استیک اسید

استیک اسید چیست؟

استیک اسید مایعی شفاف، بی رنگ و ارگانیک با بوی تند شبیه سرکه خانگی است. اسید استیک به عنوان ماده اولیه و حلال در تولید سایر محصولات شیمیایی، در تولید نفت و گاز و در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود. اسید استیک (CH3COOH) که اسید اتانوئیک نیز نامیده می شود، مهمترین اسید کربوکسیلیک است. به طور صنعتی، استیک اسید در تهیه استات های فلزی استفاده می شود که در برخی از فرآیندهای چاپ استفاده می شود.

اسید استیک در مقیاس صنعتی با اکسیداسیون استالدئید در هوا، اکسیداسیون اتانول (اتیل الکل) و اکسیداسیون بوتان و بوتن تهیه شده است. امروزه اسید استیک با فرآیندی که توسط شرکت شیمیایی مونسانتو در دهه 1960 توسعه یافت، تولید می شود که  شامل کربونیلاسیون متانول (متیل الکل) کاتالیز شده با رودیوم ید است. از نظر بیولوژیکی، استیک اسید یک واسطه متابولیک مهم است و به طور طبیعی در مایعات بدن و در آب گیاهان وجود دارد.

یکی از رایج ترین راه هایی که مصرف کنندگان ممکن است با استیک اسید در تماس باشند، سرکه خانگی است که به طور کلی حاوی حدود 5 درصد اسید استیک و 95 درصد آب است. موارد استفاده اسید استیک بسیار زیاد می باشد اما می توان گفت به طور کلی اسید استیک در ساخت تعدادی از ترکیبات شیمیایی، پلاستیک، داروها، رنگ ها، حشره کش ها و علف کش ها، مواد شیمیایی عکاسی، ویتامین ها، به عنوان یک عامل ضد میکروبی، محصولات بهداشتی، پاک کننده های رنگ و لاک منعقد کننده لاتکس و اسیدی کننده چاه نفت استفاده می شود. همچنین به عنوان نگهدارنده در غذاها و به عنوان حلال صمغ ها، رزین ها و روغن های فرار مورد استفاده قرار می گیرد.

اسید استیک گلاسیال

هنگامی که استیک اسید در غلظت 99.5 درصد باشد، به آن اسید استیک یخبندان گفته می شود. یک مایعی خورنده و بی رنگ است که با آب قابل امتزاج می باشد. این مایع به نام اسید استیک گلاسیال یا بدون آب نیز شناخته می شود. این نامگذاری به دلیل وجود کریستال های یخ مانند که با هم زدن در دمای کمتر از دمای اتاق در 16.6 درجه سانتی گراد (61.9 درجه فارنهایت) (وجود 0.1٪ آب)  تشکیل می شود، است. اسید استیک گلاسیال می تواند به عنوان ماده اولیه و حلال در تولید سایر محصولات شیمیایی استفاده شود.

کاربردهای استیک اسید یخبندان در صنعت:

وینیل استات، الیاف سلولز و پلاستیک: اسید استیک برای ساخت بسیاری از مواد شیمیایی از جمله وینیل استات، انیدرید استیک و استرهای استات استفاده می شود. از وینیل استات برای ساخت پلی وینیل استات استفاده می شود، یک نوع پلیمر است که در رنگ، چسب، پلاستیک و پوشش های نساجی مورد استفاده قرار می گیرد. انیدرید استیک در ساخت الیاف استات سلولز و پلاستیک مورد استفاده برای فیلم عکاسی، لباس و پوشش استفاده می شود. اسید استیک همچنین در واکنش شیمیایی برای تولید اسید ترفتالیک خالص (PTA) استفاده می‌شود که برای تولید رزین پلاستیکی PET مورد استفاده در الیاف مصنوعی، ظروف غذا، بطری‌های نوشیدنی و فیلم‌های پلاستیکی استفاده می‌شود.

حلالها: اسید استیک یک حلال آبدوست شبیه اتانول است و ترکیباتی مانند روغن، گوگرد و ید را حل کرده و با آب، کلروفرم و هگزان مخلوط می کند.

اسیدی کردن نفت و گاز:  استیک اسید می تواند به کاهش خوردگی فلز و رسوب در کاربردهای چاه نفت و گاز کمک کند. همچنین در تحریک چاه های نفت برای بهبود جریان و افزایش تولید نفت و گاز استفاده می شود.

داروها و ویتامین ها: صنعت داروسازی از  استیک اسید در ساخت ویتامین ها، آنتی بیوتیک ها، هورمون ها و سایر محصولات استفاده می کند.

فرآوری مواد غذایی: اسید استیک معمولاً به عنوان یک محصول تمیز کننده و ضد عفونی کننده در کارخانه های فرآوری مواد غذایی استفاده می شود.

کاربردهای دیگر: نمک های استیک اسید و مواد شیمیایی مختلف لاستیکی و عکاسی از اسید استیک ساخته می شوند. استیک اسید و نمک سدیم آن معمولاً به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می شود.

اسید استیک در صنایع غذایی

یکی از رایج ترین استفاده های استیک اسید، سرکه خانگی است که به طور طبیعی از منابع قابل تخمیر مانند سیب زمینی، سیب، انگور، انواع توت ها و غلات تهیه می شود. سرکه به عنوان یک افزودنی غذایی به وفور استفاده می شود و همچنین می تواند یک ماده موثر در محصولات مراقبت شخصی، پاک کننده های خانگی، باشد. از دیگر کاربرد های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

تهیه غذا: سرکه یک ماده غذایی رایج است که اغلب در مایعات ترشی، وینگرت، ماریناد و سایر سس های سالاد استفاده می شود. همچنین می تواند در تهیه غذا برای کمک به کنترل آلودگی سالمونلا در گوشت و محصولات مرغ استفاده شود.

