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工業乙酸,多為化工合成製得,主要用於化學工業及製造業等,中國禁止將工業乙酸用於食品製造業。工業乙酸對人體具有腐蝕性,同時由於其含有很多雜質、重金屬和苯類物質,可對人體造成危害。

1 工業乙酸 -性質

物理性質
工業乙酸工業乙酸

外觀:無色澄清的吸濕性液體,有刺激性氣味。

溶解性:能溶於水、乙醇和乙醚。不溶於二硫化碳。

熔點:16.7℃,因此在低溫時凝固成冰狀。

凝固點:16.6 °C (62 °F) ,凝固後為無色晶體。

折光率:1.3716。

化學性質

當水加到冰乙酸中,混合后的總體積變小,密度增加,直至分子比為1∶1 ,相當於形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)3,進一步稀釋,體積不再變化。

分子量:60.05

分子結構: 
O

CH3—C—OH冰醋酸

工業乙酸的腐蝕性較強,但低於甲酸,其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。

2 工業乙酸 -製備

75%的工業用乙酸是通過甲醇的羰基化製備的,具體方法見下:

甲醇羰基化法
工業乙酸工業乙酸的結晶態

大部分乙酸是通過甲基羰基化合成的。此反應中,甲醇和一氧化碳反應生成乙酸,方程式如下

CH3OH + CO → CH3COOH

這個過程是以碘代甲烷為中間體,分三個步驟完成,並且需要一個一般由多種金屬構成的催化劑(第二步中)

1、CH3OH + HI → CH3I + H2O

2、CH3I + CO → CH3COI

3、 CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

乙醇氧化法

由乙醇在有催化劑的條件下和氧氣發生氧化反應製得:

C2H5OH + OCH3COOH + H2O

乙醛氧化法

在孟山都法商業生產之前,大部分的乙酸是由乙醛氧化製得。儘管不能與甲基羰基化相比,此法仍然是第二種工業制乙酸的方法。乙醛可以通過氧化丁烷或輕石腦油製得,也可以通過乙烯水合後生成。當丁烷或輕石腦油在空氣中加熱,並有多種金屬離子包括鎂,鈷,鉻以及過氧根離子催化,會分解出乙酸。化學方程式如下:

2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O

此反應可以在能使丁烷保持液態的最高溫度和壓力下進行,一般的反應條件是150℃和55atm。副產物包括丁酮,乙酸乙酯,甲酸和丙酸。因為部分副產物也有經濟價值,所以可以調整反應條件使得副產物更多的生成,不過分離乙酸和副產物使得反應的成本增加。

在類似條件下,使用上述催化劑,乙醛能被空氣中的氧氣氧化生成乙酸:

2CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH

使用新式催化劑,此反應能獲得95%以上的乙酸產率。主要的副產物為乙酸乙酯,甲酸和甲醛。因為副產物的沸點都比乙酸低,所以很容易通過蒸餾除去。

乙烯氧化法

由乙烯在催化劑(所用催化劑為氯化鈀:PdCl2、氯化銅:CuCl2和乙酸錳:(CH3COO)2Mn)存在的條件下,與氧氣發生反應生成。此反應可以看作先將乙烯氧化成乙醛,再通過乙醛氧化法製得。

丁烷氧化法

丁烷氧化法又稱為直接氧化法,這是用丁烷為主要原料,通過空氣氧化而製得乙酸的一種方法,也是主要的乙酸合成方法。

2CH3CH2CH2CH3 + 5O→ 4CH3COOH + 2H2O

3 工業乙酸 -用途

工業乙酸工業乙酸

1、合成醋酸乙烯、醋酸纖維、醋酸酐、醋酸酯、金屬醋酸鹽及鹵代醋酸等。

2、是製藥、農藥及其他有機合成的重要原料。

3、在照相藥品製造、醋酸纖維素、織物印染以及橡膠工業等方面也有廣泛的用途。

4、用於生產醋酸乙酯、食用香料、酒用香料等。

5、用作分析試劑、溶劑及浸洗劑。

4 工業乙酸 -毒性

毒理

腐蝕性:低濃度的乙酸無毒,但當其在水溶液或在溶劑中的濃度超過50%時,對皮膚就有強烈的腐蝕性,對眼、呼吸道、食道及胃有強烈的刺激作用,能引起嘔吐、腹瀉、神經麻痹和尿中毒,甚至死亡。

生殖毒性:大鼠經口最低中毒劑量為700mg/kg(18天,產後),對新生鼠行為有影響。大鼠睾丸內最低中毒劑量為400mg/kg(1天,雄性),對雄性生育指數有影響。

防護

工作場所乙酸的最高容許深度為10ppm。

吸入乙酸中毒者應立即離開現場,呼吸新鮮空氣。

當乙酸觸及皮膚時,應立即用大量清水或2%的碳酸氫鈉溶液沖洗。

誤服時用溫水或2.5%的氧化鎂溶液洗胃,禁止用碳酸氫鈉溶液洗胃,重症者應立即送醫院治療。

5 工業乙酸 -非法添加

狀況
工業乙酸工業乙酸勾兌食醋

醋可分為釀造食醋和配製食醋兩種。其中,釀造食醋是用穀物或含有酒精、糖類的原料,經微生物發酵釀製而成;配製食醋則是用佔總酸來源50%的釀造食醋,加食用冰醋酸和食品添加劑配製而成。而冰醋酸(冰乙酸)可分為食用冰醋酸(純凈的乙酸)和工業冰醋酸(工業乙酸),工業乙酸中含有重金屬,相關法律規定只能用於化工生產。工業乙酸勾兌食醋的隱蔽性高,檢測較困難。

2009年5月27日,中國衛生部發布的《食品中可能違法添加的非食用物質名單(第三批)》中明確將工業乙酸列入非食用物質。

危害

食用醋酸對提純要求高,其雜質必須控制在一個安全的範圍內。而工業乙酸,因為是工業合成的,其所用溶劑相對比較低檔,同時對提純要求比食用醋酸低,裡邊往往會含有很多雜質,例如一些遊離礦酸、重金屬砷、鉛等等。

消費者食用以後,就會造成消化不良、腹瀉,如果長期食用會危害身體健康。如果食物中的冰醋酸濃度過高,還會燒傷消化道黏膜。特別是對於孕婦、老人、小孩這些胃腸功能較弱的人群會引起刺激性反應。

另外,工業乙酸是由石油副產品提取出來,含有苯類物質,此類物質有致癌的風險。

6 工業乙酸 -檢測方法

用於區分食用醋酸和工業乙酸(或工業醋酸)的檢測標準主要是參照GB 1903-2008《食品添加劑 冰醋酸(冰乙酸)》,通過測定乙酸的質量分數、高錳酸鉀試驗時間、蒸發殘渣、釀造醋酸的比率(天然度)、重金屬、砷含量、遊離礦酸、色度等項目進行區分。其中的釀造醋酸的比率(天然度)依照方法標準GB/T 22099-2008 《釀造醋酸與合成醋酸的鑒定方法》,通過測定醋酸的天然度即測試冰醋酸中14C的比活度與標準值的比值進行檢測。食醋的檢測標準主要是通過GB/T 5009.41-2003《食醋衛生標準的分析方法》進行檢測。

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