过氧乙酸：结构，性能，生产，用途 - 化学 - 2025

的过乙酸是液体有机化合物，其化学式为C ₂ H ^ ₄ ö ₃。它是乙酸的过氧化物，因此也称为过氧乙酸。它的分子与乙酸CH ₃ COOH 相似，但是在羧基中带有额外的氧。

它属于有机过氧化物类别，属于人为分子。自1902年以来，就已经知道其水溶液的杀菌和灭菌性能。在某些情况下，该作用的浓度低至0.001％。

过氧乙酸。作者：MarilúStea。

该特性使其在诊所和医院中广泛用于对医疗设备进行消毒，其另外的优点是其分解产物对人体无毒。

PAA溶液具有很强的氧化性，该特性已用于漂白纸浆或洗衣店。它也用于进行需要这种性质的化学反应，例如环氧化和羟基化。

它的氧化和消毒作用可用于处理食品和饮料的清洁设备。此外，它对某些金属具有腐蚀性，在储存时必须远离有机或易氧化的化合物。

请注意，其浓缩液可能具有爆炸性，这就是为什么最好将其稀释后制备并保存在阴凉处的原因。它的腐蚀力也适用于人体皮肤，粘膜和组织，因此必须小心并使用防护设备进行处理。

结构体

过氧乙酸的分子与乙酸非常相似，但在–COOH基团的结构中带有额外的氧，因为它具有3个氧原子而不是2个氧原子。

过氧乙酸的结构。作者：Su-no-G。资料来源：自制。资料来源：Wikipedia Commons。

命名法

-过氧乙酸

-过氧乙酸

-乙过氧酸

-PAA（过氧乙酸）。

物产

物理状态

澄清无色液体，带有刺鼻的醋味。

分子量

76.05克/摩尔

沸点

110ºC（爆炸）

闪点

40.5ºC（开杯法）

自燃温度

200ºC（即自燃温度）

密度

1226克/厘米³在15ºC

黏度

在25.6°C时为3,280 cP

折光率

在20ºC时为1.3974

溶解度

可与任何比例的水混溶。它可溶于极性有机溶剂，例如乙醇。微溶于芳族溶剂。极易溶于乙醚和硫酸。

pH值

小于2

离解常数

25°C时pK _a = 8.20（比pK _a = 4.8的乙酸弱）

化学性质

作为一种酸，PAA比它所来自的酸弱得多。

它具有很高的氧化剂潜力。它反应性强，难以储存，因而限制了其用途。

其降解产物是乙酸CH ₃ COOH，氧O ₂，过氧化氢ħ ₂ ö ₂和水H ₂ O.ħ ₂ ö ₂依次降解为水和氧气。所有这些化合物都是环境安全的。

它是烯烃键（C = C双键）的环氧和羟基化剂。这意味着它积极参与有机分子双键中环氧化物的形成，并在其中加入-OH基团。

PAA对某些金属具有腐蚀性，例如光滑钢，镀锌铁，铜，黄铜和青铜。其他金属也具有抵抗力，例如不锈钢，纯铝和镀锡铁。

侵蚀合成橡胶和天然橡胶，并从某些乙烯基聚合物中提取增塑剂。

它具有刺鼻的刺激性气味，让人联想到乙酸（乙酸是醋的主要成分）。

取得

在矿物酸（例如硫酸H ₂ SO ₄）的存在下，通过使冰醋酸（无水，即无水）与过氧化氢H ₂ O ₂反应，部分乙酸被氧化，得到水溶液。过乙酸，乙酸和H ₂ O ₂的混合物。

获得过乙酸的水溶液。作者：MarilúStea

H ₂ SO ₄充当反应的催化剂或促进剂。使用稳定剂，例如吡啶-2，6-二羧酸。

如果将这些溶液蒸馏，则可以获得更高浓度的过乙酸。

也可以通过将乙醛CH ₃ CHO与臭氧O ₃氧化，或通过乙酸酐（CH ₃ CO）₂ O与H ₂ O _{2反应获得}。

在需要的地方正确处理的另一种方法是将四乙酰基乙二胺（TAED）添加到H ₂ O ₂的碱性溶液中。

应用领域

在医学上用作设备的消毒剂

PAA用作诊所，医院，医疗和牙科诊所医疗设备的消毒剂。

无菌牙科设备。作者：丹尼尔·弗兰克（Daniel Frank）。资料来源：Pexels。

一些消息来源报告说，其对微生物的作用可按以下一般方式分类：细菌>病毒>细菌孢子>原生动物的囊肿。这意味着它对细菌更有效，而对原生动物囊肿则不太有效。

在内窥镜设备中对PAA和其他高级消毒剂对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的杀菌作用的研究中，PAA被证明是杀菌速度最快的。

金黄色葡萄球菌可引起软组织感染，皮肤感染，肺炎和心脏组织感染。铜绿假单胞菌可引起肺炎。

细菌形成生物膜，通过一层厚厚的细胞外蛋白质，多糖和核酸来保护它们免受外部刺激或压力。

这些生物膜对常见的抗生素和消毒剂具有高度抵抗力。在诸如内窥镜的设备中，由于不适当或无效的清洁和消毒程序，它们往往在狭窄的通道中形成。

PAA可能通过氧化蛋白质，酶和其他代谢物的更敏感分子键来攻击这些生物膜。这导致细菌，孢子​​和囊肿的细胞壁破裂。

此外，当PAA渗入细胞时，它可以氧化必需的酶，从而损害分子的运输和重要的生化过程。

消毒时间已经确定了几年，但在某些研究中，观察到用PAA处理仅需5分钟即可引起细胞形状的变化，并在细胞的细胞壁上形成囊袋或凸起。 30分钟后，细菌和微生物的细胞结构崩溃。

