Perracetiksyrastruktur, egenskaper, erhållning, användning

han perättiksyra Det är en flytande organisk förening vars kemiska formel är c₂H₄ANTINGEN₃. Det är ättiksyraperoxid, så det är också känt som perxyättiksyra. Dess molekyl liknar den för ättiksyra ch₃COOH men med ett extra syre i karboxyl.

Det tillhör klassen av organiska peroxider, som är människo -gjorda molekyler. De bakteriedödande och steriliserande egenskaperna hos deras vattenhaltiga lösningar har varit kända sedan 1902. Denna åtgärd kan i vissa fall utöva den i koncentrationer så låga som 0,001%.

Perättiksyra. Författare: Marilú Stea.

Den här egenskapen gör den allmänt används i kliniker och sjukhus för att sterilisera medicinsk utrustning, med den extra fördelen att deras nedbrytningsprodukter inte är giftiga för människan.

PAA -lösningar är starkt oxiderande, en egenskap som har använts för att bleka pappersmassa eller tvättstuga. Det gäller också genomförandet av kemiska reaktioner där denna egenskap krävs, såsom epoxidation och hydroxylering.

Dess oxiderande och desinfektionsåtgärd har användning vid rengöring av utrustning där mat och dryck bearbetas. Dessutom är det frätande för vissa metaller och när de lagras måste hållas borta från organiska eller lätt oxidbara föreningar.

Hänvisa att dina koncentrerade lösningar kan vara explosiva, varför den helst måste förbereda och lagras på kalla platser. Dess frätande kraft gäller också hud, slemhinnor och vävnader hos människan, så den måste manipuleras med försiktighet och med skyddande utrustning.

[TOC]

Strukturera

Perxyättiksyran har en molekyl som är mycket lik den hos ättiksyra men med ett ytterligare syre i gruppens struktur -cooh, eftersom den har 3 syreatomer istället för två.

Perättiksyra. Författare: su-no-g. Källa: Självgjorda. Källa: Wikipedia Commons.

Nomenklatur

- Perättiksyra

- Perxyättiksyra

- Etanooperoxoesyra

- PAA (Engelska akronym Peroxättiksyra).

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Klar färglös vätska med en skarp lukt av vinäger.

Molekylvikt

76,05 g/mol

Kokpunkt

110 ºC (med explosion)

Flampunkt

40,5 ºC (Open Cup Method)

Självriktningstemperatur

200 ºC (det är temperaturen vid spontant)

Densitet

1 226 g/cm³ vid 15 ºC

Gegga

3 280 CP vid 25,6 ºC

Brytningsindex

1 3974 till 20 ºC

Löslighet

Det är blandbart med vatten i alla proportioner. Det är lösligt i polära organiska lösningsmedel, såsom etanol. Något lösligt i aromatiska lösningsmedel. Mycket löslig i eter och svavelsyra.

pH

Mindre än 2.

Dissociationskonstant

Pk_till = 8,20 till 25 ºC (det är svagare än ättiksyran som PK har_till = 4.8)

Kemiska egenskaper

Som en syra är PAA mycket svagare än syran från vilken ättiksyra kommer.

Presenterar hög potential som oxidant. Det är mycket reaktivt så det är svårt att lagra och detta har begränsat dess användning.

Dess nedbrytningsprodukter är ättiksyra ch₃COOH, syre eller₂, Väteperoxid h₂ANTINGEN₂ och vatten h₂ANTINGEN. H₂ANTINGEN₂ i sin tur bryts ned till vatten och syre. Alla dessa föreningar är miljömässigt säkra.

Det är ett epoxidant och hydroaxilatmedel för olefinbindningar (dubbla länkar C = C). Detta innebär att aktivt deltar i bildningen av epoxider i dubbelbindningar av organiska molekyler och vid tillägg av grupper -OH i dessa.

PAA är frätande mot vissa metaller som slät stål, galvaniserat järn, koppar, mässing och brons. Andra metaller är resistenta såsom rostfritt stål, rent aluminium och vävnadsjärn.

