Уксусная кислота. Свойства и применение уксусной кислоты

Общая характеристика, формула

Химическая формула вещества СН3СООН. При нормальных условиях это бесцветная жидкость, обладающая резким характерным запахом и кислым вкусом. Попадание концентрированного вещества на слизистые оболочки вызывает химический ожог. «Ледяная» уксусная кислота 99 процентов обладает высокой гигроскопичностью, т.е. она способна поглощать водяной пар из атмосферного воздуха.

В уксусе могут растворяться не только жидкости, но и газы. Например, в нем растворяются фтороводород HF, хлористый водород HCl и бромистый водород HBr.

Соли рассматриваемого химического вещества называются ацетатами. Такое же наименование имеют и сложные эфиры. В качестве пищевой добавки применяется раствор уксусной кислоты с концентрацией 3 – 9%. В составе уксусной кислоты не может быть никаких примесей.

См. публикации по теме:

• Применение уксусной кислоты
• Уксусная кислота как пищевая добавка Е260

Влияние уксусной кислоты на организм человека

Уксусный продукт причислен к веществам с третьим классом опасности из-за своей воспламеняемости и опасного воздействия на организм. При любых работах с субстанцией специалисты используют современные средства защиты (противогазы). Даже добавка в пищу Е-260 может быть токсичной для организма, однако степень ее воздействия зависит от концентрации и качества продукта. Опасное влияние уксуса на организм возможно при кислотности выше 30%. Если концентрированная субстанция будет взаимодействовать с кожей/слизистым оболочками, на теле проявятся сильные химические ожоги.

При разумном использовании средства, уксус поможет устранить многие заболевания и косметические дефекты. Так, уксусный продукт применяется для терапии простуды и ревматизма в качестве препарата для растирания. Кислая жидкость, кроме того, оказывает бактерицидный эффект: натуральный антисептик помогает уничтожить грибки и прочую патогенную флору при ангине, фарингите, молочнице. Полезен уксус для волос, поскольку является отличным средством против перхоти. Для кожи жидкость используют при косметических обертываниях и как средство против зуда после укуса насекомых.

• Глазное давление — симптомы и лечение. Нормальное глазное давление у взрослых и детей, как снизить до нормы
• Беродуал для ингаляций — инструкция по применению. Ингаляции с беродуалом для детей и взрослых
• Мегафон — слежение за абонентом, подключение. Как отключить услугу Радар на Мегафоне

Передозировка

Воздействие уксусного продукта на организм человека напоминает влияние азотной, серной или соляной кислот, при этом главное отличие состоит в поверхностной воздействие уксуса. Смертельной для человека дозой продукта является 12 мл: это количества равно примерно стакану столового уксуса или 20-40 мл эссенции. Уксусные пары при попадании в легкие становятся причиной развития пневмонии с осложнениями. Другие симптомы передозировки – это:

• геморрагия печени;
• некроз тканей;
• ожог внутренних органов;
• изъязвление органов ЖКТ;
• нефроз с сопутствующим отмиранием почечных клеток.

История открытия уксусной кислоты

Рассматриваемое вещество известно человеку с первобытных времен. СН3СООН образуется при скисании вина (отсюда и другое название – винный уксус). Впервые химические свойства уксуса описано в Древней Греции в 3 веке до н.э. В то время это вещество применялось для получения красителей. В Древнем Риме большой популярностью пользовался так называемый свинцовый сахар – ацетат свинца. Эта соль была причиной хронических отравлений и болезней римской аристократии.

Химическое строение уксуса впервые начал исследовать французский химик Дюма: он опубликовал труд о замещении атома водорода в органических соединениях атомом хлора. Так он получил хлоруксусную кислоту.

В середине 19 века немецкий химик А. Кольбе синтезировал уксус путем хлорирования сероуглерода CS2 до тетрахлометана CCl4, который путем пиролиза превращался в тетрахлорэтилен C2Cl4. Дальнейшее воздействие хлором водного раствора тетрахлорэтилена дало возможность получить трихлоруксусную кислоту. После электролитического восстановления ученый получил СН3СООН.

Еще в начале ХХ века значительное количество уксуса проводилось путем перегонки древесины.

Как разводить уксусную эссенцию?

Как следствие многих интересует, как разводить уксусную эссенцию в домашних условиях. Ведь не всегда есть возможность купить нужный продукт в магазине, а хранить весь ассортимент дома накладно, да и места на кухне недостаточно. Главное, что нужно знать — это пропорции уксусной эссенции и воды для получения нужного раствора. Например, чтобы сделать 9% столовый уксус, нужно смешать эссенцию и воду в соотношении 1 к 7. Чтобы каждый раз не искать эту информацию, можно иметь под рукой подобную таблицу.

