C? H5OH+O? →CH? COOH+H? O
구체적인 방법은 아세트산균을 희석된 알코올 용액에 접종해 일정한 온도를 유지하고 통풍처에 두어 몇 달 안에 발효시켜 식초를 만드는 것이다. 공업에서 식초를 생산하는 방법은 충분한 산소를 제공함으로써 반응 과정을 가속화한다. 이 방법은 상업생산에서 이미 채택되었으며,' 신속법' 또는' 독일법' 이라고도 불리는데, 이는 1823 이 독일에서 처음으로 성공적으로 적용되었기 때문에 붙여진 이름이다. 이런 방법에서는 발효가 톱밥이나 숯으로 가득 찬 탑에서 진행된다. 알코올이 함유된 원료가 탑 꼭대기에서 떨어지고, 신선한 공기가 바닥에서 자연적으로 들어가거나 강제 대류한다. 향상된 공기량은 이 과정을 몇 주 안에 완성할 수 있게 하여 식초를 만드는 시간을 크게 단축시켰다.
Otto Hromatka 와 Heinrich Ebner 는 1949 년 처음으로 액체 세균 배양기로 식초를 준비하는 것을 제안했다. 이 방법에서는 알코올이 연속적으로 휘저어 아세트산으로 발효되고 공기가 거품의 형태로 용액에 충전된다. 이런 방법으로 2 ~ 3 일 이내에 15% 아세트산이 함유된 식초를 준비할 수 있다. 방추형 포자균을 포함한 일부 거산균들은 에탄올을 중간체로 사용하지 않고 설탕을 아세트산으로 직접 변환할 수 있다. 총 반응 방정식은 다음과 같습니다.
C6H 12O6==3 CH3COOH
그에 더해, 많은 세균들은 단 하나의 탄소만 함유된 화합물로부터 메탄올이나 일산화탄소, 이산화탄소와 수소의 혼합물과 같은 아세트산을 생산할 수 있습니다.
이산화탄소+4 H2→ 아세트산+2 H2O
2 CO+2 H2 →CH3COOH
방추균은 설탕과 반응할 수 있기 때문에 비용을 낮출 수 있다. 이는 이 세균들이 식초균보다 아세트산을 더 효과적으로 생산할 가능성이 있다는 것을 의미한다. 그러나 Clostridium difficile 의 내산성은 Acetobacter 만큼 좋지 않습니다. 내산성이 가장 큰 소균속 세균은 10% 미만의 아세트산만 생산할 수 있고, 일부 초산균은 20% 의 아세트산을 생산할 수 있다. 초산균으로 식초를 만드는 것은 방추균으로 식초를 만든 후 경제를 농축하는 것보다 낫다. 그 결과, 방추균은 이미 1940 에서 발견되었지만, 그 산업 응용 범위는 비교적 좁다.
상술한 생물법을 제외하고 공업초산은 대부분 다음과 같은 방법으로 합성한다. 초산은 대부분 메틸렌화법으로 합성된다. 이 반응에서 메탄올과 일산화탄소 반응은 아세트산을 생성하는데, 방정식은 다음과 같다.
CH3OH+CO →CH3COOH
이 과정은 3 단계로 완료되는데, 중간체는 메틸요오드로, 폴리금속팀의 촉매제 (2 단계) 가 필요하다.
⑴ CH? 오+안녕 →CH? I+H? O
⑵ 치? I+CO →CH? 중앙신문서
⑶ CH? COI+H? O →CH? COOH+HI
아세틸렌은 또한 반응 조건을 제어함으로써 같은 반응으로 생산될 수 있다. 일산화탄소와 메탄올은 일반적으로 사용되는 화학 원료이기 때문에 메틸 카르 보 닐화는 항상 인기가 있습니다. 일찍이 1925 에서 영국 Celanese 는 메틸렌화초산을 만드는 최초의 파일럿 장치를 개발했다. 그러나 고압 (200atm 이상) 과 부식에 내성이 없는 컨테이너가 부족해 이 방법의 적용이 제한되었다. 1963 년 독일 바스프 화학회사는 코발트를 촉매제로 한 최초의 공업용 아세트산 생산 공정을 개발했다. 1968 에서 로듐 촉매제는 반응의 난이도를 크게 감소시켰다. 카르 보닐 로듐 화합물과 요오드화물로 구성된 촉매 시스템을 이용하여 메탄올과 일산화탄소는 물-아세트산 매체에서 65438 075 C 와 3 MPa 미만의 압력으로 반응하여 아세트산 제품을 얻을 수 있다. 촉매의 높은 활성성과 높은 선택성으로 인해 반응에는 부산물이 거의 없다. 메탄올의 저압 카르 보 닐화 아세트산은 원료가 싸고, 작동 조건이 온화하며, 아세트산 수율이 높고, 제품 품질이 우수하며, 공정이 간단하다는 장점이 있지만 반응 매체의 부식성이 심하여 특별한 부식 방지 재료가 필요합니다. 1970 미국 맹산도는 이 공예를 채택하는 장치를 건설했기 때문에 로듐이 메틸 카르 보닐화를 촉매하여 아세틸산을 만드는 것이 맹산도사의 주도법이 되고 있다. 1990 년대 말, BP 는 Cativa 촉매 공정을 상용화하는 데 성공했다. 이 공정은 루테늄 촉매제와 ([Ir(CO)? 나? ]), 몬산토 방법보다 더 녹색이고 효율적입니다. 맹산도 방법을 통해 상업생산을 하기 전에 대부분의 아세트산은 아세트알데히드의 산화를 통해 생산된다. 메틸 카르 보 닐화와 비교할 수는 없지만, 이 방법은 여전히 아세트산을 생산하는 두 번째 산업 방법이며 반응 방정식은 다음과 같습니다.
