اسید استیک

اسید استیک:

اسید استیک یک ترکیب شیمیایی با فرمول CH3COOH است که به صورت مایع بی‌رنگ و با بوی تند و تیز است. این اسید یکی از مهمترین اسیدهای آلی است و در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی، مواد غذایی، داروسازی، پلاستیک‌سازی و تولید انرژی به کار می‌رود.

این ترکیب مایعی بی رنگ و با بویی شبیه به سرکه میباشد که قدرت خورندگی بسیار بالایی دارد و به راحتی در آب حل می شود. همچنین در تتراکلرومتان، اتانول، اتر و استون نیز حلالیت مناسبی دارد.
استیک اسید به دو صورت مصنوعی و طبیعی(توسط باکتری) تولید میشود.

به طور طبیعی از میوه ها و برخی از مواد غذایی فاسد شده از فرایند تخمیر تولید میشوند و یکی از اسیدهای قدیمی شناخته شده توسط انسان میباشد. محلول رقیق استیک اسید توسط تخمیر و اکسید شدن کربوهیدرات های طبیعی تشکیل میشود که به آن سرکه میگویند

در صنعت از این اسید در آماده سازی استات های فلزی و در برخی از فرایندهای چاپ مورد استفاده قرار میگیرد.
وینیل استات در تولید پلاستیک ، سلولز استات در تولید فیلم های عکاسی و منسوجات ، و استرهای فرار آلی (ماننند اتیل و بوتیل استات) به طور گسترده بعنوان حلال برای رزین ها ، رنگ ها و لاک ها مورد استفاده قرار میگیرند
از لحاظ بیولوژیکی ، این اسید یک ماده زیستی (متابولیک) مهم است که به طور طبیعی در مایعات بدن و آبمیوه ها موجود میباشد.

اسید استیک در بسیاری از صنایع شیمیایی، مواد غذایی، داروسازی، پلاستیک‌سازی و حتی در تولید انرژی به کار می‌رود.

اسید استیک به عنوان یک ماده شیمیایی حاوی اسید، خواص ضدعفونی کننده و ضد باکتریایی دارد و به همین دلیل در تولید محصولات بهداشتی و بهداشت دهان و دندان استفاده می‌شود. همچنین در تهیه اسید استیل سالیسیلیک (آسپرین) که یک داروی ضد التهاب و دردآور است نقش دارد.

به علاوه، اسید استیک به عنوان یک حلال قوی نقش مهمی در تهیه محلول‌ها و مخلوط‌های شیمیایی بازی می‌کند. این اسید همچنین در تولید پلاستیک‌ها، رنگ‌ها، رزین‌ها و الیاف مصنوعی نقش دارد.

با این حال، باید توجه داشت که استفاده از اسید استیک باید با احتیاط صورت گیرد زیرا در صورت تماس با پوست یا چشم ممکن است آسیب جدی به آنها وارد شود. همچنین باید از تماس مستقیم با بخارات آن پرهیز کرد زیرا ممکن است منجر به تنفس مشکلات و عوارض جانبی دیگر شود.

 

مهم ترین کاربردهای استیک اسید

از جمله کاربردهای اسید استیک به موارد زیر اشاره می شود:

• تولید مونومر وینیل استات
• تولید سرکه خانگی
• در تولید نفت
• به عنوان پیش ماده پلی استیل و استات سلولزی
• برای تبلور مجدد برای خالص سازی ترکیبات آلی
• تولید نمک های آلی یا غیر آلی
• معرف شیمیایی مهم برای تولید ترکیبات شیمیایی
• تولید استات سلولز برای فیلم عکاسی
• به دلیل خاصیت ضد باکتریایی برای تولید ضد عفونی کننده
• استات پلی وینیل برای چسب چوب
• اسید استیک در رنگرزی مصرف می شود.
• تولید الیاف مصنوعی و پارچه ها
• تولید لاستیک
• در کشاورزی به عنوان علف کش و از بین برنده علف های هرز
• در تولید مواد رسوب زدایی
• در آماده سازی صنعتی دی متیل ترفتالات (DMT)
• درعلم پزشکی برای درمان سرطان با تزریق مستقیم آن به تومور
• در متابولیسم کربوهیدرات ها و چربی ها نقش بسزایی دارد.
• در صنایع غذایی، به عنوان تنظیم کننده اسیدیته و چاشنی با کد افزودنی غذایی E260 کاربرد دارد.

