اسید استیک چیست؟

اسید استیک، CH_۳COOH ، یک اسید ضعیف است که دارای کاربردهای علمی و پژوهشی بسیاری از جمله لومینسانس و طیف سنجی جرمی است. این ترکیب آلی دارای خاصیت ضد باکتریایی است و ممکن است در حلالیت لیپیدها و تجمع اسیدهای چرب روی غشاهای سلولی نقش داشته باشد. یک مایع خورنده و بی رنگ است از مهم ترین اسیدهای کربوکسیلیک است. محلول رقیق (تقریباً ۵ درصد حجمی) اسید استیک تولید شده توسط تخمیر و اکسیداسیون کربوهیدرات های طبیعی، سرکه نامیده می شود. اسید استیک که بعضاً به اسید اتانویک معروف است، بیشترین قسمت سرکه را بعد از آب تشکیل می دهد.

ما طیف وسیعی از اسیدهای استیک از جمله اسید استیک گلاسیال را برای استفاده در تحقیقات آزمایشگاهی و طیف وسیعی از کاربردهای علمی ارائه می دهیم

اسید استیک به عنوان یک افزودنی غذایی (E260) نیز مورد استفاده قرار می گیرد، که در آن برای عطر و طعم و به طور منظم اسیدیته اضافه می شود. بیشتر اسید استیک با استفاده از مواد اولیه پتروشیمی تهیه می شود.

فرمول و ساختار

فرمول شیمیایی اسید استیک CH_۳COOH است. فرمول مولکولی آن C_۲H_۴O_۲ و جرم مولی آن ۶۰.۰۵ گرم در مول است. اسید استیک یک اسید کربوکسیلیک ساده است که از گروه متیل (CH_۳) متصل به گروه اسید کربوکسیلیک (COOH) تشکیل شده است. همچنین می تواند به عنوان گروه استیل (CH_۳CO) مرتبط با یک گروه هیدروکسیل (OH) در نظر گرفته شود. ساختار شیمیایی آن را می توان مانند شکل زیر در نمایش های مشترکی که برای مولکول های آلی استفاده می شود ، نوشت.

تولید استیک اسید

اسید استیک هم در تخمیر باکتری ها و هم با ترکیب شیمیایی در مقادیر تجاری تولید می شود. تخمیر باکتری از منابع غذایی الکلی (مانند دانه تخمیر شده، مالت، برنج و غیره) اسید استیک را با اکسیداسیون الکل اتیل (C_۲H_۵OH) تولید می کند.

C_۲H_۵OH + O_۲ → CH_۳COOH + H_۲O

از نظر شیمیایی، با واکنش متانول (CH_۳OH) با مونوکسید کربن در حضور کاتالیزور ردیوم-ید تولید می شود.

CH_۳OH + CO + Rh / I_۲ → CH_۳COOH

خواص شیمیایی اسید استیک

اسید استیک یک اسید ضعیف است. به عنوان یک اسید کربوکسیلیک، مشتقات معمولی مانند کلریدهای اسید، انیدریدها، استرها و آمیدها را تشکیل می دهد. می توان آن را کاهش داد (از بین بردن اکسیژن یا اضافه کردن هیدروژن) برای دادن اتانول. هنگامی که بیش از ۴۴۰ درجه سانتیگراد گرم می شود، به دی اکسید کربن و متان تجزیه می شود:

موارد استفاده از استیک اسید

اسید استیک بیشتر در صنایع غذایی به عنوان سرکه و به عنوان تنظیم کننده اسیدیته مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین یک ماده مهم صنعتی مهم است که در تولید مواد شیمیایی مختلفی از جمله پلی وینیل استات ، سلولز استات ، استات فلزی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین به عنوان حلال برای رنگ و رزین مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای متداول استیک اسید

استفاده های زیادی از اسید استیک وجود دارد. بنابراین، علاوه بر این که فقط به عنوان یک ماده نگهدارنده مواد غذایی مانند سرکه استفاده می شود، از این اسید در بسیاری از مناطق و موارد استفاده می شود. برخی از کاربردهای مهم شامل موارد زیر است:

• استفاده صنعتی
• موارد مصرف دارویی
• خانواده
• صنایع غذایی
• در مورد برخی از آنها در زیر بحث خواهیم کرد:

استفاده صنعتی

اسید استیک در بسیاری از فرآیندهای صنعتی برای تولید بسترها استفاده می شود و اغلب به عنوان ماده شیمیایی برای تولید تعدادی از ترکیبات شیمیایی مانند انیدرید استیک، استر، وینیل استات مونومر، سرکه و بسیاری از مواد پلیمری دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای خالص سازی ترکیبات آلی از آن استفاده می شود زیرا می تواند به عنوان حلال برای تبلور مجدد مورد استفاده قرار گیرد.

