过氧乙酸的工业合成与应用探讨
过氧乙酸消毒剂制作工艺
过氧乙酸消毒剂制作工艺
过氧乙酸是一种广泛用于消毒和杀菌的化学物质,其制作工艺如下:
1. 原料准备:制作过氧乙酸消毒剂的原料包括乙醇、过氧化氢和稀醋酸。
2. 配制醋酸稀溶液:将稀醋酸加入适量的水中,制成醋酸稀溶液。
3. 配制乙醇溶液:将纯乙醇加入适量的水中,制成乙醇溶液。
4. 配制过氧化氢溶液:将过氧化氢加入适量的水中,制成过氧化氢溶液。
5. 混合配制:将醋酸稀溶液和乙醇溶液按照一定比例混合,在搅拌的同时缓慢加入过氧化氢溶液,使其充分混合。
6. 调节浓度:根据需要调节过氧乙酸消毒剂的浓度,通常在
5%-30%之间。
7. 过滤和贮存:将混合好的过氧乙酸消毒剂通过滤器过滤,去除其中的杂质和固体颗粒,然后贮存在干燥、阴凉的地方。
需要注意的是,在制作过程中应严格控制原料比例和操作条件,确保安全性和有效性。
另外,过氧乙酸消毒剂属于化学物质,请按照相关法规和标准操作和使用。
有机过氧乙酸的合成及其在精细有机合成中的应用
有机过氧乙酸的合成及其在精细有机合成中的应用专业:姓名:学号:过氧乙酸能溶于水、醇、醚、硫酸。
属强氧化剂,极不稳定。
在-20℃也会爆炸,浓度大于45%就有爆炸性,遇高热、还原剂或有金属离子存在就会引起爆炸。
分子式:C2H4O3 ,结构简式:CH3COOOH,相对分子质量76.05。
化学性质:完全燃烧能生成二氧化碳和水;具有酸的通性;可分解为乙酸、氧气;能溶于水,溶于乙醇、乙醚、乙酸、硫酸,具有溶解性。
制备的方程式:CH3COOH + H2O2←—→ CH3COOOH + H2O工业产品过氧乙酸一般为18~23%含水、醋酸的溶液。
作为消毒剂使用前,需要稀释。
过氧乙酸易燃,加热至100℃即猛烈分解,遇火或受热、受震都可起爆。
与还原剂、促进剂、有机物、可燃物等接触会发生剧烈反应,有燃烧爆炸的危险。
有强腐蚀性。
合成工艺:传统的过氧乙酸生产工艺,是用醋酸和浓度为50%或70%的双氧水按摩尔比1:0.44混合,加重量5%的硫酸作为催化剂,在常温下反应20 h,所得产品含过氧乙酸21%左右、硫酸5%、醋酸47%、双氧水6%、水21%。
产品含量低、醋酸利用率低,且50%、70%的高浓度双氧水易爆炸,生产安全隐患大。
因此,人们纷纷对过氧乙酸的生产工艺进行开发,以提高产品质量、降低安全隐患。
目前,正在开发或已开发的过氧乙酸合成方法有很多种,主要包括醋酸(或醋酸酐)法、乙醛氧化法和乙酰基活化剂法等。
醋酸域醋酸酐法:醋酸(或醋酸酐)法采用醋酸与过氧化氢反应,在酸的催化作用下,制得过氧乙酸。
化学反应方程式如下:CH3COOH + H2O2= CH3COOOH + H2O若采用醋酸酐代替醋酸作乙酰化剂时,它与过氧化氢的化学反应式: (CH3CO)2O + 2H2O2= 2CH3COOOH + H2O但此反应过程中有大量热量产生,另外还可能生成二酰基过氧化物,有导致爆炸的危险,因此,从安全角度考虑,过氧化氢法合成过氧乙酸,仍以采用醋酸为好。
过氧乙酸的合成
过氧乙酸的合成一、实验目的1.制备过氧乙酸并进行测定分析2.了解过氧乙酸的作用3.了解制备过氧乙酸的合成方法二、实验原理过氧乙酸的合成方法主要有醋酸法和醛氧化法。
本实验选择了醋酸法合成过氧乙酸。
三、实验试剂冰醋酸(分析纯)、过氧化氢(分析纯)、硫代硫酸钠(分析纯)、高锰酸钾(分析纯)、碘化钾(分析纯)、浓硫酸(分析纯)磷酸(分析纯)、强酸型阳离子交换树脂(7%)、钼酸铵(分析纯)、可溶性淀粉(分析纯)、草酸钠(分析纯)、8-羟基喹啉(分析纯)、硫酸锰(分析纯)、硫氰酸钾四、实验仪器500ml三口烧瓶、棕色滴定管(50mL)、DF-101S集热式磁力加热搅拌器电热恒温水浴锅、电子天平、条纹电热套、温度计、砂芯漏斗五、实验步骤1、H型树脂的制备。
取强酸型阳离子交换树脂(Na型)100g,加适量去离子水洗去可溶性杂质后用2mol/l HCl浸泡去除其中的阴离子和杂质。
2小时后用湿法装柱,注意装柱过程中不能有气泡。
每过30分钟后用去离子水洗至流出液与去离子水pH一致时完成换型(测定PH时,用玻璃棒接一滴,沾湿PH试纸,测定PH)。
倒出阳离子交换树脂在120摄氏度下烘干4小时,放在干燥器中保持干燥备用。
2、过氧乙酸的合成向500mL三口烧瓶中,加入200mL的冰醋酸,置于磁力加热搅拌器中,温度为25℃,同时慢慢加入适量的H型树脂(或其它催化剂),边小心搅拌边缓慢加入100mL双氧水,小心搅拌均匀,置阴凉处,低温避光保存,常温静置3-4天。
(合成时要戴上手套,防止迸溅,受伤)3、高锰酸钾溶液的配制0.05mol/L高锰酸钾溶液的配制:称取高锰酸钾约1.6g,溶于适量的水中,加热煮沸20-30min,冷却后在暗处静置7-10天,用玻璃砂芯漏斗过滤,滤液保存于玻璃棕色瓶中,待标定。
(几组一起配制,称取一定量的高锰酸钾,溶解于5L的大烧杯中,加热煮沸。
煮沸后放在阴凉处用黑布盖上,静置7—10天,用的时候用玻璃砂芯漏斗过滤,滤液标定)4、高锰酸钾标定准确称取一定质量的干燥的草酸钠基准物于250ml锥形瓶中,加水10ml使之溶解,加30ml 1mol/L硫酸溶液,并加热80℃,立即用待标定的高锰酸钾溶液滴定,加入的每一滴高锰酸钾都要充分反应,滴到锥形瓶壁上的用洗瓶冲下与溶液反应,褪色后继续滴定,直到溶液呈微红色并在30s内不褪色为滴定终点。
