Παγόμορφο οξικό οξύ έναντι συνηθισμένου οξικού οξέος

Το παγόμορφο οξικό οξύ είναι μια κοινή ονομασία για το καθαρό ή άνυδρο οξικό οξύ . Αποτελείται από οξικό οξύ με ελάχιστη καθαρότητα 99,8% που περιέχει πολύ χαμηλή αναλογία νερού ή άλλων ακαθαρσιών. Ο όρος παγετώδης χρησιμοποιείται για να το διακρίνει από το συνηθισμένο οξικό οξύ, με το οποίο γενικά αναφερόμαστε σε υδατικά διαλύματα αυτής της ένωσης.

Το οξικό οξύ είναι μια οργανική ένωση που ανήκει στην ομάδα των καρβοξυλικών οξέων. Αυτή η οικογένεια οργανικών οξέων είναι όλα αδύναμα οξέα και οι ιδιότητές τους εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη δομή τους.

Η λέξη παγετώδης προέρχεται από το γεγονός ότι έχει σημείο τήξης 16,6 °C, επομένως στερεοποιείται ή παγώνει σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας κρυστάλλους που μοιάζουν με πάγο.

Δομή και ονοματολογία του οξικού οξέος

Το οξικό οξύ είναι το κοινό όνομα για ένα καρβοξυλικό οξύ δύο άνθρακα. Υπό αυτή την έννοια, η συστηματική του ονομασία σύμφωνα με τους κανόνες ονοματολογίας της Διεθνούς Ένωσης Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC, για το ακρωνύμιο στα αγγλικά) είναι αιθανοϊκό οξύ .

Η κοινή ονομασία “οξικό” προέρχεται από το γεγονός ότι το αιθανικό οξύ είναι, μετά το νερό, το κύριο συστατικό του ξιδιού, του οποίου η λατινική ονομασία είναι acetaum . Παρά το γεγονός ότι είναι μια κοινή ονομασία, είναι τόσο διαδεδομένη και σε τόσο καθημερινή χρήση σε όλη την επιστήμη που η IUPAC δέχεται τη χρήση της ως την επίσημη ονομασία της ένωσης.

Ο μοριακός τύπος του οξικού οξέος είναι CH ₃ COOH. Η δομή του φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Χαρακτηριστικά του παγόμορφου οξικού οξέος

• Είναι ένα διαυγές, άχρωμο υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά παγώνει εύκολα σε κρύο καιρό.
• Έχει πολύ έντονη και διεισδυτική μυρωδιά και γεύση ξιδιού, αφού αντιστοιχεί στο κύριο ενεργό συστατικό αυτού του ντρέσινγκ που είναι πανταχού παρόν σε όλο τον κόσμο.
• Το σημείο τήξεώς του είναι 16,6 °C. Κάτω από αυτή τη θερμοκρασία είναι ένα λευκό κρυσταλλικό στερεό.
• Το σημείο βρασμού του είναι 118 °C, ελαφρώς υψηλότερο από αυτό του νερού.
• Είναι ένα αναμίξιμο με νερό υγρό, που σημαίνει ότι μπορούν να παρασκευαστούν μείγματα νερού-παγώδους οξικού οξέος σε οποιαδήποτε αναλογία.
• Είναι ασθενές οξύ με σταθερά ιοντισμού οξέος K _a = 1,75,10 ^-5 .

Πώς λαμβάνεται το παγόμορφο οξικό οξύ;

Υπάρχουν δύο κατηγορίες διαδικασιών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή οξικού οξέος. Η πρώτη κατηγορία είναι η ζύμωση σακχάρων με τη χρήση διαφορετικών τύπων μικροοργανισμών όπως ζυμομύκητες και βακτήρια. το δεύτερο αποτελείται από τους διαφορετικούς τύπους βιομηχανικής χημικής σύνθεσης.

