Ácido acético

ecuación: $\ rho = 1.4486 / 0.25892 ^ {(1+ (1-T / 591.95) ^ {0.2529})}$
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 289,81 a 591,95 K.
Valores calculados:
1,04202 g · cm -3 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
289,81	16,66	17.492	1.05045
309,95	36,8	17.15025	1.02992
320.02	46,87	16.97526	1.01942
330,1	56,95	16.79723	1.00872
340,17	67.02	16.61595	0,99784
350,24	77.09	16.43122	0.98674
360,31	87,16	16.24279	0.97543
370,38	97,23	16.05041	0.96388
380,45	107,3	15.85378	0,95207
390,52	117,37	15.65257	0,93998
400,59	127,44	15.44639	0,9276
410,67	137,52	15.23483	0,9149
420,74	147,59	15.01737	0.90184
430,81	157,66	14.79345	0.88839
440,88	167,73	14.5624	0.87452

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
450,95	177,8	14.32343	0.86016
461.02	187,87	14.07559	0,84528
471.09	197,94	13.81774	0.8298
481.17	208.02	13.5485	0.81363
491,24	218.09	13.2661	0,79667
501,31	228.16	12.96833	0,77879
511,38	238.23	12.65229	0,75981
521,45	248,3	12.31406	0,7395
531,52	258,37	11,94817	0,71752
541,59	268,44	11.54656	0,69341
551,66	278,51	11.09651	0,66638
561,74	288,59	10.5759	0,63511
571,81	298,66	9.93954	0.5969
581,88	308,73	9.06223	0.54421
591,95	318,8	5.595	0.336

Temperatura de autoignición

465 ° C

punto de inflamabilidad

39 ° C (copa cerrada)

Límites explosivos en el aire

5,4–16 % vol

Presión de vapor saturante

1,5 kPa a 20 ° C

ecuación: $P_ {vs} = exp (53.27+ \ frac {-6304.5} {T} + (- 4.2985) \ times ln (T) + (8.8865E-18) \ times T ^ {6})$
Presión en pascales y temperatura en kelvin, de 289,81 a 591,95 K.
Valores calculados:
2.079,17 Pa a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
289,81	16,66	1.276,9
309,95	36,8	3 942,92
320.02	46,87	6.529,01
330,1	56,95	10.444,46
340,17	67.02	16.193,69
350,24	77.09	24.404,87
360,31	87,16	35.841,75
370,38	97,23	51.413,28
380,45	107,3	72.181,1
390,52	117,37	99.364,91
400,59	127,44	134.346,28
410,67	137,52	178.671,6
420,74	147,59	234.055,02
430,81	157,66	302.382,47
440,88	167,73	385.718,02

T (K)	T (° C)	P (Pa)
450,95	177,8	486.313,9
461.02	187,87	606.625,69
471.09	197,94	749.334,18
481.17	208.02	917.375,71
491,24	218.09	1,113,982.9
501,31	228.16	1.342.737,85
511,38	238.23	1.607.640,47
521,45	248,3	1.913.194,96
531,52	258,37	2264517,98
541,59	268,44	2,667,473.46
551,66	278,51	3.128.839,46
561,74	288,59	3.656.514,92
571,81	298,66	4.259.775,51
581,88	308,73	4.949.591,16
591,95	318,8	5.739.000

Viscosidad dinámica

1,22 mPa s a 25 ° C

Punto crítico

4,53 MPa a 319,56 ° C

Termoquímica

S 0 gas, 1 bar

282,848 J mol −1 K −1

S 0 líquido, 1 bar

158,0 J mol −1 K −1

Δ f H 0 gas

−433 kJ mol −1

Δ f H 0 líquido

−483,52 kJ mol −1

Δ fus H °

11,728 kJ mol −1 a 16,75 ° C

Δ vapor H °

23,7 kJ mol −1 a 117,95 ° C

C p

123,1 J mol −1 K −1 (líquido, 25 ° C )
63,44 J mol −1 K −1 (gas, 25 ° C )

