اسید استیک پتروشیمی فناوران

اسید استیک

نام ماده( فارسی): اسید استیک

نام ماده( انگلیسی):  Acetic Acid

فرمول مولکولی:                 

سایر اسامی: اسید اتانوئیک، اسید اتیلیک، اسید متان کربوکسیلیک، سرکه، جوهر سرکه

مجتمع‌های تولیدکننده: پتروشیمی فن‌آوران و پتروشیمی شازند اراک

 استیک اسید یک اسید آلی به‌صورت مایعی تند و بی‌رنگ است که اساس ترشی سرکه هست و در قسمت چشایی طعم ترشی، شبیه طعم سرکه می‌دهد. قسمت اعظم اسید استیک تولیدی دنیا، مصرف واکنش با الکل‌ها به منظور تولید استرهایی می‌گردد که از آن‌ها به‌عنوان بهترین حلال‌ها در رنگ و جلا استفاده می‌شود. همچنین در کارخانجات داروسازی، عمل آوردن لاستیک طبیعی و تهیه چرم مصنوعی و به‌عنوان حلال برای بسیاری از ترکیبات آلی از اسید استیک استفاده می‌شود.

اسید استیک جزو مواد معدنی و متعلق به گروه اسیدها است. استیک اسید جز اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد و در نام‌گذاری آیوپاک به اسید اتانوئیک معروف است. استفاده از اسید استیک در شیمی، به عهد باستان برمی‌گردد. در سال 1847، هرمان کولب شیمی‌دان آلمانی برای اولین بار از طریق مواد معدنی موفق به ساخت اسید استیک شد. کاربرد اسید استیک به صورت سرکه به‌عنوان چاشنی غذا و تهیه انواع ترشی استفاده می‌شود. اسید استیک رقیق به عنوان افشانه برای از بین بردن قارچ‌های گیاهان استفاده می‌شود. اسید استیک گلاسیال در صنایع شیمیایی در تولید فیلم‌های عکاسی، تولید پلاستیک پلی‌اتیلن ترفتالات( PET) استفاده می‌شود.

اسید استیک مایع، مانند آب و اتانول یک حلال پروتون‌دار آبدوست( مولکول قطبی | قطبی) است. این ماده با ثابت دی الکتریک ۲/۶، می‌تواند علاوه بر حل کردن ترکیبات قطبی همچون نمک‌های معدنی و شکرها، ترکیبات غیر قطبی همچون روغن‌ها و عناصر شیمیایی مثل سولفور و آیودین را در خود حل کند. این ماده با بسیاری از حلال‌های قطبی و غیر قطبی همچون آب، کلروفورم و هگزان مخلوط می‌شود. این خاصیت انحلال و امتزاج‌پذیری اسید استیک آن‌را به یک ماده شیمیایی پرکاربرد صنعتی تبدیل کرده ‌است.

استیک اسید یک اسید ضعیف بوده، زیرا تنها مقداری اسید جدا شده در محلول آبی می باشد. استیک اسید بدون آب و خالص( استیک اسید یخی) یک مایع بدون رنگ بوده که آب را از محیط اطرافش جذب می‌کند( هیگروسکوپی) و در دمای 16.5 درجه سانتی‌گراد( ‌61،7 درجه فارنهایت) به شکل یک جامد کریستالی بی‌رنگ منجمد می‌شود. اسید خالص و محلول‌های غلیظ آن بسیار خورنده هستند.

مشخصات فيزيكي و شيميايي

حالت فيزيكی: مايع

شکل فیزیکی:  مايع شفاف و بي‌رنگ است و در پايين‌تر از 16 درجه سانتی‌گراد شبيه كريستال‌هاي يخي است

رنگ و بو: بي‌رنگ و شفاف و بوي سركه مي‌دهد

اسيديته( PH): 4/2( برای محلول 1 مولارمعدل 6٪)

حلاليت آب: قابل انحلال است

حلاليت در حلال‌هاي آلي:  درتمامی تركيباتي مانند اتانول، استون، دي اتيل اتر، گليسرول و بنزن قابل حل شدن است

وزن مخصوص نسبت به آب( دانسیته): 1.5 20 درجه سانتی‌گراد( محلول 100٪ )، 1.8 ( 80٪)، 1.06 ( 50٪)

حد انفجار پايين و بالا :  اسيد استيك غليط ممكن است آتش بگيرد.

دماي خود آتش‌گيري:  اسيد استيك غليط ممكن است آتش بگيرد.

نقطه اشتعال:  اسيد استيك غليط ممكن است آتش بگيرد.

نقطه ذوب و نقطه انجماد: 16.6 درجه سانتی‌گراد( محلول 100٪)

نقطه جوش: 117.9 درجه سانتی‌گراد

فشار بخار: 11.4 ميلي‌متر جيوه در 20 درجه سانتی‌گراد

گران روي: 1.22 سانتي پواز( محلول 100٪) در 20 درجه سانتی‌گراد

ساير اطلاعات: اسيد استيك يا سركه جزو مواد ارگانيك بدن است كه براي توليد مواد ديگر در بدن استفاده می‌گردد

روش‌های تولید اسید استیک

کربونیلاسیون متانول: در این روش متانول با مونوکسیدکربن در فشارهای بالا( 200 ATM) واکنش داده و اسید استیک تولید می‌کند. این روش از سال 1920 ابداع شده است و به دلیل ارزان بودن متانول و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.