过氧乙酸制备及稳定性研究
贮存温度/℃ 20 30 40 60 80
平均每天分解率 / % 0.05 0.1 0.5 7.6 59
由表 5 看出,贮存温度对过氧乙酸的稳定性有
一定影响,4 0 ℃以下过氧乙酸分解甚少,8 0 ℃下
分解过半。
2 . 2 . 2 稀释用水水质对过氧乙酸分解的影响
过氧乙酸作一般消毒使用时质量分数为 0.2% ̄
过氧乙酸稳定剂的种类很多,有配位剂、表
面活性剂等。有报道焦磷酸钠和水杨酸、8 - 羟基 喹啉和磷酸[8]、水杨酸和 EDTA[9]等作稳定剂效果较
好。我们做了部分稳定剂的比较实验,用初始质量
分数为 18.60% 的过氧乙酸加入质量分数为 0.1% 的
不同稳定剂,在加盖有色塑料桶中室温存放 180 d 后
w (过氧乙酸)/% 17.83 18.26 18.43 18.63 18.54
过氧乙酸分解有 3 种形式[ 7 ] ,分解产物有
C H 3C O O H ,C H 3O H 和 O 2。过氧乙酸分解受多种因 素影响,其中贮存温度和金属离子的催化影响显
著,因此低温贮存与加入某些配位剂,降低金属离
子浓度是提高过氧乙酸稳定性的关键。
· 56 ·
Chemical Propellants & Polymeric Materials
2006 年第 4 卷第 1 期
H2SO4(质量分数 98%)作催化剂,充分搅拌,反应 24 h 后测定过氧乙酸质量分数(见表 2)。由表 2 看
出,加入质量分数 3 % 浓 H 2S O 4 较为理想。
反应时间 / h 2 4 8 12 16 20 24 28
2 . 1 . 4 反应温度
w (过氧乙酸)/% 5.78 7.45 12.11 14.44 16.30 17.67 18.63 18.62
有机合成中过氧乙酸的作用
有机合成中过氧乙酸的作用过氧乙酸(Peracetic acid,PAA)是一种常见的有机过氧化物。
它的化学式为CH3COOOH,分子量约为76.05。
过氧乙酸是由过氧化氢与乙酸反应得到的一种氧化剂。
它在有机合成中具有广泛的应用,主要是由于它的良好的氧化性能和对特定化合物的选择性。
Overman反应是利用过氧乙酸进行的有机合成反应之一。
这个反应可以将烷基和芳香基的环丙酮转化为对应的光环底物。
反应的具体过程是,将环丙酮和过氧乙酸溶液混合,加入三氯仿,催化剂和水。
反应后产生了两种光学异构体,其中一种异构体可能比另一种更有机会生成。
Overman反应是合成天然产物的重要途径,如光合色素。
过氧乙酸还可用于合成间茎二酮(meso-Dibromosuccinic Acid),一种用作光学分辨(optically resolving)剂的化合物。
这个过程实现了控制,因为反应可以在室温下进行,可选择性地溶解某些化学物质。
过氧乙酸也能够催化亚胺的生成。
一般而言,亚胺的合成需要高温加热,而过氧乙酸则可以在较低温度下促进反应。
过氧乙酸能够将醛氧化为酸,并与一些亚胺底物形成类似酰化的化合物。
然后,这些化合物再被邻JH化合物还原为亚胺。
最后,过氧乙酸也可以被用来酰化一些物质。
在这样的反应中,过氧乙酸会氧化出氧气,还原而成的乙酸则与反应物反应。
这样的反应需要在较温和的条件下进行,因此比传统的酰化反应更加温和。
总之,过氧乙酸在有机合成中具有多种应用。
它的氧化性能和对特定化合物的选择性是实现它各种反应的关键。
过氧乙酸结构
过氧乙酸结构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:过氧乙酸,分子式为C2H4O3,是一种有机过氧化物,也被称为乙酰过氧化物。
它是一种无色液体,具有刺激性气味,常用作漂白剂、消毒剂和杀菌剂。
过氧乙酸的化学结构和性质使其成为一种在多种应用中广泛使用的化学品。
过氧乙酸的分子结构中包含一个乙酰基团和一个过氧基团。
乙酰基团由一个碳原子和三个氢原子组成,形成一个甲基基团。
过氧基团则由一个氧原子和一个氧氢基团组成,是一个氧氧双键结构。
这种结构使得过氧乙酸分子具有氧化性,能够与其他化合物发生反应。
过氧乙酸的制备方法主要有两种:一种是将乙酸与过氧化氢在酸性条件下反应,生成过氧乙酸;另一种是通过将稀有金属过渡金属催化剂溶于过氧化氢的方式制备。
这两种方法都可以高效地合成过氧乙酸,但前者是目前主要的生产方法。
过氧乙酸在工业上具有广泛的应用。
它被用作漂白剂,能有效地去除纸张、布料等材料上的污渍和色素。
过氧乙酸还可以用作消毒剂和杀菌剂,在医疗领域和食品加工中发挥重要作用。
对于水处理、环境保护和制药工业等行业也有重要的应用价值。
除了工业领域,过氧乙酸在实验室中也被广泛使用。
它可以用作有机合成反应的氧化剂,如氧化醇、醛、酮等。
过氧乙酸还可以被用作分析化学中的指示剂,例如用于检测铁的存在。
尽管过氧乙酸在许多领域有着重要的应用,但它也存在一定的危险性。
过氧乙酸具有强氧化性,对皮肤和黏膜有刺激性和腐蚀性。
因此在使用过程中需注意安全防护,避免直接接触或吸入过量的过氧乙酸。
第二篇示例:过氧乙酸结构过氧乙酸(Peracetic Acid,简称PAA)是一种具有强氧化性的有机酸,化学式为CH3COOOH。
它的结构中含有一个过氧化物基团(-O-O-),这使得它具有较强的氧化性能和杀菌效果。
过氧乙酸广泛应用于食品、医药、卫生、环境保护等领域,是一种高效而环保的消毒剂和杀菌剂。