ecuación: $C_ {P} = (139640) + (-320.80) \ times T + (0.89850) \ times T ^ {2}$
Capacidad térmica del líquido en J kmol -1 K -1 y temperatura en Kelvin, de 289,81 a 391,05 K.
Valores calculados:
123,864 J mol -1 K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
289,81	16,66	122130	2.034
296	22,85	123,406	2.055
299	25,85	124,048	2.066
303	29,85	124,928	2.080
306	32,85	125,607	2.092
310	36,85	126.538	2 107
313	39,85	127,255	2 119
316	42,85	127,988	2 131
320	46,85	128,990	2 148
323	49,85	129,761	2,161
326	52,85	130.548	2,174
330	56,85	131623	2 192
333	59,85	132,447	2 206
337	63,85	133,572	2,224
340	66,85	134,435	2 239

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
343	69,85	135,313	2 253
347	73,85	136 510	2 273
350	76,85	137,426	2 288
353	79,85	138,359	2.304
357	83,85	139.627	2325
360	86,85	140.598	2 341
364	90,85	141,916	2363
367	93,85	142 924	2380
370	96,85	143,949	2397
374	100,85	145,339	2,420
377	103,85	146,401	2,438
380	106,85	147,479	2 456
384	110,85	148,942	2,480
387	113,85	150,058	2,499
391.05	117,9	151.590	2.524

ecuación: $C_ {P} = (34.850) + (3.7626E-2) \ times T + (2.8311E-4) \ times T ^ {2} + (-3.0767E-7) \ times T ^ {3} + (9.2646 E-11) \ times T ^ {4}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 50 a 1.500 K.
Valores calculados:
63,813 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
50	−223,15	37,401	623
146	−127,15	45,463	757
195	−78,15	50,805	846
243	−30,15	56,619	943
291	17,85	62,856	1.047
340	66,85	69,516	1,158
388	114,85	76,198	1.269
436	162,85	82 921	1,381
485	211,85	89,719	1494
533	259,85	96 223	1,602
581	307,85	102,493	1.707
630	356,85	108.583	1.808
678	404,85	114 188	1.901
726	452,85	119,393	1989
775	501,85	124,260	2,069

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
823	549,85	128.570	2 141
871	597,85	132,421	2.205
920	646,85	135,882	2 263
968	694,85	138,829	2 312
1.016	742,85	141,363	2 354
1.065	791,85	143.568	2391
1,113	839,85	145,405	2 421
1,161	887,85	146,987	2,448
1 210	936,85	148,418	2,471
1,258	984,85	149,726	2,493
1,306	1.032,85	151,044	2.515
1.355	1.081,85	152,513	2.540
1.403	1.129,85	154,199	2.568
1,451	1.177,85	156,266	2 602
1500	1 226,85	158,921	2,646

PCS

874,2 kJ mol −1 (líquido)

PCI

−875,16 kJ mol −1

Propiedades electronicas

1 re energía de ionización

10,65 ± 0,02 eV (gas)

Cristalografía

Clase de cristal o grupo espacial

Pna 21

Parámetros de malla

a = 13,151 Å

b = 3.923 Å
c = 5.762 Å
α = 90.00 °
β = 90.00 °
γ = 90.00 °
Z = 4

Volumen

297,27 Å 3

Propiedades ópticas

Índice de refracción

n ^ {20} _ {D}

1.3720

Precauciones

SGH

Peligro H226, H314, P280, P305, P310, P338, P351, H226 : Líquido y vapores inflamables
H314 : Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves
P280 : Llevar guantes / ropa protectora / protección ocular / protección facial.
P305 : Si
entra en contacto con los ojos: P310 : Llamar inmediatamente a un CENTRO DE INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA oa un médico.
P338 : Quitar los lentes de contacto si la víctima los usa y se pueden quitar fácilmente. Continúe enjuagando.
P351 : Enjuagar cuidadosamente con agua durante varios minutos.

