Struktura perracetne kisline, lastnosti, pridobivanje, uporabe

On peracetna kislina To je tekoča organska spojina, katere kemijska formula je c₂H₄Tudi₃. Je peroksid ocetne kisline, zato je znan tudi kot perxyacetna kislina. Njegova molekula je podobna kot pri ocetni kislini CH₃COOH, vendar z dodatnim kisikom v karboksilu.

Pripada razredu organskih peroksidov, ki so molekule, ki jih ustvarijo človeški. Znane so malicidne in sterilizacijske lastnosti njihovih vodnih raztopin od leta 1902. To dejanje ga lahko v nekaterih primerih izvaja v koncentracijah do 0,001%.

Peracetna kislina. Avtor: Marilú Stea.

Ta lastnost se v ambulantah in bolnišnicah široko uporablja za sterilizacijo medicinske opreme, z dodatno prednostjo, da njihovi izdelki za razgradnjo niso strupeni za človeka.

Raztopine PAA močno oksidacijo, značilnost, ki je bila uporabljena za beljenje papirnate kaše ali pralnice. Velja tudi za izvedbo kemičnih reakcij, v katerih je potrebna ta lastnost, kot sta epoksidacija in hidroksilacija.

Njegovo oksidacijsko in razkužilo se uporablja pri čiščenju opreme, kjer se predelajo hrana in pijača. Poleg tega je jedko za nekatere kovine in kadar je treba shranjevati, je treba držati stran od organskih ali zlahka oksidacijskih spojin.

Navedite, da so vaše koncentrirane rešitve lahko eksplozivne, zato se mora po možnosti pripraviti in shranjevati na hladnih mestih. Njegova korozivna sila velja tudi za kožo, sluznico in tkiva človeka, zato je treba manipulirati previdno in z zaščitno opremo.

[TOC]

Struktura

Perxyacetna kislina ima molekulo, ki je zelo podobna ocetni kislini, vendar z dodatnim kisikom v strukturi skupine -Cooh, saj ima 3 atome kisika namesto dveh.

Struktura peracetne kisline. Avtor: su-no-g. Vir: Samodejna. Vir: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- Peracetna kislina

- Perxyacetna kislina

- Etanooperoksonska kislina

- PAA (angleška kratica Peroksacetna kislina).

Lastnosti

Fizično stanje

Prozorna brezbarvna tekočina z ostrim vonjem kisa.

Molekularna teža

76,05 g/mol

Vrelišče

110 ° C (z eksplozijo)

Plamenišče

40,5 ° C (metoda odprte skodelice)

Temperatura samousmernosti

200 ° C (temperatura je spontano)

Gostota

1,226 g/cm³ pri 15 ° C

Goo

3.280 cp pri 25,6 ° C

Lomni količnik

1.3974 do 20 ° C

Topnost

V katerem koli deležu ga je mehko z vodo. Je topen v polarnih organskih topilih, kot je etanol. Rahlo topno v aromatičnih topilih. Zelo topno v eter in žveplovi kislini.

ph

Manj kot 2.

Konstanta disociacije

Pk_do = 8,20 do 25 ° C (šibkejša je od ocetne kisline, ki jo ima PK_do = 4.8)

Kemične lastnosti

Kot kislina je PAA veliko šibkejša od kisline, iz katere prihaja ocetna kislina.

Predstavlja velik potencial kot oksidant. Je zelo reaktiven, zato ga je težko shraniti in to je omejilo njegovo uporabo.

Njegovi produkti razgradnje so ocetna kislina ch₃Cooh, kisik oz₂, Vodikov peroksid h₂Tudi₂ in voda h₂Tudi. H₂Tudi₂ Povpreja se razgradi na vodo in kisik. Vse te spojine so okolju varne.

To je epoksidant in hidroaksilatno sredstvo za olefinske vezi (dvojne povezave C = C). To pomeni, da aktivno sodeluje pri oblikovanju epoksidov v dvojnih veznih organskih molekulah in pri dodajanju skupin -OH v teh.

PAA je jedka proti nekaterim kovinam, kot so gladko jeklo, pocinkano železo, baker, medenina in bron. Druge kovine so odporne.

