Tabla de Contenidos
Glacial acetic acid เป็นชื่อสามัญของกรดอะซิติกบริสุทธิ์หรือปราศจากน้ำ ประกอบด้วยกรดอะซิติกที่มีความบริสุทธิ์ขั้นต่ำ 99.8% ซึ่งมีน้ำหรือสิ่งเจือปนอื่นๆ ในสัดส่วนที่ต่ำมาก คำว่า น้ำแข็ง ใช้เพื่อแยกความแตกต่างจากกรดอะซิติกธรรมดา ซึ่งโดยทั่วไปเราหมายถึงสารละลายที่เป็นน้ำของสารประกอบนี้
กรดอะซิติกเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่อยู่ในกลุ่มของกรดคาร์บอกซิลิก กรดอินทรีย์ในตระกูลนี้ล้วนแต่เป็นกรดอ่อน และคุณสมบัติจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของกรดอย่างยิ่ง
คำว่า ธารน้ำแข็ง มาจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีจุดหลอมเหลวที่ 16.6 °C ดังนั้นจึงแข็งตัวหรือแข็งตัวที่อุณหภูมิค่อนข้างสูง ก่อตัวเป็นผลึกคล้ายน้ำแข็ง
โครงสร้างและการเรียกชื่อกรดอะซิติก
กรดอะซิติกเป็นชื่อสามัญของกรดคาร์บอกซิลิกสองคาร์บอน ในแง่นี้ ชื่อที่เป็น ระบบตามกฎการตั้งชื่อของ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC สำหรับตัวย่อในภาษาอังกฤษ) คือกรดเอทาโนอิก
ชื่อสามัญ “อะซิติก” มาจากข้อเท็จจริงที่ว่ากรดเอทาโนอิกเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำส้มสายชู รองจากน้ำ ซึ่งมีชื่อในภาษาละตินว่าอะซีตัม แม้จะเป็นชื่อสามัญ แต่ก็แพร่หลายและใช้ในชีวิตประจำวันทั่วทั้งวงการวิทยาศาสตร์จน IUPAC ยอมรับการใช้เป็นชื่ออย่างเป็นทางการของสารประกอบ
สูตรโมเลกุลของกรดอะซิติกคือ CH 3 COOH โครงสร้างจะแสดงในรูปต่อไปนี้:
ลักษณะของกลาเซียลอะซิติกแอซิด
- เป็นของเหลวใสไม่มีสีที่อุณหภูมิห้อง แต่แข็งตัวได้ง่ายในสภาพอากาศหนาวเย็น
- มันมีกลิ่นและรสชาติของน้ำส้มสายชูที่เข้มข้นและทะลุทะลวงเนื่องจากมันสอดคล้องกับส่วนประกอบสำคัญของน้ำสลัดนี้ที่แพร่หลายไปทั่วโลก
- จุดหลอมเหลวคือ 16.6 °C ต่ำกว่าอุณหภูมินี้จะเป็นของแข็งผลึกสีขาว
- จุดเดือดของมันคือ 118 °C ซึ่งสูงกว่าน้ำเล็กน้อย
- เป็นของเหลวที่ผสมน้ำได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถเตรียมส่วนผสมของกรดอะซิติกกับน้ำและน้ำแข็งในอัตราส่วนใดก็ได้
- เป็นกรดอ่อนที่มีค่าคงที่การแตกตัวเป็นไอออนของกรด K a = 1.75.10 -5 .
กรดอะซิติกน้ำแข็งได้มาอย่างไร?
มีกระบวนการสองประเภทที่ใช้ในการผลิตกรดอะซิติก ชั้นแรกคือการหมักน้ำตาลโดยใช้จุลินทรีย์ประเภทต่างๆ เช่น ยีสต์และแบคทีเรีย ส่วนที่สองประกอบด้วยการสังเคราะห์สารเคมีทางอุตสาหกรรมประเภทต่างๆ
การหมัก
เห็นได้ชัดว่าการหมักเป็นวิธีที่เก่าแก่ที่สุดในการได้รับกรดอะซิติก เนื่องจากน้ำส้มสายชูซึ่งเป็นเพียงสารละลายในน้ำของสารประกอบนี้ ได้รับการผลิตด้วยวิธีนี้มาหลายร้อยปีแล้ว อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ไม่ได้ผลิตกรดกลาเซียลอะซิติก แต่เป็นกรดอะซิติกธรรมดา ซึ่งมีความเข้มข้นมากที่สุดประมาณ 10% โดยมวล อย่างไรก็ตาม สารละลายประเภทนี้สามารถกลั่นเพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะได้ความบริสุทธิ์ที่จำเป็นสำหรับการพิจารณาว่าเป็นกรดอะซิติกน้ำแข็ง
การสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรม
ปัจจุบัน กรดอะซิติกส่วนใหญ่ในโลกผลิตขึ้นในเชิงอุตสาหกรรมผ่านปฏิกิริยาเคมี มีปฏิกิริยาหลายอย่างที่ให้กรดอะซิติกเป็นผลิตภัณฑ์หลักและถูกใช้เพื่อผลิตกรดอินทรีย์นี้ ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของอะซีตัลดีไฮด์ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนในเฟสของเหลว และปฏิกิริยาคาร์โบนิลเลชันของเมทานอล
นอกจากจะเป็นกระบวนการที่เร็วกว่าการสังเคราะห์ทางชีวภาพด้วยการหมักแล้ว ข้อดีประการหนึ่งของการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมคือช่วยให้สามารถสังเคราะห์กรดอะซิติกได้ในกรณีที่ไม่มีน้ำ ดังนั้น กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงง่ายกว่ามาก และง่ายกว่าที่จะได้กรดอะซิติกจากน้ำแข็ง