过氧乙酸的分子结构可以用简单的化学式CH3COOOH表示,但实际上其结构更为复杂。
过氧乙酸和过氧化氢_概述及解释说明
过氧乙酸和过氧化氢概述及解释说明1. 引言1.1 概述过氧乙酸和过氧化氢是两种常见的过氧化物,它们均含有活性氧原子,具有较强的氧化能力。
过氧乙酸是一种未稳定液体,分子式为CH3COOOH,可以通过过稀的硫酸与乙酸反应得到。
而过氧化氢则是一种稳定的液体,分子式为H2O2,可以从二甲基硬脂酸得到。
这两种物质在化学反应、生物领域和工业生产中都具有重要的应用价值。
1.2 文章结构本文将首先介绍过氧乙酸的定义、性质以及其合成方法和主要用途;接着将对过氧化氢进行阐述,包括其定义、性质、合成方式和常见用途;随后将详细探讨过氧乙酸与过氧化氢之间的关系,涉及其化学反应机制、实际应用场景例举以及在聚合物稳定剂中的应用;最后将总结全文,并展望未来研究方向。
1.3 目的本文旨在提供对于过氧乙酸和过氧化氢的综合概述和解释说明,帮助读者全面了解这两种化学物质的定义、性质以及主要应用领域。
通过对其合成方法、用途、危害与安全注意事项等方面的介绍,读者可以进一步了解如何正确使用和处理过氧乙酸和过氧化氢,以确保生产与实验的安全性。
2. 过氧乙酸2.1 定义和性质:过氧乙酸(Peracetic acid)是一种有机过氧化物,化学式为CH3COOOH。
它是一种无色液体,在常温下具有刺激性的辛辣气味。
其分子结构中包含了活泼的过氧基和强酸性的羧基,使得过氧乙酸具有较强的氧化和杀菌能力。
2.2 合成和用途:过氧乙酸可以通过乙醛与过硫酸铵或过硫酸钠反应制得。
过氧乙酸广泛应用于消毒、杀菌、漂白等领域。
在医疗领域,过氧乙酸常被用作高效且安全的消毒剂,可用于器械消毒、表面消毒等;在食品工业中,它可用于食品加工中的卫生保障和食品贮存防腐。
2.3 危害和安全注意事项:由于过氧乙酸具有较强的腐蚀性和刺激性,接触皮肤后会引起灼烧感、红肿和疼痛等不适反应,因此在使用过氧乙酸时需要注意做好个人防护措施,如佩戴防护手套、护目镜和防护服。
此外,过氧乙酸也属于易挥发性物质,在操作时应注意通风良好以避免吸入。
(1P)过氧乙酸的制备及应用
H
物 、 对 湿 度 、 学 物 质 等 因 素影 响 , 氧 乙 酸 常用 的消 毒 方 法 主 要 有 相 化 过 浸泡 、 檫拭 、 喷洒 、 蒸 等 。 熏 ( ) 医疗 方 面 的 应 用 主用 于 有 真 菌或 病毒 感 染 的皮 肤 病 治 疗 。 二 在
C 3 O + 2 2 C O 0 H H H H = H3 0 H+ 2 CO 0 C 0
H
(H c )0 2 2 2 H C 0 H+ C o + H = C O 0 H2 0 0
( ) 乙醛 氧 化 可 以得 到 醋 酸 。 变 乙醛 氧 化 的 条件 , 低 反 应 温 二 、 改 降 角 皮 症 . 用 高 浓 度 过 氧 乙 酸 强 大 的氧 化 作 用 , 以将 患 处 的 坏 死组 利 可 度 可 以得 到 过氧 乙 酸 化学 反 应 方 程 式 见 图二 。 织烧 灼 氧化 , 到 较 彻底 的青 创 作 用 , 起 并促 进 创 面 愈 合 , 以 治 疗 足部 可 图二 跖疣 、 常疣 。 此 外 , 氧 乙酸 还 可 以 用来 治 疗 口腔 溃 疡 、 安 组 织感 寻 过 瑞 0一 c
和 温度 等 。制 备 过 氧 乙酸 工 艺 及其 配 方 都 比 较 简 单 , 制 备 出性 能 比 但 ( ) 消 毒 方 面 的应 用 过 氧 乙 酸 对 细 菌 繁 殖 体 、 菌 、 毒 和 一 在 真 病 较 稳定 的产 物 , 并非 易 事 【。 】 】 芽孢 等 都 有 高 效 的杀 灭 作 用 . 虑 到这 些 微 生 物 对 过 氧 乙酸 抗 力 的不 考 同 , 要 的 过 氧 乙 酸浓 度 和 作 用 时 间也 不 同。 需 一般 说 来 , 灭 细 菌繁 殖 杀 过 氧 乙酸 的 制备
过氧乙酸生产工艺
过氧乙酸生产工艺
过氧乙酸,又称过乙酰过氧化氢,化学式为CH3COOOH,是一种重要的有机过氧化物。
它具有很强的氧化性,广泛应用于医药、化妆品、乳化剂等领域。
下面介绍一种过氧乙酸的生产工艺。
首先,过氧乙酸的生产可以通过乙酸和过氧化氢反应而得到。
乙酸可以通过氧化乙烯或发酵法得到,而过氧化氢可以通过工业生产或化学合成来获得。
其次,过氧乙酸的生产需要将乙酸和过氧化氢按一定的比例混合。
一般来说,乙酸的浓度在50%~70%之间较为理想,过氧
化氢的浓度在35%~50%之间较为合适。
然后,将乙酸和过氧化氢混合后,需要将反应物置于一个反应釜中进行反应。
反应釜通常有搅拌装置,以保证反应物混合均匀,并提高反应效率。
此外,为了控制反应的温度,反应釜还需配备冷却装置,以防止反应温度过高引起副反应。
接下来,反应温度和反应时间也是需要控制的重要参数。
通常情况下,反应温度为5℃~20℃,反应时间可以根据具体情况
进行调整。
较长的反应时间可以提高产率,但同时也增加了能耗和生产成本。
最后,反应结束后,需要对反应产物进行分离和纯化。
一般来说,通过浓缩和蒸馏的方式可以将过氧乙酸从反应混合物中分离出来。
然后,通过过滤或者结晶的方式可以进一步提高纯度。
综上所述,过氧乙酸的生产工艺包括乙酸和过氧化氢的混合、反应、分离和纯化等步骤。
