Structuur van perracafetische zuur, eigenschappen, het verkrijgen, gebruiken

Hij perazijnzuur Het is een vloeibare organische verbinding waarvan de chemische formule c is₂H₄OF₃. Het is azijnzuurperoxide, dus het is ook bekend als perxyazijnzuur. Het molecuul is vergelijkbaar met dat van azijnzuur ch₃COOH maar met een extra zuurstof in carboxyl.

Het behoort tot de klasse van organische peroxiden, die door de mens gemaakte moleculen zijn. De kiemdodende en steriliserende eigenschappen van hun waterige oplossingen zijn sinds 1902 bekend. Deze actie kan in sommige gevallen het in concentraties uitoefenen, slechts 0,001%.

Perazijnzuur. Auteur: Marilú Stea.

Deze eigenschap maakt het op grote schaal gebruikt in klinieken en ziekenhuizen om medische apparatuur te steriliseren, met het extra voordeel dat hun ontledingsproducten niet giftig zijn voor de mens.

PAA -oplossingen zijn sterk oxideren, een kenmerk dat is gebruikt om papieren pulp of wasseries te bleken. Het is ook van toepassing op de uitvoering van chemische reacties waarin deze eigenschap vereist is, zoals epoxidatie en hydroxylering.

De oxiderende en desinfecterende actie heeft gebruik bij het reinigen van apparatuur waar voedsel en dranken worden verwerkt. Bovendien is het corrosief voor sommige metalen en moet het, wanneer opgeslagen, uit de buurt van organische of gemakkelijk oxideerbare verbindingen worden gehouden.

Lees dat uw geconcentreerde oplossingen explosief kunnen zijn, daarom moet het bij voorkeur voorbereiden en opgeslagen op koude plaatsen. De corrosieve kracht is ook van toepassing op huid, slijmvliezen en weefsels van de mens, dus het moet met voorzichtigheid en met beschermende apparatuur worden gemanipuleerd.

[TOC]

Structuur

Het perxyazijnzuur heeft een molecuul dat zeer lijkt op dat van azijnzuur, maar met een extra zuurstof in de structuur van de groep -cooh, omdat het 3 zuurstofatomen heeft in plaats van twee.

Perazijnzuurstructuur. Auteur: Su-no-G. Bron: zelfgemaakt. Bron: Wikipedia Commons.

Nomenclatuur

- Perazijnzuur

- Perxyazijnzuur

- Etanooperoxoëzuur

- PAA (Engels acroniem Peroxazijnzuur)).

Eigenschappen

Fysieke staat

Heldere kleurloze vloeistof met een scherpe geur van azijn.

Molecuulgewicht

76.05 g/mol

Kookpunt

110 ºC (met explosie)

Flitslicht

40,5 ºC (open kopje methode)

Zelfsturingstemperatuur

200 ºC (het is de temperatuur bij spontaan)

Dikte

1,226 g/cm³ bij 15 ºC

Smurrie

3.280 CP bij 25,6 ºC

Brekingsindex

1.3974 tot 20 ºC

Oplosbaarheid

Het is mengbaar met water in elke verhouding. Het is oplosbaar in polaire organische oplosmiddelen, zoals ethanol. Enigszins oplosbaar in aromatische oplosmiddelen. Zeer oplosbaar in ether en zwavelzuur.

pH

Minder dan 2.

Dissociatie constant

Pk_naar = 8,20 tot 25 ºC (het is zwakker dan het azijnzuur dat PK heeft_naar = 4.8)

Chemische eigenschappen

Als zuur is PAA veel zwakker dan het zuur waaruit azijnzuur komt.

Presenteert een hoog potentieel als oxidatiemiddel. Het is zeer reactief, dus het is moeilijk op te slaan en dit heeft het gebruik ervan beperkt.

De afbraakproducten zijn azijnzuur ch₃COOH, zuurstof of₂, Waterstofperoxide h₂OF₂ en water h₂OF. De H₂OF₂ op zijn beurt degradeert u aan water en zuurstof. Al deze verbindingen zijn milieuvriendelijk.

Het is een epoxidant- en hydroaxilaatmiddel voor olefinische bindingen (dubbele links C = C). Dit betekent dat actief deelneemt aan de vorming van epoxiden in dubbele bindingen van organische moleculen en aan de toevoeging van groepen -OH hierin.