WHMIS

B3, E, B3 :
Punto de inflamación del líquido combustible = copa cerrada de 39 ° C (método no informado)
E : Material corrosivo
Transporte de mercancías peligrosas: clase 8

Divulgación al 1,0% según la lista de divulgación de ingredientes

NFPA 704

2 3 0

Transporte

2789

Código Kemler:
83 : corrosivo o con un grado menor de corrosividad e inflamable (punto de inflamación de 23 a 60 ° C , incluidos los valores límite)
Número ONU :
2789 : SOLUCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO que contiene más del 80 por ciento (en masa) de ácido; o ÁCIDO ACÉTICO GLACIAL
Clase:
8
Etiquetas: 8 : Sustancias corrosivas 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje II : Sustancias medianamente peligrosas;

2790

Código Kemler:
80 : corrosivo o con un grado menor de corrosividad
Número ONU :
2790 : SOLUCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO
Clase:
8
Etiqueta: 8 : Sustancias corrosivas Embalaje: Grupo de embalaje II / III : Sustancias moderadamente / levemente peligrosas.

Ecotoxicología

DL 50

3,31 g kg -1 (rata, oral )
525 mg kg -1 (ratón, iv )

LogP

-0,31

Umbral de olor

bajo: 0.03 ppm
alto: 0.15 ppm

Compuestos relacionados

Isómero (s)

Glicolaldehído

Otros compuestos

Anhídrido acético

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El ácido etanoico o ácido acético es un ácido carboxílico con una cadena de carbonos teórica C2, similar al etano , masa molar 60 g / mol y fórmula química C 2 H 4 O 2 crudo , CH 3 - CO-OH o AcOH semi-desarrollado formación corta , donde Ac significa " CH 3 CO ", del grupo acetilo . El adjetivo del nombre común proviene del latín acetum , que significa vinagre . De hecho, el ácido acético representa el componente principal del vinagre después del agua, ya que le da su sabor ácido y su olor acre detectable a partir de 1 ppm .

La destilación del vinagre, atestiguada desde la época medieval en Europa, permitió obtener ácido acético puro, un líquido combustible incoloro con fuerte olor a vinagre, con una densidad en torno a 1,05 g cm- 3 a 20 ° C que solidifica por simple inmersión en un baño de agua helada. Todavía se conoce como ácido acético glacial o antes vinagre fuerte . Es el primer ácido industrial conocido.

Este líquido muy débilmente conductor, incoloro, inflamable e higroscópico representa a temperatura ambiente uno de los ácidos monocarboxílicos más simples , junto con el ácido fórmico . Su acidez, caracterizada en solución acuosa por un pK a = 4,76, proviene de su capacidad para perder temporalmente el protón de su función carboxílica , transformándolo así en un ion acetato CH 3 COO - . Es un ácido débil .

Este ácido coagula el látex y tiene propiedades bacteriostáticas, lo que permite su uso como desinfectante. También se utiliza como componente de insecticidas y agente de limpieza para la fabricación de semiconductores. Es corrosivo y sus vapores irritan la nariz y los ojos.

Muy corrosivo para los tejidos orgánicos y vivos, debe manipularse con cuidado. Aunque no se ha demostrado que sea cancerígeno ni dañino para el medio ambiente, puede provocar quemaduras y daños permanentes en la boca, la nariz, la garganta y los pulmones. A determinadas dosis y en coexposición crónica con un producto cancerígeno, su naturaleza irritante lo convierte en un promotor tumoral de tumores (benignos y malignos). Esto se ha demostrado experimentalmente en ratas.

En el cuerpo humano , el ácido acético se produce normalmente después del consumo de alcohol : el etanol se convierte en acetaldehído que luego se convierte en ácido acético bajo la influencia de la enzima acetaldehído deshidrogenasa y luego en acetil-coA por la acetato-CoA ligasa.

Producción

La demanda mundial de ácido acético es de aproximadamente 6,5 millones de toneladas por año (Mt / a). Industrialmente, se produce por oxidación en fase líquida del n- butano , o se recupera en la producción de acetato de celulosa o alcohol polivinílico .