Ζύμωση

Η ζύμωση είναι προφανώς ο παλαιότερος τρόπος λήψης οξικού οξέος, αφού το ξύδι, που δεν είναι τίποτα άλλο από ένα υδατικό διάλυμα αυτής της ένωσης, παράγεται με αυτόν τον τρόπο εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία δεν παράγει παγόμορφο οξικό οξύ αλλά συνηθισμένο οξικό οξύ το οποίο, το πολύ, έχει συγκέντρωση περίπου 10% κατά μάζα. Ωστόσο, αυτός ο τύπος διαλυμάτων μπορεί να αποσταχθεί για να ληφθούν πιο συμπυκνωμένα διαλύματα, αν και είναι δύσκολο να επιτευχθεί η καθαρότητα που απαιτείται για να θεωρηθεί παγόμορφο οξικό οξύ.

βιομηχανική σύνθεση

Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μέρος του οξικού οξέος στον κόσμο παράγεται βιομηχανικά μέσω χημικών αντιδράσεων. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές αντιδράσεις που δίνουν το οξικό οξύ ως κύριο προϊόν και που έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αυτού του οργανικού οξέος. Μερικά παραδείγματα είναι η οξείδωση της ακεταλδεΰδης, η οξείδωση υδρογονανθράκων στην υγρή φάση και η καρβονυλίωση της μεθανόλης.

Εκτός από το ότι είναι πολύ πιο γρήγορες διαδικασίες από τη βιοσύνθεση με ζύμωση, ένα από τα οφέλη της βιομηχανικής σύνθεσης είναι ότι επιτρέπει τη σύνθεση οξικού οξέος απουσία νερού. Κατά συνέπεια, η διαδικασία καθαρισμού του τελικού προϊόντος είναι πολύ απλούστερη και είναι ευκολότερο να ληφθεί παγόμορφο οξικό οξύ.

Σχηματισμός σταλακτίτη παγόμορφου οξικού οξέος

Ένας τρίτος έξυπνος τρόπος για τη λήψη παγόμορφου οξικού οξέος ξεκινά από ένα υδατικό διάλυμα οξικού οξέος, το οποίο ψύχεται κάτω από τους 16,6°C (το σημείο τήξεώς του) και αφήνεται να εξατμιστεί αργά μέχρι να αρχίσουν να σχηματίζονται κρύσταλλοι του οξέος. Στη συνέχεια, εάν αφήσουμε ένα κρύο, συμπυκνωμένο διάλυμα οξικού οξέος να στάξει από αυτούς τους κρυστάλλους, ένα μέρος του οξικού οξέος θα κρυσταλλωθεί ενώ το υπόλοιπο θα στάζει νερό.

Δεδομένου ότι η διαδικασία κρυστάλλωσης, εάν γίνει αργά, ενσωματώνει μόνο καθαρά μόρια οξικού οξέος, αυτή είναι μια πολύ αποτελεσματική μορφή καθαρισμού οξικού οξέος. Στη συνέχεια αρκεί να διαχωριστούν οι καθαροί σταλακτίτες οξικού οξέος σε στερεά κατάσταση, να στεγνώσουν καλά και μετά να λιώσουν ξανά για να ληφθεί παγόμορφο οξικό οξύ.

Διαφορές μεταξύ παγόμορφου και συνηθισμένου οξικού οξέος

Διαφορές στη σύνθεση

Όπως φαίνεται, τόσο το παγόμορφο οξικό οξύ όσο και το συνηθισμένο οξικό οξύ αναφέρονται είτε σε αιθανικό οξύ είτε στο καρβοξυλικό οξύ δύο άνθρακα. Ωστόσο, η διαφορά έγκειται στην καθαρότητα και στην παρουσία ή όχι νερού. Το παγόμορφο οξικό οξύ αντιστοιχεί στην εν λόγω καθαρισμένη και αφυδατωμένη ένωση, χωρίς νερό και πρακτικά οποιαδήποτε άλλη χημική ουσία. Δηλαδή, ότι ο όρος παγετώνας προστίθεται με σκοπό να υποδείξει ότι είναι μια καθαρή χημική ένωση.