PAA is corrosief voor sommige metalen zoals glad staal, gegalvaniseerd ijzer, koper, messing en brons. Andere metalen zijn resistent zoals roestvrij staal, zuiver aluminium en tissed ijzer.

Kan u van dienst zijn: chemische verbinding

Val synthetische en natuurlijke tandvlees aan en extraheert de weekmaker van sommige vinylpolymeren.

Het heeft een scherpe en hectare geur die doet denken aan die van azijnzuur (azijnzuur is de belangrijkste component van azijn).

Het verkrijgen van

Door het reageren van ijsazijn (watervrij, dat wil zeggen zonder water) met waterstofperoxide h₂OF₂ In aanwezigheid van een mineraalzuur (zoals zwavelzuur h₂SW₄), een deel van azijnzuur geoxideerd en waterige oplossingen van peratiezuur, azijnzuur en H worden verkregen₂OF₂.

Het verkrijgen van waterige oplossingen voor het perure. Auteur: Marilú Stea

De H₂SW₄ werkt als een katalysator of reactieversneller. Stabilisatormiddelen worden gebruikt, zoals pyridine-2,6-dicarbonzuur.

Als deze oplossingen worden gedestilleerd, kan een hogere concentratie van betovering worden verkregen.

Het kan ook worden verkregen door oxidatie van acetaldehyde ch₃Cho met ozone of₃, of door reactie van azijnzuuranhydride (CH₃CO)₂Of met h₂OF₂.

Een andere manier om het te verkrijgen op de locatie waar het vereist is, is door tetra-acetyl-ethylendiamine (TAED) toe te voegen aan een alkalische oplossing van h₂OF₂.

Toepassingen

In de geneeskunde als apparatuursterilisator

PAA fungeert als een ontsmettingsmiddel van medische apparatuur in klinieken, ziekenhuizen, medische en tandheelkundige kantoren.

Geriliseerde tandartsapparatuur. Auteur: Daniel Frank. Bron: Pexels.

Sommige bronnen melden dat hun werking tegen micro -organismen kan worden geclassificeerd, evenals: bacteriën> virus> bacteriesporen> protozoa cysten. Dit betekent dat het effectiever is tegen bacteriën en minder effectief tegen protozoaire cysten.

In studies uitgevoerd naar de bactericide werking van de PAA en andere desinfectiemiddelen met hoge niveaus tegen Staphylococcus aureus En Pseudomonas aeruginosa In apparatuur voor endoscopie bleek de PAA de snelste te zijn in zijn microbicide -effect.

Hij Staphylococcus aureus Het kan infecties produceren in zachte weefsels, in de huid, longontsteking en infectie van hartweefsels. De Pseudomonas aeruginosa Het kan longontsteking produceren.

Bacteriën vormen biofilms die ze beschermen tegen externe stimuli of stress, door een dikke laag extracellulaire eiwitten, polysachariden en nucleïnezuren.

Deze biofilms zijn zeer resistent tegen gemeenschappelijke antibiotica en desinfectiemiddelen. In teams zoals endoscopen worden meestal gevormd in hun smalle kanalen, vanwege niet adequate of niet -effectieve reinigings- en desinfectieroutines.

PAA valt deze biofilms waarschijnlijk aan door oxidatie van de meest gevoelige moleculaire bindingen van eiwitten, enzymen en andere metabolieten. Dit leidt tot de breuk van de celwanden van de ziektekiemen, hun sporen en cysten.

Bovendien kan PAA bij het binnendringen van de cel essentiële enzymen oxideren, het transport van moleculen en vitale biochemische processen schaden.

Desinfectietijden zijn al enkele jaren vastgesteld, maar tijdens bepaalde studies werd waargenomen dat PAA -behandeling veranderingen in de vorm van de cellen na slechts 5 minuten veroorzaakte, met zakvorming of uitstulpingen in de celwand van de bacteriën en instorting van de cellulaire Structuren van micro -organismen na 30 minuten.

Hoewel de PAA opviel voor hun snelheid, hebben onderzoekers aanbevolen om de tijden die zijn vastgesteld in de schoonmaak- en desinfectieprotocollen opnieuw te beoordelen, waardoor ze worden verhoogd voor de meeste antiseptica op hoog niveau, om de totale effectiviteit hiervan te waarborgen.

Een van de negatieve aspecten van de PAA is dat er enkele ziekteverwekkers zijn waaraan het niet erg effectief is, zoals de cysten van de Giardia lamblia en van Cryptosporidium parvum (parasieten die diarree of andere darmomstandigheden kunnen produceren).

