Звичайна пляшка харчового оцту, яку можна знайти на кухні в будь-якої домогосподарки, має в складі безліч інших кислот і вітамінів. Додавання пари крапель продукту в приготовлену їжу, салати викликає природне посилення смаку. Але мало хто з нас всерйоз замислювався про властивості і реальних масштабах застосування основного компонента – оцтової кислоти.

Що це за речовина?

Формула оцтової кислоти СН 3 СООН, що відносить її до ряду жирних карбонових кислот. Присутність однієї карбоксильної групи СООН) відносить її до одноосновним кислот. Речовина зустрічається на земній кулі в органічному вигляді і отримується синтетичним шляхом у лабораторіях. Кислота є найпростішим, але не менш важливим представником свого ряду. Легко розчиняється у воді, гігроскопічна.


Фізичні властивості оцтової кислоти і щільність змінюються в залежності від температурного режиму. При кімнатній температурі в 20 про З кислота знаходиться в рідкому стані, має густиною 105 г/см 3 . Має специфічний запах і кислувата на смак. Розчин речовини без домішок твердіє і переходить в кристали на температурі нижче 17 про С. Процес кипіння оцтової кислоти починається при температурі понад 117 про С. Метиловая група (СН 3 ) формули оцтової кислоти виходить при взаємодії спиртів з киснем: бродіння спиртових речовин і вуглеводів, скисання вин.

Трохи історії

Відкриття оцту було одним з перших в ряду кислот і здійснювалося поетапно. Спочатку оцтову кислоту стали добувати шляхом перегонки арабські вчені 8-го століття. Однак ще в стародавньому Римі це речовина, отримане з скисшего вина, використовувалося в як універсального соусу. Сама назва " з давньогрецької перекладається як "кислий". У 17 столітті ученим Європи вдалося здобути чисту субстанцію речовини. На той момент вони вивели формулу і виявили незвичайну здатність – оцтова кислота в пароподібному стані запалала блакитним вогнем.


Аж до 19-го століття вчені знаходили присутність оцтової кислоти тільки в органічному вигляді - як частина сполук солей і ефірів. У складі рослин і їх плодів: яблук, винограду. В організмі людей і тварин: потові виділення, жовч. На початку 20-го століття російські вчені випадковим чином здобули оцтовий альдегід з реакції ацетилену з окисом ртуті. На сьогодні споживання оцтової кислоти на стільки велике, що її основна видобуток відбувається тільки синтетичним способом у величезних масштабах.

Способи видобутку

Буде оцтова кислота чистого виду або з наявністю домішок в розчині залежить від методу видобутку. Харчова оцтова кислота виходить біохімічним методом в процесі бродіння етанолу. У промисловості виділяють кілька способів видобутку кислоти. Як правило, реакції супроводжуються високою температурою та наявністю каталізаторів:

Метанол в реакцію з вуглецем (карбонилирование).

Окисленням фракції нафти киснем.

Піролізом деревини.

Окисленням ацетальдегіду киснем.

Промисловий спосіб ефективніше і економічніше біохімічного. Завдяки промисловому способом, обсяг виробництва оцтової кислоти в 20-му і 21-му столітті зріс у сотні разів порівняно з 19-м століттям. На сьогодні синтез оцтової кислоти карбонилированием метанолу дає більш 50% від всього обсягу виробленого.

Фізичні властивості оцтової кислоти та її вплив на індикатор

У рідкому стані оцтова кислота безбарвна. Рівень кислотності pH 24 легко перевіряється лакмусовим папірцем. Оцтова кислота при потраплянні на індикатор забарвлює її в червоний колір. Фізичні властивості оцтової кислоти змінюються візуально. Коли температура опускається нижче 16 про З, речовина приймає тверду форму і нагадує дрібні кристали льоду. Вона легко розчиняється у воді і взаємодіє з широким спектром розчинників, крім сірководню. Оцтова кислота знижує загальний об'єм рідини при розведенні його водою. Самостійно опишіть фізичні властивості оцтової кислоти, її колір і консистенцію, які ви спостерігаєте на наступному зображенні. Речовина запалюється при температурі від 455 про З виділенням теплоти в 876 кДж/моль. Молярна маса становить 6005 г/моль. Фізичні властивості оцтової кислоти як електроліту в реакціях проявляються слабо. Діелектрична проникність дорівнює 615 при кімнатній температурі. Тиск і щільність, – змінна величина фізичного властивості оцтової кислоти. При тиску 40 мм. рт. ст. і температурі 42 про З розпочнеться процес кипіння. Але вже при тиску в 100 мм. рт. ст. кипіння відбудеться тільки при 62 про С.

Хімічні властивості

Вступаючи в реакцію з металами, оксидами, речовина проявляє свої кислотні властивості. Чудово розчиняючи в собі більш складні з'єднання, кислота утворює солі, які називаються ацетати: магнію, свинцю, калію та ін. Значення pK кислоти становить 475. При взаємодії з газами оцет набирає реакцію заміщення з подальшим витісненням і утворенням більш складних кислот: хлоруксусной, йодоуксусной. Розчиняючись у воді, кислота дисоціює з виділенням ацетат-іонів і протонів водню. Ступінь дисоціації дорівнює 04 відсотка. Фізичні і хімічні властивості молекул оцтової кислоти в кристалічному вигляді створюють диамери на водневих зв'язках. Також її властивості необхідні при створенні більш складних жирних кислот, стероїдів і біосинтезі стеринів.