تمیز کردن: سرکه را می توان در سرتاسر خانه به عنوان پاک کننده پنجره، برای تمیز کردن قهوه سازها و ظروف اتوماتیک، به عنوان یک عامل شستشو برای ماشین ظرفشویی و برای تمیز کردن کاشی و حمام استفاده کرد. سرکه همچنین می تواند برای تمیز کردن ابزار و تجهیزات مربوط به مواد غذایی مفید واقع شود زیرا معمولاً آثار مضری از خود باقی نمی گذارد و نیاز به آبکشی کمتری دارد.

باغبانی: در غلظت های 10 تا 20 درصد می توان از استیک اسید به عنوان علف کش در باغ ها و چمن ها استفاده کرد. هنگامی که اسید استیک به عنوان علف‌کش استفاده شود، می‌تواند علف‌های هرزی را که از خاک بیرون آمده‌اند از بین ببرد، اما روی ریشه علف‌های هرز تأثیری نمی‌گذارد، بنابراین آنها می‌توانند دوباره رشد کنند.

اسید استیک در پزشکی

اسید استیک در تعدادی از داروهای موضعی پزشکی، برای از بین بردن زگیل، در قطره گوش، به عنوان خلط آور استفاده می شود. همچنین در ساخت تعدادی از تزکیبات شیمیایی، دارو ها، ویتامین ها، آنتی بیوتیک ها، لوازم آرایشی و هورمونی مورد استفاده قرار می گیرد.

 اسید استیک تولیدی از منابع صنعت

صنایعی که میزان انتشار اسید استیک را گزارش می کنند شامل صنایعی می شود که کاغذ و محصولات کاغذی، گوشت و محصولات گوشتی، محصولات نساجی و مواد شیمیایی تولید می کنند. استخراج سنگ معدن فلز نیز می تواند اسید استیک تولید کند. تصور می شود سوخت جامد برای گرمایش در خانه و برای باربیکیو بیشترین منابع انتشار گازهای گلخانه ای باشد. اسید استیک در حلال ها یا آئروسل های خانگی یا تجاری نیز وجود دارد. طیف وسیعی از محصولات و مواد غذایی ممکن است حاوی اسید استیک باشند.

اسید استیک تولیدی از منابع طبیعی

اسید استیک یک محصول طبیعی است که از تخمیر برخی غذاها به دست می آید.

اسید سیتریک چیست؟

اسید سیتریک یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی HOC(CO2H)(CH2CO2H)2 است و یک اسید آلی ضعیف به شمار می رود. این اسید بی رنگ بوده و به طور طبیعی در مرکبات وجود دارد. سالانه بیش از دو میلیون تن اسید سیتریک تولید می شود. این اسید به طور گسترده ای به عنوان اسیدی کننده، طعم دهنده و عامل کیلیت استفاده می شود.

اسید سیتریک تولیدی از منابع طبیعی

لیمو، پرتقال، لیموترش و سایر مرکبات دارای غلظت بالایی از اسید سیتریک هستند. اسید سیتریک در انواع میوه ها و سبزیجات، به ویژه مرکبات، وجود دارد. لیمو و لیموترش دارای غلظت بالایی از اسید هستند و می تواند تا 8 درصد از وزن خشک این میوه ها را تشکیل دهد(حدود 47 گرم در لیتر در آب میوه ها ) و(حدود 0.30 مول در لیتر در لیمو و لیموترش)؛ این مقادیر در گونه ها بسته به رقم و شرایطی که میوه تحت آن رشد کرده است متفاوت است.

اسید سیتریک تولیدی از منابع صنعتی

اسید سیتریک اولین بار در سال 1784 توسط شیمیدان کارل ویلهلم شیله، که آن را از آب لیمو متبلور کرد، جدا شد. هنگام تهیه صنعتی این ماده، ابتدا با تصفیه آب میوه با آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) رسوب سیترات کلسیم به دست آمد که پس از جداسازی و با استفاده از اسید سولفوریک به اسید سیتریک تبدیل می شود. اما در صنایع مدرن، اسید سیتریک با روش های تخمیر قارچی تهیه می شود.

تفاوت بین اسید سیتریک و اسید استیک

اسید سیتریک و اسید استیک هر دو ترکیبات آلی اسید کربوکسیلیک هستند که دارای گروه عاملی کربوکسیلیک اسید (-COOH) هستند. این دو ترکیب با توجه به تعداد گروه های عاملی در هر مولکول و در نتیجه خواص شیمیایی و فیزیکی از جمله جرم مولی، نقطه جوش، pKa با یکدیگر متفاوت هستند این ترکیبات در آشپزخانه یافت می شوند. اسید استیک را می توان در سرکه و اسید سیتریک را در آب لیموترش و مرکبات یافت. تفاوت اصلی بین اسید سیتریک و اسید استیک این است که اسید سیتریک دارای سه گروه اسید کربوکسیلیک و یک اسید تری بازیک( سه اتم هیدروژن قابل تعویض دارد) است. در حالی که اسید استیک دارای یک گروه اسید کربوکسیلیک و یک اسید مونوبازیک (یک اتم هیدروژن قابل تعویض دارد) است. این ترکیبات به طور قابل توجهی به کاربردهای مقیاس کوچک و همچنین صنایع در مقیاس بزرگ کمک می کنند.