Usos

Es un reactivo muy utilizado en la industria o laboratorios, en particular:

como disolvente: miscible con agua y varios disolventes orgánicos como etanol , éter dietílico , glicerol pero insoluble en disulfuro de carbono , también es un buen disolvente para gomas , resinas , fósforo , azufre y ácidos hidrohálicos . ;
en la producción de anhídrido acético , acetato de celulosa , monómero de acetato de vinilo y otros acetatos, así como medicamentos , pesticidas , tintes , fabricación de productos fotográficos;
en alimentos (producción de vinagres de frutas , etc.), aditivo alimentario ;
el textil ;
como agente de limpieza (para semiconductores );
coagulante ( látex natural);
bacteriostático (en solución);
en la fabricación de plásticos como el tereftalato de polietileno (PET) o el acetato de celulosa , útiles para la producción de acetato de vinilo (pinturas, adhesivos) y disolventes orgánicos;
como aditivo en productos de tabaco ( aromatizante ).
grabado durante la tinción de secciones histológicas (p. ej. , tinción verde carmino )
proceso de hidrólisis , condensación y / o gelificación en la fabricación del catalizador o durante el proceso sol-gel
acidificación antibacteriana y gástrica en la cría, especialmente porcina.

Nomenclatura

El antiguo nombre trivial ácido acético deriva de la palabra acetum en latín, que significa vinagre o aceti-vinum . Todavía es el más utilizado en el mundo de habla francesa e inglesa, pero la IUPAC ha estandarizado el término ácido etanoico , en lugar del antiguo nombre químico francés ácido etílico . Más tolerante que la nomenclatura IUPAC en 1960, Chemical Abstracts ha conservado, no obstante, los nombres actuales de los dos primeros ácidos carboxílicos en C1 y C2, ácido fórmico y ácido acético.

El ácido acético glacial también es un nombre trivial que comúnmente se refiere al ácido acético puro en el laboratorio. Similar al nombre alemán "Eisessig" (literalmente: vinagre helado), este nombre se explica por los cristales parecidos al hielo de ácido acético que se forman a una temperatura ligeramente por debajo de la temperatura ambiente (por debajo de 17 ° C). , Temperatura de fusión del ácido acético puro. ácido).

La abreviatura más común para ácido acético es AcOH o HOAc, Ac que denota el grupo funcional acetilo CH 3 −CO−.

La fórmula bruta del ácido acético es C 2 H 4 O 2 . También se suele escribir CH 3 COOH o CH 3 CO 2 H para traducir mejor su estructura. El ion resultante de la pérdida del protón H + se llama acetato. Acetato también puede referirse a una sal que contiene este anión o un éster de ácido acético.

Histórico

El vinagre fuerte se conoce en Mesopotamia desde hace más de 3000 años antes de Cristo. AD . Las bacterias del ácido acético que producen ácido acético a partir del vino y el oxígeno han sido descritas por el químico Louis Pasteur . Están presentes en todo el mundo civilizado, y cualquier cultura que elabora cerveza o vino ha descubierto inevitablemente el vinagre, el resultado natural de la evolución de estas bebidas alcohólicas dejadas a la intemperie.

El uso de ácido acético en química se remonta a la Antigüedad. Al III º siglo aC. AD , el filósofo griego Theophrastus describe cómo el vinagre actúa sobre el metal y, por lo tanto, produce pigmentos útiles para el arte, incluido el plomo blanco ( carbonato de plomo ) y el cardenillo , una mezcla verde de sales de cobre que incluyen acetato de cobre II (todos productos tóxicos ). Los antiguos romanos hervían " vino agrio " en vasijas de plomo para producir un jarabe muy dulce llamado sapa . Sapa era rico en acetato de plomo , una sustancia dulce llamada azúcar de plomo o azúcar de Saturno , y que causó muchos envenenamientos por plomo en la aristocracia romana, la enfermedad correspondiente al envenenamiento por plomo agudo o crónico se llama notablemente envenenamiento por plomo . El alquimista persa Jabir Ibn Hayyan (Geber) concentró el ácido acético del vinagre por destilación .