Лабораторні випробування

Виявити оцтову кислоту в розчині можна за рахунок виявлення її фізичних властивостей, наприклад запаху. Досить додати в розчин більш сильну кислоту, яка почне витісняти солі оцту з виділенням її парів. Шляхом лабораторної перегонки CH 3 COONa і H 2 SO 4 можливо отримати оцтову кислоту в сухому вигляді. Проведемо дослід з шкільної програми з хімії 8 класу. Фізичні властивості оцтової кислоти яскраво демонструє хімічна реакція расстворения. Досить додати в розчин до речовини оксид міді і злегка нагріти його. Оксид повністю розчиняється, роблячи розчин блакитного кольору.

Похідні речовини

Якісні реакції речовини з багатьма розчинами утворюють: ефіри, аміди і солі. Проте під час виробництва інших речовин, вимоги до фізичних властивостей оцтової кислоти залишаються високими. Вона завжди повинна мати високу ступінь розчинення, а значить, не мати сторонніх домішок. В залежності від концентрації оцтової кислоти водного розчину виділяють ряд її похідних. Концентрація речовини понад 96% має назву - крижана оцтова кислота. Оцтову кислоту у 70-80% можна придбати в продуктових магазинах, там вона буде називатися – оцтова есенція. Столовий оцет має концентрацію 3-9 %.

Оцтова кислота та повсякденне життя

Крім харчових особливостей, оцтова кислота володіє рядом фізичних властивостей, яким людство знайшло своє застосування в побуті. Розчин речовини невисокої концентрації легко видаляє наліт із металевих виробів, поверхні дзеркал і вікон. Здатність вбирати вологу також грає на користь. Оцет добре усуває запахи в затхлих приміщеннях, видаляє плями від овочів і фруктів на одязі. Як з'ясувалося, фізична властивість оцтової кислоти – усувати жир з поверхні - може знайти застосування в народній медицині і косметології. Слабким розчином харчового оцту обробляють волосся для додання їм блиску. Речовина широко застосовується для лікування застудних захворювань, видалення бородавок і шкірних грибків. Набирає темп використання оцту в складі косметичних обгортань для боротьби з целюлітом.

Використання у виробництві

У з'єднаннях солей і інших складних речовин оцтова кислота виступає незамінним елементом:

Фармацевтична галузь. Для створення: аспірину, антисептичних та антибактеріальних мазей, фенацетину.

Виробництво синтетичних волокон. Негорючі плівки, ацетилцеллюлоза.

Харчова галузь. Для успішної консервації, приготування маринадів і соусів, в якості харчової добавки E260.

Текстильна галузь. Входить до складу барвників.

Виробництво косметики та засобів гігієни. Ароматичні масла, крему для поліпшення тонусу шкіри.

Виготовлення протрав. Використовується як інсектицид та протрава від бур'янів.

Виробництво лаків. Технічні розчинники, виробництво ацетону.

Щорічно виробництво оцтової кислоти збільшується. На сьогодні його обсяг у світі становить понад 400 тисяч тонн в місяць. Транспортування кислоти здійснюється в міцних цистернах із сталі. Зберігання в пластиковій тарі на багатьох виробництвах у зв'язку з високою фізичною і хімічною активністю оцтової кислоти заборонено або обмежено строком до декількох місяців.

Безпека

Оцтова кислота високої концентрації має третю ступінь запалення і виділяє токсичні пари. Рекомендується надягати спеціальні протигази і інші засоби індивідуального захисту в процесі роботи з кислотою. Смертельна доза для людського організму від 20 мл. В момент попадання речовини внутрішньо кислота в першу чергу обпікає слизову оболонку, а потім вражає інші органи. У таких випадках потрібна негайна госпіталізація. Після попадання кислоти на відкриті ділянки шкіри рекомендується відразу промити їх проточною водою. Поверхневий опік кислотою може викликати некроз тканин, що також вимагає госпіталізації.

Цікаві факти

Вчені фізіології з'ясували, що людині зовсім не обов'язковий прийом оцтової кислоти - без харчових добавок можна обійтися. Зате людям з непереносимістю кислоти, а також з проблемами шлунка, речовина протипоказано. Оцтова кислота використовується в друкарстві. Речовина в невеликій кількості було знайдено в меді, бананах і пшениці. Охолодивши оцтову кислоту і різко збовтавши з нею ємність, можна спостерігати її різке застигання. Невелика концентрація оцтової кислоти може знизити больовий симптом від укусу комах, а також дрібних опіків. Прийом в їжу продуктів з малим вмістом оцтової кислоти знижує рівень холестерину в організмі. Речовина добре стабілізує рівень цукру у діабетиків. Вживання білкової і вуглеводної їжі разом з невеликою кількістю оцтової кислоти підвищує їх засвоюваність організмом. Якщо їжа пересолена, досить додати кілька крапель оцту, щоб згладити солонуватість.

Наостанок

Тисячоліття використання оцтової кислоти призвели до того, що її фізичні та хімічні властивості знаходять своє застосування на кожному кроці. Сотні можливих реакцій, тисячі корисних речовин, завдяки яким людство йде далі. Головне знати всі особливості оцтової кислоти, її позитивні і негативні якості. Не варто забувати про користь, але завжди треба пам'ятати якої шкоди може завдати необережне поводження з оцтовою кислотою високої концентрації. За своєю небезпеки вона стоїть поряд з соляною та сірчаною кислотою. Завжди пам'ятайте про техніку безпеки при використанні кислоти. Правильно і обережно розбавляйте есенцію водою.