Kan tjäna dig: kemisk förening

Attackera syntetiska och naturliga tandkött och extrahera mjukgöraren för vissa vinylpolymerer.

Den har en skarp och tunn lukt som påminner om ättiksyra (ättiksyra är huvudkomponenten i vinäger).

Erhållande

Genom att reagera glacialt ättiksyra (vattenfri, det vill säga utan vatten) med väteperoxid H₂ANTINGEN₂ I närvaro av en mineralsyra (såsom svavelsyra h₂Sw₄), en del av ättiksyra oxiderade och vattenhaltiga lösningar av pertursyra, ättiksyra och H erhålls₂ANTINGEN₂.

Erhåller vattenhaltiga pertursyralösningar. Författare: Marilú Stea

H₂Sw₄ fungerar som en katalysator eller reaktionsaccelerator. Stabilisatormedel används, såsom pyridin-2,6-dikarboxylsyra.

Om dessa lösningar destilleras kan en högre koncentration av perture erhållas.

Det kan också erhållas genom oxidation av acetaldehyd ch₃Cho med ozon eller₃, eller genom reaktion av ättiksyraanhydrid (ch₃Co)₂Eller med h₂ANTINGEN₂.

Ett annat sätt att få det direkt på platsen där det krävs är genom att tillsätta tetra-acetyletylendiamin (TAED) till en alkalisk lösning av H₂ANTINGEN₂.

Ansökningar

I medicin som utrustning sterilisator

PAA fungerar som ett desinfektionsmedel för medicinsk utrustning i kliniker, sjukhus, medicinska och tandläkare.

Steriliserad tandläkare. Författare: Daniel Frank. Källa: Pexels.

Vissa källor rapporterar att deras handling mot mikroorganismer kan klassificeras såväl som: Bakterier> virus> Bakterier sporer> Protozoan cyster. Detta innebär att det är mer effektivt mot bakterier och mindre effektivt mot protozoiska cyster.

I studier som genomfördes på bakteriedödande verkan av PAA och andra desinfektionsmedel med hög nivå mot Staphylococcus aureus och Pseudomonas aeruginosa I utrustning för endoskopi visade sig PAA vara den snabbaste i sin mikrobicideffekt.

han Staphylococcus aureus Det kan producera infektioner i mjuka vävnader, i huden, lunginflammation och infektion av hjärtvävnader. De Pseudomonas aeruginosa Det kan producera lunginflammation.

Bakterier bildar biofilmer som skyddar dem från yttre stimuli eller stress, genom ett tjockt skikt av extracellulära proteiner, polysackarider och nukleinsyror.

Dessa biofilmer är mycket resistenta mot vanliga antibiotika och desinfektionsmedel. I team som endoskop bildas vanligtvis i sina smala kanaler, på grund av att de inte är adekvata eller icke -effektiva rengörings- och desinfektionsrutiner.

PAA attackerar dessa biofilmer troligen genom oxidation av de mest känsliga molekylära bindningarna av proteiner, enzymer och andra metaboliter. Detta leder till brottet i cellväggarna i bakterierna, deras sporer och cyster.

Dessutom, vid penetrering av cellen, kan PAA oxidera viktiga enzymer och skada transport av molekyler och viktiga biokemiska processer.

Desinfektionstider har fastställts under några år, men under vissa studier observerades att PAA -behandling orsakade förändringar i formen av cellerna efter bara 5 minuter, med påse bildning eller utbuktningar i cellväggen i bakterierna och kollaps av cellulären strukturer av mikroorganismer efter 30 minuter.

Även om PAA stod ut för sin hastighet, har forskare rekommenderat omprövning av de tider som fastställts i rengörings- och desinfektionsprotokollen, ökat dem för de flesta antiseptika med hög nivå, för att säkerställa total effektivitet av dessa.

En av de negativa aspekterna av PAA är att det finns några patogener som den inte är särskilt effektiv, till exempel cyster på Giardia lamblia och av Cryptosporidium parvum (Parasiter som kan producera diarré eller andra tarmförhållanden).

