乙酸

乙酸又称醋酸，广泛存在于自然界，它是一种有机化合物，是烃的重要含氧衍生物，是典型的脂肪酸。食醋的主要成分是乙酸。普通食醋中含有3%~5%的乙酸。乙酸被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面，在食品添加剂列表E260中，乙酸是规定的一种酸度调节剂。

中文名称：乙酸

中文读音：yǐsuān

英文名称：Aceticacid

别名名称：醋酸冰醋酸冰乙酸

更多别名：Ethanoicacid；Vinegeracid；Methane-carboxylicacid；Glacialaceticacid

分子式：C2H4O2

分子量：60.05

CAS：编号：64-19-7

1、化学性质

乙酸化学式

乙酸的酸性

乙酸的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子（质子）而释放出来，导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸，酸度系数为4.8，pKa=4.75（25℃），浓度为1mol/L的醋酸溶液（类似于家用醋的浓度）的pH为2.4，也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。

乙酸二聚物

乙酸的晶体结构显示，分子间通过氢键结合为二聚体（亦称二缔结物），二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性，已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态，甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候，二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。

无机化学反应

1.乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应，同时可以还原生成乙醇，通过亲核取代机理生成乙酰氯，也可以双分子脱水生成酸酐。

乙酸的典型化学反应：

乙酸与碳酸钠：2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O

乙酸与碳酸钙：2CH3COOH+CaCO3==（CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O

乙酸与碳酸氢钠：NaHCO3+CH3COOH==CH3COONa+H2O+CO2↑

乙酸与碱反应：CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O

乙酸与弱酸盐反应：2CH3COOH+CO32-==2CH3COO-+H2O+CO2↑

乙酸与活泼金属单质反应：Fe+2CH3COOH==（CH3COO)2Fe+H2↑

Zn+2CH3COOH==（CH3COO）2Zn+H2↑

2Na+2CH3COOH==2CH3COONa+H2↑

乙酸与氧化锌反应：2CH3COOH+ZnO==（CH3COO)2Zn+H2O

乙酸与乙醇反应：CH3COOH+C2H5OH=△=CH3COOC2H5+H2O（注：条件是加热，浓硫酸催化，可逆反应）

2.乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯（本反应为可逆反应，反应类型属于取代反应中的酯化反应）。

CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

3.由于弱酸的性质，对于许多金属，乙酸是有腐蚀性的，例如铁、镁和锌，反应生成氢气和金属乙酸盐。虽然铝在空气中表面会形成氧化铝保护层，但是在醋酸的作用下，氧化膜会被破坏，内部的铝就可以直接和酸作用了。

4.金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应，比如小苏打与醋的反应。除了醋酸铬（II），几乎所有的醋酸盐能溶于水。

Mg（S）+2CH3COOH（aq）→(CH3COO)2Mg(aq)+H2（g）

NaHCO3（s）+CH3COOH(aq)→CH3COONa(aq)+CO2(g)+H2O（l）

5.在440℃的高温下，乙酸可分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。

生物化学反应

乙酸中的乙酰基，是生物化学中所有生命的基础。当它与辅酶A结合后，就成为了碳水化合物和脂肪新陈代谢的中心。然而，乙酸在细胞中的浓度是被严格控制在一个很低的范围内，避免使得细胞质的pH发生破坏性的改变。与其它长链羧酸不同，乙酸并不存在于甘油三酸脂中。但是，人造含乙酸的甘油三酸脂，又叫甘油醋酸酯（甘油三乙酸酯），则是一种重要的食品添加剂，也被用来制造化妆品和局部性药物。

乙酸由一些特定的细菌生产或分泌。值得注意的是醋菌类梭菌属的丙酮丁醇梭杆菌，这个细菌广泛存在于全世界的食物、水和土壤之中。在水果或其他食物腐败时，醋酸也会自然生成。乙酸也是包括人类在内的所有灵长类生物的阴道润滑液的一个组成部分，被当作一个温和的抗菌剂。

2、其他性质

生态学数据

1.生态毒性

LC50：92~106mg/L（48h），79~88mg/L（96h）（黑头呆鱼）；75mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼）；251mg/L（96h）（食蚊鱼）

