小編整理: 乙酸,也被稱為醋酸,是一種含有兩個碳的簡單單羧酸,廣泛存在于自然界中。它具有多種用途,包括在
醫(yī)療 上的應用。下面將詳細點評一下乙酸的性質和醫(yī)療上的應用。
1. 性質:
乙酸是一種無色澄明液體,帶有刺激性氣味,味極酸。它易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。這種酸的摩爾質量為60.05g/mol,熔點較低,在16℃以下能結成冰塊的固體,因此也被稱為冰醋酸。
2. 醫(yī)療應用:
在醫(yī)療領域,乙酸有多種用途。然而,由于其具有腐蝕性和刺激性,乙酸并不直接用于治療人類疾病。相反,乙酸主要用于制備其他藥物和化合物,這些藥物和化合物可用于治療各種疾病。
以下是一些乙酸在醫(yī)療上的應用:
(1)制備其他藥物:乙酸可以作為合成其他藥物的基本原料。例如,乙酸可以與氨反應生成醋酸銨,后者是一種有效的抗癲癇藥物。
(2)化學分析:乙酸在化學分析和實驗室中也有廣泛應用。例如,乙酸可以作為溶劑和緩沖劑,用于色譜分析和生物化學實驗。
(3)消毒劑和防腐劑:由于乙酸的酸性,它可以作為消毒劑和防腐劑用于醫(yī)療設備和場所的清潔。然而,對于人體傷口或內(nèi)部器官,直接使用乙酸可能導致嚴重的刺激和損傷。
需要注意的是,乙酸具有腐蝕性和刺激性,不當使用可能對人體造成傷害。在醫(yī)療環(huán)境中,應由專業(yè)人員使用乙酸或以乙酸為原料制備的藥物,以確保安全和有效。
總結:乙酸是一種在自然界中廣泛存在的簡單單羧酸,具有刺激性和酸性。在醫(yī)療上,乙酸主要用于制備其他藥物、作為化學分析試劑以及消毒劑和防腐劑。然而,由于其具有腐蝕性和刺激性,使用乙酸或以乙酸為原料制備的藥物時需謹慎并遵循專業(yè)指導。
乙酸 乙酸(Acetic ac id,AA)是一種含有兩個碳的簡單單 羧酸 ,又叫做醋酸,結構式為CH?COOH,化學式為C?H? O? , 摩爾質量 為60.05g/mol,外觀為無色澄明液體,有刺激性氣味,味極酸,易溶于水、 乙醇 、 乙醚 和 四氯化碳 。 純乙酸在16℃時以下能結成冰塊的固體,所以又被叫做冰醋酸。在醫(yī)療上乙酸常被用于空氣消毒和沖洗感染創(chuàng)面和口腔等。 乙酸可分為 工業(yè)乙酸 和食用乙酸兩種,在食品業(yè)中還可作為酸味劑、 增香劑 和防腐劑, 在石油化工、紡織、制藥等工業(yè)中用作有機化工原料,用于生產(chǎn) 醋酸乙烯 、精對苯二甲酸( PTA )、 醋酸酐 、 醋酸酯 、涂料、黏合劑、 聚酯纖維 和溶劑等。 乙酸具有腐蝕性,其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。
發(fā)展歷史 最初,乙酸是通過 乙醇 的有氧發(fā)酵制得的, 在古代人類就已經(jīng)開始使用乙酸,公元前 372~287 年間,德奧佛拉斯多斯(Theophrastos)曾利用乙酸制造來 鉛白 ( 堿式碳酸鉛 )和 銅綠 ( 堿式碳酸銅 )。 8世紀時,波斯煉金術士 哈揚(Hayyān)用蒸餾法 濃縮醋 獲得乙酸。14世紀到16世紀 文藝復興 時期,人們通過干餾金屬醋酸鹽制取了乙酸。 ,1540~1600年,利巴維烏斯(Libavius)首先確定并使用了“acetic acid”(乙酸)這個詞。 約1743-1794年, 拉瓦錫 ( Lavoisier )用化學方程式表達食品的發(fā)酵過程,并測定了乙酸的元素成分。 