Durante el Renacimiento , el ácido acético "glacial" se preparó mediante destilación en seco de acetatos metálicos. Al XVI º alquimista alemán siglo Andreas Libavius en el procedimiento descrito, y se comparó el ácido puro producido de este modo agria. La presencia de agua en el vinagre tiene tal influencia en las propiedades del ácido acético que durante siglos muchos químicos creyeron que el ácido acético glacial y el ácido en el vinagre eran dos sustancias diferentes. Fue el químico francés Pierre Auguste Adet quien demostró que eran el mismo compuesto químico.

En 1847, el químico alemán Hermann Kolbe sintetizó ácido acético a partir de materiales inorgánicos por primera vez. La secuencia de esta reacción fue la cloración de disulfuro de carbono a tetracloruro de carbono , seguida de pirólisis a tetracloroetileno y una cloración de agua en ácido tricloroacético , y finalmente concluir con una reducción por electrólisis para obtener ácido acético.

En 1910 , la mayor parte del ácido acético glacial se obtenía del "licor pirolino" producido por la destilación de la madera. El ácido acético se aisló por tratamiento con hidróxido de calcio y el acetato de calcio así obtenido se acidificó luego añadiendo ácido sulfúrico para reformar el ácido acético. En ese momento, Alemania producía 10.000 toneladas al año, el 30% de las cuales se utilizaba para la producción de tinte índigo .

Propiedades fisicoquímicas

Acidez

El átomo de hidrógeno (H) del grupo carboxilo (–COOH) de ácidos carboxílicos como el ácido acético puede liberarse como un ion H + ( protón ). Es la capacidad de liberar este protón lo que le da acidez. El ácido acético es un ácido débil , mono-protón en solución acuosa, con un pK una de aproximadamente 4,8 a 25 ° C . Una solución de 1,0 mol / L (concentración de vinagre doméstico) tiene un pH de 2,4, lo que significa que solo se disocia el 0,4% de las moléculas de ácido acético.

Dímero cíclico

La estructura cristalina del ácido acético muestra que las moléculas se emparejan en dímeros conectados por enlaces de hidrógeno . Estos dímeros también pueden observarse en forma gaseosa a 120 ° C . Probablemente también estén presentes en la fase líquida de ácido acético puro, pero se disuelven rápidamente con la menor presencia de agua. Esta dimerización existe en otros ácidos carboxílicos. También se lleva a cabo en solución acuosa con una constante de asociación K D cuyo valor es cercano a 1.

Solvente

El ácido acético líquido es un disolvente prótico hidrófilo ( polar ), similar al etanol y al agua . Con una constante dieléctrica promedio de 6.2, puede disolver no solo compuestos polares como sales inorgánicas y azúcares , sino también compuestos apolares como aceites, o sustancias puras como azufre y diodina . Se mezcla fácilmente con muchos otros disolventes polares o apolares como agua, cloroformo o hexano . Estas propiedades de los disolventes y la miscibilidad del ácido acético hacen que sea ampliamente utilizado en la industria química.

Reacciones químicas

El ácido acético es corrosivo para muchos metales , incluidos el hierro , el magnesio y el zinc . Forma hidrógeno y sales metálicas llamadas acetatos . El aluminio formado al entrar en contacto con el oxígeno es una fina capa de óxido de aluminio relativamente resistente que recubre su superficie. Por lo tanto, los tanques de aluminio se utilizan a menudo para transportar ácido acético. Acetatos de metales pueden ser producidos a partir de la mezcla de ácido acético y una base adecuada, como en el bicarbonato de sodio + vinagre reacción que da agua y CO 2 . Con la notable excepción del acetato de cromo (II) , casi todos los acetatos son solubles en agua.