尽管PAA在速度上脱颖而出，但研究人员建议重新评估清洁和消毒方案中规定的时间，以增加大多数高级杀菌剂的使用时间，以确保其总有效性。

PAA的不利方面之一是它对某些病原体不是很有效，例如贾第鞭毛虫和小隐孢子虫的囊肿（可能引起腹泻或其他肠道疾病的寄生虫）。

在废水处理中

研究PAA对市政或工业废水的消毒效果已有30多年的历史了。

剩余水处理厂。作者：Michal Jarmoluk。资料来源：

它的优点之一是即使在存在有机物的情况下，其杀菌活性也具有广谱性，而且它不会产生对环境有害的副产品。

除其他因素外，其作用的有效性似乎取决于废水中存在的有机物的数量，要消除的微生物的类型和数量，待处理水中的PAA浓度，pH值和处理时间。

在某些情况下，PAA在热带气候下对废水进行消毒的效果优于次氯酸钠，并且对许多其他病原体均有效抵抗霍乱病毒。

但是，缺点之一是由于消毒后残留乙酸，废水中会充满有机物，这增加了微生物新生长的风险。

另一方面，它是一种昂贵的产品，因此由于这个方面，它与次氯酸钠的竞争还不是很强。

在食品行业

因为它是强氧化剂，所以在低温下对微生物非常有效，这使其在食品和饮料加工中广泛用作杀菌剂和杀真菌剂。

这包括肉类和家禽加工厂，乳制品厂，酿酒厂，酿酒厂或酿酒厂以及软饮料制造厂。在所有这些地方都使用了PAA，因为它是现场（现场）清洁的理想选择。

在某些食品中发现的酶（例如过氧化物酶和过氧化氢酶）可使过氧化氢H ₂ O ₂失活，对过氧乙酸没有有害作用。蛋白质残留物也不会伤害它。

由于食品中的PAA分解为乙酸和过氧化氢，因此在不冲洗食品的应用中被认为是安全的。

它用作不锈钢和玻璃罐，管道和罐车的消毒剂和灭菌剂，用于运输和存储饮料。

不锈钢罐用于储存啤酒。作者：Roberta Keiko Kitahara Santana。资料来源：未飞溅。

其产生无毒产品的特性以及高稀释度不会产生任何味道或气味，为这些行业节省了时间和金钱。

在制浆造纸行业

过氧乙酸是纸浆工业漂白技术中重要的无氯剂。

一些作者认为过氧乙酸是H ₂ O ₂的活化衍生物，其氢原子之一已被酰基CH ₃ C（= O）- 取代。

作为其结果，过乙酸发生反应与有机底物不是H在更大程度₂ ö ₂，它可以在氧化反应更温和的条件下使用比用H ₂ ö ₂。

在中性或中度碱性条件下，过乙酸根离子CH ₃ C（= O）OO-是强亲核体（被缺电子原子吸引），它选择性地除去纸浆中存在的发色团或有色化合物。

这使这些行业拥有非常有效的漂白剂，并且其残留物不会污染其废水。

在生产其他化合物时

过氧乙酸用作制备环氧化合物的氧化剂，用作制备聚酯树脂以及获得己内酰胺和甘油的催化剂。

在回收聚合物中进行回收

一些研究人员设法通过使用PAA溶液处理某些聚合物废物来回收有用的材料。

该过程是通过用冰醋酸和过氧化氢溶液氧化航空活动产生的某些碳纤维增强聚合物废料来进行的。

这样，就可以在原位生成过氧乙酸，这会使环氧树脂分解97％，使碳纤维完整无损。

然后，通过蒸馏，回收了超过90％的乙酸，导致聚合物进一步分解，生成了可回收的脂肪族和酚类化合物。

获得的碳纤维是干净的，并且可以保持其长度和拉伸强度与原始纤维相当。

碳纤维。Cjp24。资料来源：Wikipedia Commons。

该过程在温和的条件下进行，没有气体排放，这使其对环境无害。

在洗衣店

由于其有色化合物的氧化能力，过乙酸可用于衣物漂白。在这些情况下，在碱性介质中使用四乙酰基乙二胺与H ₂ O ₂的混合物现场获得。

它的应用范围非常广泛，因为它可以在pH值为3.0至7.5且温度为0至40℃的硬水中或钙和镁盐含量较高的水中使用。

风险性

过氧乙酸或PAA具有高度腐蚀性。它强烈刺激皮肤和眼睛。

如果摄入其溶液，会导致口腔，喉咙，食道和胃肠道的粘膜腐蚀，从而引起疼痛和吞咽困难。

如果吸入其蒸气，则会刺激呼吸道；如果吸入时间延长，则会导致肺水肿。

含有超过15％PAA的溶液开始表现出一定程度的不稳定性和爆炸性，应避免撞击或震动。它们可以爆炸分解。如果溶液中的PAA浓度超过56％，则可能会由于乙酸的剧烈蒸发而爆炸。

应避免加热。被认为是易燃液体。在110ºC爆炸时，其分解剧烈。应将其存放在阴凉处，最好是在冷藏条件下，或在通风良好的地方。

它具有强氧化性，因此与有机材料接触很危险。储存时，必须与其他化合物隔离，尤其是有机，可燃，易燃或可氧化的化合物。必须与酸，碱和重金属分开。

当加热分解时，它会散发出刺激性和刺激性的烟雾，刺激眼睛，鼻子和喉咙。

如果溢出，则不允许其流入下水道，否则会引起火灾或爆炸危险。

作为处理的预防措施，我们建议使用橡胶手套和防护服，面罩或护目镜（护目镜或安全眼镜），呼吸防护装置，并且在使用其溶液时请勿进食，饮水或吸烟。

参考文献

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