Только нужно помнить, что помимо консервирующих свойств натуральный яблочный или виноградный уксус придает блюду свой специфический привкус. Поэтому для заправки салатов гораздо полезнее и лучше следовать исходному рецепту.

Получение и производство

На ранних этапах развития индустрии вещество уксусная кислота получали путем окисления бутана и ацетатальдегида. Этот альдегид окислялся в присутствии катализатора ацетата марганца при высоком давлении и температуре. Реакция имела такой вид: 2СН3СНО + О2→2СН3СООН.

Окисление же бутана проходило при высоком давлении и в присутствии катализатора ацетата кобальта. Реакция имела такой вид: 2С4Н10 + 5О2→ 2СН3СООН.

В результате подорожания нефти (а рассмотренные способы базировались на окислении продуктов ее крекинга) сделали такие химические реакции экономически невыгодными. Более совершенный способ получения уксусной кислоты – это каталитическое карбонилирование метанола (древесного спирта) путем воздействия на него окисью углерода. Реакция имеет такой вид: СН3СОН + СО → СН3СООН. Катализатором служит йодистая соль кобальта.

С 1970 г. компания Монсанто предложила использовать в качестве катализатора родиевые соли. В результате производство уксусной кислоты заметно возросло.

В процессе биохимического производства применяется окисление этилового спирта микроорганизмами. Реакция проходит при участии фермента алькогольдегидрогеназы.

Также пищевую добавку уксусную кислоту можно получить путем окисления этилового спирта: С2Н5ОН + О2→ СН3СООН + Н2О.

Почему нужно быть осторожным в работе с уксусом

Уксус относится к органическим кислотам. Известно, что при попадании на кожу этого вещества, может возникнуть в лучшем случае слабый химический ожог, особенно если вы работаете с эссенцией. Но иногда покровы кожи страдают настолько сильно, что без скорой помощи просто не обойтись. Поэтому бутылочку с уксусной кислотой нельзя хранить в месте, до которого могут добраться маленькие дети: непоседы любят совершать для себя открытия.

Разбавляя эссенцию, лучше всего, конечно же, рекомендовать работать в перчатках и в хорошо проветриваемом помещении.

Если все-таки неразбавленный уксус попал на кожу, то может помочь вода с содой или мыльный раствор. Если произошел сильный ожог, обратитесь к врачу.

При попадании уксуса на слизистую, возникает ожог. Поэтому в таком случае слизистую и глаза нужно обильно промыть холодной водой, и, если состояние критическое, незамедлительно обратиться к врачу. При пищевом отравлении уксусом также нужна помощь врачей.

Химические и физические свойства

Физические свойства уксусной кислоты следующие:

• в стандартном состоянии это жидкость, не имеющая цвета, с резким запахом;
• замерзает при температуре около 17 градусов, при этом образуются бесцветные кристаллы;
• смешивается с водой в любых соотношениях;
• гигроскопична;
• температура кипения – 118 градусов;
• температура вспышки – 39 градусов, самовоспламенения – 463.

В следующих примерах показаны кислотные свойства уксусной кислоты.

1. Взаимодействие с металлами: Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2; 6СН3СООН + 2Fe → 2Fe(CH3CОО)3+3Н2.
2. Реакция с оксидами металлов: CaO + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H2O.
3. Взаимодействие с щелочами: CH3COOH + КOH → CH3COOК + H2O.
4. Взаимодействие с солями: 2CH3COOH + Na2CO3→ 2CH3COONa + CO2 + H2O.
5. Реакция замещения с галогенами: CH3COOH + Cl2→CH2ClCOOH + HCl; CH3COOH + F2 → CH2FCOOH + HF.
6. Окисление кислородом: CH3COOH + 2O2→ 2CO2 + 2H2O.
7. Взаимодействие с аммиаком: СН3СООН + NH3→CH3COONH4.
8. Реакция со спиртами: СН3СООН + С2Н5ОН → СН3СООС2Н5 + 2Н2О. Эта реакция протекает в присутствии катализатора –серной кислоты.

Качественной реакцией на наличие ацетатов является их взаимодействие с сильными кислотами. Уксус вытесняется из водных растворов солей. При этом появляется характерный запах.

Уксусная кислота. Свойства и применение уксусной кислоты

Спиртовой, яблочный, бальзамический, винный, солодовый, — все это пищевой уксус. Он становится итогом деятельности уксуснокислых бактерий.

Название создано по аналогии с молочнокислыми. Превратить в уксус, как видно, микроорганизмы могут многое.

Так, в Японии производят пшеничный, ячменный и рисовый настой. В США изготавливают острый уксус из ореха Пекан.

Бальзамическая жидкость из белого винограда популярна в странах Средиземноморья. Основное содержимое продукта – уксусная кислота.