合理控制各个工艺参数,可以提高产率和纯度,从而得到优质的过氧乙酸产品。
过氧乙酸结构
过氧乙酸结构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:过氧乙酸,化学式为CH3COOOH,是一种有机过氧化物,也被称为過氧基乙酸。
它是一种强氧化剂,常见于实验室和工业生产中。
过氧乙酸具有两个过氧基分子和一个乙酸分子结合而成的结构,因此具有较强的氧化性能。
过氧乙酸可以在水中自发分解为乙酸和氧气,释放氧气气泡。
过氧乙酸的结构包括一个乙酸分子,其中含有一个羧基(COOH基团)和一个氢原子,以及两个过氧基(OOH基团)。
过氧基是一个氧气原子上连接着一个氢原子的过氧基团,它是一种活泼的自由基,具有强氧化性。
过氧基在过氧乙酸中形成的两个过氧基结构使得该化合物具有较强的氧化性质,可以被用作脱色剂、漂白剂、消毒剂等。
过氧乙酸在实验室中广泛应用于有机合成反应中,例如作为氧化剂用于氧化不饱和化合物,如烯烃、芳香化合物等。
过氧乙酸还可以被用作消毒剂,可以有效地灭活细菌、真菌和病毒,具有较好的除臭效果。
过氧乙酸也被用作漂白剂,可以将色素分子氧化分解,达到使物质变白的目的。
过氧乙酸在工业生产中也有广泛的应用,例如用作再生塑料的漂白剂、纺织品的漂白剂、食品工业的漂白剂等。
其具有高效、环保、不产生二次污染等特点,因此在许多领域得到了广泛应用。
过氧乙酸的结构特点主要体现在具有两个过氧基的结构,使其具有较强的氧化性能;其应用范围广泛,涉及有机合成、消毒、漂白等多个领域。
通过对其结构和性质的深入研究和应用,可以更好地发挥其在实验室和工业中的作用,促进相关领域的发展。
【此为文末】。
第二篇示例:过氧乙酸,化学式为CH3COOOH,是一种有机过氧化物。
它是乙酸的过氧化物,通常以双键氧原子结构存在。
过氧乙酸是一种非常强的氧化剂,具有强烈的漂白和杀菌作用,在医药、卫生和食品工业中有广泛的应用。
过氧乙酸的结构中含有一个过氧化氢基团(OOH)和一个乙酸基团(CH3COO)。
过氧乙酸的结构公式为CH3COOOH,其中CH3表示一个甲基(一个碳原子和三个氢原子),CO表示乙酸基团,OOH表示过氧化氢基团。
过氧乙酸主要成分
过氧乙酸主要成分
【实用版】
目录
1.过氧乙酸的定义和用途
2.过氧乙酸的主要成分
3.过氧乙酸的制备方法
4.过氧乙酸的储存和运输注意事项
5.过氧乙酸的安全性和环保性
正文
【1.过氧乙酸的定义和用途】
过氧乙酸,化学式为 CH3COOOH,是一种有机过氧化物,具有很强的氧化性,主要用于消毒、漂白、脱臭等领域。
它是一种环保型消毒剂,具有无色、无味、低毒、广谱等优点,被广泛应用于家庭、医疗、食品工业等领域。
【2.过氧乙酸的主要成分】
过氧乙酸的主要成分是过氧化氢,其化学式为 H2O2。
过氧化氢是一种无色、无味的液体,具有很强的氧化性,可用于消毒、漂白、脱臭等。
此外,过氧乙酸还含有少量的其他成分,如过氧化苯甲酰、碳酸氢钠等,这些成分可以增强过氧乙酸的消毒效果和稳定性。
【3.过氧乙酸的制备方法】
过氧乙酸的制备方法通常采用醇解法或酸解法。
醇解法是将过氧化氢和乙醇在催化剂的作用下进行反应,生成过氧乙酸。
酸解法则是将过氧化氢和乙酸在酸性条件下进行反应,生成过氧乙酸。
【4.过氧乙酸的储存和运输注意事项】
过氧乙酸应储存在密封、阴凉、干燥的地方,避免阳光直射和高温。
在运输过程中,应避免剧烈震动和撞击,保持包装完整。
【5.过氧乙酸的安全性和环保性】
过氧乙酸是一种低毒的消毒剂,但在高浓度下会对皮肤和眼睛产生刺激。
因此,在使用过程中应佩戴好防护设备,避免直接接触。
过氧乙酸的制备及应用
消 毒药 物过氧乙酸的制备及应用任德民(天津市化工信息所 300193) 《天津畜牧兽医》1997年第3期刊登了王淑艳同志题为“过氧乙酸带鸡消毒与投抗菌素控制肉鸡大肠杆菌的比较”一文,在肉鸡饲养期每日用0.5%过氧乙酸喷雾带鸡消毒,以代替不定期投抗菌素来预防大肠杆菌病。
结果表明,出栏率高出13.44%,单位增重耗料降低4.92%,平均出栏体重提高了9.46%,并且很好地使鸡体产生了抗法氏囊病和新城疫的免疫力,经济效益明显提高。
本文将过氧乙酸的制备和应用做一简要介绍,使之在养殖业中发挥更大的作用。
1 过氧乙酸的物化性质 过氧乙酸又名过氧醋酸,分子式为CH3CO3H,无色透明液体,有刺激性的醋酸味,凝固点+0.1℃,沸点110℃,容易挥发,易溶于水和有机溶剂,水溶液呈弱酸性,热至沸点强烈爆炸,所以通常以30%~40%的水溶液形式存在,目前国内市售产品浓度一般为20%左右。
过氧乙酸是一种很强的氧化剂,对金属、木材、水泥等都有严重的腐蚀作用,也能降低橡塑制品的使用寿命。
尤其应当注意的是它在贮存过程中会发生分解。
2 过氧乙酸的制备方法 过氧乙酸的制备方法主要有过氧化氢法和乙醛氧化法两种。
2.1 过氧化氢法 在酸催化剂存在下,过氧化氢中的一个氧被乙酸基置换,得过氧乙酸,反应式如下:CH3CO2H+H2O2H+CH3CO3H+H2O 从反应平衡来看,醋酸为酰化剂,有水产生,不利于过氧乙酸的生成。
若用醋酐为酰化剂,则生成一分子过氧乙酸和一分子醋酸,反应式如下:(CH3CO)2O+H2O2H +CH3CO3H+CH3CO2H 生成的醋酸继续与过氧化氢反应,得过氧乙酸,从而提高了酰化剂的利用率和过氧乙酸的产出率。