1845年,柯爾柏(H.Kolbe)首次用 化學 方法合成了乙酸。 1910年,人們從干餾木材得到的 煤焦油 中制取乙酸。 1911年,德國康索蒂姆斯公司制造出用 乙酸錳 做催化劑、通過 乙醛 氧化生產(chǎn)乙酸的生產(chǎn)裝置,用乙醛氧化法生產(chǎn)乙酸是工業(yè)規(guī)模的氧化法乙酸生產(chǎn)的開端。 20世紀50年代,隨著石油化工的發(fā)展,生產(chǎn)醋酸的原料轉向了 乙烯 。20世紀50年代和60年代,先后開發(fā)出了 正丁烷 和 石腦油 氧化制醋酸的工藝。 到1994 年世界乙酸年生產(chǎn)能力達到了 640 萬t。 1996年6月,美國 伊利諾伊大學 的一個天文小組在2.5萬光年遠處 人馬座 的一個 星云 中發(fā)現(xiàn)了乙酸分子。在此前的30年里,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在 宇宙空間 中 甲醛 、 乙醛 、 甲醇 、 乙醇 、 甲醚 、 丙烯腈 、 甲酸 、甲脂等許多復雜的 有機分子 ,但發(fā)現(xiàn)乙酸分子還是第一次。
理化性質
物理性質 乙酸為無色透明液體,具有刺激性氣味,味極酸,在1℃的密度為0.446g/cm3,熔點為16.6℃,沸點為118.1℃,易溶于水、乙醇、 乙醚 和 四氯化碳 ,乙酸是 弱酸 ,其酸性比 碳酸 略強,具有強腐蝕性,10%左右的乙酸水溶液的腐蝕性最大,其蒸汽易著火,能和空氣形成爆炸性混合物。 高純度的乙酸(99%以上)在16℃左右會凝結成似冰片狀晶片。 純乙酸的電導率很低,但加入少量的 硫酸 后,通電流時乙酸就分解為 二氧化碳 、 一氧化碳 和 氧氣 。乙酸燃燒呈現(xiàn)出藍色火焰,并生成二氧化碳和水蒸氣,熱的 濃硫酸 能炭化醋酸,生成二氧化碳和 二氧化硫 。
化學性質
和金屬及氧化物反應 很多金屬的氧化物、 碳酸鹽 溶解于醋酸能生成簡單的 乙酸鹽 。堿金屬的 氫氧化物 或碳酸鹽與乙酸直接作用可制備其乙酸鹽。過渡金屬能與乙酸直接反應。
酯化反應 乙酸和醇能直接進行酯化反應,生成重要用途的酯,反應過程如下所示:
CH?COOH+ROH?CH?COOR+ H?O (H?條件下)
氯代反應 乙酸能在光催化作用下與氯發(fā)生光 氯化反應 ,生成α-氯代乙酸,在反應過程中會發(fā)生一系列的連鎖反應,反應過程如下所示:
CH?COOH+ Cl? →CH?ClCOOH+HCl CH?COOH+2Cl?→CHCl?COOH+2HCl
CH?COOH+3Cl?→CCl?COOH+3HCl
?;桶坊磻?/span> 乙酸和 三氯化磷 可以反應生成乙酰氯,和氨反應生成 乙酰胺 。反應過程如下所示: CH?COOH+PCl?→3CH?COCl+P(OH)?
CH?COOH+ NH? →CH?CONH?+H?O
醇醛縮合反應 CH?COOH+ HCHO →CH?=CH -COOH + H?O
分解反應 乙酸在500℃的高溫會分解成 乙烯酮 和水,高溫下 催化脫水 生成 乙酸酐 。反應過程如下所示: CH?COOH→CH?=C=O+H?O
2CH?COOH→(CH?CO)?O+H?O
成酐反應 乙酸可在與 脫水劑 (如 P 2 O 5 等)共熱的條件下,兩個乙酸的 羧基 間脫水生成乙酸酐。反應過程如下所示: 2CH?COOH→CH?COOCOCH?
