- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Forráspont
- Flashpoint
- Öngyulladási hőmérséklet
- Sűrűség
- Viszkozitás
- Törésmutató
- Oldhatóság
- pH
- Disszociációs állandó
- Kémiai tulajdonságok
- beszerzése
- Alkalmazások
- A gyógyászatban, mint a berendezés sterilizálója
- Szennyvízkezelésben
- Az élelmiszeriparban
- A cellulóz- és papíriparban
- Más kémiai vegyületek előállításánál
- A polimerek visszanyerése újrahasznosítás céljából
- Mosodákban
- kockázatok
- Irodalom
A perecetsav egy folyékony szerves vegyület, amelynek kémiai képlete C 2 H 4 O 3. Ez az ecetsav peroxidja, tehát peroxiacetsavként is ismert. Molekulája hasonló az ecetsav CH 3 COOH -éhoz, de további oxigénnel rendelkezik a karboxilcsoportban.
A szerves peroxidok osztályába tartozik, amelyek ember alkotta molekulák. Vizes oldatainak baktériumölő és sterilizáló tulajdonságai 1902 óta ismertek. Ez a hatás bizonyos esetekben akár 0,001% koncentrációban is megvalósítható.
Perecetsav. Szerző: Marilú Stea.
Ez a tulajdonság miatt széles körben használják klinikákon és kórházakban az orvosi berendezések sterilizálására, azzal a további előnnyel, hogy bomlástermékei nem mérgezőek az emberekre.
A PAA-oldatok erősen oxidáló hatásúak, ez a tulajdonság a papíripari rost fehérítéséhez vagy a mosodákhoz. Használják továbbá olyan kémiai reakciók elvégzésére, amelyekben ehhez a tulajdonsághoz szükség van, például epoxidáció és hidroxiláció.
Oxidáló és fertőtlenítő hatása tisztítóberendezésekben használatos, ahol ételeket és italokat dolgoznak fel. Ezenkívül maró hatású bizonyos fémekre, és tárolásukkor a szerves vagy könnyen oxidálódó vegyületektől távol kell tartani.
Vegye figyelembe, hogy koncentrált oldatai robbanásveszélyesek lehetnek, ezért érdemes hígítva készíteni és hideg helyen tárolni. Maró hatását az emberi bőrre, a nyálkahártyákra és a szövetekre is alkalmazni kell, ezért óvatosan és védőfelszereléssel kell kezelni.
Szerkezet
A peroxiacetsavnak olyan molekulája van, amely nagyon hasonló az ecetsavhoz, de további oxigénnel rendelkezik a –COOH csoport szerkezetében, mivel kettő helyett 3 oxigénatomot tartalmaz.
A percecetsav szerkezete. Szerző: Su-no-G. Forrás: Saját készítésű. Forrás: Wikipedia Commons.
Elnevezéstan
- Perecetsav
- Peroxiacetsav
- Ethanoperoxoic sav
- PAA (peroxi-ecetsav).
Tulajdonságok
Fizikai állapot
Áttetsző, színtelen folyadék, csípős ecetsajjal.
Molekuláris tömeg
76,05 g / mol
Forráspont
110 ºC (robbanással)
Flashpoint
40,5 ºC (nyitott pohár módszer)
Öngyulladási hőmérséklet
200 ºC (az a hőmérséklet, amelyen spontán megégik)
Sűrűség
1,226 g / cm 3 15 ° C-on
Viszkozitás
3280 cP 25,6 ° C-on
Törésmutató
1,3974 20 ° C-on
Oldhatóság
Bármilyen arányban elegyedik a vízzel. Poláris szerves oldószerekben, például etanolban oldódik. Kismértékben oldódik aromás oldószerekben. Éterben és kénsavban nagyon jól oldódik.
pH
Kevesebb mint 2.
Disszociációs állandó
pK a = 8,20 25 ° C-on (ez a hatás gyengébb, mint az ecetsav, amely pKa a = 4,8)
Kémiai tulajdonságok
Savasként a PAA sokkal gyengébb, mint a sav, amelyből származik, az ecetsav.
Magas oxidáló potenciállal rendelkezik. Nagyon reaktív, ami megnehezíti a tárolást, és ez korlátozta annak felhasználását.
Bomlástermékei az ecetsav CH 3 COOH, az oxigén O 2, a hidrogén-peroxid H 2 O 2 és a víz H 2 O. H 2 O 2 viszont vízre és oxigénre bomlik. Ezek a vegyületek környezetkímélõek.