2CH? CHO+O? →2CH? 와우
아세트알데히드는 부탄이나 경석뇌유의 산화나 에틸렌의 수화로 생산할 수 있다. N-부탄을 원료로, 아세트산을 용제로, 공기를 산화제로, 코발트 아세테이트를 촉매로, 반응 온도170 C-180 C℃, 압력 5.5 MPa 입니다. 이와 함께 액화석유가스나 경유를 원료로 사용할 수도 있다. 이 방법은 원자재 원가가 낮고, 공정과정이 길고, 부식이 심하며, 초산 수율이 낮다는 장점이 있어 값싼 이부탄이나 액화석유가스 원료가 쉽게 구할 수 있는 지역에만 쓰인다.
2 C 요? H? +5 O? →4 CH? COOH+2 H? O
이 반응은 부탄 액체를 유지할 수 있는 최고 온도와 압력으로 진행될 수 있는데, 부산물에는 부탄, 에틸에스테르, 포름산, 프로피온산이 포함된다. 일부 부산물도 경제적 가치가 있기 때문에 반응 조건을 조정하여 더 많은 부산물을 만들 수 있지만 아세트산과 부산물의 분리는 반응 비용을 증가시킨다.
비슷한 조건 하에서, 상기 촉매제를 사용하여 아세탈은 공기 중의 산소산화에 의해 아세트산을 생성할 수 있다.
2 CH 요? CHO+O? →2 CH? 와우
수산화 구리 현탁액에 의해 산화될 수도 있습니다.
2Cu (오)? +CH? CHO→CH? COOH+Cu? O ↓+2 시간? O
신형 촉매제를 사용하면 아세트산의 수율이 95% 이상에 달할 수 있다. 주요 부산물은 에틸 아세테이트, 포름산, 포름알데히드이다. 부산물의 끓는점은 아세트산의 끓는점보다 낮기 때문에 증류를 통해 쉽게 제거할 수 있다. 세라니스도 세계에서 가장 큰 아세트산 생산업자 중 한 명이다. 1978 기간 동안 허스트 세라니스 (현재 세라니스) 는 미국 텍사스 주 클레어 호의 맹산도초산 공장에서 산업화되어 생산에 들어갔다. 1980, 세라니스는 AOPlus 공예 특허를 출원하여 맹산도 공예를 크게 개선했다.
AOPlus 공예에 고농도의 무기요오드 (주로 요오드화 리튬) 를 첨가하여 플루토늄 촉매의 안정성을 높였다. 요오드화 리튬과 요오드 메탄을 첨가한 후 반응기의 물 농도는 4 ~ 5% 로 떨어졌지만, 카르 보닐화 반응률은 여전히 높은 수준으로 유지되어 장치 분리 비용을 크게 낮췄다. 촉매제 구성의 변화로 반응기가 저수준 농도 (4% ~ 5%) 에서 작동하여 카르 보닐화 반응의 수율과 분리 정화 능력을 높였다. 아세트산은 대종 화공 제품이자 가장 중요한 유기산 중의 하나이다. 주로 아세테이트, 식초, 아세테이트, 아세테이트를 생산하는 데 쓰인다. 폴리 비닐 아세테이트는 박막과 접착제를 준비하는 데 사용할 수 있으며 합성섬유 비닐론의 원료이기도 하다. 아세테이트 섬유소는 레이온과 박막을 만드는 데 사용할 수 있다. 아세트산염은 우수한 용제로 공업에 광범위하게 응용된다. 아세틸산은 아세틸산 디 에틸 에스테르, 아세틸산 에틸 에스테르, 할로겐산 등을 합성하는 데도 사용할 수 있다. 아스피린이나 아세테이트와 같은 약을 만드는 데도 사용할 수 있습니다. 농약, 의약, 염료, 사진약 제조, 직물 날염, 고무공업에 널리 쓰인다.
식품공업에서 아세트산은 산화제, 조미료, 향료로 쓰인다. 식초를 만들 때 물로 아세트산을 4 ~ 5% 의 농도로 희석하고 각종 조미료를 넣어 식식초를 만든다. 시큼한 맛제로 토마토, 아스파라거스, 유아식품, 정어리, 오징어 등 통조림 식품, 청량 음료, 차가운 음료, 사탕, 베이커리, 푸딩, 껌, 조미료 등을 만드는 데 사용할 수 있습니다.
아세트산은 방부제 역할을 한다. 1.5% 항균 효과가 뚜렷하다. 3% 범위 내에서 곰팡이로 인한 과육의 색이 녹색으로 변하는 것을 피할 수 있다.