Vid avloppsrening

PAA: s desinfektionseffekt på kommunala avloppsvatten eller industrier har undersökts i mer än 30 år.

Kan tjäna dig: kaliumhydrid: struktur, bildning, egenskaperRestvattenreningsverk. Författare: Michal Jarmoluk. Källa: Pixabay.

Bland dess fördelar är det breda spektrumet för dess bakteriedödande aktivitet även i närvaro av organiskt material, liksom det faktum att inga skadliga sekundära produkter genereras till miljön.

Effektiviteten av dess verkan verkar bero bland andra faktorer för mängden organiskt material som finns i avloppet, på typen och mängden mikroorganismer som ska elimineras, på koncentrationen av PAA i vattnet som ska behandlas, pH och pH och pH behandlingens varaktighet.

I vissa fall har PAA visat sig bättre än natriumhypoklorit för att desinficera avloppsvatten i tropiska klimat och har varit effektivt mot koleravirus, bland många andra patogener.

En av de negativa punkterna är emellertid att på grund av den återstående ättiksyran efter desinfektion är vattenutflödet laddat med organiskt material, vilket ökar risken för ny tillväxt av mikroorganismer.

Å andra sidan är det en dyr produkt, så den är ännu inte särskilt konkurrenskraftig med natriumhypoklorit på grund av denna aspekt.

I livsmedelsindustrin

Att vara ett starkt oxidationsmedel är mycket effektivt mot mikroorganismer vid låga temperaturer och detta har gett upphov till dess vid användning som bakteriedödande och fungicid i mat- och dryckesbearbetning.

Detta inkluderar kött- och kycklingbearbetningsanläggningar, mejeri, bryggerier, vinproducenter eller vinvingårdar och läskedrycker. På alla dessa platser ansöker PAA för att vara idealisk för rengöring In situ (på platsen).

Enzymerna som finns i vissa livsmedel såsom peroxidas och katalas, som deaktiverar väteperoxid H₂ANTINGEN₂, De utövar inte skadlig effekt på pertursyra. Proteinavfall skadar inte heller det.

På grund av det faktum att PAA i mat sönderdelas i ättiksyra och väte väte, anses dess användning säker i applikationer där mat inte sköljs.

Det fungerar som desinfektionsmedel och sterilisering för rostfritt stål och glasstankar, rör och tankbilar, som tjänar för transport och förvaring av drycker.

Rostfritt ståltankar för att lagra öl. Författare: Roberta Keiko Kitahara Santana. Källa: Unspash.

Dess karakteristiska för att generera icke -toxiska produkter och att i hög utspädning inte producerar smaker eller luktar utgör tid och pengarbesparingar för dessa branscher.

Inom massa- och pappersindustrin

Perracetic Acid är ett viktigt klorfritt medel inom blekningsteknologi inom pappersmassaproduktionsindustrin.

Vissa författare betraktar perättiksyra som ett aktiverat derivat av h₂ANTINGEN₂, Där en av hydrogener i detta har ersatts av en ACILO CH -grupp₃C (= o)-.

Som ett resultat av detta reagerar Perture Acid med organiska underlag i större grad än h₂ANTINGEN₂ och det kan användas i oxidationsreaktioner under mer måttliga förhållanden än med h₂ANTINGEN₂.

Under neutrala eller måttligt alkaliska förhållanden peracetatet CH₃C (= O) oo- för att vara en stark nukleofil (den lockas av elektronbristatomer), rör selektivt kromoforer eller färgade föreningar som finns i pappersmassan.

Detta gör att dessa branscher kan ha en mycket effektiv blekmedel och vars avfall inte förorenar sina vattenhaltiga avloppsvatten.

Kan tjäna dig: Vad är Erristeneo?

Vid produktion av andra kemiska föreningar

Perracetsyra fungerar som en oxidant för att framställa epoxiföreningar, som en katalysator för att göra polyesterhartser och erhålla caprolaktam och glycerol.