Epoxidáló és hidroxilező szer olefin kötésekhez (C = C kettős kötések). Ez azt jelenti, hogy aktívan részt vesz az epoxidok képződésében a szerves molekulák kettős kötéseiben és ezekben az -OH csoportok hozzáadásában.
A PAA maró hatású bizonyos fémekre, például a sima acélra, horganyzott vasra, rézre, sárgarézre és bronzra. Más fémek ellenállnak, például rozsdamentes acél, tiszta alumínium és ónozott vas.
Megtámadja a szintetikus és a természetes gumit, és kivon a lágyítót néhány vinilpolimerből.
Csípős és csípős illata ecetsavra emlékeztet (az ecetsav az ecet fő alkotóeleme).
beszerzése
Reagáltattak jégecetet (vízmentes, azaz anélkül, hogy a víz) hidrogén-peroxiddal H 2 O 2 jelenlétében egy ásványi sav (így kénsav H 2 SO 4), része a ecetsavval oxidáljuk, és a vizes oldatokat kapunk perecetsav, ecetsav és H 2 O 2.
Perecetsav vizes oldatának előállítása. Szerző: Marilú Stea
H 2 SO 4 katalizátorként működik, vagy gyorsító a reakció. Stabilizáló szereket, például piridin-2,6-dikarbonsavat használunk.
Ha ezeket az oldatokat desztillálják, magasabb koncentrációjú ecetsavat lehet elérni.
Azt is meg lehet oxidációjával kapott acetaldehid CH 3 CHO ózonnal O 3, vagy oly módon, ecetsavanhidriddel (CH 3 CO) 2 O H 2 O 2.
Egy másik módszer a megfelelő javításra ott, ahol szükség van rá, ha tetra-acetil-etilén-diamint (TAED) adunk hozzá H 2 O 2 lúgos oldatához.
Alkalmazások
A gyógyászatban, mint a berendezés sterilizálója
A PAA fertőtlenítő szerként szolgál klinikák, kórházak, orvosi és fogorvosi rendelők orvosi berendezéseihez.
Sterilizált fogászati berendezés. Szerző: Daniel Frank. Forrás: Pexels.
Egyes források szerint a mikroorganizmusokkal szembeni hatása általánosságban a következőképpen osztályozható: baktériumok> vírusok> baktériumok spórái> protozoai ciszták. Ez azt jelenti, hogy hatásosabb a baktériumok ellen, és kevésbé hatásos a protozoai ciszták ellen.
A PAA és más magas szintű fertőtlenítőszer Staphylococcus aureus és Pseudomonas aeruginosa elleni baktériumölő hatásról végzett vizsgálatokban endoszkópiás berendezésben a PAA mikrobicid hatásában a leggyorsabbnak bizonyult.
A Staphylococcus aureus lágyszöveti fertőzéseket, bőrfertőzéseket, tüdőgyulladást és szívszövet-fertőzéseket okozhat. A Pseudomonas aeruginosa tüdőgyulladást okozhat.
A baktériumok biofilmeket képeznek, amelyek védik őket a külső ingerektől vagy stressztől az extracelluláris fehérjék, poliszacharidok és nukleinsavak vastag rétegén keresztül.
Ezek a biofilmek nagyon ellenállnak a szokásos antibiotikumoknak és fertőtlenítőszereknek. Az olyan berendezésekben, mint például az endoszkópok, ezek szűk csatornáiban alakulnak ki a nem megfelelő vagy nem hatékony tisztítási és fertőtlenítési eljárások miatt.
A PAA valószínűleg a proteinek, enzimek és más metabolitok érzékenyebb molekuláris kötéseinek oxidációjával támadja meg ezeket a biofilmeket. Ez a baktériumok sejtfalának, spóráinak és cisztáinak lebontásához vezet.
Ezenkívül, ha a PAA behatol a sejtekbe, oxidálhatja az alapvető enzimeket, rontva a molekulák szállítását és az életképes biokémiai folyamatokat.
A fertőtlenítés időtartamát néhány évre megállapították, de bizonyos vizsgálatok során megfigyelték, hogy a PAA-kezelés mindössze 5 perc elteltével megváltoztatja a sejtek alakját, zsebek vagy duzzanat kialakulásával a sejtek sejtfalában. baktériumok és a mikroorganizmusok sejtszerkezetének összeomlása 30 perc elteltével.
Noha a PAA kiemelkedő volt a sebessége miatt, a kutatók javasolták a tisztítási és fertőtlenítési protokollokban megállapított időpontok átértékelését, növelve azokat a magas szintű antiszeptikumok legtöbbjével, annak teljes hatékonysága érdekében.