استفاده پزشکی

اسید استیک کاربردهای زیادی در زمینه پزشکی دارد. مهمترین کاربرد آن این است که می توان به عنوان یک ضد عفونی کننده علیه سودوموناها، انتروکوک ها، استرپتوکوک ها، استافیلوکوک ها و سایر موارد از آن استفاده کرد. همچنین در غربالگری سرطان دهانه رحم و برای درمان عفونت ها استفاده می شود. علاوه بر این از آن به عنوان یک عامل لیز گلبول های قرمز قبل از بررسی گلبول های سفید استفاده می شود. گفته می شود سرکه نیز باعث کاهش غلظت بالای قند خون می شود.

صنایع غذایی

بیشترین کاربرد اسیتک اسید در صنایع غذایی مربوط به تولید ترشیجات و چاشنی هایی مانند سس مایونز، خردل و کچاب می باشد.

در صنایع غذایی، اسید استیک بیشترین کاربرد آن را در عملیات ترشی تجاری و در چاشنی هایی مانند سس مایونز، خردل و کچاپ پیدا می کند. علاوه بر این، سرکه می تواند با مواد قلیایی مانند جوش شیرین واکنش نشان دهد و هنگامی که این اتفاق می افتد ماده ترکیب شده به پف کردن بیشتر اجناس کمک می کند.

موارد مصرف خانگی

اسید استیک که یک محلول رقیق است به عنوان سرکه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. و همانطور که میدانید، سرکه به طور گسترده ای برای تمیز کردن، لباسشویی، پخت و پز و بسیاری از مصارف خانگی استفاده می شود. کشاورزان معمولاً برای مقابله با رشد باکتری ها و قارچ ها، اسید استیک را روی سیلوی دامی اسپری می کنند.

جدا از اینها، از اسید استیک برای تولید جوهر و رنگ استفاده می شود و از آن در تهیه عطر نیز استفاده می شود. همچنین در ساخت صنایع لاستیک و پلاستیک نقش دارد.

اینها برخی از کاربردهای محبوب اسید استیک است.

کاربرد استیک اسید در طب مدرن

همانطور که گفته شد اسید استیک دارای خواص ضد باکتریایی بسیار خوبی است و در صورت استفاده ۱٪ از آن به عنوان ضد عفونی کننده استفاده می شود. این محلول می تواند به عنوان یک محصول جایگزین برای جلوگیری از عفونت و از بین بردن باکتری ها استفاده شود. مطالعه ای در مورد زخم های سوختگی، توسط محققان دانشگاه بیرمنگام و انستیتوی ملی تحقیقات سلامت، بازسازی جراحی و مرکز تحقیقات میکروبیولوژی انجام شده است و فعالیت ضد باکتریایی اسید استیک را آزمایش کرده و نشان می دهد که حتی در غلظت های پایین، اسید به طور فعال مهار کننده قوی می باشد. رشد پاتوژن ها، از تشکیل بیوفیلم جلوگیری می کند و بیوفیلم های از پیش ساخته را ریشه کن می کند. توجه به این نکته حائز اهمیت است که اگر دچار سوختگی شدید باید توسط کارمندان بیمارستان درمان شوید و به سادگی سرکه را روی زخم قرار ندهید.

کاربرد استیک اسید در عکاسی و فیلم

در دهه ۵۰ پیشرفتی حاصل شد، محصولی به نام استات سلولز جایگزین فیلم نیترات شد و خطرات آتش سوزی، احتراق و نگرانی کلی حمل فیلم را با خود به پایان برد. (پروژکتورها قبلاً به جعبه های ضد حریق مجهز شده بودند و اگر فیلم نیتراتی را حمل می کردید از حمل و نقل عمومی دور می شدند). استات سلولز از طریق تجارت با استفاده از آنیدرید استیک تولید می شود که شامل کمبود اسید استیک برای دادن یک ترکیب آلی به نام کتین است. سپس این ماده با اسید استیک برای تولید آنهیدرید مورد نیاز واکنش نشان می دهد.