2.2 乙醛氧化法 乙醛氧化法制取过氧乙酸的历史不长。
可分为液相氧化和气相氧化。
液相氧化是将乙醛在0℃~-5℃下,用含1%~2%臭氧的氧气做氧化剂,在惰性溶剂,如乙酸乙酯中反应,首先生成乙醛单过乙酸,然后再在100℃,26.66kPa下进行热解得到过氧乙酸,反应式如下:2CH3CHO+O20~-5℃O3CH3-CO…HOCHCH3O…O100℃2CH3CO3H 气相氧化是将乙醛浓度为15%~20%的乙醛与氧气的混合气,在150℃~160℃,压力为1.47M Pa下,于不锈钢高压釜中进行氧化,其特点是用氧气作氧化剂,一步制得过氧乙酸,收率高,尾气可循环使用,降低了生产成本,反应式如下:CH3CHO+O21.47M Pa150℃~160℃CH3CO3H3 过氧乙酸的用途 过氧乙酸对细菌繁殖体、芽胞等具有高效、快速杀灭作用,可作为杀菌剂用于传染病消毒,饮水消毒和食品消毒等,其水溶液具有优良的杀菌性能,是一种高效、快速、广谱的杀菌剂,用来预防肉鸡大肠杆菌病具有明显的效果。
过氧乙酸的制备
过氧乙酸的制备
过氧乙酸(Peracetic acid,PAA)是指含水体系中的混合体系,是一种氧化剂,
含有氧化性醛团(C=O-O-H)的强氧化剂,具有十分强烈的抗菌功能。
与其他传统消毒剂相比,过氧乙酸具有多项优势,其中包括消毒速率快、残留物少、耐暴露性强、安全性高、使用简便、抗菌效果佳等。
过氧乙酸可用于饮用水、牙膜消毒、污水处理等领域,是一种理想的消毒剂。
在过氧乙酸的制备方法上,目前主要采用双组分合成、重复离子交换、乙醇氧化等多种方法,其制备方式的选择取决于过氧乙酸的用途和效率差异。
双组分合成法(Two Component Synthesis Method,TCM)是其中最常用的有机合成方法,其主要特点是反应温度低,不需要专门的反应条件,可有效的控制产物的稳定性,反应效率更高。
而重复离子交换(Recyclable Ion Exchange)则比较适合可回收利用的过氧乙
酸催化体系,可通过回收介质,将已经反应的过氧乙酸净化并回收,反复使用,大大节省了材料成本和反应时间。
同时,乙醇氧化法(Ethanol Oxidation Method,EOM)也被用于过氧乙酸的制备,其主要优势在于它的有机溶剂选择性较多,反应发生在温和的条件下,且具有绿色环保的特性。
总之,过氧乙酸是一种重要的氧化剂,它具有多种性能优势,广泛应用于消毒剂领域。
PAA的制备方式有很多种,目前最常用的还是双组分合成和重复离子交换,以及乙醇氧化,三者各有特点,均可满足不同领域的使用要求。
过氧乙酸的合成及稳定性研究_王丽华
过氧乙酸的合成及稳定性研究王丽华,舒永,丛丽华,车欣(山东省化工研究院,山东济南250014)摘要:对以冰醋酸和过氧化氢为原料生产过氧乙酸过程中过氧化氢的浓度,催化剂和稳定剂的种类及用量等进行了研究,选出了能在室温下生产出符合GB19104-2003中要求的合格产品所需的原料、催化剂及稳定剂的种类及最佳用量。
关键词:过氧乙酸;过氧化氢;催化剂;稳定剂中图分类号:T Q225.25文献标识码:A文章编号:1008-021X(2003)04-0044-02Study on the Synthesis and Stability of Peracetic AcidWAN G L i-hua,SH U Yong,CON G L i-hua,CH E X in(Shandong Chemical Industry Research Institute,Jinan250014,China)Abstract:T he dosag e of hydrogenperox ide,dosage and kinds of catalysts and stabilizators w ere studied during the producing process of peracetic acid w ith the glacial acetic acid and hy drog enperoxide as row materials.The suitable row materials,kinds and optimal dosages of the catalysts and stabilizing agents w ere settled for eligible products at room temperature according to GB19104-2003.Key words:peracetic acid;hydrogenperox ide;catalyst;stabilizator1前言2002年底我国首次发现了由变异冠状病毒引发的非典型性肺炎(简称/非典0),由于该病传染性很强,人类对该病毒无免疫力,以及世界上至今还无有效治疗和预防的药品,该病现已波及世界多个国家和地区,特别是在我国,疫情较重。
过氧乙酸的合成及工业应用研究进展[1]
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2007年第26卷第2期·194·化 工 进 展过氧乙酸的合成及工业应用研究进展张腾云,钟 理(华南理工大学化工与能源学院,广东 广州 510640)摘 要:介绍了过氧乙酸合成工艺及在环境、能源、聚合物/树脂和仿生化学领域的最新应用研究进展。