การก่อตัวของหินงอกหินย้อยกรดอะซิติก
วิธีที่สามในการรับกรดอะซิติกจากธารน้ำแข็งเริ่มจากสารละลายที่เป็นน้ำของกรดอะซิติก ซึ่งถูกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 16.6°C (จุดหลอมเหลว) และปล่อยให้ระเหยอย่างช้าๆ จนกระทั่งผลึกของกรดเริ่มก่อตัวขึ้น หลังจากนั้นถ้าเราปล่อยให้สารละลายกรดอะซิติกเข้มข้นที่เย็นและหยดลงมาจากผลึกเหล่านี้ กรดอะซิติกส่วนหนึ่งจะตกผลึกในขณะที่ส่วนที่เหลือจะหยดไปกับน้ำ
เนื่องจากกระบวนการตกผลึก หากทำอย่างช้าๆ จะประกอบด้วยโมเลกุลของกรดอะซิติกบริสุทธิ์เท่านั้น นี่เป็นรูปแบบการทำกรดอะซิติกให้บริสุทธิ์ที่มีประสิทธิภาพมาก จากนั้น ก็เพียงพอแล้วที่จะแยกหินย้อยกรดอะซิติกบริสุทธิ์ออกจากกันในสถานะของแข็ง ทำให้แห้งดีแล้วหลอมอีกครั้งเพื่อให้ได้กรดอะซิติกจากธารน้ำแข็ง
ความแตกต่างระหว่างกรดน้ำแข็งและกรดอะซิติกธรรมดา
ความแตกต่างในองค์ประกอบ
ดังที่เห็นได้ว่าทั้งกรดน้ำแข็งและกรดอะซิติกธรรมดาอ้างถึงกรดเอทาโนอิกหรือกรดคาร์บอกซิลิกสองคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างอยู่ที่ความบริสุทธิ์และไม่ว่าจะมีน้ำหรือไม่ก็ตาม Glacial acetic acid สอดคล้องกับสารประกอบที่บริสุทธิ์และแห้งดังกล่าว ปราศจากน้ำและสารเคมีอื่นๆ กล่าวคือ มีการเพิ่มคำว่า น้ำแข็ง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อระบุว่าเป็นสารประกอบทางเคมีที่บริสุทธิ์
ในทางกลับกัน เมื่อเราพูดถึงกรดอะซิติกธรรมดา (หรือเรียกง่ายๆ ว่ากรดอะซิติกแห้ง) เราสามารถอ้างถึงทั้งสารประกอบทางเคมีเอง หรือหมายถึงของผสมหรือสารละลายที่เป็นน้ำของกรดอะซิติก นั่นคือเราไม่ได้ระบุว่าเป็นสารบริสุทธิ์หรือสารผสม
ความแตกต่างในการสมัคร
กระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ส่วนใหญ่ต้องการการขาดน้ำด้วยเหตุผลหลายประการ ในหลายกรณี น้ำสามารถทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นบางชนิด กับตัวเร่งปฏิกิริยา หรือแม้แต่กับผลคูณของปฏิกิริยา ทำให้ผลผลิตลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ปฏิกิริยาอินทรีย์จำนวนมากเกิดขึ้นในตัวทำละลายไม่มีขั้วที่ผสมกันไม่ได้ (กล่าวคือ ไม่สามารถผสม) กับน้ำได้ สิ่งนี้ทำให้การใช้สารละลายที่เป็นน้ำของกรดอะซิติกไม่สะดวกเนื่องจากการแยกของสองเฟส (เฟสที่เป็นน้ำและเฟสอินทรีย์) เกิดขึ้น ซึ่งกรดอะซิติกส่วนใหญ่ยังคงกระจายอยู่ในเฟสที่เป็นน้ำ ดังนั้นจึงไม่สามารถทำปฏิกิริยาในตัวทำละลายอินทรีย์ได้ ในกรณีเหล่านี้ กรดอะซิติกไม่ได้ทำหน้าที่เป็นตัวทำปฏิกิริยา
ความแตกต่างในอันตราย
แม้ว่ากรดอะซิติกจะเป็นกรดอ่อนและสารละลายของกรดอะซิติกนั้นปลอดภัยแม้จะบริโภค แต่นั่นไม่ใช่กรณีของกรดอะซิติกกลาเซียล เนื่องจากเป็นกรดที่บริสุทธิ์จริง เราจะไม่ได้รับกรดอะซิติกที่มีความเข้มข้นมากกว่าน้ำแข็ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังได้
อ้างอิง
กรดอะซิติกน้ำแข็ง (2560, 11 สิงหาคม). เคมี https://www.vadequimica.com/quimipedia/a/acido-acetico-glacial/
ช้าง ร. (2564). เคมี ( ฉบับ ที่ 11 ) MCGRAW HILL การศึกษา
กระทรวงแรงงาน การย้ายถิ่น และประกันสังคม (2561). เอกสารทางพิษวิทยาสำหรับการปรับปรุง VL ของขีดจำกัดการรับสัมผัสในการทำงานของกรดอะซิติก เอกสารประกอบ จำกัด การเปิดโปงมืออาชีพ 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, มิถุนายน). การสร้างแบบจำลองกระบวนการสกัดกรดอะซิติกด้วยการกู้คืนตัวทำละลายอินทรีย์ มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งมาดริด https://oa.upm.es/42845/1/TFG_ANA_SANCHEZ_LEVOSO.pdf
วุลแฟรม (น). การแยกกรดอะซิติกออกจากน้ำโดยใช้ Ethyl Acetate Entrainer สมุดโน้ตวุลแฟรม https://www.wolframcloud.com/objects/demonstrations/SeparationOfAceticAcidFromWaterUsingEthylAcetateEntrainer-source.nb