از صنایع مصرف کننده این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• کاربرد نوع بهداشتی در صنعت پزشکی

یکی از خواص مهم نوع بهداشتی این ماده، خاصیت ضدعفونی کنندگی آن است. اسید استیک یک ماده ضدعفونی کننده در برابر برخی باکتری ‌ها است و در درمان عفونت گوش خارجی به دلیل رشد قارچ یا باکتری و دیگر عفونت ‌ها نیز می توان از آن استفاده کرد. اسید استیک بهداشتی خاصیت دارویی دارد و در غربالگری سرطان رحم استفاده می‌ شود. سازمان بهداشت جهانی استیک اسید را در فهرست داروهای ضروری خود قرار داده است. این ماده در تولید استون، اتیل استات و آسپیرین نیز مصرف می شود.

می تواند باکتری ها را از بین ببرد؛ این ماده همچنین می تواند فعالیت ترکیبات شیمیایی که باعث قرمزی، التهاب و تورم می شوند را تا حد چشمگیری کم کند.

از نوع خوراکی همچنین برای کنترل سرطان استفاده می شود. پزشکان از روش تزریق اسید استیک به تومور برای درمان سرطان استفاده می کنند. بر اساس مطالعاتی که تا به امروز در مورد اثر استیک اسید خوراکی بر درمان سرطان انجام شده است، اتانوییک اسید قادر است باعث مرگ انتخابی سلول های سرطانی معده گردد و آسیبی به سلول های طبیعی معده وارد نکند. سلول های سرطانی مزوتلیوم تحت تاثیر غلظت اسید استیک به طور قابل توجهی از خود واکنش نشان می دهند. به طوری که بعداز ۱۰ دقیقه تمام سلول های سرطانی از بین می برند.

• صنعت داروسازی

در صنایع داروسازی و در تولید قطره های گوش می توان از آن استفاده کرد. قطره های شست و شو دهنده گوش و مجرای آن برای از بین بردن عفونت های داخلی بسیار مناسب هستند.

داروهایی که توسط استیک اسید خوراکی تولید می شوند معمولا حساسیتی برای بیمار ایجاد نمی کند. ولی در بعضی افراد ممکن است به طور جزئی ایجاد حساسیت کند. به طور مثال با اسید استیک قطره گوش نیز تولید می شود که استفاده از قطره گوش برای افرادی که پرده صماخ آن ها دچار پارگی شده است مضر است.

• کشاورزی

اسید استیک در کشاورزی برای از بین بردن علف‌ های هرز استفاده می‌ کنند. اسید استیک در کشاورزی به صورت رقیق به عنوان افشانه برای از بین بردن قارچ های گیاهان هم مورد استفاده است.

• زنبورداری

از اسید استیک در زنبورداری به منظور استریل کردن و ضد عفونی کردن شانه یا پوکه های عسل استفاده می شود. زنبورداران در اواخر پاییز یا زمستان به منظور استریل کردن محل نوزادان یا محصول کندوها در برابر عوامل بیماری زا همچون پروانه موم خوار، از اسید استیک استفاده می کنند.

• تولید چسب

پلی وینیل استات یک پلیمر وینیلی است که توسط پلیمریزاسیون مونومر وینیل استات به دست می آید. این ماده یک رزین مصنوعی محسوب می شود. این پلیمر از ترکیب استیلن و استیک اسید از طریق اکسیداسیون اتیلن به دست می آید.

از پلی وینیل استات معمولا به عنوان چسب چوب، چسب سفید، چسب نجاری، چسب کاغذ، چسب المر، چسب قوی برای اتصالات استفاده می شود. در پوشش های کاغذی، رنگ و دیگر پوشش های صنعتی، الیاف شیشه ای، محصولات بهداشتی مانند دستمال کاغذی، به عنوان یک تقویت کننده برای سنگ ساختمان متخلخل به خصوص ماسه سنگ، صنایع مبلمان و نجاری مصرف می شود.

