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冰醋酸，也就是無水乙酸。它是一種羧酸物，屬于弱酸類，由烴基和羧基相連，其分子表達式為C2H4O2。但由于冰醋酸中的醋酸含量高,一般都在95%以上,其揮發(fā)酸所占比重大,故表現(xiàn)出較強的揮發(fā)性。冰醋酸是重要的化工原料,廣泛應用于醫(yī)藥、有機化工、有機合成、合成纖維、高分子化工、農(nóng)藥、制革、橡膠等行業(yè)。冰醋酸是有機酸中最重要的一種,在有機合成方面主要用于合成一氯乙酸,乙酸乙烯,氨基酸等.冰醋酸作為精細化工產(chǎn)品.在醫(yī)藥工業(yè),食品工業(yè)等行業(yè)亦有著廣闊的市場.冰醋酸作為化學試劑也是常用的品種之一。
1.物理性質(zhì)。冰醋酸是一種無色透明的液體，它屬于飽和一元酸，它的主要成分中是水，并且含有一定的乙醛、乙酸酐、甲酸等，在其中也含有一些其它的氧化物。其沸點在118℃，而熔點是16.6℃，并且其每一百克的溶解度為8。具體來講，其物理性質(zhì)主要表現(xiàn)在下面的幾個方面:
(1)相對分子質(zhì)量。冰醋酸有著自己的化學式，冰醋酸的分子量大概是60.05。擁有著這樣的分子質(zhì)量的冰醋酸，通過很多的實驗證明其成品是一種處于動態(tài)平衡狀態(tài)下的液體。而影響冰醋酸的物理性質(zhì)的也就是兩個平衡。這兩個平衡分別是醋酸和二聚醋酸的動態(tài)平衡以及醋酸和醋酐的動態(tài)平衡。
(2)凝固點。一般來講，液體變?yōu)榫w的過程就是凝固，而凝固點則是指一個溫度，這個溫度所在液體會變成固體，當然凝固點因各種液體的性質(zhì)而有所不同。在冰醋酸中，由于冰醋酸是一種水混合物，其凝固點與水有著密切的關系。往往在冰醋酸中加入一些水，就可以降低其凝固點。普遍來講，如果冰醋酸的水混合物并沒有參雜別的東西，那么冰醋酸的凝固點是16℃。
(3)飽和蒸汽壓和沸點。飽和蒸汽壓是液體或者固體在一定的溫度下，處于平衡的狀態(tài)的蒸汽所具有的壓力。而在冰醋酸的飽和蒸汽壓，發(fā)生在溫度為20℃，并且其蒸汽壓為1．5KPa。
(4)密度與溶解性。對于任何的一個物質(zhì)的物理性質(zhì)的講述都離不開對其密度的講述，對冰醋酸也是一樣。一般來講，在正常的狀態(tài)下，冰醋酸的密度應該為1049.55kg?cm-3。當然它的密度并不是一成不變的，而是會隨著溫度、質(zhì)量分數(shù)的不同，也相應的發(fā)生一些變化。
而對于冰醋酸的溶解性則在常溫下，它可以溶于水以及一些郵寄溶液。例如，乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等。
2.化學性質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)中，更多的是應用冰醋酸的化學方面的性質(zhì)。具體來講，冰醋酸的化學性質(zhì)主要表現(xiàn)在下面的幾個方面:
(1)各種化學反應。冰醋酸作為一種微生物的代謝產(chǎn)物，其與各種化學物質(zhì)都會發(fā)生反應。首先，其與醇類物質(zhì)會發(fā)生酯化反應。
