乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,英文名稱為Acetic Acid,化學(xué)式CH?COOH,是一種有機(jī)一元酸,為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來源。
乙酸的物理性質(zhì):
在常溫下是一種有強(qiáng)烈刺激性酸味的無色液體。乙酸的熔點(diǎn)為16.6℃(289.6 K),沸點(diǎn)117.9℃ (391.2 K),相對(duì)密度1.05,閃點(diǎn)39℃,爆炸極限4%~17%(體積)。純的乙酸在低于熔點(diǎn)時(shí)會(huì)凍結(jié)成冰狀晶體,所以無水乙酸又稱為冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸鹽也易溶于水,水溶液呈堿性。
乙酸的化學(xué)性質(zhì):
1.酸性:乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系數(shù)為4.8;
2.二聚物:乙酸的二聚體,虛線表示氫鍵。乙酸的晶體結(jié)構(gòu)顯示,分子間通過氫鍵結(jié)合為二聚體(亦稱二締結(jié)物),二聚體也存在于120℃的蒸汽狀態(tài),聚體有較高的穩(wěn)定性;
3.溶劑:液態(tài)乙酸是一個(gè)親水(極性)質(zhì)子化溶劑,與乙醇和水類似。因?yàn)榻殡姵?shù)為6.2,它不僅能溶解極性化合物,比如無機(jī)鹽和糖,也能夠溶解非極性化合物,比如油類或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能與許多極性或非極性溶劑混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成為了化工中廣泛運(yùn)用的化學(xué)品;
4.化學(xué)反應(yīng):對(duì)于許多金屬,乙酸是有腐蝕性的,例如鐵、鎂和鋅,反應(yīng)生成氫氣和金屬乙酸鹽。乙酸能發(fā)生普通羧酸的典型化學(xué)反應(yīng),特別注意的是,可以還原生成乙醇,通過親核取代機(jī)理生成乙酰氯,也可以雙分子脫水生成酸酐。
同樣,乙酸也可以成酯或氨基化合物。
乙酸的制備:
1.有氧發(fā)酵:在人類歷史中,以醋的形式存在的乙酸,一直是用醋桿菌屬細(xì)菌制備。在氧氣充足的情況下,這些細(xì)菌能夠從含有酒精的食物中生產(chǎn)出乙酸。通常使用的是蘋果酒或葡萄酒混合谷物、麥芽、米或馬鈴薯搗碎后發(fā)酵。
2.無氧發(fā)酵:部分厭氧細(xì)菌,包括梭菌屬的部分成員,能夠?qū)⑻穷愔苯愚D(zhuǎn)化為乙酸而不需要乙醇作為中間體。
3.甲醇羰基化法:大部分乙酸是通過甲基羰基化合成的。
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