• صنایع نساجی

پنبه و نیز منسوجات پنبه‌ ای چنان چه طولانی مدت در برابر نور مستقیم خورشید باشد، مقاومت خود را از دست می‌ دهد. پنبه بر اثر بخار آب داغ، مقداری تغییر رنگ پیدا می کند و متمایل به زرد می‌ شود. مقاومت پنبه در برابر انواع اسیدها و غلظت آن ها متفاوت است. اثر اسیدهای آلی بر روی پنبه محدودتر است. مثلا استیک اسید اثر بسیار ضعیفی بر روی الیاف پنبه دارد و به همین جهت نیز برای رنگرزی پنبه با رنگ ‌های گوگردی و برخی از انواع رنگ‌ های مستقیم که در برابر نور و شست و شو کم ثبات هستند از آن استفاده می‌ شود.

پس از اتمام عمل رنگرزی، پنبه در محلول ۱۰ درصد استیک اسید با حرارت ۴۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد شست و شو داده می‌ شود تا ثبات رنگ آن افزایش یابد. بر خلاف اسیدها، قلیایی‌ های رقیق در شرایط معمولی به الیاف پنبه آسیب نمی ‌رسانند.

• تولید نفت

از واکنش بین متانول و گاز منوکسید کربن در رآکتور حاوی کاتالیست کمپلکس متیل یدید و رودیم و به عنوان تسریع کننده در دمای ۱۸۷ درجه سانتی گراد و فشار ۲۸ بار به دست می آید. حذف گوگرد از نفت سفید با سیستم‌ های اکسیداسیون اسید فرمیک 96 درصد، استیک اسید 94 درصد و مقدار گوگرد باقی مانده انجام می شود.

• تولید پت (PET)

پت درشت مولکولی است که در بیشتر کشورها در تولید الیاف پلی استر، رزین بطری و پلی استر مهندسی استفاده می شود، ولی در ایران این پلیمر بیشتر برای ساخت انواع بطری های آشامیدنی استفاده می شود. با توجه به مقاومت زیاد این بطری ها، دارا بودن وزن کم و قیمت مناسب نسبت به سایر مواد بسته بندی همچون شیشه و فلز، تولید بطری های پلاستیکی کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. بالا بودن حجم این بطری ها نسبت به وزن و تجزیه بسیار طولانی آن در طبیعت سبب شده تا مسئله بازیافت این بطری ها، به خصوص در سال های اخیر مورد توجه همگان قرار گیرد.

زمینه های استفاده از پت در سه گروه طبقه بندی می شود:

• به عنوان فیبر در تولید لباس
• به عنوان مانع رطوبتی در صنعت بسته‌ بندی و بطری سازی
• به عنوان پلاستیک مهندسی که از ترکیب آن با موادی چون فیبر و شیشه جهت زیاد شدن مقاومت مواد استفاده می‌شود.

پلی اتیلن ترفتالات پلیمری است که در چاپ سه بعدی کاربرد دارد. به دلیل استحکام و انعطاف‌ پذیری از آن در ساخت پیش‌ نمونه‌ محصولات استفاده می ‌گردد از آن در ساخت قطعات مکانیکی و برخی تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده می کنیم. پت بوی ناخوشایند کمتری در حین فرآیند چاپ سه بعدی تولید می‌ کند.

پت سمی نیست، در واقع دلیل اصلی استفاده از آن در صنعت این است که بهداشتِ پت مورد تأیید سازمان های مربوطه می باشد. همانند شیشه، پت نیز کاملا بهداشتی و در مقابل حملات باکتری و دیگر میکروارگانیزم‌ ها مقاوم است.

• تولید ترکیبات شیمیایی

بیشترین استفاده منفرد از استیک اسید در تولید مونومر وینیل استات است که از نزدیک با تولید انیدرید استیک و استر دنبال می‌ شود. حجم استیک اسید مورد استفاده در سرکه نسبتا کم است.

به طور تقریبی بیشتر حجم این ماده شیمیایی در تولید وینیل استات، تولید ترفتالیک، تولید اتانوئیک انیدرید، تولید استرهای اتانوئات و از آن برای تولید سایر ترکیبات شیمیایی استفاده می شود.

یک سوم تولید اسید استیک در جهان صرف تولید مونومر وینیل استات می شود. از اتانوییک اسید همچنین در تولید استر استفاده می شود.