A PAA egyik negatív szempontja, hogy vannak olyan kórokozók, amelyek ellen nem túl hatékony, mint például a Giardia lamblia és a Cryptosporidium parvum ciszták (paraziták, amelyek hasmenést vagy más bélrendszert okozhatnak).
Szennyvízkezelésben
A PAA fertőtlenítő hatását a települési vagy ipari szennyvizekben több mint 30 éve vizsgálják.
Maradék vízkezelő üzem. Szerző: Michal Jarmoluk. Forrás: Pixabay.
Előnyei között szerepel a csíraölő hatásának széles spektruma még szerves anyag jelenlétében is, valamint az a tény, hogy nem hoz létre a környezetre káros másodlagos termékeket.
Úgy tűnik, hogy hatása többek között a szennyvízben lévő szerves anyag mennyiségétől, a eltávolítandó mikroorganizmusok típusától és mennyiségétől, a kezelendő vízben a PAA koncentrációjától, a pH-tól és a kezelés időtartamától függ.
Bizonyos esetekben a PAA jobbnak bizonyult, mint a nátrium-hipoklorit, a trópusi éghajlat szennyvízének fertőtlenítésében, és sok más patogén közül hatásos a koleravírus ellen.
Az egyik negatív pont az, hogy a fertőtlenítés után megmaradó ecetsav miatt a vízkiáramlás szerves anyagokkal terheli, ami növeli a mikroorganizmusok újszaporodásának kockázatát.
Másrészről ez egy drága termék, tehát ez a szempont miatt még nem nagyon versenyképes például a nátrium-hipoklorittal.
Az élelmiszeriparban
Mivel erős oxidálószer, alacsony hőmérsékleten nagyon hatásos a mikroorganizmusok ellen, és ennek következtében széles körben használják baktériumölő és fungicidként az élelmiszerek és italok feldolgozásakor.
Ide tartoznak a hús- és baromfifeldolgozó üzemek, tejipar, sörfőzdék, pincészetek vagy pincészetek és üdítőital-gyártó üzemek. Mindezen helyeken a PAA-t alkalmazzák, mert ideális helyszíni (helyszíni) tisztításhoz.
Egyes élelmiszerekben, például a peroxidázban és a katalázban található enzimek, amelyek dezaktiválják a hidrogén-peroxidot H 2 O 2, nincsenek káros hatással a perecetsavra. A fehérjemaradvány sem árt.
Mivel a PAA az élelmiszerekben ecetsavra és hidrogén-peroxidra bomlik, biztonságosnak tekintik azokban az alkalmazásokban, ahol az ételt nem öblítik.
Fertőtlenítőként és sterilizálóként szolgál rozsdamentes acélból és üvegtartályokból, csövekhez és tartálykocsikhoz, amelyek italok szállítására és tárolására szolgálnak.
Rozsdamentes acél tartályok a sör tárolására. Szerző: Roberta Keiko Kitahara Santana. Forrás: Unsplash.
Jellemző nem mérgező termékek előállítása, és hogy magas hígítás esetén nem képeznek ízt vagy szagot, időt és pénzt takarítanak meg ezen iparágak számára.
A cellulóz- és papíriparban
A perecetsav fontos klórtalan szer a fehérítő technológiában a papírpépiparban.
Néhány szerző úgy perecetsavat, mint egy aktivált származékát H 2 O 2, ahol az egyik a hidrogénatomját váltotta acilcsoport CH 3 -C (= O) -.
Ennek eredményeként a perecetsav nagyobb mértékben reagál a szerves szubsztrátokkal, mint a H 2 O 2, és enyhébb körülmények között felhasználható oxidációs reakciókban, mint H 2 O 2 esetén.
Semleges vagy mérsékelten lúgos körülmények, a peracetát ion CH 3 -C (= O) OO- hogy egy erős nukleofil (ez vonzza elektron-hiányos atomok), szelektíven eltávolítja kromofort vagy színes jelen lévő vegyületek papírpép.
Ez lehetővé teszi, hogy ezek az iparágak nagyon hatékony fehérítőt kapjanak, és amelyek maradékai nem szennyezik a vizes szennyvízét.
Más kémiai vegyületek előállításánál
A perecetsav oxidálószerként szolgál epoxi-vegyületek előállításához, katalizátorként poliésztergyanták előállításához, valamint kaprolaktám és glicerin előállításához.
