Як отримати оцтову кислоту з метану
Відео: Прикольні хімічні реакції. Оцтова кислота і харчова сода не дружать :)
Оцтова кислота - речовина з хімічною формулою СН3СООН. Вона відноситься до класу карбонових кислот, широко поширена в природі. Будучи продуктом бродіння, відома людині з давніх-давен. Являє собою безбарвну рідину з характерним і дуже різким запахом. Відмінно змішується з водою. Як отримують оцтову кислоту?
1
Способів її отримання дуже багато. Їх застосування залежить, перш за все, від економічної ефективності. З цієї причини зараз вже не використовуються широко поширені перш способи, такі, як окислення оцтового альдегіду або нормального бутану. Їх давно витіснив спосіб карбонилирования метилового спирту окисом вуглецю (чадним газом), що протікає за наступною схемою:
СН3ОН + СО = СН3СООНОн вельми поширений до сих пір.
СН3ОН + СО = СН3СООНОн вельми поширений до сих пір.
2
Оцтову кислоту можна отримувати і з метану. Нижче наведені способи поетапно. CH4 + Cl2 = CH3Сl + HCl (Утворюються хлорметан і хлороводень).
2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl ( "реакція Вюрца", З утворенням етану і хлористого натрію).
C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl (Утворюються хлоретан і хлороводень).
C2H5Cl + Cl2 = C2H4Cl2 + HCl (Утворюються дихлоретан і хлороводень).
C2H4Cl2 + Cl2 = C2H3Cl3 + HCl (Утворюються трихлоретан і хлороводень).
C2H3Cl3 + 3NaOH = CH3COOH + H2O + 3NaCl (Утворюється оцтова кислота).
2CH4 = C2H4 + 2H2 (утворюються етилен і водень).
C2H4 + H2O = C2H5OH (гідратацією етилену отримуємо етиловий спирт).
2CH3Cl + 2Na = C2H6 + 2NaCl ( "реакція Вюрца", З утворенням етану і хлористого натрію).
C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl (Утворюються хлоретан і хлороводень).
C2H5Cl + Cl2 = C2H4Cl2 + HCl (Утворюються дихлоретан і хлороводень).
C2H4Cl2 + Cl2 = C2H3Cl3 + HCl (Утворюються трихлоретан і хлороводень).
C2H3Cl3 + 3NaOH = CH3COOH + H2O + 3NaCl (Утворюється оцтова кислота).
2CH4 = C2H4 + 2H2 (утворюються етилен і водень).
C2H4 + H2O = C2H5OH (гідратацією етилену отримуємо етиловий спирт).
3
Також існують і інші методи: C2H5OH + CuO = CH3COH + Cu + H2O (етиловий спирт, відновлюючи мідь з її оксиду, перетворюється в оцтовий альдегід).
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (окисленням оцтового альдегіду, отримуємо оцтову кислоту).
2CH4 = C2H2 + 3H2 (утворюються ацетилен і водень).
C2H2 + H2O = CH3COH (гідратацією ацетилену отримуємо оцтовий альдегід, т.зв. "реакція Кучерова").
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (Як в попередньому прикладі, окисленням оцтового альдегіду отримуємо оцтову кислоту).
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (окисленням оцтового альдегіду, отримуємо оцтову кислоту).
2CH4 = C2H2 + 3H2 (утворюються ацетилен і водень).
C2H2 + H2O = CH3COH (гідратацією ацетилену отримуємо оцтовий альдегід, т.зв. "реакція Кучерова").
2CH3COH + O2 = 2CH3COOH (Як в попередньому прикладі, окисленням оцтового альдегіду отримуємо оцтову кислоту).
Рада 2: Як отримати оцтову кислоту
Ще з глибокої давнини люди знали і використовували оцтову кислоту не тільки в їжі, але навіть і в медицині. Для її створення зовсім не треба було займатися наукою, щось вивчати, відкривати, проводити експерименти, досить було просто забути закрити кришкою пляшку якогось слабенького винця. Вино просто скисало під дією оцтового грибка, що знаходиться в повітрі, і перетворювалося в оцет.
Вам знадобиться
- Дистиллятор, індикаторний папір (лакмусовий), деревина, вапно, концентрована сірчана кислота.
Інструкція
1
У промисловості оцтова кислота виходить окисленням ацетальдегіду, але її можна отримати і перегонкою деревини. Потрібно взяти деревні тріски (краще буде якщо деревина містить мінімальну кількість смоли) і помістити їх в дистилятор (точніше перегінний куб), а після почати нагрів. На початку процесу буде виділятися дим, а пізніше в приймальнику дистилятора почне накопичуватися рідина, приймач не повинен бути герметичним, щоб не наростало тиск, тому що не всі гази конденсуються. Перегонка ведеться до того моменту, поки не обвуглиться деревина.
2
Після завершення перегонки даємо рідини відстоятися, після рідина розшаровується на дві фази: смола і прозорий розчин. Відфільтровує розчин і знову перегонимо. Приблизно при 80 градусах Цельсія відганяється трохи рідини, це в основному метанол (дуже отруйний) і трохи ацетону. Коли відганяючи весь метанол, температуру підвищуємо і відганяє розчин оцтової кислоти з водою, а в залишку залишаються смоли. Далі до розчину кислоти потроху додаємо вапна, до тих пір, поки не зникне кислотність середовища (поки розчин не перестане фарбувати лакмусовий папір у червоний колір). Кислота взаємодіє з вапном і виходить ацетат кальцію. Далі, цей ацетат змішуємо з концентрованої сірчаної кислотою, відбувається обмінна реакція з утворенням міцної оцтової кислоти, тим же способом відганяє за допомогою дистиляції оцтову кислоту, а в залишку залишається сірчанокисла кальцієва сіль.
3
Але в приготуванні їжі найкраще використовувати оцет натуральний, на цей випадок існує чудовий рецепт яблучного оцту. Потрібно подрібнити яблука і залити їх теплою водою (кип`яченою), розрахунок ведеться так, приблизно 0,5 літра води на 400 грам яблук. На кожен літр води потрібно 100 грам цукру і 10 грам хлібних дріжджів. Все це справа тримаємо у відкритій ємності, в темному місці. Разів зо три в день необхідно помішувати розчин, але це тільки перші 10 - 12 діб. Потім, цю масу потрібно віджати, а соку процідивши злити в банку або каструлю. Потім на кожен літр соку додати ще 100 грам цукру. Каструлю закривають і зберігають в теплі. Для того, щоб вийшов якісний оцет його потрібно витримувати від 40 до 60 діб.
Зверніть увагу
Оцтову кислоту, отриману кустарним способом, методом перегонки деревини не поспішайте використовувати для приготування їжі, пам`ятайте, в ній до перегонки присутній метанол (дуже сильна отрута). В процесі, виділяються гази, в основному "вуглекислий газ" і "метан", Тому переганяти деревину на відкритому повітрі або в добре провітрюваному приміщенні.
Корисна порада
При приготуванні яблучного оцту, на початку процесу краще використовувати емальований посуд.
Корисна порада
Ця речовина має всі властивості карбонових кислот. Використовується в кулінарії (як домашньої, так і промислової) в якості консерванту і смакової добавки. Також її застосовують у фармацевтичній промисловості як розчинник при обробці целюлози, при фарбуванні.
Статті за темою "Як отримати оцтову кислоту з метану"
Оцініть, будь ласка статтю
Ще статті розділу