Mg ( s ) + 2 CH 3 COOH ( ac ) → (CH 3 COO) 2 Mg (ac) + H 2 ( g )
NaHCO 3 (s) + CH 3 COOH (ac) → CH 3 COONa (ac) + CO 2 (g) + H 2 O ( l )

El ácido acético también sufre las reacciones típicas de los ácidos carboxílicos , en particular la formación de etanol por reducción y la formación de derivados tales como cloruro de acetilo por sustitución nucleofílica de acilo . Entre otros derivados sustitutos se encuentra el anhídrido acético . Este anhídrido es el resultado de la pérdida de una molécula de agua por dos moléculas de ácido acético. Los ésteres de ácido acético pueden formarse mediante la esterificación de Fischer y también pueden utilizarse para producir amidas . Calentado por encima de 440 ° C , el ácido acético se descompone en dióxido de carbono y metano o agua y cetena .

Detección

El ácido acético se puede detectar por su olor característico. Las sales de ácido acético disueltas en una solución de cloruro de hierro (III) dan un color rojo intenso que desaparece después de la acidificación. Al calentar los acetatos con trióxido de arsénico , se obtiene óxido de cacodilo que se puede identificar por sus vapores malolientes.

Bioquímica

El grupo acetilo , derivado del ácido acético, es fundamental para la bioquímica de casi toda la vida. Cuando está vinculado a la coenzima A , es de vital importancia en el metabolismo de carbohidratos y grasas . Sin embargo, la concentración de ácido acético libre en las células se mantiene baja para no perturbar el control del pH. A diferencia de otros ácidos carboxílicos de cadena larga de carbono ( ácidos grasos ), el ácido acético no aparece en la formación de triglicéridos naturales. Existe un triglicérido artificial de ácido acético, la triacetina (triacetato de glicerilo), que se usa comúnmente como aditivo alimentario (en cosméticos, alimentos y algunos medicamentos) y como disolvente .

El ácido acético es producido y secretado naturalmente por ciertas bacterias, en particular Acetobacter y Clostridium acetobutylicum (en), así como la levadura Saccharomyces cerevisiae .
Estas bacterias están presentes en ciertos alimentos, agua, leche ( bacterias del ácido láctico ) y suelo , y el ácido acético se forma naturalmente cuando las frutas u otros alimentos se descomponen. El ácido acético también es un componente de la lubricación vaginal en humanos y otros primates , donde parece funcionar como un agente antibacteriano .

Producción y síntesis

El ácido acético se produce sintéticamente o por fermentación bacteriana. Hoy en día, el método ecológico solo afecta al 10% de la producción, pero sigue siendo importante para la fabricación de vinagre porque, en la mayoría de los países, la ley estipula que el vinagre para uso alimentario debe ser de origen ecológico. Aproximadamente el 75% del ácido acético para la industria química se produce mediante la carbonilación del metanol ; consulte los detalles a continuación. El resto se compone de varios métodos alternativos.

La producción total de ácido acético se estima en 5 Mt / a (millones de toneladas por año), aproximadamente la mitad de la cual proviene de los Estados Unidos. La producción europea es de alrededor de 1 Mt / ay está disminuyendo. Finalmente, 0,7 Mt / a se fabrican en Japón. Se reciclan 1,5 Mt / a , lo que eleva el mercado mundial a 6,5 Mt / a . Los dos mayores productores son Celanese y BP Chimie. Los principales productores también son Millenium Chimie, Sterling Chimie, Samsung, Eastman y Svens Etanolkemi.

Carbonilación de metanol

La mayor parte del ácido acético no reciclado se produce por carbonilación del metanol . En este proceso, el metanol y el monóxido de carbono reaccionan para producir ácido acético de acuerdo con la ecuación: CH 3 OH + CO → CH 3 COOH

Este proceso utiliza ácido yodhídrico como intermedio y se produce en tres etapas. Se necesita un catalizador , generalmente un complejo metálico, para la carbonilación (paso 2).