EC50：32mg/L（48h）（水蚤）

IC50：90mg/L（72h）（藻类）

2.生物降解性MITI-I测试，初始浓度100ppm，污泥浓度30ppm，2周后降解74%。

3.非生物降解性空气中，当羟基*基浓度为5.00×105个/cm3时，降解半衰期为22d（理论）。

毒理学数据

1.急性毒性

LD50：3530mg/kg（大鼠经口）；1060mg/kg（兔经皮）

LC50：13791mg/m3（小鼠吸入，1h）

2.刺激性

家兔经皮，50mg（24h），轻度刺激。

家兔经眼：5mg（30s），轻度刺激（用水冲洗）。

3.致突变性，微生物致突变：大肠杆菌300ppm（3h）。姐妹染色单体交换：人淋巴细胞5mmol/L。细胞遗传学分析：仓鼠卵巢10mmol/L。

4.其他：大鼠经口最低中毒剂量（TDLo）：700mg/kg（18d，产后），对新生鼠行为有影响。大鼠睾丸内最低中毒剂量（TDLo）：400mg/kg（1d，雄性），对雄性生育指数有影响。

3、制备方法

1.发酵法

利用淀粉发酵所得的淡酒液(含3-6%乙醇)，在醋母的菌的作用下，于35℃左右进行发酵，淡酒液就被空气氧化成醋。醋中除含3-6%的乙酸外，尚含有其他有机酸，酯类和蛋白质。发酵的主要用来制食用醋。

2.合成法

它是工业生产乙酸的主要方法。

(1)乙醛氧化法

乙醛和乙酸锰从塔底部加入氧化塔，分段通入氧气，反应温度控制在70～75℃，塔顶气相压力维持在0.098MPa，塔顶通人适量的氮气以防止气相发生爆炸。反应生成的粗乙酸凝固点应在8.5～9.0℃之间，连续出料进入精制工段。尾气经低温冷却，冷凝液回流氧化塔，气体放空。粗乙酸连续进入浓缩塔，塔顶温度控制在95～103℃，冷凝器冷凝的稀乙酸在稀酸回收塔内回收乙酸，不能冷凝的气体进入低温冷凝器冷凝成稀乙醛回收使用。除去低沸点的粗乙酸连续加入乙酸蒸发锅，塔顶温度维持在120℃左右，蒸馏出的乙酸即为成品。

(2)甲醇低压羰基化法

又称孟山都法。采用铑的羰基化合物和碘化物组成的催化剂系统，使甲醇和一氧化碳在水乙酸介质中于175℃左右和低于3.0MPa的条件下反应，生成乙酸。由于催化剂的活性和选择性都很高，故副反应很少。反应产物先后经脱经组分塔和脱水塔处理，分出的劝组分和含水乙酸可循环返回反应器，离开反应器的气体先用冷甲醇洗涤，以回收带出的碘甲烷(中间产物)，然后送往一氧化碳回收装置。所得粗产品再经精馏提纯即得成品乙酸。以甲醇汁，产率>99%。甲醇低压羰基化法制乙酸，具有原料价廉，操作条件缓和，乙酸产率高，产品质量好和工艺过程简单等优点，目前乙酸生产中技术经济最先进的方法。但反应介质有严重的腐蚀性，需要使用昂贵的特种钢材。

(3)甲醇高压羰基合成法

甲醇与一氧化碳在乙酸水溶液中反应，以羰基钴为催化剂，碘甲烷为助催化剂，反应条件为250℃和70MPa。反应后的产物经分离系统分离后，即可得成品。以甲醇计，收率可达90%。

(4)低碳烷烃液相氧化法

常用正丁烷为原料，以乙酸为溶剂,在170-180℃，5.5MPa和乙酸钴催化剂存在下，用空气为氧化剂进行液相氧化。也可以用液化石油气或轻质油为原料。这一方使用的原料比较便宜，但工艺流程较长，腐蚀严重，且乙酸收率不高，故仅限于有廉价丁烷或液化石油气供应的地区性区采用。

试剂乙酸的提纯方法：在工业级乙酸中加入高锰酸钾粉末(为乙酸重量的1-2%)，充分搅拌使溶解.加入量应保持1h内高锰酸钾不褪色。最后分去下部不溶解部分。在蒸馏塔中蒸出乙酸，再向新蒸出的乙酸中加入适量粉状铬酐。使其溶解，分取上层清液进行蒸馏。取中间馏分即为成品。脱水的方法除用乙酐外，还可利用乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、二异丙醚等与水组成的共沸混合物，进行共沸蒸馏脱水。