کاربرد خانگی اسید استیک خوراکی

یکی از انواع کاربرد اسید استیک در تولید سرکه است. سرکه همچنین به عنوان پاک کننده خانگی نیز استفاده می شود، زیرا ماده اصلی آن استیک اسید است و می تواند به تجزیه کثیفی ها و از بین بردن برخی از میکروب ها کمک کند. پس اسید استیک در سرکه نیز وجود دارد.

• صنایع غذایی

از اسید استیک در صنایع غذایی به عنوان یک طعم دهنده استفاده می شود؛ از نقش های دیگر استیک اسید در مواد غذایی می تواند به مواردی نظیر تنظیم کننده PH، رقیق کننده رنگ ها، خشک کننده، اسیدی کننده محیط، عامل تمیز کننده، حلال و نگهدارنده اشاره کرد.

مواد غذایی که استیک اسید در آن ها به عنوان نگهدارنده، آنتی باکتریال و ضد کپک استفاده می شود می توان به سس کچاپ، سرکه، سس سالاد، میوه های کنسرو شده،انواع سس، مایونز، خردل و غذاهای دریایی اشاره کرد. اتانوییک اسید به طور گسترده در سایر مواد غذایی مانند لبنیات، شیر و پنیر، مرغ و گوشت نیز به کار می رود. یکی دیگر از کاربردهای اسید استیک در صنایع غذایی، افزودن آن به آب جوش است؛ بخارات آب جوش در تماس با مواد غذایی در طی فرآیندهای تولید غذا در کارخانه ها استفاده می شود و می تواند به عنوان تمیز کننده و آماده سازی ظروف مختلف در صنایع غذایی نیز به کار رود.

• صنعت رنگرزی

در رنگرزی از اسیدهایی مانند اسید تار تاریک، اسید لاکتیک، اسید اگزالیک، اسید استیک، اسید سیتریک و همچنین ممکن است از اسیدهای معدنی مانند اسید سولفوریک و اسید کلریدریک نیز استفاده شود.

استفاده از اسید استیک در رنگرزی به جهت اهداف زیر می باشد:

• برای خنثی نمودن محیط قلیایی حمام از اسید استیک در رنگرزی استفاده می شود، خصوصا اگر شسشو پشم با مواد قلیایی سود سوز‌آور انجام گرفته باشد.
• به جهت سبک شدن آب های سنگین استفاده می شود.
• رنگ ها را رقیق‌ تر می ‌کنند.
• باعث شفافیت و جلا رنگ می ‌شوند.

از مزایای آن در رنگرزی می توان به این موارد زیر اشاره کرد:

• به الیاف آسیب نمی رساند.
• در حمام رنگرزی pH ثابت است.
• رسوب تولید نمی کند.
• جذب رنگ و برخی خواص جانبی رنگ را بهبود می بخشد.
• بر روی رنگ محصولات رنگ شده اثری نمی گذارد.

• رفع زنگ زدگی و رسوب زدایی

این ماده یک رسوب زدای بسیار عالی است .در اثر واکنش استیک اسید با جرم ها و رسوب ها، این ماده به سبب توانایی بالایی که دارد به راحتی می تواند آن ها را از بین ببرد و هنگامی که مانند جامدی سخت به یک سطح محکم بچسبد آن را به یک مایع تبدیل می کند تا به آسانی قابل تجزیه شدن و رفع باشد.

• به عنوان حلال در صنایع مختلف

اسید استیک گلاسیال، یک حلال ایده آل، قطبی و پروتون دار است. از اتانوییک اسید برای کریستالیزه کردن سایر ترکیبات آلی و خالص سازی آن ها استفاده می شود؛ در این حالت، نقش حلال را ایفا می کند. خالص سازی ترکیبات در صنایعی اهمیت دارد که درصد خلوص محصول نهایی در میزان فروش یا شیوه ذخیره محصولات در انبار تأثیر دارد.

لازم به ذکر است که نمک های مشتق شده از این اسید در صنایعی مانند نساجی (سدیم استات)، تولید رنگدانه های صنعتی (استات سرب)، تولید تثبیت کننده رنگدانه ها (استات آلومینیوم یا استات آهن و یا تولید سایر ترکیبات آلی استفاده می شود.