Ей и посвятим статью, рассмотрев попутно нюансы выбора качественного и вкусного уксуса.

Свойства уксусной кислоты

Уксусная кислота относится к карбоновым. На то указывает карбоксильная группа COOH. Перед ней идет метиловый фрагмент CH3.

Поэтому, соединения называют еще и метановой кислотой. У нее, как известно, резкий запах и кислый вкус.

Поскольку карбоксильная группа одна, кислота считается одноосновной. Происхождение вещества органическое, то есть, уксус формируется растениями и животными.

Хотя, есть и синтетический метод получения. Об этом поговорим в отдельной главе.

Растворяет уксусную кислоту вода. Соединение, так же, легко смешивается с хлоро-, фторо-, бромоводородом и прочими газами.

Легко проходит взаимодействие и с неорганическими соединениями, у которых нет углеродного скелета.

Из веществ, в которых уксусная кислота не растворяется, упомянем сероуглерод. Это бесцветная жидкость с приятным ароматом.

Уксус, по сути, является разбавленной уксусной кислотой. В пищевых целях ее разбавляют только водой. При этом, сокращается объем раствора.

То есть, жидкость ужимается. Это указывает на увеличение плотности. Максимум для уксусной кислоты – 1, 074 грамма на кубический сантиметр.

Уксусом признают водные растворы от 3-ех до 15-ти процентов. Наиболее популярна уксусная кислота 9, то есть, 9-процентная.

Если же речь идет об эссенции, — это 80-процентный раствор. Реже встречаются уксусная кислота 70 и 40.

Из всех эссенций можно сделать столовую добавку путем разбавления. Как развести уксусную кислоту, поведаем в специальной главе.

Пока же, ознакомимся со свойствами соединения в чистом 100-процентном виде.

Если нет сторонних примесей, растворителей, перед нами ледяная уксусная кислота.

При низких температурах она преобразуется в массу, напоминающую лед. Если градусы, напротив, зашкаливают, кислота самовоспламеняется.

Достаточно 454-ех по шкале Цельсия. Закипает же кислота при 118-ти градусах. Это в случае, если давление держится на 10-ти миллиметрах ртутного столба.

Если отметка поднимется до 42-ух миллиметров, температура кипения составит уже 42 градуса, а при 100-та миллиметрах ртутного столба процесс начнется на 62-ой отметке шкалы Цельсия.

Из химических реакций для уксусной кислоты типична не только диссоциация, то есть растворение, но и взаимодействие с активными металлами.

Так именуют элементы, проще остальных расстающиеся со своими электронами.

Переходя к кислоте, отрицательные частицы преобразуют ее в ацетаты. Это соли уксусной кислоты.

Применяясь в быту, героиня статьи является опасным соединением. Не зря в пищу добавляют слабые растворы вещества, причем, в малых количествах.

200 миллилитров столового уксуса – смертельная доза. Ледяной кислоты достаточно 15 граммов.

Эссенций требуется 20-40 миллилитров, в зависимости от концентрации. Речь о попадании реагента в пищевод.

Соединение сжигает его стенки, приводя к нестерпимым болям и отказу функций органов.

Ожог уксусной кислотой может быть и наружным. Он менее опасен, чем внутренний, есть шанс снизить вредоносное действие реагента в первые минуты его попадания на тело.

Пораженный участок промывают проточной, холодной водой, натирая мылом. У него щелочная среда. Мыло впитает кислоту, свернувшись, при этом, в хлопья.

Добыча уксусной кислоты

Бактериальная закваска – не единственный ответ на вопрос, как получить уксусную кислоту. Кроме биогенного, есть синтетический способ.

Это выделение реагента из древесины, или нефтепродуктов. Из них получают ацетилен, а из него – уксусный альдегид.

В последнем, на один атом кислорода меньше, чем в кислоте. Получается, нужно окислить альдегид.

Метод разработан русским ученым Михаилом Кучеровым. Этот химик работал в Лесотехнической академии Санкт-Петербурга в конце 19-го – начале 20-го столетий.

Что уксусную кислоту можно добыть из альдегида ученый догадался, изучая изменения ряда органических соединений под действием окиси ртути.

В ряде реакций получался уксусный альдегид. В итоге, Кучеров решил поместить в сосуд ацетилен и пропускать окись через него. Образование альдегида не заставило себя ждать.

Нюанс состоит в том, что уксусная кислота образуется в природе, а ацетилен – нет. Тем не менее, добыча кислоты из него выгоднее, чем ее извлечение из растений, плодов.

Поэтому, сначала проводят синтез ацетилена. Он не содержится в воздухе и не формируется в земле, может быть лишь побочным продуктом разложения углеводородов.