還原反應 乙酸很難用催化氫化法還原,但能被強 還原劑 氫化鋁鋰 (LiAIH 4 )還原成 伯醇 。反應過程如下所示: CH?COOH→CH?CH?OH
脫羧反應 乙酸,通常不發(fā)生 脫羧反應 ,但在特殊條件下,如變成 鈉鹽 后與 堿石灰 ( NaOH - CaO )混合加強熱也可脫去羧基放出 二氧化碳 。反應過程如下所示:
燃燒反應 乙酸可在空氣中燃燒,發(fā)出藍色火焰,生成二氧化碳和水。反應過程如下所示:
CH?COOH+2O?→2CO?↑+2H?O
脫水反應 熱的 濃硫酸 能使乙酸脫水炭化,放出二氧化碳和少量的 二氧化硫 。反應過程如下所示: CH?COOH+4H?SO?→2CO?↑+4 SO? ↑+4H?O
電離 乙酸是 弱酸 ,在水溶液中可部分電離出 氫離子 ,其電離平衡常數(shù)Ka=1.76×10 (25°C)。反應過程如下所示: CH?COOH?CH?COO +H
鑒別 乙酸可用藍色石蕊試紙或 pH試紙 初步鑒別,pH較小可使藍色石蕊試紙變紅。
應用領域 乙酸主要用于食品工業(yè)、橡膠工業(yè)、 染料 和印染工業(yè)、醫(yī)藥以及香料、醋酸鹽、 醋酸酯 的制造。
制造業(yè) 乙酸可用于生產(chǎn) 乙酸酯 類、 醋酸乙烯酯 單體 、 乙酸酐 等。工業(yè)生產(chǎn)乙酸酯常用酸作催化劑與醇類進行酯化,通??色@得較高得率,但也有少量的副反應產(chǎn)生。由于酯化轉化率受反應平衡的限制,通常會有某一種反應物大量過剩。
食品工業(yè) 乙酸在食品行業(yè)中可作為 酸化劑 、 增香劑 和食品香料。 乙酸可用于生產(chǎn)食用醋,用水將乙酸稀釋至4%~5%的濃度,再添加各種調(diào)味劑來制得,其風味與 釀造醋 相似,可用于番茄調(diào)味醬、 蛋黃醬 、 泡菜 、糖食制品等。 乙酸還可作防腐劑,未解離的乙酸由于其脂溶性和易聚集在細胞膜周圍的性質,會改變細胞膜的特性,并迅速滲透至細胞內(nèi)部,使細胞酸化, 蛋白質變性 ,配合輔酶金屬離子,可殺滅微生物。乙酸是食用酸,一般認為是安全的。 乙酸用作酸味劑,具有賦予食品酸味、調(diào)節(jié)食品pH值、增強抗氧化劑作用、防止食品氧化褐變、抑制添物生長及防止食品腐敗、增進食欲、促進消化吸收等作用。
乙酸的食品安全 性沒有太大爭議,聯(lián)合國糧農(nóng)組織 世界衛(wèi)生組織 (FAO/WHO)認為乙酸是食品的正常成分,對人體每日允許的乙酸攝入量沒有限量規(guī)定。美國則對正常生產(chǎn)的不同的食物中的乙酸含量做了具體規(guī)定(21 CFR 182.1005),比如:干酪和乳制品 0.8%、油脂 0.5%。加拿大則是按世界衛(wèi)生組織推出的《 藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范 》進行。
醫(yī)藥行業(yè) 乙酸可用于空氣消毒和沖洗感染創(chuàng)面和口腔等用途。乙酸對細菌、真菌、芽孢和病毒均有較強的殺滅作用,但對各種微生物作用的強弱不盡相同。一般來說,對細菌繁殖體最強,依次為真菌、病毒、 結核桿菌 及 細菌芽孢 。
乙酸可用于宮頸癌篩查,乙酸篩查作為篩查流程的一部分可對 宮頸癌 進行初步篩查,將酸涂在子宮頸上,如果一分鐘后有白色的塊狀區(qū)域出現(xiàn),則測試呈陽性,有患宮頸癌的可能,需要進一步診斷。
