Уксусная кислота

Уксусная кислота представляет одну из наиболее распространенных органических кислот, находящую большое применение, как в промышленности, так  и в повседневной жизни. В особенности в больших количествах она расходуется при крашении и ситцепечатании, для производства свинцовых белил, а также в медицине. Обыкновенный столовый уксус представляет слабый раствор уксусной кислоты и теперь часто приготовляется растворением одной части уксусной эссенции, или концентрированной уксусной кислоты, в 10 частях воды.

Уксусная  кислота готовится из так называемого древесного порошка или сырой уксусно-известковой соли, представляющей один из главных продуктов сухой перегонки дерева (см. ХVIІІ, 247/48, прил., 2), или, более чистая, из уксусно-натровой соли, или, наконец, сбраживанием винного спирта при помощи уксусных бактерий. Последний прием применяется главным образом для производства столового уксуса. Ввиду высокой стоимости винного спирта древесная уксусная кислота получает все большее и большее распространение. Для получения древесного порошка сырая подсмольная вода, получающаяся при перегонке подсушенной древесины лиственных пород дерева (береза, липа, дуб, граб и т. п.) в количестве 30—35%, удельного веса 1,02—1,05, и содержащая до 10% уксусной кислоты, 1% метилового спирта и 0,1% ацетона, подвергается сперва перегонке, причем сперва отгоняются древесный спирт и ацетон, а затем уже уксусная кислота. Отогнанная уксусная кислота нейтрализуется или известью, или содой. Нейтрализованная жидкость фильтруется и затем выпаривается или насухо (известковая соль) или только до определенной плотности по Боме для кристаллизации (натровая соль). Известковая соль подвергается подсушиванию и прокаливанию при низкой температуре для удаления смолистых веществ, а натровая очищается повторной кристаллизацией и плавлением. Из этих солей уксусная кислота готовится перегонкой с крепкими кислотами: серной и соляной. Из известковой соли уксусная кислота готовится чаще перегонкой с концентрированной соляной кислотой в медных котлах, причем необходимо заботиться о том, чтобы в котле всегда был небольшой избыток известковой соли. При действии соляной кислоты образуется легко растворимый хлористый кальций, и с парами воды отгоняется уксусная кислота, обычно с содержанием до 45—50%. Применяемый часто в России способ перегонки порошка с разбавленной серной кислотой представляет более хлопотливую операцию, требует значительно больше времени для перегонки (т. к. при этом образуется нерастворимый в воде гипс), дает кислоту значительно более слабую и менее чистую. Если для перегонки брать разбавленную соляную кислоту, то, конечно, и при перегонке с соляной кислотой получается кислота более слабая (не более 30%), но зато сравнительно более чистая, которая может идти непосредственно для очень многих технических целей. Для получения пищевой кислоты, так называемой уксусной эссенции, в настоящее время чаще из подсмольной воды готовят натровую соль, которая легче поддается очистке, и из которой уксусная кислота может быть выделена более дешевой серной кислотой, т. к. серно-натровая соль, в отличие от гипса, хорошо растворима в воде. Если натровая соль очищена плавлением, то она представляет уже безводную соль, и при перегонке с концентрированной серной кислотой в перегоне получается очень концентрированная кислота. На химических заводах, перерабатывающих в уксусную кислоту покупной древесный порошок, иногда превращают последний в натровую соль нагреванием раствора его с необходимым (на основании анализа) и достаточным количеством сульфата или глауберовой соли. При этом образуется уксусно-натровая соль и нерастворимый гипс. Раствор уксусно-натровой соли отцеживается, выпаривается до получения кристаллов, и кристаллическая соль очищается как обычно. Разложением с серной кислотой очищенной соли получается уксусная кислота и сульфат, который вновь может идти в дело для обменного разложения с порошком. Обыкновенная продажная техническая уксусная кислота имеет удельный вес 1,040 и содержит около 30% кислоты. Для получения ледяной, кристаллической уксусной кислоты удельного веса 1,0553 (при +15°С), застывающей при охлаждении в кристаллическую массу, перегоняют очищенную безводную прокаленную уксусно-натровую соль с безводной серной кислотой; иногда она однако получается также дробной перегонкой обыкновенной слабой кислоты в ректификационной колонне (из глины) Рормана. Концентрированная кислота применяется при производстве некоторых искусственных пигментов и уксусно-этилового эфира, который применяется как растворитель при фабрикации некоторых взрывчатых веществ из нитроцеллюлозы, 50%-ый раствор чистой концентрированной кислоты поступает в продажу под названием уксусной эссенции; разбавлением этой эссенции 10 частями воды получается обыкновенный столовый уксус, который прежде в очень больших количествах да и теперь еще готовится кислым брожением винного спирта при помощи уксусной закваски, состоящей из микроорганизмов Mycoderma aceti (см. VI, 577). Сырыми материалами при производстве этого столового уксуса являются 10%-ый раствор винного спирта, вино, пиво, а иногда и перебродивший свекольный сок. Это кислое брожение спиртсодержащих жидкостей идет само по себе довольно медленно и только в слабых, содержащих не выше 12% винного спирта, растворах. В настоящее время этому процессу способствуют, вводя в «уксусники», чаны, в которых происходит этот ферментационный процесс, избыток воздуха, что является вполне ванным, так как реакция окисления спирта в уксус есть окислительная реакция и может быть выражена формулой: C₂H₆O + O₂ = C₂H₄O₂ + H₂O. Для этой цели или продувают воздух через перерабатываемую жидкость, или заставляют ее перетекать через ряды дырчатых полок, наполненных опилками, или, наконец, просто механически непрерывно перекачивают и разбрызгивают ее. Существенное значение при этом ферментационном способе получения уксуса имеет прибавка некоторых питательных солей, фосфорнокислых калия и натрия, а также в особенности железного купороса, в количестве не более 0,1%. Во всяком случае, этот процесс идет сравнительно очень медленно, не менее 8—10 дней, и это представляет крупный недостаток этого приема работы. Не безынтересно, что в последнее время, в виду очевидного преимущества для транспорта на большие расстояния концентрированной уксусной кислоты, некоторые уксусные заводы, работающие уксус из спирта, стали выпускать в продажу концентрированную уксусную эссенцию из обыкновенного уксуса. Для этой цели в котел загружается уксус, к нему прибавляется равное по весу количество кислой серно-натровой соли, и жидкость нагревается до 125°С, температуры, близкой к температуре кипения уксусной кислоты, которая при этом и отгоняется. По отгонке добавляют в котел новое количество уксуса и повторяют эту операцию с добавкой уксуса несколько раз. Так как кислый сульфат жадно удерживает воду, то при этом получается уксусная кислота уже более крепкая, чем взятый уксус. Чтобы сделать ее концентрированной, к перегнанной кислоте прибавляют на одну часть кислоты 2—3 части кислого сульфата и еще раз перегоняют с дефлегматором. Таким путем, в особенности повторной перегонкой с кислым сульфатом, можно получить эссенцию с содержанием до 60% уксусной кислоты. При этом присущий столовому уксусу, приготовленному ферментацией, приятный запах сохраняется и в эссенции, так как он обусловливается присутствием в этом уксусе легко летучих эфиров. Количественное содержание уксусной кислоты в эссенции и уксусе определяется только титрованием; определение удельного веса не может дать точных указаний, так как с концентрацией удельный вес растворов уксусной кислоты изменяется анормально. Уксуснокислые соли алюминия, хлора и железа в больших количествах употребляются в красильном и ситцепечатном деле как протравы; медные соли употребляются как краски, а свинцовая идет на производство свинцовых белил.

А. Лидов.