Арганічная або карбонавая одноосновная кіслата, малекула якой змяшчае два атама вугляроду і карбаксільныя групу (атрымала такую назву таму, што складаецца з карбанільных і карбаксільныя груп), называецца этановая (па аналогіі з алкана з такім жа колькасцю вугляродных атамаў) або воцатная кіслата. Яна, як і ўсе ніжэйшыя аліфаціческіе прадстаўнікі гэтага класа арганічных злучэнняў, валодае рэзкім пахам. Яе хімічная формула запісваецца ў выглядзе: CH3COOH. Пры пакаёвых умовах з'яўляецца бясколернай вадкасцю. Шчыльнасць - 1,05 г / см³. Малярная маса складае 60,05 г / моль. Плавіцца пры тэмпературы плюс 16,75 ° C (ніжэй дубянее, крышталі падобныя на лёд, таму называюць ледзяной). Кіпіць пры тэмпературы плюс 118,1 ° C. Паказчык праламлення раўняецца 1,372.

Прадстаўнікі гэтага класа арганічных злучэнняў слабей, чым серная або саляная, але калі параўнаць з вугальнай кіслатой, то найбольш моцнай будзе воцатная кіслата. Хімічныя ўласцівасці яе вызначаюцца ўваходзяць у склад малекулы карбанільных і гидроксильной груп. Яны ўплываюць настолькі моцна адзін на аднаго, што хімічныя ўласцівасці рэчывы толькі ў нязначнай ступені нагадваюць ўласцівасці карбанільных злучэнняў (альдэгідаў, амідаў, кетонаў, складаных эфіраў) або спіртоў. Адбываецца іянізацыя сувязі O-H за кошт адцягвання электронаў карбанільных групай. Таму сувязь нашмат лягчэй дысацыюе, чым у спіртах. Зрушэнне электронаў ад гидроксильной групы да карбанільных часткова паніжае на вугляродным атаме станоўчы зарад, што абцяжарвае атаку яго нуклеофилом. Таму шматлікія рэчывы, лёгка ўзаемадзейнічаюць з карбанільных спалучэннямі, якія не рэагуюць з CH3COOH.

У нязначнай ступені воцатная кіслата здольная, диссоциировать з адукацыяй іёнаў вадароду: CH3COOH + H2O ↔ CH3CO2ˉ + H3O +. Для яе характэрныя рэакцыі нейтралізацыі падставамі, у выніку якіх утвараюцца солі: NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O. Солі карбонавых кіслот, як правіла, растваральныя ў вадзе. Гэта ўласцівасць палягчае іх выманне з прыродных крыніц. Таму кіслаты былі ў ліку першых выдзелены з арганічных рэчываў. Так, напрыклад, этановая была атрымана з кіслым віна. Трывалыя вадародныя сувязі ўтворацца паміж малекуламі CH3COOH, за кошт гэтага ў арганічных растваральніках і ў газавай фазе яна існуе ў выглядзе дымеры.

Воцатная кіслата з вадой здольная змешвацца ў любых суадносінах. Яна мяняе свае ўласцівасці ў залежнасці ад канцэнтрацыі. Умерана агрэсіўная адносна да металаў, уключаючы жалеза, магній і цынк. Пры гэтым атрымліваюцца вадарод і солі, званыя ацэтату: Mg + 2 CH3COOH → (CH3COO) 2Mg + H2 ↑. Так як алюміній ўтварае пассивирующую кісластойкай плёнку аксіду алюмінія, то алюмініевыя цыстэрны, нароўні з цыстэрнамі з нержавеючай сталі, прымяняюцца для транспарціроўкі CH3COOH.

У прамысловасці воцатная кіслата атрымліваецца акісленнем аднайменнага альдэгіду: 2CH3COH + O2 → 2CH3COOH. З 800 кг альдэгіду атрымліваюць тону CH3COOH. Але больш сучасны спосаб атрымання - гэта жидкофазное акісленне бутану кіслародам паветра пры тэмпературы 150-170 ° С і ціску 50 атм: CH3CH2CH2CH3 + 2O2 → 2CH3COOH + 2 H2O. На самай справе рэакцыя працякае нашмат складаней, чым паказана на схеме. Акрамя воцатнай кіслаты, утворыцца яшчэ шэраг пабочных прадуктаў. Абодва гэтыя спосабу выцесненыя (з-за павышэння коштаў на нафту) метадам карбонилирования метанолу: CO + CH3OH → CH3COOH. Працэс працякае ў прысутнасці каталізатара, якім з'яўляюцца солі родыя, і промоторов (актыватараў) - ёдыд іёнаў. Здольнасць некаторых мікраарганізмаў падвяргаць ферментацыі этылавы спірт, з наступным акісленнем ў CH3COOH, выкарыстоўваецца ў біяхімічным вытворчасці: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O. Працэс вельмі складаны і працякае ў некалькі прыступак.

Воцатная кіслата выпускаецца па ДАСТ 19814-74 (сінтэтычная і рэгенераваць), ГОСТ 18270-72 (асаблівай чысціні) і ДАСТ 61-75 (рэактыўная). Гэта важны хімічны рэагент і прамысловы хімікат, у асноўным выкарыстоўваецца ў вытворчасці, служыць для атрымання пластычных мас, штучнага валакна, фарбавальнікаў, кінастужкі і іншае. Яна з'яўляецца сыравінай для атрымання вінілацэтату, які выкарыстоўваецца ў працэсе атрымання сэвилена (як сомономер этылену). Прымяненне воцатнай кіслаты абумоўлена яе хімічнымі і фізічнымі ўласцівасцямі. Солі CH3COOH з'яўляюцца протравы, службоўцамі для замацавання фарбавальнікаў на валакне.

У хатніх гаспадарках разведзеная воцатная кіслата вельмі часта выкарыстоўваецца, як сродак для выдалення шумавіння. У харчовай прамысловасці ўжываецца пад кодам харчовай дабаўкі E260, як рэгулятар кіслотнасці і ў якасці прыправы. Харчовы дадатак адобрана для выкарыстання ў ЕС, ЗША, Аўстраліі і Новай Зеландыі. У харчовай прамысловасці яе ўжываюць для кансервавання прадуктаў у выглядзе воцату з канцэнтрацыяй CH3COOH ў вадзе ад 3 да 15% ці воцатнай эсэнцыі з масавай доляй асноўнага рэчыва, роўнай 70%. Шэраг складаных эфіраў воцатнай кіслаты выкарыстоўваюцца ў кандытарскім вытворчасці.