Vam lahko služi: kemična spojina

Napada sintetične in naravne dlesni in izvleče mehčalec nekaterih vinilnih polimerov.

Ima oster in hektar, ki spominja na vonj ocetne kisline (ocetna kislina je glavna sestavina kisa).

Pridobivanje

Z reakcijo ledeniške ocetne kisline (brezvodna, to je brez vode) z vodikovim peroksidom H₂Tudi₂ V prisotnosti mineralne kisline (kot je žveplova kislina H₂SW₄), dobimo del oksidiranih in vodnih raztopin ocetne kisline, ocetne kisline in H₂Tudi₂.

Pridobivanje vodnih raztopin kisline. Avtor: Marilú Stea

H₂SW₄ deluje kot katalizator ali reakcijski pospeševalnik. Uporabljajo se stabilizacijska sredstva, kot je piridin-2,6-dikarboksilna kislina.

Če se te raztopine destilirajo, lahko dobimo večjo koncentracijo.

Dobimo ga lahko tudi z oksidacijo acetaldehida ch₃Cho z ozonom oz₃, ali z reakcijo ocetnega anhidrida (ch₃Co)₂Ali s h₂Tudi₂.

Drug način, da ga pridobite na mestu, kjer je potrebno, je dodajanje tetra-acetil-etilendiamina (TAED) v alkalno raztopino H₂Tudi₂.

Prijave

V medicini kot sterilizator opreme

PAA deluje kot razkužila medicinske opreme v ambulantah, bolnišnicah, medicinskih in zobozdravstvenih ordinacijah.

Sterilizirana zobna oprema. Avtor: Daniel Frank. Vir: Pexels.

Nekateri viri poročajo, da je mogoče razvrstiti njihovo delovanje proti mikroorganizmom, pa tudi: bakterije> virus> spore bakterij> protozojske ciste. To pomeni, da je bolj učinkovit proti bakterijam in manj učinkovit proti protozojskim cistam.

V študijah, ki so bile izvedene o baktericidnem delovanju PAA in drugih razkuživ na visoki ravni zlati stafilokok in Pseudomonas aeruginosa V opremi za endoskopijo se je PAA izkazala za najhitrejšega učinka mikrobicida.

On zlati stafilokok Lahko proizvaja okužbe v mehkih tkivih, v koži, pljučnici in okužbi srčnih tkiv. The Pseudomonas aeruginosa Lahko proizvede pljučnico.

Bakterije tvorijo biofilme, ki jih ščitijo pred zunanjimi dražljaji ali stresom, skozi debelo plast zunajceličnih beljakovin, polisaharidov in nukleinskih kislin.

Ti biofilmi so zelo odporni na skupne antibiotike in razkužila. V skupinah, kot so endoskopi, se običajno oblikujejo v njihovih ozkih kanalih, ker niso ustrezne ali neučinkovite rutine čiščenja in dezinfekcije.

PAA napade te biofilme, verjetno z oksidacijo najbolj občutljivih molekulskih vezi beljakovin, encimov in drugih presnovkov. To vodi do razpada celičnih sten kalčkov, njihovih spor in cist.

Poleg tega lahko PAA, ko prodira v celico.

Časi dezinfekcije so bili določeni že nekaj let, toda med določenimi študijami je bilo ugotovljeno, da je zdravljenje s PAA povzročilo spremembe v obliki celic po samo 5 minutah, z nastajanjem vrečk ali izboklinami v celični steni bakterij in zrušitvijo celičnega strukture mikroorganizmov po 30 minutah.

Čeprav je PAA izstopala zaradi svoje hitrosti, so raziskovalci priporočili ponovno oceno časov, ki so bile vzpostavljene v protokolih čiščenja in dezinfekcije in jih povečale za večino visokih antiseptikov, da bi zagotovili popolno učinkovitost teh.

Eden od negativnih vidikov PAA je, da obstajajo nekateri patogeni, na katere ni zelo učinkovit, na primer ciste Giardia Lamblia in od Cryptosporidium parvum (zajedavci, ki lahko proizvajajo drisko ali druge črevesne pogoje).