A polimerek visszanyerése újrahasznosítás céljából
Néhány kutatónak sikerült kinyernie a hasznos anyagokat azáltal, hogy bizonyos polimer hulladékokat PAA oldatokkal kezel.
A folyamatot egyes, a szénszállal megerősített polimer hulladékok oxidációjával hajtják végre a jégsav és a hidrogén-peroxid oldataival.
Ily módon in situ keletkezik ecetsav, amely 97% -kal lebontja az epoxigyantát, és így a szénrost ép marad.
Ezután desztillációval az ecetsav több mint 90% -át nyerik ki, és így tovább bomlik a polimer, amely visszanyerhető alifás és fenolos vegyületeket hoz létre.
A szénszálat tiszta módon állítják elő, hosszúságát és szakítószilárdságát megtartja a szűz rostokéhoz hasonlóan.
Szénrost. Cjp24. Forrás: Wikipedia Commons.
A folyamatot enyhe körülmények között, gáznemű kibocsátások nélkül hajtják végre, ami környezetbarátvá teszi.
Mosodákban
Színes vegyületek oxidáló képessége miatt a zsírsav-ecetsavat használják a mosófehérítéshez. Ezekben az esetekben, a keverék a tetra-acetil-etilén-diamin-H 2 O 2 lúgos közegben használni ahhoz, hogy ez a helyszínen.
Alkalmazási köre nagyon széles, mivel kemény vizekben vagy nagy kalcium- és magnéziumsót tartalmazó vizeken használható, pH-ja 3,0 és 7,5 között, és 0–40 ºC hőmérsékleten.
kockázatok
A perecetsav vagy PAA erősen maró hatású lehet. Erõsen irritálja a bőrt és a szemet.
Az oldat lenyelésekor a száj, a torok, a nyelőcső és a gyomor-bél traktus nyálkahártyáinak korrózióját okozza, fájdalmat és nyelési nehézségeket okozva.
Ha gõzét belélegzi, a légutak irritációja lép fel, és ha az inhaláció meghosszabbodik, a tüdõben ödéma jelentkezik.
A 15% -nál több PAA-t tartalmazó oldatok bizonyos fokú instabilitást mutatnak, és robbanékonyságot, valamint ütéseket vagy remegést kell kerülni. Robbanásveszélyesen bomlanak. Ha az PAA-koncentráció az oldatban meghaladja az 56% -ot, akkor az ecetsav heves párolgása miatt felrobbanthat.
Kerülni kell a hőt. Gyúlékony folyadéknak tekintik. Bomlása heves, 110 ° C-on végzett robbanással. Hűvös helyen, lehetőleg hűtés alatt, vagy nagyon jól szellőző helyen kell tárolni.
Erõsen oxidáló, ezért a szerves anyagokkal érintkezve veszélyes. Tároláskor más vegyületektől, különösen a szerves, éghető, gyúlékony vagy oxidálódó vegyületektől el kell különíteni. El kell választani savaktól, lúgoktól és nehézfémektől.
Bomlásig hevítve heves és irritáló füstöket bocsát ki, amelyek irritálják a szemet, az orrot és a torkot.
Ha kiömlött, nem szabad engedni, hogy csatornába folyjon, mivel tűz- vagy robbanásveszélyt okozhatnak.
A kezelés megelőzése érdekében gumikesztyűt és védőruházatot, arcvédőt vagy szemvédőt (védőszemüveget vagy védőszemüveget), légzőkészüléket javasolunk, és az étkezés közben ne igyon, igyon és dohányozzon.
Irodalom
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Perecetsav. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Das, M. et al. (2018). Hatékony módszer a CFRP-hulladék újrahasznosításához ecetsav felhasználásával. ACS Fenntartható Kémia és Mérnöki munka. Helyreállítva a pubs.acs.org webhelyről.
- Chino, T. et al. (2017). A magas szintű fertőtlenítőszer, ecetsav morfológiai baktériumölő gyors hatása a Staphylococcus aureus és a Pseudomona aeruginosa biofilmekkel szemben csövekben. Az antimikrobiumok elleni védekezés. 2017: 6: 122. Helyreállítva: ncbi.nlm.nih.gov.
- Pan, GX et al. (1999). A ferulsav és származékai reakcióképessége a hidrogén-peroxid és a perecetsav szempontjából. J. Agric. Food Chem., 47, 3325-3331 (1999). Helyreállítva a pubs.acs.org webhelyről.
- Kitis, Mehmet. (2004). A szennyvíz fertőtlenítése ecetsavval: áttekintés. Environment International 30 (2004) 47-55. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.