3.低碳烷烃液相氧化法

常以丁烷为原料，乙酸为溶剂，乙酸钴为催化剂，以空气为氧化剂，在170～180℃：和5.5MPa条件下进行液相催化氧化。也可以30～100℃的轻油为原料。所得混合酸经6个塔分离得乙酸。精制方法：乙酸中含有水、乙醛、丙酮、甲酸、丙酸、酯类、硫酸盐、亚硫酸盐、氯化物、乙酸盐等杂质。精制方法是在乙酸中加入与水等摩尔的酐，使与存在的水反应，再加入铬酸酐（每100mL乙酸加2g铬酸酐），在接近沸点的温度加热1小时，然后分馏。也可加入2%~5%的高锰酸钾代替铬酸酐，回流2~6小时后分馏。进一步纯化可用分步结晶的方法。无水乙酸（冰醋酸）容易吸收水分。脱水的方法除用乙酸酐外，也可用干燥剂如高氯酸镁、无水硫酸铜、三乙酸硼、三乙酸铬等。此外，尚可利用乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、二异丙醚等与水组成的共沸混合物，进行共沸蒸馏脱水。

4.乙炔法

将乙炔与水在催化剂存在下直接水合得到乙醛,然后在醋酸锰催化剂的乙酸溶液中,用氧气将乙醛氧化而得。

5.乙烯法

将乙烯和氧气在催化剂存在下,一步直接氧化合成乙醛,再氧化即得乙酸。轻油液相氧化法:将轻油在钴催化剂存在下,液相氧化生成乙酸、甲酸、丙酸、丁酸等混合物,再经蒸馏,两次精馏而得。

6.其它方法

工业上可用甲醇羰基化法生产乙酸；然后经高锰酸钾氧化，过滤和蒸馏可得精品乙酸。

4、贮存方法

1.用铝合金桶或塑料桶包装。大量的运输由铁路槽车完成，有时也用驳船运输乙酸。乙酸贮运时应远离火种、热源，不可与氧化剂、碱类物品共贮混运。贮存乙酸的容器要注意密封，注意防火、防爆。

2.储存注意事项储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。冬季应保持库温高于16℃，以防凝固。保持容器密封。应与氧化剂、碱类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

5、主要用途

1.常用分析试剂，广泛用于中和或酸化作用。非水滴定溶剂，配制缓冲溶液，有机合成。制造色素、药物、乙酸纤维、乙酰化合物等。也用于溶解磷、硫、氢卤酸等。作酸味剂，可用于复合调味料，配制醋、罐头、果冻和干酪，按生产需要适量使用。还可作曲香酒的增香剂，使用量为0.1-0.3g/kg。用作制造橡胶、塑料、染料等的溶剂。也用作制造乙酸乙烯酯、醋酸纤维素、乙酸酯、乙酸盐、照相药品、医药、农药以及其他有机合成的原料。

2.常用分析试剂。通用溶剂和非水滴定溶剂。用于制造醋酸盐、醋酸纤维素、医药、颜料、酯类、塑料、香料等。

3.PH值调节剂。可用于制备乙酸乙酯，制备纤维、油漆、黏合剂、共聚树脂等，制备乙酐、氯乙酸、羟基乙酸以及工业酸洗等用途。

4.可用于工业酸洗。用于制备纤维、涂料、胶黏剂、共聚树脂等。

5.是重要的有机化工原料,可制得多种有机化工产品。医药工业用来制取多种医药,染料工业用来制造多种染料,合成材料工业用于合成多种高分子材料,是重要的有机化学中间体。另外还用作工业溶剂、皮革鞣剂、橡胶胶乳凝固剂、染料助染剂、人造香料、化学试剂等,还用作酸化剂、增香剂等。

6.乙酸可用在某些酸洗和抛光溶液中，在弱酸性溶液中作缓冲剂（如镀锌、化学镀镍），在半光亮镀镍电解液中作添加剂，在锌、镉的钝化溶液中可提高钝化膜的结合力，并常用来调节弱酸性镀液的ph，还可用作某些有机添加剂（如香豆素）的溶剂。

7.常用分析试剂，通用溶剂和非水滴定溶剂，有机合成，色素和药品的合成。

8.用于制造醋酸盐、醋酸纤维素、医药、颜料、酯类、塑料、香料等。

6、安全防护

危险运输编码：UN17928/PG2

安全标识：S23S26S45S36/S37/S39

危险标识：R10R34R35R42R36/38

呼吸系统防护：空气中深度浓度超标时，应佩戴防毒面具。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

手防护：戴橡皮手套。

其它：工作后，淋浴更衣，不要将工作服带入生活区。