Pri čiščenju odpadne vode

Učinek razkužila PAA na komunalno odpadno vodo ali panoge se preiskuje že več kot 30 let.

Vam lahko služi: kalijev hidrid: struktura, tvorba, lastnostiPreostala čistilna naprava. Avtor: Michal Jarmoluk. Vir: Pixabay.

Med njenimi prednosti je širok spekter njene malicidne aktivnosti tudi v prisotnosti organske snovi, pa tudi dejstvo, da za okolje ne ustvarjajo škodljivih sekundarnih izdelkov.

Zdi se, da je učinkovitost njegovega delovanja odvisna med drugimi dejavniki količine organske snovi, ki je prisotna v odtoku, na vrsto in količino mikroorganizmov, ki jih je treba izločiti, na koncentraciji PAA v vodi, ki jo je treba obdelati, pH in pH trajanje zdravljenja.

V nekaterih primerih se je PAA izkazala za boljši od natrijevega hipoklorita za razkuževanje odpadne vode v tropskih podnebjih in je bila učinkovita proti virusu kolere, med številnimi drugimi patogeni.

Vendar je ena od negativnih točk, da se zaradi preostale ocetne kisline po dezinfekciji odtok vode naloži z organsko snovjo, kar poveča tveganje za novo rast mikroorganizmov.

Po drugi strani pa je drag izdelek, zato na primer še ni zelo konkurenčen z natrijevim hipokloritom zaradi tega vidika.

V živilski industriji

Biti močno oksidacijsko sredstvo je zelo učinkovito proti mikroorganizmom pri nizkih temperaturah, kar je povzročilo široko uporabo kot baktericidni in fungicid pri predelavi hrane in pijač.

To vključuje obrati za predelavo mesa in piščancev, mlečne izdelke, pivovarne, vinarje ali vinske vinarje in brezalkoholne pijače. Na vseh teh krajih velja PAA, da je idealna za čiščenje In situ (v kraju).

Encimi, ki jih najdemo v nekaterih živilih, kot sta peroksidaza in katalaza, ki deaktivirajo vodikov peroksid H₂Tudi₂, Ne vplivajo na škodljivo kislino. Beljakovinski odpadki tudi ne škodijo.

Zaradi dejstva, da se v hrani PAA razpada v ocetni kislini in vodikovem vodiku.

Služi kot razkužila in sterilizira za rezervoarje iz nerjavečega jekla in steklenih vozil, cevi in ​​rezervoarjev, ki strežejo za prevoz in shranjevanje pijač.

Rezervoarji iz nerjavečega jekla za shranjevanje piva. Avtor: Roberta Keiko Kitahara Santana. Vir: Unpash.

Njegova značilnost ustvarjanja netoksičnih izdelkov in da pri velikem redčenju ne povzročajo okusov ali vonjav, predstavljajo čas in denar za te panoge.

V industriji celuloze in papirja

Perracetna kislina je pomembno sredstvo brez klora pri tehnologiji beljenja v industriji proizvodnje papirja.

Nekateri avtorji štejejo za peracetno kislino kot aktivirano derivat H₂Tudi₂, Kjer je eden od vodikov nadomestila skupina acilo ch₃C (= o)-.

Kot rezultat tega je kislina v vrednosti reagirala z organskimi substrati v večji meri kot H₂Tudi₂ in to je mogoče uporabiti pri oksidacijskih reakcijah v bolj zmernih pogojih kot pri H₂Tudi₂.

V nevtralnih ali zmerno alkalnih pogojih ionski peracetat CH₃C (= o) oo- Ker je močan nukleofil (privlačijo ga atomi, ki nimajo elektronov), selektivno mešajte kromofore ali barvne spojine, ki so prisotne v papirni kaši.

To omogoča, da imajo te panoge zelo učinkovito belilo in katerih odpadki ne onesnažujejo njihovih vodnih odpadkov.

Vam lahko služi: kaj je erristeneo?

Pri proizvodnji drugih kemičnih spojin

Perracetna kislina služi kot oksidant za pripravo epoksidnih spojin, kot katalizator za izdelavo poliestrskih smol in pridobivanje kaprolaktama in glicerola.