کاربرد استیک اسید در چسب و رنگ

سرکه نزدیکترین محصول با اسید استیک است، با این حال، مونومر وینیل استات در واقع یکی از محصولات اصلی است که از اسید استیک در تولید آن استفاده می کند. واکنش متشکل از اتیلن، اسید استیک و اکسیژن بر روی کاتالیزور پالادیوم باعث ایجاد وینیل استات می شود که می تواند در تعدادی از پلیمرهای مختلف که از اجزای متداول در چسب ها و رنگ ها هستند، پلیمریزاسیون شود.

استیک اسید در رفع زنگ زدگی

با توجه به خاصیت اسید استیک، بنابراین جای تعجب ندارد که بتوان از آن به عنوان یک دسیلر کننده عالی استفاده کرد. بعداً واکنش اسید استیک با استفاده از آن را از بین می برد و آن را از یک جامد درون یک مایع قابل جابجایی تجزیه می کند.

تولید استیک اسید در مقیاس صنعتی

اسید استیک در یک مقیاس صنعتی با اکسیداسیون هوا از استالدهید، با اکسیداسیون اتانول (اتیل الکل) و اکسیداسیون بوتان و بوتن تهیه می شود. امروزه اسید استیک توسط فرایندی ساخته شده توسط شرکت شیمیایی مونسانتو در دهه ۱۹۶۰ تولید می شود. سنتز اسید استیک از متانول و مونواکسید کربن بدست می آید.

اثرات سلامتی / خطرات ایمنی

به عنوان یک محلول رقیق (سرکه)، اسید استیک برای مصرف بی خطر است. با این حال، فرم غلیظ آن هنگام استنشاق یا تماس، از نظر چشم، پوست و غشاهای مخاطی بسیار خورنده است و منجر به سوزش شدید و یا سوختگی میشود.

اسید استیک یک اسید کربوکسیلیک مصنوعی است که دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچ است. اگرچه مکانیسم عملکرد آن کاملاً مشخص نیست، ممکن است اسید استیک غیرمجاز باعث حلالیت چربی شود و باعث افزایش تجمع اسیدهای چرب در غشای سلولی یا سایر ساختارهای دیواره سلولی شود. اسید استیک، به عنوان یک اسید ضعیف، می تواند متابولیسم کربوهیدرات و در نتیجه مرگ بعدی ارگانیسم را مهار کند.

اسید استیک یکی از ساده ترین اسیدهای کربوکسیلیک است. این ماده به عنوان یک حلال پروتریک، تنظیم کننده اسیدیته مواد غذایی، و نگهدارنده مواد غذایی ضد میکروبی نقش دارد. این یک اسید کونژوگه از استات است.این ماده شیمیایی مهم شیمیایی و صنعتی است که در تولید بطری های نوشابه پلاستیکی، فیلم عکاسی استفاده می شود. و پلی وینیل استات برای چسب چوب و همچنین بسیاری از الیاف و پارچه های مصنوعی. در خانواده ها از اسید استیک رقیق شده اغلب به عنوان ماده تمیز کننده استفاده میشود.

در صنایع غذایی از اسید استیک به عنوان تنظیم کننده اسیدیته استفاده می شود. گروه استیل، مشتق از اسید استیک، بیوشیمی تقریباً در تمام اشکال زندگی اساسی است. هنگامی که به کوآنزیم A متصل شد، در متابولیسم کربوهیدرات ها و چربی ها نقش اساسی دارد. با این حال، غلظت اسید استیک آزاد در سلول ها در سطح کم نگه داشته می شود تا از اختلال در کنترل pH محتوای سلول جلوگیری شود. اسید استیک توسط باکتری های خاصی، بخصوص جنس استوباکتر وکلوستریدیوم استوباکتریلیکوم تولید و دفع شود. این باکتری ها به طور جهانی در مواد غذایی ، آب و خاک یافت می شوند و اسید استیک به طور طبیعی به عنوان میوه ها و برخی از غذاهای دیگر فاسد می شود. به نظر می رسد که به عنوان یک ماده ضد باکتری خفیف عمل می کند. به نظر می رسد که اسید استیک با فنیل کتونوری همراه است که یک خطای متابولیسم درونی است.