CH 3 OH + HI → CH 3 I + H 2 O
CH 3 I + CO → CH 3 COI
CH 3 COI + H 2 O → CH 3 COOH + HI

Al modificar el proceso, la misma fábrica puede producir anhídrido acético . Dado que el metanol y el monóxido de carbono son materias primas comunes, la carbonilación del metanol ha surgido durante mucho tiempo como un método atractivo para la producción de ácido acético. Henry Dreyfus de British Celanese desarrolló una planta piloto de carbonilación de metanol ya en 1925. Sin embargo, la falta de equipo adecuado para contener la mezcla de reacción corrosiva a las presiones necesarias ( 200 atm o más) obstaculizó la comercialización de este método durante algún tiempo. . El primer proceso comercializado para la carbonilación de metanol, que utiliza cobalto como catalizador, fue desarrollado por la empresa química alemana BASF en 1963. En 1968, se descubrió un nuevo catalizador a base de rodio ( cis - [Rh (CO) . 2 I 2 ] - ) capaz de actuar eficazmente a baja presión y con muy pocos subproductos. La primera planta que utilizó este catalizador fue construida por la empresa estadounidense Monsanto en 1970, y la carbonilación de metanol catalizada con rodio se convirtió en el método dominante de producción de ácido acético (conocido como proceso Monsanto ). Hacia finales de la década de 1990, BP comercializó el catalizador Cativa ([Ir (CO) 2 I 2 ] - ), favorecido por el rutenio. Este proceso es más ecológico y eficiente que el anterior, y ha reemplazado en gran medida al proceso de Monsanto, a menudo en las mismas fábricas.

Oxidación de acetaldehído

Antes de que se comercializara el proceso de Monsanto, la mayor parte del ácido acético se producía mediante la oxidación del acetaldehído . Este método sigue siendo la segunda ruta más importante para la síntesis de ácido acético, aunque no es competitivo con la carbonilación del metanol. El acetaldehído se puede producir por oxidación de butano o nafta ligera, oxidación de etileno o alternativamente por hidratación de acetileno .

Cuando se calienta butano ligero o nafta en el aire en presencia de diferentes iones metálicos, especialmente manganeso , cobalto y cromo , se forma un peróxido y luego se descompone para formar ácido acético: 2 C 4 H 10 + 5 O 2 → 4 CH 3 COOH + 2 H 2 O Trabajamos con una combinación de temperatura y presión para tener una mezcla de reacción lo más caliente posible mientras se mantiene el butano en estado líquido. 150 ° C y 55 atm son condiciones habituales. También se pueden formar varios subproductos, que incluyen butanona , acetato de etilo , ácido fórmico y ácido propanoico . Estos subproductos también tienen un valor de mercado y las condiciones de reacción se pueden alterar para producir más de ellos si esto tiene una ventaja económica. Sin embargo, la separación del ácido acético de sus subproductos aumenta el costo del proceso. Con condiciones y catalizadores similares a los usados para la oxidación del butano, el acetaldehído puede ser oxidado por el oxígeno en el aire para producir ácido acético: 2 CH 3 CHO + O 2 → 2 CH 3 COOH

Gracias a los catalizadores modernos, esta reacción puede alcanzar un rendimiento superior al 95%. Los principales subproductos son el acetato de etilo , el ácido fórmico y el formaldehído . Todos estos compuestos tienen un punto de ebullición más bajo que el ácido acético y pueden separarse fácilmente por destilación .

Oxidación de etileno

El acetaldehído se puede preparar a partir de etileno mediante el proceso de Wacker y luego se puede oxidar como se detalla anteriormente. Más recientemente, la empresa Shōwa Denkō comercializó una transformación en un solo paso de etileno en ácido acético , que abrió una planta de oxidación de etileno en Oita, Japón, en 1997. El proceso es catalizado por un catalizador metálico a base de paladio con la ayuda de un heteropoliácido como el ácido tungstosilícico. Este proceso podría competir con la carbonilación del metanol para plantas pequeñas (100-250 kt / año ) dependiendo del precio del etileno.

Síntesis malónica

Síntesis malónica , utilizando halogenometano como sustituyente (RX).

Comercio

En 2014, Francia es un importador neto de ácido acético, según la aduana francesa. El precio medio de importación por tonelada fue de 430 €.

Diverso

El ácido acético, utilizado tópicamente en otorrinolaringología, forma parte de la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud (lista actualizada en abril de 2013).

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