分析了合成工艺的缺陷并提出了工艺改进的建议。
指出过氧乙酸的重要作用除了其广谱杀菌能力外,更体现在合成化学与工业领域的各类特殊氧化反应中。
建议加强过氧乙酸合成工艺尤其是乙醛液相一步氧化工艺的开发和工业领域的应用研究,以促进相关工业的发展。
关键词:过氧乙酸;工业应用;合成工艺;氧化反应中图分类号:TQ 225.25;O 611.62 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2007)02–0194–05Progress of synthesis of peracetic acid and its industrial applicationZHANG Tengyun ,ZHONG Li(School of Chemical and Energy Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640,Guangdong ,China)Abstract : The synthesis process of peracetic acid and its industrial application in environment, energy engineering, polymer/resin industry and biomimetic chemistry are introduced. The drawbacks of the synthesis process are analyzed and the suggestion for improvement on the peracetic acid synthesis is also presented. The important roles of peracetic acid are more illustrated in various special oxidations in various industrial fields and synthesis chemistry apart from the biocidal activity and disinfecting action of peractic acid. It is proposed that more attentions should be paid to the development of the synthesis process of peracetic acid, especially the process by the one-step liquid phase oxidation of acetaldehyde, and the research on peracetic acid application in various industrial fields should be strengthened to promote the development of related industries.Key words : peracetic acid ;industrial application ;synthesis process ;oxidation reaction在国外,有机过氧物化学(organic peroxide chemistry)正逐渐成为有机化学领域一门新兴的边缘交叉学科,涉及到从生物化学到工业应用的各个方面。
过氧乙酸合成及应用
过氧乙酸合成及应用过氧乙酸是一种有机化合物,化学式为CH3COOOH。
它是乙酸的过氧化产物,常以过氧化乙酰为名称。
过氧乙酸是一种无色液体,具有类似于乙酸的刺激性气味。
它在常温下稳定,但容易分解为乙酸和氧气。
过氧乙酸可以通过不同的方法合成。
最常见的方法是将乙酸氧化,其中一种方法是使用过氧化氢(H2O2)作为氧化剂。
在一般反应条件下,乙酸与过氧化氢反应生成过氧乙酸。
这个反应可以用以下化学方程式表示:CH3COOH + H2O2 →CH3COOOH + H2O过氧乙酸在医药、农药、染料和橡胶等领域有着广泛的应用。
首先,过氧乙酸在医药领域用作消毒剂和漂白剂。
它可以杀灭多种细菌和病毒,常用于清洁创口和消毒医疗器械。
另外,过氧乙酸还可用于洗涤剂和肥皂中作为漂白剂,用于去除污渍和漂白衣物。
其次,过氧乙酸也可以用作农药。
在农业中,过氧乙酸可用于控制植物病害和杀灭有害昆虫。
它对一些常见的植物病菌和害虫具有较强的杀灭作用,如某些细菌、霜霉病和真菌再生等。
由于过氧乙酸的杀菌效果好且对环境友好,因此在农业中得到越来越广泛的应用。
此外,过氧乙酸还可以用于染料和橡胶工业。
在染料工业中,过氧乙酸可用作染料中间体的合成。
在橡胶工业中,过氧乙酸可用于聚合反应的引发剂,促使橡胶分子的交联和硫化,提高橡胶的强度和耐磨性。
然而,值得注意的是,过氧乙酸具有较高的氧化性,容易发生爆炸和燃烧。
因此,在制备和使用过程中需要严格遵守安全操作规程。
另外,过氧乙酸还会对环境产生一定的影响,因此在使用时要注意正确处理和处置。
总结起来,过氧乙酸是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用。
它在医药、农药、染料和橡胶等领域中都发挥了重要的作用。