В США, Франции и Болгарии запрещено производство уксуса из искусственно синтезированной кислоты.

Ограничение прописано законодательно. Обоснование – недостаточные вкусовые качества и отсутствие дополнительных полезных веществ, образующихся при скисании винограда, зерновых, яблок.

Хороший уксус приравнивают к вину, точно так же выдерживают и коллекционируют.

Во Франции, к примеру, годовое потребление продукта на душу населения приближается к 4-ем литрам.

Не удивительно, что население страны волнуют нюансы вкуса и пользы съедаемого уксуса. В России же годовая норма на человека – 200 миллиграммов.

Столь незначительное участие продукта в кухне не вызывает интереса, 6-уксусная кислота стоит в холодильнике, или 15-ти, синтезирован продукт, или получен естественным путем.

Применение уксусной кислоты

В хозяйстве столовая уксусная кислота пригождается не только для готовки. Соединение используют в качестве пятновыводителя.

Особенно хорошо он устраняет следы от фруктов и ягод. Устранить реагент способен и неприятные запахи, в частности, затхлый.

Такой может появиться в хлебнице. Протрешь ее стенки раствором уксуса и избавишься от проблемы.

Сделав уксус из уксусной кислоты, можно протереть им пятна на стеклах и зеркалах. Приятным бонусом станет особый блеск поверхностей.

Приглядный вид реагент придает, так же, засаленным вещам из шерстяных нитей. Их протирают ватными дисками, смоченными в метановой кислоте. Жирность уходит, структура волокон восстанавливается.

Эфир уксусной кислоты способен сделать нити и кожу более эластичными. Поэтому, перчатки, шелковые и замшевые вещи вымачивают в метановой воде из расчета 3 столовых ложки на 1 литр жидкости.

Если нужно счистить налет с душевой лейки, стоит, опять же, купить уксусную кислоту.

Деталь помещают в ее раствор на ночь. Утром лейку промывают под сильным напором воды.

Промыть, точнее, ополоснуть уксусным раствором рекомендуют и волосы. Они становятся шелковистыми, приобретают бриллиантовый блеск.

Кто пробовал, сомневаются, что в рекламе «Пантин» показывают прически, сделанные с помощью средств марки.

Цена уксусной кислоты

В промышленных масштабах продают, как ледяную кислоту, так и ее эссенции. Чистое соединение предлагают от 37-ми рублей за килограмм, но, основной ценник – около 60-ти рублей.

Речь об оптовых поставках. 70-процентный раствор стоит столько же. По сути, выгоднее брать ледяную и разводить уксус самостоятельно.

Здесь уж, как говориться, вопрос времени, наличия оборудования и, главное, желания.

Теперь, рассмотрим таблицу уксусной кислоты 9-процентной. За половину литра в стеклянной бутылке просят всего 14-18 рублей.

Однако, это ценник за продукт на основе синтетического соединения. Если рассматривать уксус яблочный, 500 миллилитров будут стоить уже 250-400 рублей.

За такой же объем винного уксуса просят около 100 рублей, а за половину килограмма бальзамического, и вовсе, 900-1500 рублей.

Порой, полторы тысячи просят всего за 250 миллилитров продукта. Точный ценник зависит от концентрации и производителя.

Уксус из стран Евросоюза и США, как правило, дороже предложений из бывших республик СССР.

Как разбавить уксусную кислоту

Во всех бытовых нуждах требуется раствор кислоты. Поэтому, настало время узнать, как ее развести до нужной концентрации.

В России, в основном, продают 70-процентную эссенцию. Уксус востребован 9-процентный. За одну часть принимает объем столовой ложки.

Прибавить нужно 7 частей питьевой воды. Соответственно, чтобы получить 9 уксус из 70-ти уксусной кислоты, нужно взять 10 миллилитров реагента и 70 миллилитров жидкости.

Если нужно уксуснуюкислоту развести не до уксуса 9, а до 6-процентного, следует на 10 миллилитров реагента взять 11 частей, то есть, 110 миллилитров, жидкости.

Иногда, требуется 8-процентный раствор. Его создают из столовой ложки кислоты и 80-ти миллилитров воды. 90 миллилитров жидкости идут на 7-процентный уксус.

Наиболее редко требуются 10-ти и 30-процентные растворы. Первый складывают из 10-ти миллилитров уксусной кислоты и 60-ти миллилитров жидкости.

30-процентная эссенция составляется из столовой ложки реагента и всего 15-ти миллилитров воды. Последняя концентрация используется для очистки тканей и металлических деталей.

10-процентный уксус еще подходит для готовки. Жидкость нужна кипяченая, желательно очищенная, пропущенная через фильтры.

Работать необходимо в резиновых перчатках, а в качестве емкостей использовать лишь керамическую, или стеклянную посуду.