其他 乙酸還可再攝影上作為酸性 定影液 的添加劑、黑白和彩色沖洗的停顯劑、調(diào)pH值等。
制備方法
生物合成法 在氧氣充足的情況下,細菌能夠從含有酒精的食物中生產(chǎn)出乙酸,一般使用的是 蘋果酒 或葡萄酒混合谷物、麥芽、米或馬鈴薯搗碎 后發(fā)酵。這個方法是將醋菌屬的細菌接種于稀釋后的酒精溶液,在一定的溫度下幾個月轉變成乙酸,這些細菌參與發(fā)酵。 C?H?OH+ O? →CH?COOH+ H?O (細菌) 也可在缺氧的情況下,由厭氧細菌能夠將糖類直接轉化為乙酸而不需要 乙醇 作為中間體。
C?H?? O?→3CH?COOH(厭氧細菌)
人工合成法
乙醇氧化法 乙醇氧化法是乙醇在有催化劑的作用下氧化生成 乙醛 ,乙醛再氧化為乙酸,反應過程如下所示:
乙醛氧化法 乙醛氧化法是最早的工業(yè)生產(chǎn)乙酸的方法。 乙醛氧化法是通過乙醛氧化來制得乙酸,反應過程如下所示:
CH?CHO+1/2O?→CH?COOH
如果在這個方法中使用催化劑,這個反應能得到95%的醋酸產(chǎn)率,這個反應的副產(chǎn)物為醋酸乙酯、甲酸和 甲醛 ,但這些副產(chǎn)物由于沸點比乙酸低,可以通過蒸餾除去。
乙烯氧化法 乙烯氧化法是乙烯在催化劑( 氯化鈀 、 氯化銅 等)的條件下,于氧氣發(fā)生反應生成乙酸。這個反應也可以是將乙烯氧化成 乙醛 ,再通過乙醛氧化法得到。反應過程如下所示:
丁烷氧化法 丁烷氧化法又叫做直接氧化法,這個方法是用丁烷為主要原料,通過空氣氧化來合成乙酸,是主要的乙酸合成方法之一,反應過程如下所示:
2CH?CH?CH?CH?+5O?→4CH?COOH+2H?O
合成氣法 合成氣法是通過單一的天然氣或煤為原料,先在催化劑的作用下生成 甲醇 和 二甲醚 ,再通過甲醇和二甲醚的不分離物和 一氧化碳 發(fā)生基化反應生成乙酸。反應過程如下所示:
甲醇碳基合成法 甲醇碳基化法是以一氧化碳和甲醇為原料,通過碳基合成法來生成乙酸,合成反應以 碘代甲烷 為中間體,有低壓法和高壓法之分。甲醇碳基化法是主要的工業(yè)生產(chǎn)法,反應過程如下所示:
安全事宜
GHS分類
H226(100%):易燃液體和蒸氣[警告易燃液體]
H314(100%):造成嚴重的皮膚灼傷和眼睛損傷[危險皮膚腐蝕/刺激]
健康危害 乙酸具有強腐蝕性,高濃度的乙酸液體皮膚接觸幾分鐘就會引起二度燒傷,乙酸蒸氣對眼睛有刺激性,入眼會導致眼睛流淚和充血。
急救措施 皮膚接觸高濃度乙酸時,應立即脫去衣物,然后用大量水沖洗皮膚至少15分鐘,隨后送醫(yī);
高濃度乙酸入眼時,立即用大量水沖洗眼睛,隨后送醫(yī);
不慎吞服高濃度乙酸時,立即進行漱口,不要催吐,隨后送醫(yī)。
毒理數(shù)據(jù) 乙酸的大鼠經(jīng)口急性中毒半數(shù)致死量LD??為310mg/kg,灰鼠靜脈注射為520mg/kg,經(jīng)呼吸道吸入時LD??為5620ppm·1小時。
消防安全 乙酸發(fā)生火災時應使用耐酒精泡沫、水、二氧化碳滅火,用水噴灑容器使其保持冷卻,消防員 應佩戴自給式呼吸器后再進行滅火作業(yè)。發(fā)生意外泄露時,現(xiàn)場人員應及時佩戴個人防護(化學防護服,包括自給式呼吸器),將泄漏的液體收集在密閉容器中,然后大量的水沖洗掉剩余物。
儲存方法 乙酸應使用玻璃瓶或鋁桶進行包裝,存放在干燥、陰涼通風、沒有排水管或下水道的地方,不可與其他酸類、堿類、鹽類的氧化物和強氧化劑混放。