乙酸的歷史
乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化學式CH3COOH,是一種有機一元酸,為食醋主要成分。純的無水乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性固體,凝固點為16.6℃(62℉),凝固后為無色晶體,其水溶液中呈弱酸性且蝕性強,蒸汽對眼和鼻有刺激性作用。
乙酸在自然界分布很廣,例如在水果或者植物油中,但是主要以酯的形式存在。在動物的組織內(nèi)、排泄物和血液中以游離酸的形式存在。許多微生物都可以通過發(fā)酵將不同的有機物轉化為乙酸。
乙酸是醋的主要成分,而醋幾乎貫穿了整個人類文明史。乙酸發(fā)酵細菌(醋酸桿菌)能在世界的每個角落發(fā)現(xiàn),每個民族在釀酒的時候,不可避免的會發(fā)現(xiàn)醋——它是這些酒精飲料暴露于空氣后的自然產(chǎn)物。如中國就有杜康的兒子黑塔因釀酒時間過長得到醋的說法。
古羅馬的人們將發(fā)酸的酒放在鉛制容器中煮沸,能得到一種高甜度的糖漿,叫做“sapa”。“sapa”富含一種有甜味的鉛糖,即乙酸鉛。公元8世紀時,波斯煉金術士賈比爾,用蒸餾法濃縮了醋中的乙酸。
文藝復興時期,人們通過金屬醋酸鹽的干餾制備冰醋酸。16世紀德國煉金術士安德烈亞斯·利巴菲烏斯就把由這種方法產(chǎn)生的冰醋酸和由醋中提取的酸進行了比較。因為水的存在,導致了醋酸酐的性質(zhì)發(fā)生很大改變,以至于在幾個世紀里,化學家們都認為這是兩個截然不同的物質(zhì)。直到法國化學家阿迪(Pierre Adet)證明了這兩種物質(zhì)的主要成分是相同的。
1847年,德國科學家阿道夫·威廉·赫爾曼·科爾貝第一次通過無機原料合成了乙酸。反應歷程如下:首先是二硫化碳經(jīng)過氯化轉化為四氯化碳,接著是四氯乙烯的高溫分解后水解并氯化,從而產(chǎn)生三氯乙酸,最后一步通過電解還原產(chǎn)生乙酸。
1910年時,大部分的冰醋酸提取自干餾木材得到的煤焦油。其工藝首先是將煤焦油通過氫氧化鈣處理,然后將形成的乙酸鈣用硫酸酸化,得到其中的乙酸。1911年,在德國建成了世界上第一套乙醛氧化合成乙酸的工業(yè)裝置裝置,隨后研發(fā)了低碳烷烴氧化生產(chǎn)乙酸的方法。