然而,由于其高度氧化性和易燃性,我们在使用过氧乙酸时要注意安全操作,避免产生危险。
磷酸作为过氧乙酸的催化剂_概述说明以及解释
磷酸作为过氧乙酸的催化剂概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本篇文章旨在探讨磷酸作为过氧乙酸的催化剂的潜力和应用。
磷酸是一种常见且重要的化合物,具有多种化学性质和广泛的工业应用。
在过氧乙酸的合成过程中,磷酸可以作为有效的催化剂,提高反应速率和产率。
因此,了解磷酸的特性以及其与过氧乙酸之间的相互作用机制对于开发更高效可持续纳米合成方法具有重要意义。
1.2 文章结构文章将按如下结构展开:首先,我们将介绍磷酸的化学性质和在工业生产中的应用,包括其催化剂潜力;接着我们将介绍过氧乙酸的特性和反应机制,以及过氧乙酸与磷酸催化剂之间的相互作用机制;紧接着我们会讨论目前已有关于磷酸作为过氧乙酸催化剂的研究进展,并分析刘仁超等科学家关于该领域进行的研究成果以及其他科学家对该领域的综述性阐述;最后,我们将总结磷酸作为过氧乙酸催化剂的作用机制,并强调其在合成过氧乙酸中的重要性,并提出进一步研究和应用磷酸催化剂的建议和展望。
1.3 目的本文的主要目标是概述和解释磷酸作为过氧乙酸催化剂的特性、相互作用机制以及其应用。
通过深入研究这一领域的进展,我们希望能更好地理解磷酸催化剂在合成过氧乙酸过程中的作用,并把握未来发展方向。
这对于提高过氧乙酸的生产效率、降低成本并减少环境污染具有重要意义。
同时,本文也为相关领域的学者提供了一个全面了解和探索磷酸催化剂应用潜力的平台。
2. 磷酸的特性和应用2.1 磷酸的化学性质磷酸是一种弱酸,具有高度的溶解性。
在水中,磷酸会以离子形式存在,可进一步分为正磷酸根(HPO42-)和二氢磷酸根(H2PO4-)。
磷酸具有浓缩、吸湿以及强腐蚀等特性。
另外,磷酸还可以与多种金属形成盐类化合物。
常见的磷酸盐包括三钙磷酸盐(Ca3(PO4)2)、三硝基甲苯二磷酰(TNT)和三硝基甘油二磷酰(NG)等。
2.2 磷酸在工业生产中的应用由于其多种化学性质和相对便宜的价格,磷酸被广泛应用于各个领域。
以下是几个主要应用方面的介绍:农业:作为肥料添加剂,磷元素对植物生长十分重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
过氧乙酸的工业合成与应用探讨
作者:吴方丽
来源:《中国科技博览》2018年第06期
[摘要]过氧乙酸属于强氧化剂的一种,也称作过醋酸,它结构简单,在工业上很容易合成。
由于其结构中含有活性氧,因而在卫生医疗、人们的日常生活以及化学工业中有很广泛的应用。
本文采用沉淀法制备W/Sn/Mg复合氧化物催化剂,并用其催化乙酸(AA)和过氧化氢(HP)制备过氧乙酸(PAA)。
考察了催化剂用量、带水剂种类及用量、乙酸与双氧水的摩尔比以及反应时间对产品收率和所得液中平衡水含量的影响,并用正交实验对反应条件进行优化。
[关键词]过氧乙酸;工业合成;应用
中图分类号:TQ225 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0048-02
过氧乙酸(PAA)的分子式为C2H4O3,CAS号为79-21-0,是一种强氧化剂,具有良好的杀菌消毒能力。
国内外对其生产工艺的研究开发起步较早,也比较成熟,过氧乙酸的生产工艺主要有乙醛氧化法、过氧化氢/乙酸酐法、过氧化氢/乙酸法等。
其产品用途广泛,可用作医疗卫生、食品工业等的消毒剂,造纸和纺织工业的漂白剂,以及有机合成行业如生产己内酯、环氧丙烷、己内酰胺的氧化剂和环氧化剂。
然而,过氧乙酸性质活泼,易分解,在有机合成中很难做到完全反应,总会有少量残留,而当其随反应粗液进入精馏系统中进行提纯时,会逐渐在塔釜中富集,引起爆炸。
所以,过氧乙酸在使用过程中不仅需要准确标定原液的浓度,还需要精确测定反应后残余过氧乙酸的含量。
1 工业合成过氧乙酸方法研究进展
1.1 醋酸氧化法
该方法是以醋酸为原料,在双氧水作用下得到过氧乙酸。
氧化反应通常在常压或减压、常温下,液相中进行,催化剂为硫酸或其它无机酸及离子交换树脂,反应方式有间歇和连续两种。
该法具有设备简单、流程短、占地面积小、投资少以及操作容易等优点。
1.2 醋酸酐氧化法
胡万鹏等将醋酸酐和双氧水分别在微混合器内强化混合,进入1~10m 长、内径0.5~2.0mm的微通道反应器,反应温度10~70℃,停留时间2~10min,合成出浓度为5%~30wt%的过氧乙酸。
所述的合成装置包括恒流泵、微混合器、微通道反应器和水浴。
恒流泵和微混合器连接,微混合器和微通道反应器连接,微通道反应器置于水浴中。
1.3 催化剂法
最早由美国FMC公司(Food Machinery Chemical Co.)于1947年开发出来的,由乙酸与过氧化氢在硫酸的催化作用下制备过氧乙酸水溶液。
之后又有文献报道了MgO、Mg/Sn、SbF3、ScZrPA、Si-MCM-41等固体酸催化剂对合成PAA具有良好的催化作用,固体酸催化剂具有酸性强、催化活性高、反应条件温和、选择性好、对设备腐蚀小等优点,但通过这些方法合成的PAA溶液中含有的水、过氧化氢和强酸极大地限制了PAA在有机合成特别是环氧化反应中的应。