Από την άλλη, όταν μιλάμε για συνηθισμένο οξικό οξύ (ή απλά οξικό οξύ, ξηρό), μπορούμε να αναφερθούμε τόσο στην ίδια τη χημική ένωση, όσο και σε οποιοδήποτε μείγμα ή υδατικό διάλυμα οξικού οξέος. Δηλαδή δεν διευκρινίζουμε αν είναι καθαρή ουσία ή μείγμα.

Διαφορές στην εφαρμογή

Οι περισσότερες διαδικασίες οργανικής σύνθεσης απαιτούν την απουσία νερού για διαφορετικούς λόγους. Σε πολλές περιπτώσεις, το νερό μπορεί να αντιδράσει με ορισμένα από τα αντιδρώντα, με τον καταλύτη, ή ακόμα και με το προϊόν της αντίδρασης, μειώνοντας σημαντικά την απόδοση. Επιπλέον, πολλές οργανικές αντιδράσεις πραγματοποιούνται σε μη πολικούς διαλύτες που είναι μη αναμίξιμοι (δηλ. δεν μπορούν να αναμειχθούν) με το νερό. Αυτό καθιστά τη χρήση υδατικών διαλυμάτων οξικού οξέος μη βολική επειδή συμβαίνει ο διαχωρισμός δύο φάσεων (η υδατική φάση και η οργανική φάση), στις οποίες το μεγαλύτερο μέρος του οξικού οξέος παραμένει κατανεμημένο στην υδατική φάση. Επομένως, δεν είναι διαθέσιμο να αντιδράσει στον οργανικό διαλύτη. Σε αυτές τις περιπτώσεις, καμία παρουσία οξικού οξέος δεν χρησιμεύει ως αντιδραστήριο,

Διαφορές σε κίνδυνο

Αν και το οξικό οξύ είναι ασθενές οξύ και τα διαλύματά του είναι ασφαλή ακόμη και για κατανάλωση, αυτό δεν συμβαίνει με το παγόμορφο οξικό οξύ. Επειδή είναι πρακτικά καθαρό, δεν θα πάρουμε οξικό οξύ που είναι πιο συμπυκνωμένο από το παγόμορφο, γι’ αυτό μπορεί να γίνει ερεθιστικό για το δέρμα.

βιβλιογραφικές αναφορές

Παγετό οξικό οξύ . (2017, 11 Αυγούστου). chempedia. https://www.vadequimica.com/quimipedia/a/acido-acetico-glacial/

Chang, R. (2021). Χημεία (11η ^έκδ .). ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ MCGRAW HILL.

Υπουργείο Εργασίας, Μετανάστευσης και Κοινωνικής Ασφάλισης. (2018). ΤΟΞΙΚΟΛΟΓΙΚΗ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ VL ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗΣ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΤΟ ΟΞΙΚΟ ΟΞΕ . Όρια τεκμηρίωσης Επαγγελματική έκθεση. https://www.insst.es/documents/94886/431980/DLEP+119+%C3%81cido+ac%C3%A9tico++A%C3%B1o+2018.pdf/1d5b5a9a-4438-4105-8b77- 3e68196f2701?version=1.0&t=1551310408920

Sánchez Levoso, A. (2016, Ιούνιος). Μοντελοποίηση της διαδικασίας εκχύλισης οξικού οξέος με ανάκτηση οργανικού διαλύτη . Πολυτεχνείο της Μαδρίτης. https://oa.upm.es/42845/1/TFG_ANA_SANCHEZ_LEVOSO.pdf

Βολφράμι. (ν). Διαχωρισμός οξικού οξέος από νερό με χρήση οξικού αιθυλεστέρα . Σημειωματάριο Wolfram. https://www.wolframcloud.com/objects/demonstrations/SeparationOfAceticAcidFromWaterUsingEthylAcetateEntrainer-source.nb