當然除了與醇類物質(zhì)會發(fā)生化學反應，冰醋酸還會與不飽和烴發(fā)生化學反應，這個化學反應中可以生成醋酸酯。若在其反應的過程中加入一些貴金屬作為催化劑，那么反應的產(chǎn)物會成為不飽和酯。并且醋酸還可以跟一些金屬氧化物或者是碳酸鹽發(fā)生一些化學反應。
(2)酸堿性。醋酸是一種很典型的弱酸，其在常溫下很容易被解離，這個解離常數(shù)一般是4．76，冰醋酸的這個性質(zhì)可以用來做一些水中的非常弱的堿的定量分析。當然在醋酸中放入一些很強的酸，依舊可以表現(xiàn)出那些強酸的酸性，也就是說這可以作為一些醋酸酯化反應的催化劑。
1.有氧發(fā)酵與無氧發(fā)酵。
在醋酸的制作中，很久以前人們就在探索，在人類的歷史中，最早的醋酸的制作是采用醋桿菌屬細菌。這種制作是在氧氣充足的情況下進行，所以也被稱為有氧發(fā)酵制作方法。一般而言，用此種方法制作醋酸，通常會采用一些原料，這些原料可以是蘋果酒、葡萄酒、混合谷物、麥芽以及馬鈴薯等。其具體制度的方程式為:
圖1為有氧發(fā)酵的反應方程式
這種制度的方式，制作過程比較簡單，就是將酒精溶液中放入醋桿菌屬細菌，并且保持在通風的狀態(tài)下，經(jīng)過幾個月的時間，則可以制作出醋。而一般在工業(yè)生產(chǎn)醋的過程中，為了讓生產(chǎn)的時間縮短，所以在生產(chǎn)的過程中會人工性的提供一些氧氣，從而使得制作過程加快。
而相對于上面的這種有氧發(fā)酵，還有一種醋酸的制作方法，即無氧發(fā)酵的制作方式。這種制作方式是應用一些比較厭氧的細菌來進行冰醋酸的直接轉換，其中間不需要任何的中間體。總體的化學反應式為:
圖2為無氧發(fā)酵的反應方程式
2.丁烷氧化法。
丁烷氧化法也是制作冰醋酸的一種方法，這種方法也成為直接氧化法。其在制作中主要采用丁烷作為原料，并且直接作用于空氣，從而制作出醋酸。其反應原理如下:
圖3為丁烷氧化法的反應方程式
3.乙烯直接氧化法。
這種制作工藝采用的是一步到位的直接把乙烯氧化成醋酸，不需要經(jīng)過乙烯轉化為乙醛的步驟。一般來講，這種制作方法是在催化劑的作用下，將所需要的乙烯、催化劑、蒸汽以及氮氣等放到專門的反應容器中，保持溫度在150到160攝氏度，然后進行的化學反應。其具體的反應式應該表述為:
圖4為乙烯直接氧化法的反應方程式
這種制作醋酸的方法具有很高的收益率，并且有著很高的選擇性，制作過程比較簡單，相對來說制作的副產(chǎn)品少，所以是一種清潔的生產(chǎn)方式，被廣泛的運用到醋酸的生產(chǎn)之中。
4.利用廢棄的木材作原料生產(chǎn)冰醋酸
（1）木材干餾窯的砌筑
用耐火磚砌筑成同心圓的兩個半球形的圓室,內(nèi)室為燃燒室,直徑2m;外室為干餾室,直徑3m;內(nèi)室與外室的耐火磚壁的間距0.5m左右。在內(nèi)室的頂部砌有煙道口(上接煙囪)及加煤口,并通過外室的磚壁露在外部空間。在外室的頂部砌筑有通氣口及加料口,通氣口經(jīng)引出后呈傾斜的V字形延伸至地面附近,稱其為干餾管,應用耐酸的材料制得;在干餾管V形底部的終端安裝放料用閥門,下面接盛裝木焦油(木醋液)的耐酸容器。
（2）廢木材的干餾
從加煤口往內(nèi)室中加滿煤炭,再從外室的加料口加入事先已鋸成約0.2m的廢木料于干餾室內(nèi),關閉好加料口。點燃煤層之后,就可將干餾管的出口關上。隨著燃燒室內(nèi)煤層的燃燒升溫,干餾室內(nèi)的木材隔絕空氣受強熱而開始干餾,產(chǎn)生出大量的醋酸蒸汽時開啟干餾管出口,讓木材干餾所產(chǎn)生的氣體進入干餾管冷凝為木焦油,并使其集聚在管道底部終端,隨時開啟閥門放出木焦油。如此經(jīng)過幾天的時間,待燃燒室內(nèi)的煤炭燃盡成為煤渣,干餾室內(nèi)的廢木材即成為優(yōu)質(zhì)的木炭。