Bij afvalwaterbehandeling

Het ontsmettingseffect van de PAA op gemeentelijke afvalwater of industrieën is al meer dan 30 jaar onderzocht.

Kan u van dienst zijn: kaliumhydride: structuur, formatie, eigenschappenResterende waterzuiveringsinstallatie. Auteur: Michal Jarmoluk. Bron: Pixabay.

Een van de voordelen is het brede spectrum van zijn kiemdodende activiteit, zelfs in aanwezigheid van organische materie, evenals het feit dat er geen schadelijke secundaire producten voor het milieu worden gegenereerd.

De effectiviteit van de werking ervan lijkt te afhangen van andere factoren van de hoeveelheid organische materie die aanwezig is in het effluent, van het type en de hoeveelheid te elimineren micro -organismen, van de concentratie van de PAA in het te behandelen water, de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en de pH en duur van de behandeling.

In sommige gevallen heeft PAA beter gebleken dan natriumhypochloriet om afvalwater in tropische klimaten te desinfecteren en is het effectief tegen het choleravirus, naast vele andere ziekteverwekkers.

Een van de negatieve punten is echter dat vanwege het resterende azijnzuur na desinfectie het watereffluent wordt geladen met organische stof, wat het risico op nieuwe groei van micro -organismen verhoogt.

Aan de andere kant is het een duur product, dus het is nog niet erg concurrerend, bijvoorbeeld met natriumhypochloriet vanwege dit aspect.

In de voedingsindustrie

Een sterk oxidatiemiddel zijn is zeer effectief tegen micro -organismen bij lage temperaturen en dit heeft geleid tot zijn brede gebruik als bactericide en fungicide in voedsel- en drankverwerking.

Dit omvat vlees- en kipverwerkingsplanten, zuivelproducten, brouwerijen, wijnmakers of wijnwijnmakerijen en frisdranken. Op al deze plaatsen is de PAA van toepassing omdat hij ideaal is voor het schoonmaken In situ (in de plaats).

De enzymen gevonden in sommige voedingsmiddelen zoals peroxidase en catalase, die waterstofperoxide H deactiveren₂OF₂, Ze oefenen geen schadelijk effect op het perturezuur uit. Eiwitafval schaadt het ook niet.

Vanwege het feit dat in voedsel de PAA ontleedt in azijnzuur en waterstofwaterstof, wordt het gebruik ervan als veilig beschouwd in toepassingen waarin voedsel niet wordt gespoeld.

Het dient als desinfectiemiddel en sterilisatie voor roestvrijstalen en glazen tanks, buizen en tankwagens, die dienen voor het transport en de opslag van drankjes.

Roestvrijstalen tanks om bier op te slaan. Auteur: Roberta Keiko Kitahara Santana. Bron: Unspash.

Zijn kenmerk van het genereren van niet -toxische producten en dat in hoge verdunning geen smaken of geuren produceert, vormen tijd- en geldbesparingen voor deze industrieën.

In de pulp- en papierindustrie

Perrazetischzuur is een belangrijk chloorvrije middel in de blekentechnologie in de productie -industrie van papieren pulp.

Sommige auteurs beschouwen perazijnzuur als een geactiveerde derivaat van h₂OF₂, Waar een van de hydrogenen hiervan is vervangen door een Acilo Ch -groep₃C (= O)-.

Als gevolg hiervan reageert Perture Acid in grotere mate met organische substraten dan h₂OF₂ en dat kan worden gebruikt in oxidatiereacties onder meer matige omstandigheden dan met h₂OF₂.

Onder neutrale of matig alkalische omstandigheden het ionenperacetaat ch₃C (= O) OO- omdat het een sterke nucleofiel is (het wordt aangetrokken door elektroneficiënte atomen), selectief roerchromoforen of gekleurde verbindingen aanwezig in de papierpulp.

Hierdoor kunnen deze industrieën een zeer effectieve bleekmiddel hebben en wiens afval hun waterige effluenten niet vervuilt.

Kan u van dienst zijn: wat is de erristeneo?

Bij de productie van andere chemische verbindingen

Perrazetischzuur dient als een oxidatiemiddel om epoxyverbindingen te bereiden, als een katalysator om polyesterharsen te maken en caprolactam en glycerol te verkrijgen.

Bij het herstel van polymeren om te recyclen

Sommige onderzoekers zijn erin geslaagd om nuttige materialen te herstellen bij het behandelen van bepaald polymere afval met PAA -oplossingen.