目前,合成无水PAA采取的主要措施是用高浓度的过氧化氢(质量分数70%~100%)或固体过氧化氢(过碳酰胺或过碳酸钠)来替代低浓度过氧化氢,同时利用酸酐来代替相应的酸,但这些方法原料难得且成本较高,很难实现工业化。
作者通过改进催化剂的制备方法,考察不同反应条件。
提高PAA收率,强化带水作用,并通过正交试验方案,得到最佳反应条件,最后初步探讨了催化剂的失活原因。
2 过氧乙酸合成实验
2.1 试验材料
称取40g浓缩的后的70%过氧化氢放入250mL的烧杯中,分别加入30,40,50,60g的冰乙酸。
将其放入磁力搅拌中,边搅拌边滴加两者总质量的3%的浓硫酸。
滴加完毕,密封搅拌1h后避光放置4,8,12,16h分别检测过氧乙酸的含量。
将112.5g MgCl2·6H2O,28.5g SnCl4·5H2O和蒸馏水加入到1000mL三口烧瓶中,并搅拌溶解,然后滴加氨水进行沉淀,控制溶液的pH值,在pH值达到9~11后停止滴加并将9.5g 的H2WO4缓慢加入到溶液中,继续搅拌1h;停止搅拌,在水浴30℃条件下让溶液静置12h 后过滤得到湿催化剂固体,并将其用蒸馏水、无水乙醇各洗涤3次,每次用量250mL;然后在恒温干燥箱中100℃条件下干燥12h;将干燥后的固体用粉碎机粉碎,于600℃马弗炉中焙烧3h即制成W/Sn/Mg复合金属氧化物催化剂,马弗炉的温度先4h升温到600℃,再在600℃下保持3h。
2.2 合成方程式
催化合成PAA装置见图1。
在带有温度计、分水器和回流冷凝管的三口烧瓶中按一定计量比加入催化剂、冰乙酸、2-甲基吡啶及带水剂,在负压、磁力剧烈搅拌、56℃下将一定量质量分数为50%的H2O2由恒压漏斗向三口烧瓶缓慢滴加,保持带水剂回流,连续脱水,反应结束后称重,分析并计算收率。
2.3 过氧乙酸的含量测定及计算
取离心后的反应液试样m1约0.1~0.2g,加入10%的硫酸10mL和3滴硫酸锰,用蒸馏水稀释到100mL左右,用KMnO4标液(摩尔浓度记为c1=0.1mol/L)滴定至微红色,记体积为v1.取离心后的反应液试样m2约0.1~0.2g于碘量瓶中,加入10%的硫酸5mL,10mL碘化钾(100g/L),3滴钼酸铵,水封瓶塞后在暗处放置10min后,用蒸馏水稀释到100mL左右,用Na2S2O3标液(摩尔浓度记为c2=0.1mol/L)滴定至淡黄色,加入3mL10g/L的淀粉指示剂,继续滴定到溶液由深蓝色变为无色,记Na2S2O3体积为v2。
3 结果评价与应用
3.1 时间对过氧乙酸含量的影响
冰乙酸和过氧化氢反应制备过氧乙酸时,按70%过氧乙酸的质量40g和冰乙酸的质量50g 滴加1mL的浓H2SO4搅拌1h结束后,分别取静置4,8,12,16h的过氧乙酸样品测定过氧乙酸的含量。
如图2所示来确定适宜的反应时间。
由图2可知,由于冰乙酸和过氧化氢的反应是可逆反应,在确定反应物的物料比保持不变的情况下,随着反应时间的增加,过氧乙酸的含量的增加而增加。
当避光静置时间12h后过氧乙酸的含量保持在40.8%。
3.2 催化剂用量对PAA收率和水含量的影响
催化剂按前述方法进行制备,考察其用量对反应的影响,结果见图3.由图3可知,不加催化剂时PAA收率很低且溶液中水含量较高,当催化剂用量为1.5g时,PAA收率最高为
27.56%且平衡含水量较低;当催化剂用量的进一步增加时,过氧乙酸的收率并没有明显增加,甚至有减小的趋势,这是因为金属离子对PAA的分解速度有影响[18].W/Sn/Mg复合金属氧化物催化剂,其中的Mg2+对PAA起稳定作用,而金属离子W3+,与同族元素Cr3+一样对过氧乙酸分解起促进作用,当催化剂用量较少时,Mg2+的稳定作用占主要地位,随催化剂用量增加,W3+的分解作用占主要地位,因此PAA收率反而有所下降;此外,随催化剂用量的增加,水含量减少不明显,因此选择催化剂用量为1.5g.
3.3 催化剂的活性机理研究
将用过一次的催化剂进行活性评价,PAA收率降低至19.62%.为探究失活机理,对新鲜、失活催化剂的孔结构参数进行对比。
此外,对两者活性组分的含量进行X荧光光谱(XRF)分析,结果见表1。
由表1可知,失活催化剂与新鲜催化剂的活性组分WO3的含量差别较大,失活催化剂中的WO3流失严重,主要原因可能是在H2O2溶液中,由于[O2]2-强的电负性,WO3发生配位作用生成过氧化钨酸(H2[W2O3(O2)4(H2O)2]),过氧化钨酸在H2O2存在时,溶于有机溶剂乙酸和乙酸丁酯中,在抽真空的条件下不断被有机溶剂带出,这样使得WO3的含量不断减少。
4 结论
1)以W/Sn/Mg复合氧化物作催化剂,乙酸和双氧水为原料合成过氧乙酸,最佳的反应条件为:催化剂用量1.5g,n(HP):n(AA)=0.5:1,带水剂乙酸丁酯100g,反应时间10h,在该优化条件下,过氧乙酸的收率可达33.83%,含水量可降低至3%左右。
2)制备过氧乙酸的适宜条件为:70%的过氧化氢与冰乙酸质量比为4:5时,滴加总质量为3%的浓硫酸,密封搅拌1h后,避光静置12h后,过氧乙酸的含量最大为40.8%。
3)减少催化剂孔结构的坍塌及减少活性组分的流失是提高W/Sn/Mg复合氧化物催化剂重复使用性能的关键。
参考文献
[1] 闫峰,吕石,尹科科.高浓度过氧乙酸安全配制工艺的研究[J].煤炭与化工,2015,38(03):82-84.
[2] 冯永辉.过氧乙酸的工业合成与应用探讨[J].化工管理,2014,(06):177.。