Pri obnovi polimerov za recikliranje

Nekaterim raziskovalcem je pri zdravljenju nekaterih polimernih odpadkov z raztopinami PAA uspelo povrniti uporabne materiale.

Postopek se izvaja z oksidacijo nekaterih odpadkov polimerov, ojačanih z ogljikovimi vlakninami iz vesoljskih aktivnosti, z ledeniškimi raztopinami ocetne kisline in vodikovim peroksidom.

Na ta način nastane kislina In situ, ki razčleni epoksi smolo za 97%, puščajo ogljikove vlaknine nedotaknjene.

Nato se z destilacijo prenovi več kot 90% ocetne kisline.

Ogljikova vlakna je čista in ohranja svojo dolžino in vlečno odpornost, primerljiva z dolžino deviških vlaken.

Karbonska vlakna. CJP24 [javna domena]. Vir: Wikipedia Commons.

Postopek se izvaja v mehkih pogojih, brez plinastih emisij, zaradi česar je okolju prijazen.

V perilu

Zaradi svoje oksidacijske moči barvnih spojin se peracetna kislina uporablja pri beljenju perila. V teh primerih uporabljamo mešanico tetra-atil-etilendiamina s h₂Tudi₂ V alkalnem mediju, da ga dobite na mestu.

Njen interval uporabe je zelo širok, saj ga lahko uporabljamo v trdih vodah ali ki vsebujejo velik delež kalcijevih in magnezijevih soli pri pH med 3,0 in 7,5 in temperaturo od 0 do 40 ° C.

Tveganja

Perracetna kislina ali PAA je lahko zelo jedska. Za kožo in oči močno draži.

Če se njihove rešitve zaužijejo, povzroči korozijo sluznic ust, grla, požiralnika in prebavil, kar povzroča bolečino in težave pri požiranju.

Če se njihovi hlapi vdihavajo.

Rešitve vsebujejo. Lahko eksplozivno razgradijo. Če koncentracija PAA v raztopini presega 56%, se lahko sproži zaradi nasilnega izhlapevanja ocetne kisline.

Izogibati se je treba toploti. Velja za vnetljivo tekočino. Njegova razgradnja je nasilna z eksplozijo pri 110 ° C. Shranjen mora biti na svežih mestih, po možnosti pod hlajenjem ali na zelo dobro prezračenih krajih.

Zato je močno oksidant nevaren v stiku z organskimi materiali. Ko je shranjen, ga je treba izolirati iz drugih spojin, zlasti organskih, goriva, vnetljivih ali oksidacijskih spojin. Mora biti ločen od kislin, alkalij in težkih kovin.

Ko se ogreva na razgradnje, oddaja hektarje in dražilne hlape, ki dražijo oči, nos in grlo.

Če se razlije, ne smete dovoliti, da teče v odtoke, ker v teh nevarnosti požara ali eksplozije ustvari.

Ker se priporočajo preventivni ukrepi za ravnanje, gumijaste rokavice in zaščitna oblačila, obrazni ščit ali zaščita oči (očala ali varnostna očala), zaščito dihal in ne prehranjevanje, pitje ali kajenje med delom z njihovimi rešitvami.

Reference

1. Ali.S. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). Peracetna kislina. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
2. Das, m. et al. (2018). Učinkovita metoda recitiranja odpadkov CFRP z uporabo peracetne kisline. ACS trajnostna kemija in inženiring. Okrevani iz lokalov.Acs.org.
3. Kitajska, t. et al. (2017). Morfološki baktericidni hitri učinki peracetne kisline, razkužila na visoki ravni, proti zlati stafilokok in Zračne pseudome Biofilmi v cevi. Protimikrobna reprezentivna kontrola okužbe. 2017: 6: 122. NCBI si je opomogel.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
4. Kruh, g.X. et al. (1999). Reaktivnost ferulinske kisline in njene izhaja proti vodikovi pozi in perakinski kislini. J. Agric. Food Chem. 1999, 47, 3325-3331. Okrevani iz lokalov.Acs.org.
5. KITIS, MEHMET. (2004). Razdeljevanje odpadne vode s peracetno kislino: pregled. Okolje International 30 (2004) 47–55. Okrevano od Scientirect.com.