制醋和醋酸的工业制法
实验室k / 2019-05-11
醋是大家熟悉的东西，除了可用作调味品外，在日常生活中也有许多妙用。如用醋来冲洗热水瓶，以除去内壁上的水垢；假如把汽油灯灯罩或煤油灯芯在醋里浸上4~5分钟后取出晒干，就可比较经久耐用或减少煤烟；在痢疾流行的秋季，经常吃些醋拌的菜，可以增加胃内杀灭痢疾杆菌的作用。农村贫下中农还把醋和糖、酒等配成农药以诱蛾杀虫。
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自古以来，人们就已懂得酒在空气中自然氧化“酸败而成醋”的道理。实质上这个过程就是发酵作用。用发酵法制醋，其基本原理和酿酒大致相似，只需将糖化、酒化后得到的未经蒸馏的含酒产物，再和麸皮、谷糠、醋酸菌等混和后继续进行发酵，控制前期温度为40℃，后期为36℃，约经40天左右，醋酸含量达5％以上，并不再上升时，即为成熟。这时，乙醇在醋酸菌的催化氧化下，便变成了醋酸：
食用醋含醋酸在5～6％左右。成醋发酵一般只能在黄酒、葡萄酒等酒类里进行，因为醋酸菌需要氮和磷作为养料。烧酒或纯酒精溶液一般都不可能通过发酵而制得醋酸。
醋酸又名乙酸（简写为HAc，Ac表示醋酸根），是无色具有强烈刺激臭味的液体，比重为1．049，沸点118℃，熔点16．5℃。当室温低于16．5℃时，醋酸就成冰状结晶，因此96％以上的醋酸又叫做冰醋酸。冰醋酸极易吸湿，能灼伤皮肤，使用时应尤加注意。
用发酵法得到的是较稀的醋酸溶液，适于食用。要想得到浓度较大的乙酸，就要用木材干馏或者有机合成的方法。
所谓木材干馏法，就是利用山区的树皮、枝桠、树根或者木材加工厂的劈头、锯屑等为原料，在隔绝空气的密闭容器里加热，使之发生一系列物理和化学的变化，最后得到固、液、气态等三种产物。固体就是木炭，气体是木煤气（主要是CO、CO2、CH4组成），液体产物叫做木馏液，其中含有本焦油和木醋液，很易澄清并加以分离。
木焦油是由许多有机化合物组成的混合物，成分很复杂。其中主要是脂肪酸和酚类以及脂肪烃和芳香烃的化合物。而在木醋液中含有醋酸、甲醇、丙酮，当加入石灰后，醋酸便被中和为醋酸钙（CaAc2），由于甲醇、丙酮的沸点较低，故加热后即可被分离掉，留下的CaAc2再加浓硫酸蒸馏，即可获得浓度为60％的醋酸。
合成法是近代大量生产醋酸的主要方法。将乙醛在催化剂醋酸锰存在下，用空气或氧气进行氧化即得。
这是工业上采用已久的方法。随着石油化工的发展，战斗在化工战线上的我国工人阶级本着“独立自主、自力更生”的精神，利用炼油厂常压蒸馏出来的低沸点馏份（主要为C5～C7组分）作原料，在180℃及45大气压下，以环烷酸钴作催化剂，用空气氧化而制得醋酸。如以C5为例，其主要反应可表示如下：
实际氧化过程远较复杂，除醋酸、丙酸外，还有甲酸、丁酸、丁二酸、丙酮等副产物生成，经分离和精制后，都可分别得到纯品。用烃类氧化是目前工业上合成醋酸的重要方向。
近来，人们在实践中发现了甲醇与CO在特殊催化剂的存在下，于175～245℃及低压下进行基化反应合成醋酸，也是值得注意的新工艺。
醋酸是重要的有机化工原料，主要用以制造合成纤维（维纶）、醋酸纤维素（作为照相底片、人造丝的原料）、药物（如阿司匹林）、染料（靛蓝）、农药（2，4－滴、α－萘乙酸）等。醋酸的酯类可作喷漆的溶剂。醋酸和醋酸钠的缓冲溶液在农业上也有一定的应用（如土壤分析、农用微生物的培育等）。
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