Het proces wordt uitgevoerd door oxidatie van een bepaald verspilling van polymeren versterkt met koolstofvezel door ruimtevaartactiviteiten, met glaciale azijnzuuroplossingen en waterstofperoxide.

Op deze manier wordt het belangzuur gegenereerd In situ, die de epoxyhars met 97% afbreekt, waardoor koolstofvezel intact blijft.

Vervolgens wordt door destillatie meer dan 90% van azijnzuur teruggewonnen, wat resulteert in de extra ontleding van het polymeer dat herstelbare alifatische en fenolische verbindingen genereert.

Koolstofvezel wordt schoon verkregen en handhaaft zijn lengte en tractieresistentie vergelijkbaar met die van maagdelijke vezels.

Koolstofvezel. CJP24 [Public Domain]. Bron: Wikipedia Commons.

Het proces wordt uitgevoerd onder zachte omstandigheden, zonder gasvormige emissies, waardoor het milieuvriendelijk is.

In de was

Vanwege de oxiderende kracht van gekleurde verbindingen wordt het perazetischezuur gebruikt bij het bleken van wassen. In deze gevallen wordt het tetra-athyl-ethylendiamine-mengsel met H gebruikt₂OF₂ In alkalisch medium om het op de site te verkrijgen.

Het applicatie -interval is zeer breed, omdat het kan worden gebruikt in harde wateren of die een hoog aandeel calcium- en magnesiumzouten bevatten, bij pH tussen 3,0 en 7,5 en temperaturen van 0 tot 40 ° C.

Risico's

Perrazetischzuur of PAA kan zeer corrosief zijn. Het is sterk irritant voor huid en ogen.

Als hun oplossingen worden ingenomen, veroorzaken corrosie van de slijmvliezen van mond, keel, slokdarm en maagdarmkanaal, waardoor pijn en moeilijkheden veroorzaken.

Als hun dampen worden ingeademd.

Oplossingen bevatten. Ze kunnen explosief ontleden. Als de PAA -concentratie in oplossing groter is dan 56% kan activeren als gevolg van gewelddadige verdamping van azijnzuur.

Warmte moet worden vermeden. Het wordt beschouwd als een ontvlambare vloeistof. De ontleding is gewelddadig met explosie bij 110 ºC. Het moet op verse plaatsen worden opgeslagen, bij voorkeur onder afkoeling, of op zeer goed geventileerde plaatsen.

Het is daarom sterk oxidatiemiddel, gevaarlijk in contact met organische materialen. Wanneer opgeslagen, moet het worden geïsoleerd uit andere verbindingen, met name organische, brandstof, brandbare of oxideerbare verbindingen. Het moet worden gescheiden van zuren, alkalisten en zware metalen.

Wanneer verwarmd tot ontleding zendt hectare uit en irriterende dampen, die ogen, neus en keel irriteren.

Als het wordt gemorst, mag het niet worden toegestaan ​​om naar de afvoeren te stromen, omdat in deze een gevaar voor vuur of explosie wordt gecreëerd.

Als preventieve maatregelen voor hantering, rubberen handschoenen en beschermende kleding, gezichtsschild of oogbescherming (glazen of veiligheidsbril), ademhalingsbescherming en niet eten, drinken of roken tijdens het werk met hun oplossingen worden aanbevolen.

Referenties

1. OF.S. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Perazijnzuur. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Das, m. et al. (2018). Een efficiënte methode voor het opnieuw heryclen van CFRP -afval met behulp van perazetische zuur. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Hersteld van pubs.ACS.borg.
3. Chinees, T. et al. (2017). Morfologische bactericide snelwerkende effecten van perazijnzuur, een desinfectiemiddel op hoog niveau, tegen Staphylococcus aureus En Aerugineuze pseudomcas Biofilms in slang. Antimicrob resist infectcontrole. 2017: 6: 122. NCBI hersteld.NLM.NIH.Gov.
4. Brood, g.X. et al. (1999). Reactiviteit van ferulazuur en zijn is afgeleid naar waterstofhouding en peraciczuur. J. Agrarisch. Food Chem. 1999, 47, 3325-3331. Hersteld van pubs.ACS.borg.
5. Kitis, mehmet. (2004). Dissinfectie van afvalwater met perazetischzuur: een overzicht. Environment International 30 (2004) 47-55. Hersteld van Scientedirect.com.