I återhämtningen av polymerer för att återvinna

Vissa forskare har lyckats återställa användbara material när de behandlar vissa polymeravfall med PAA -lösningar.

Processen utförs genom oxidation av vissa avfall av polymerer förstärkta med kolfiber från flyg- och rymdaktiviteter, med glaciala ättiksyralösningar och väteperoxid.

På detta sätt genereras pertursyra In situ, som bryter ner epoxihartset med 97% och lämnar kolfiber intakt.

Därefter återvinns mer än 90% av ättiksyran, vilket resulterar i den ytterligare nedbrytningen av polymeren som genererar återvunna alifatiska och fenolföreningar.

Kolfiber erhålls rent och upprätthåller sin längd och dragmotstånd som kan jämföras med jungfrufibrer.

Kolfiber. CJP24 [Public Domain]. Källa: Wikipedia Commons.

Processen utförs under mjuka förhållanden utan gasutsläpp, vilket gör den miljövänlig.

I tvätt

På grund av dess oxiderande kraft hos färgade föreningar används perättiksyran vid tvättblekning. I dessa fall används tetra-atyletylendiaminblandningen med H₂ANTINGEN₂ I alkaliskt medium för att få det på platsen.

Dess appliceringsintervall är mycket brett, eftersom det kan användas i hårda vatten eller som innehåller hög andel kalcium- och magnesiumsalter, vid pH mellan 3,0 och 7,5 och temperaturer från 0 till 40 ° C.

Risker

Perracetsyra eller PAA kan vara mycket frätande. Det är starkt irriterande för hud och ögon.

Om deras lösningar intas orsakar korrosion av slemhinnan i mun, hals, matstrupen och gastrointestinal kanal, vilket orsakar smärta och svårigheter att svälja.

Om deras ångor inhaleras.

Lösningar innehåller. De kan sönderdelas explosivt. Om PAA -koncentrationen i lösning överstiger 56% kan utlösa på grund av våldsam ättiksyraindunstning.

Värme bör undvikas. Det betraktas som en brandfarlig vätska. Dess sönderdelning är våldsam med explosion vid 110 ºC. Det måste förvaras på färska platser, helst under kylning, eller på mycket väl ventilerade platser.

Det är därför starkt oxidant, farligt i kontakt med organiska material. När den lagras måste den isoleras från andra föreningar, särskilt organiska, bränsle, brandfarliga eller oxidbara föreningar. Det måste separeras från syror, alkalier och tungmetaller.

När de värms upp till sönderdelningar avger tunnland och irriterande ångor, som irriterar ögon, näsa och hals.

Om det spills ut bör det inte tillåtas flyta till avloppet eftersom en fara för eld eller explosion i dessa.

Eftersom förebyggande åtgärder för hantering, gummihandskar och skyddskläder, ansiktssköld eller ögonskydd (glasögon eller säkerhetsglas), andningsskydd och inte att äta, dricka eller röka under arbetet med deras lösningar rekommenderas.

Referenser

1. ELLER.S. National Library of Medicine. (2019). Perättiksyra. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
2. Das, m. et al. (2018). En effektiv metod för återanvändning av CFRP -avfall med perättiksyra. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Återhämtat sig från pubar.ACS.org.
3. Kinesiska, t. et al. (2017). Morfologisk bakteriedödande snabbverkande effekter av perättiksyra, ett desinfektionsmedel på hög nivå, mot Staphylococcus aureus och Aeruginous pseudomcas Biofilmer i slang. Antimicrob motstå infekterad kontroll. 2017: 6: 122. NCBI återhämtade sig.Nlm.Nih.Gov.
4. Bröd, g.X. et al. (1999). Reaktivitet hos ferulinsyra och dess härrör mot väteposition och perakinsyra. J. Jordbruks-. Matkeme. 1999, 47, 3325-3331. Återhämtat sig från pubar.ACS.org.
5. Kitis, Mehmet. (2004). Dissinfektion av avloppsvatten med perättiksyra: en översyn. Miljö International 30 (2004) 47-55. Återhämtat sig från Scientedirect.com.