（3）木焦油的堿化處理
將所收集的木焦油(又名木醋液)在充分的攪拌下,緩緩地加入事先配制好的澄清的飽和石灰水溶液(應選用優(yōu)質(zhì)的生石灰來配制),立即生成醋酸鈣;當pH6.7～7.0時(可用精密pH試紙測定之),即為堿化處理的終點。隨后,緩緩地加熱搪瓷桶內(nèi)的料液至液溫為65℃左右,并維持10～15min,適當攪動,使木焦油中不與石灰水反應的甲醇、丙酮揮發(fā)干凈,從而得到純度較高的醋酸鈣溶液。
（4）酸化提取
將上述純凈的醋酸鈣溶液進行過濾,再將濾液蒸干,即得到固體醋酸鈣(又名醋石)。將醋酸鈣置于耐酸搪瓷盆中,按其重量60%加入濃度為90%～92%的硫酸,攪拌均勻后,逐漸升溫至85～90℃生成硫酸鈣之后,將醋酸液體放入蒸餾釜中,并加入少量無水硫酸鈉作為脫水劑,控制溫度在118～120℃以上,提取出冰醋酸成品。
5.其它制作方法。
重要有:低壓法、BPCat-iva法、AOPlus法以及低壓甲醇羰基法工等。
1.冰醋酸在食醋生產(chǎn)中的應用。
近年來，隨著經(jīng)濟市場的不斷競爭，廠家為了節(jié)約原料，降低成本，相繼開發(fā)了一系列的食用冰醋酸，從而代替了食醋的主要制作原料大麥以及淀粉。具體來講，冰醋酸在食醋的生產(chǎn)中的應用如下:
（1）合理使用冰醋酸。在食用醋的生產(chǎn)中合理的使用冰醋酸能夠幫助廠家降低食醋生產(chǎn)的成本，并且增強其市場競爭力。
（2）加大冰醋酸的水解生產(chǎn)。冰醋酸因為具有沸點、熔點高的物理性質(zhì)，所以其加入水就可以直接溶解成食醋，并且作為食醋具有穩(wěn)定的質(zhì)量。
（3）注意水解冰醋酸的質(zhì)量問題。雖然水解冰醋酸可以為廠家節(jié)省生產(chǎn)成本，增加其經(jīng)濟效益，但是在進行水解食醋的過程中對于冰醋酸所占的比例也要控制在一個比較適度的范圍之內(nèi)，不然的話有可能會影響食用醋的質(zhì)量，減少其營養(yǎng)成分，從而給企業(yè)的經(jīng)濟帶來一些損失。
2.冰醋酸在食用菌生產(chǎn)中的應用。
冰醋酸作為一種化學溶劑不僅能夠用于食用醋的生產(chǎn)，還可以用于食用菌的生產(chǎn)。具體的應用應該包括下面的幾點:
（1）培養(yǎng)料的處理。在食用菌的培養(yǎng)料中，由于其存放的時間性，導致培養(yǎng)料中會滋生一些雜菌，并且難以消除，從而影響食用菌的質(zhì)量。
（2）開放式接種。對于食用菌的栽培，一般是發(fā)生在接種箱里面，但是由于各方面因素的影響，在接種箱內(nèi)進行食用菌的栽培，其栽培的成活率卻很低。而用冰醋酸進行食用菌的栽培，則能夠提高其栽培的效率。
（3）空間消毒。冰醋酸作為一種化學溶劑，還可以用于空間消毒。在食用菌的栽培中經(jīng)常會出現(xiàn)一些滋生菌，這些滋生菌會造成很大的污染并且難以消除。而在過程中如果能夠用0.5%的冰醋酸進行噴灑并且加熱熏蒸，則有助于細菌的減少，保證食用菌的栽培質(zhì)量。
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