اکسیداسیون بوتان: از حرارت دادن بوتان با اکسیژن هوا در حضور یون‌های فلزی منگنز، کبالت و کروم، پروکسید تولید می‌شود؛ پروکسید در اثر تجزیه اسید استیک ایجاد می‌کند.

اکسیداسیون استالدئید: استالدئید در شرایط ملایم و در حضور کاتالیزورهای ساده فلزی مثل منگنز، کروم و ... توسط اکسیژن هوا اکسید شده و اسید استیک تولید می‌کند. محصولات جانبی تولید شده در این واکنش مانند اسید فرمیک یا استات اتیل و ... به‌دلیل داشتن نقطه جوش پایین‌تر از اسید استیک توسط تقطیر جداسازی می‌شوند.

هشدارهاي حفاظتي شخصي

تماس با چشم: اسید استیک محرك شديد چشم مي‌باشد و در غلظت‌هاي بالا سبب آسيب چشم و در نهايت كوري مي‌شود. در آزمايش‌هاي روي حيوانات، حتي در غلظت‌هاي بسيار پايين، سبب آسيب‌هاي شديد چشم شده است.

تماس با پوست: تحريكات پوستي بستگي به غلظت اين ماده و مدت زمان تماس با اين ماده دارد. به‌صورت كلي اسيد استيك با غلظت زير 10 درصد ممكن است سبب تحريك خفيف پوست شود.

بلعیدن و خوردن: محلول 10 % يا كمتر اسيد، ممكن است سبب تحريك ملايم دهان، حلق و دستگاه گوارشي شود. بلعیدن عمدي 100 تا 200 ميلي ليتر از اسيد 80 تا 100 درصد، سبب خوردگي شديد، معده و روده شده است. بسته به خواص فيزيك( ويسكوزيته و كشش سطحي) اسيد در هنگام بلعيده شدن ممكن است وارد دستگاه تنفسي شود. وارد شدن حتي يك قطرة كوچك مايع، ممكن است سبب تهديد طولاني‌مدت جمع شدن مايع در ريه‌ها شود كه آسيب‌هاي جدي ريه‌ها، مشكل تنفسي، ايست قلبي و مرگ از عوارض آن است.

تنفس: غلظت بالايي از اين ماده سبب تحريك بيني و گلو، كوتاهي تنفس، سرفه، خس خس سينه و آسيب ريه مي‌شود. اولين علایم آن شامل تنگي سينه، سرفه و كوتاهي تنفس است.

حريق: محلول خيلي غليظ اسيد استيك، ممكن است آتش بگيرد.

انفجار: مخلوط آن با هوا و يا دماي بالاتر از 39 درجه سانتی‌گراد مي‌تواند قابل انفجار باشد.

اثرات زيست محيطي:  اين ماده براي آبزيان و محيط زندگي آن‌ها در غلظت‌ها و مقادير زياد مضر است.  

اسید استیک منجمد یک حلال پروتون‌دار قطبی بسیار عالی است. این ماده اغلب در تصفیه مواد آلی به‌عنوان حلال کریستال‌سازی مجدد به‌کار می‌رود. اسید استیک ذوب شده خالص در تولید اسید ترفتالیک که ماده خام پلی اتیلن ترفتالیک( PET) است، به‌عنوان حلال به‌کار می‌رود. اگر چه در حال حاضر این کاربرد ۵ تا ۱۰ درصد از اسید استیک تولید شده در جهان را مصرف می‌کند، با افزایش تولید PET  انتظار می‌رود این کاربرد افزایش بیشتری پیدا کند.

کاربردهای استیک اسید

كاربرد اسيد استيك به دو گروه عمده صنعتي و غذايي دسته‌بندی مي‌شود. از اسيد استيك اغلب به‌عنوان ماده اوليه توليد ونيل استات مونومر( VAM) و اندريد استيك و نيز حلال تترافتاليك اسيد( PTA) و حلال‌هاي شيميايي مانند اتيل استات، بوتيل استات و گليكول دي استات استفاده مي‌شود. با توجه به راه‌اندازي واحد استيك اسيد و نيز شناختي كه در مورد تكنولوژي آن به‌دست آمده و طيف وسيع مصارف آن در صنايع پايين دستي، وجود اين محصول امتياز مناسبي براي بخش‌هاي خصوصي و دولتي مي‌باشد.

