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第22章 最“酸”的醋

这里所说的“酸”可不是我们在化学上说的硫酸、硝酸之类,这个“酸”是指通常人们感受到的味觉反应,那么“酸”是因何而起呢?也许我们能联想到一长串的名字,话梅、不太成熟的橘子、李子等等,当然,大家忘不了的还有最“酸”的醋。

醋在人们的生活中扮演着重要的角色,除了作日常调味品之外,还有许多其他的生活妙用!醋能清洁暖水瓶里黑黑的水垢;在醋里浸上四五分钟后的汽油灯罩或煤油灯芯,取出来以后晒干,就比较经久耐用并减少煤烟;在秋季,如果经常吃些用醋拌的菜,可以增强胃内杀灭痢疾杆菌的作用。在农村,还有人用酒和醋调配成农药来诱杀蛾虫。

自古以来,人们就已经懂得酒在空气中自然氧化的道理。实质上这就是一个发酵的过程。用发酵的方法制醋,其基本原理和酿酒的情况大致相似,只需要把糖化、酒化后得到的未经蒸馏的含酒产物,再和麸皮、谷糠、醋酸菌等混合后进行发酵,控制前期温度为40℃,后期为36℃,约经40天之后,醋酸含量达5%以上,并不再上升时,即为成熟。这时,乙醇在醋酸菌的催化氧化下,便变成了醋酸:C2H5OH+O2醋酸菌40℃CH3COOH+H2O含醋酸约在5%~6%左右的食用醋,成醋的发酵一般只能在黄酒、葡萄酒等酒类中进行,醋酸菌需要氮和磷作为养料。烧酒或纯酒精溶液通过发酵不可能制得醋酸。长期的社会生活实践中,我国的人民创造了多种多样的生产食用醋的方法,我国的醋堪称世界第一,其中以山西成醋、广东白醋最为有名。

醋已经成了我国人民独特口味的调制品,醋还能帮助消化、防止风寒感冒。但是醋里所包含的醋酸就远远地不止于这些功能了。

醋酸又叫乙酸,简写式为HAc,Ac表示醋酸根,是一种无色但是具有强烈的刺激臭味的液体(这里指的是含水很少的浓醋酸,我们食用醋只含约5%~6%的醋酸,所以不具有上述特点),比重为1.049,沸点118℃,熔点16.5℃。当室温低于16.5℃时,醋酸会形成冰状结晶,因此6%以上的醋酸又叫做冰醋酸。冰醋酸极其容易吸湿,而且能灼伤皮肤,造成皮肤脱水。

一般,人们用发酵法得到的较稀的醋酸溶液,只适于食用。想要得到浓度较大的乙酸,要用到木材干馏或者有机合成的方法。

用木材干馏的方法制取乙酸,是一种综合利用的方法。采用山区中的树皮、枝丫、树根或者木材厂的劈头、锯末为原料,在隔绝空气的密闭容器中加热,使它发生一系列的物理和化学变化,最后得到固、液、气态三种产物。固体是木炭,气体是木煤气(主要由CO、CO2、CH4组成),液体产物叫做馏液,其中含有木焦油和木醋酸,然后澄清并加以分离。

分离出来的木酸中含有醋酸、甲醇、丙酮,再加入石灰后,醋酸便被中和为醋酸钙,由于甲醇、丙酮的沸点较低,所以加热后很容易被分离掉,留下的CaAC2再用浓硫酸蒸馏,便可以得到浓度为60%的醋酸。

HAC甲醇丙酮Ca(OH)2Ca(OH)2甲醇丙酮分离CaAC2H2SO4HAc+CaSO4

这种合成的方法是近代大量生产醋酸的主要方法。使乙醛在催化剂醋酸锰存在的情况下,用空气或氧气进行氧化就可以得到:CH3COH+O2[MnAC2]60℃-80℃CH3COH在石油化工中人们也找到了醋酸的工业生产方法,目前工业上合成醋酸的重要方向是用石油等化工的重要产物烃类进行氧化。

近年来,人们在实践中发现了甲醇与CO在特殊催化剂的作用下,于175℃~254℃及低压下进行羰基化反应合成醋酸,也是值得注意的新工艺。

我们了解了许多醋酸的工业制成法,也别忘了它有数不清的工业用途,在我们的现代化工业生产中也是一支重要的化工原料主力军。主要用于制造合成纤维(维纶)、醋酸纤维素(作为照相底片、人造丝的原料)、药物(如阿司匹林)、染料(靛蓝)、农药等多种化工产品。另外,醋酸的酯类物质还可以作为喷漆的溶剂。醋酸和醋酸钠的缓冲溶液在农业上也有一定的运用(如进行土壤分析、农用微生物的培育等)。

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