• در محیط خانگی، استفاده در آبگونه اسیدی ظهور فیلم و برداشتن جرم شیر آب و کتری از نمونه‌های آن است.
• خاصیت اسیدی همچنین از طریق سلول‌های نیش ستاره دریایی، در درمان نیش ستاره دریایی جعبه‌ای استفاده می‌شود که این کار از آسیب‌های جدی و یا حتی مرگ جلوگیری می‌کند. این خاصیت همچنین در درمان افراد مبتلا به آماس گوش، عفونت گوش خارجی به‌کار می‌رود.
• استیک اسید در سیلوی خوراک دام، برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها، به‌صورت افشانه از اسید استیک استفاده می‌شود.
• محلول‌های رقیق اسید استیک می‌تواند در آزمایشگاه بالینی برای تشخیص تعداد گلبول‌های قرمز و سفید استفاده شوند.
• اسید استیک آبی همچنین به‌عنوان یک حذف کننده زگیل و گندمه استفاده می‌شود.

محلول‌های رقیق اسید استیک، همچنین به خاطر خاصیت اسیدی ملایم آن‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.  

در حال حاضر در ايران بيش از پانزده تركيب شيميايي به‌دست آمده از اسيد استيك در صنايع مختلف مصرف مي‌شود كه فعلا تمامي آن‌ها از خارج كشور تامين مي‌شود، موارد زیر مصرف اسيد استيك را در هر يك از شاخه‌هاي صنعت نشان مي‌دهد:

• ونيل استات مونومر و پلي منيل استات، در تهیه چسب، رنگ و نساجي
• انيدريد استيك، در داروسازي
• استات آمونیوم، در نساجی
• استات سدیم، در نساجی
• استات سدیم، به عنوان نگهدارنده غذایی
• استات سدیم، در رنگ‌سازی و نساجی
• اتیلن گلیکول استات، در رنگ‌سازی
• استات بوتیل و استات اتیل، در رنگ‌سازی
• استات ایزو بوتیل، در رنگ‌سازی
• اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر استات، در رنگ سازی
• سديم كربوكسي متيل سلولز پلي وينيل، بعنوان پاك كننده رنگ و چسب
• کلرور استیل، در نساجی
• TPA، در الیاف مصنوعی  

• استرهاي اسيد استيك، در نساجي و غيره
• استات مس، به‌عنوان رنگدانه و قارچ ‌کش
• استات آلومینیوم و استات آهن، به‌عنوان ثابت‌کننده رنگ
• استات پلادیوم، به‌عنوان کاتالیزور در واکنش‌های جفت‌ساز، همچون واکنش هک
• استات نقره، در حشره‌کش‌ها
• کنترل و از بین بردن کنه واروا در زنبور عسل

اسید استیک‌های جایگزین تولید شده عبارتند از

• اسید مونوکلرواستیک( MCA) که در تولید رنگ نیل استفاده می‌شود.
• اسید دیکلرو استیک( به‌عنوان محصول فرعی) و تری کلرواستیک
• اسید برومو استیک، که برای تولید واکنشگر برومو استات اتیل استری استفاده می‌شود.
• اسید تری فلوئورواستیک که در ترکیبات عالی، یک واکنشگر رایج است.

 انبارش و نگهداری اسید استیک

شرکت ELSAPA حواله اسید استیک به‌صورت تانکر با پلمپ پتروشیمی تحویل درب پتروشیمی شازند اراک و پتروشیمی فن‌آوران و اسید استیک گالن 35 کیلویی و اسید استیک گالن 65 کیلویی( در صورت سفارش مشتری در بسته‌بندی‌های متفاوت) در  انبار ELSAPA واقع در شورآباد تهران موجود دارد.

محلول غليط اسيد استيك بسيار خورنده و قابل احتراق است، قبل از حمل و نقل باید تمامی اقدامات ايمني را انجام داد و افراد مجهز به تجهيزات ايمني فردي باشند و آموزش كافي را در قبال حمل و نقل اين مواد ببينند.

اسید استیک باید در محيط خشك، خنك و با تهويه محيطي مناسب و دور از اشعه آفتاب، گرما و منابع مشتعل ديگر نگهداري شوند. انبار باید هواي پاك داشته باشد و از مواد ضدجرقه و حريق درست شده باشد. 

اسید استیک باید در ظروف پلاستيكي( پلي اتيلن سنگين) داراي برچسب مخصوص و مناسب نگهداري شوند.

خطر اتش‌گیری

قدرت آتش‌گیری  محلول اسید استیک به غلظت آن بستگی دارد، در حالت غلیظ اسید قابل احتراق است، اما محلول رقیق استیک اسید آتش‌گیر نیست.  

نحوه مناسب خاموش کردن آتش

جهت خاموش کردن آتش اسید استیک می‌توان از کربن دی اکساید، پودر خشک شیمیایی، فوم الکل، فوم پلیمر، اسپری آب یا مه استفاده نمود.

در آتش سوزی؛ بخار شدن آب موجود در اسید استیک ممکن است به تغلیظ شدن اسید و در نتیجه احتراق بیشتر آن بیانجامد، همچنین بستن ظرف محتوی اسید، ممکن است باعث ترکیدن ظرف اسید شود.