กรดฟอร์มิกและกรดอะซิติกเหมือนกันหรือไม่? โครงสร้าง สมบัติ และการใช้ประโยชน์ทางอุตสาหกรรม

คำตอบสั้น ๆ : กรดคาร์บอกซิลิกสองชนิดที่แตกต่างกัน

กรดฟอร์มิกและกรดอะซิติกไม่ใช่สารชนิดเดียวกัน ทั้งสองอยู่ในตระกูลกรดคาร์บอกซิลิกและมีการซื้อขายกันในฐานะสารเคมีโภคภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม แต่ต่างกันที่ขนาดโมเลกุล ความเป็นกรด พฤติกรรมการแช่แข็ง และการใช้งานของทั้งสองชนิด กรดฟอร์มิก (HCOOH, CAS 64-18-6) เป็นกรดคาร์บอกซิลิกที่ง่ายที่สุดและมีอะตอมของคาร์บอนเพียงอะตอมเดียว กรดอะซิติก (CH3COOH, CAS 64-19-7) มีคาร์บอน 2 อะตอมและเป็นกรดของน้ำส้มสายชู การแทนที่อย่างใดอย่างหนึ่งในกระบวนการจะเปลี่ยนปริมาณสัมพันธ์ของปฏิกิริยา การควบคุม pH อัตราการกัดกร่อน และคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การเปรียบเทียบทางกายภาพและเคมี

ตารางด้านล่างแสดงรายการค่าที่เผยแพร่ตามปกติในเอกสารข้อมูลทางเทคนิค พวกเขาอธิบายว่าทำไมกรดทั้งสองจึงถูกจัดเก็บและให้ปริมาณภายใต้ระบบการปกครองที่ต่างกัน

กรดฟอร์มิกเป็นกรดที่แรงกว่าของทั้งสอง เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนที่จับกับคาร์บอนคาร์บอกซิลจะทำให้ไอออนที่เกิดจากการแตกตัวคงตัว มวลโมลาร์ที่ต่ำกว่ายังหมายความว่ามวลของกรดฟอร์มิกที่กำหนดจะให้กรดที่เทียบเท่ากันมากกว่ากรดอะซิติกที่มีมวลเท่ากัน กรดอะซิติกจะแข็งตัวที่ 16.6 C ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงต้องรักษากรดอะซิติกน้ำแข็งให้สูงกว่าอุณหภูมินั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวภายในถัง ปั๊ม และท่อ

ในกรณีที่ใช้กรดฟอร์มิก

กรดฟอร์มิกถูกใช้เป็นสารกันบูดและเป็นกรดในหญ้าหมัก ซึ่งจะช่วยยับยั้งการหมักที่ไม่พึงประสงค์ และปรับปรุงความคงตัวของอาหารตลอดฤดูหนาว ในการแปรรูปหนัง ใช้ในการแยกและการดอง ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ในการย้อมสิ่งทอและในการสังเคราะห์ทางเคมีหลายชนิด และใช้ในการกระตุ้นบ่อน้ำมันและก๊าซ ในการแข็งตัวของยาง และในการเตรียมสูตรการทำความสะอาด เกรดอุตสาหกรรมได้รับการจัดหาตามมาตรฐานแห่งชาติสำหรับกรดฟอร์มิกทางอุตสาหกรรม ซึ่งกำหนดข้อกำหนดในการทดสอบ สี และสารตกค้างตามเกรด

ในกรณีที่ใช้กรดอะซิติก

กรดอะซิติกเป็นหนึ่งในสารตัวกลางอินทรีย์ที่มีปริมาณสูงสุด-ในอุตสาหกรรมเคมี ทางออกที่โดดเด่นของมันคือไวนิลอะซิเตตโมโนเมอร์ซึ่งผลิตโดยการทำปฏิกิริยากรดอะซิติกกับเอทิลีน จากนั้นไวนิลอะซิเตตจะป้อนกาว สี และการกระจายตัวของโพลีเมอร์ กรดอะซิติกยังเป็นวัตถุดิบสำหรับกรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ เซลลูโลสอะซิเตต และอะซิติกแอนไฮไดรด์ ในฐานะที่เป็นตัวทำละลาย จะปรากฏอยู่ในหมึก การเคลือบ และขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ และใช้เกรดอาหารที่เจือจางเป็นน้ำส้มสายชู กรดอะซิติกทางอุตสาหกรรมมีการซื้อขายเทียบกับมาตรฐานแห่งชาติสำหรับกรดอะซิติกน้ำแข็ง ซึ่งให้คะแนนผลิตภัณฑ์โดยการทดสอบและตามขีดจำกัดของเปอร์แมงกาเนตและน้ำ

ข้อมูลจำเพาะด้านการจัดการ บรรจุภัณฑ์ และการจัดซื้อ

กรดทั้งสองมีฤทธิ์กัดกร่อนต่อผิวหนังและดวงตา และต้องจัดการด้วยถุงมือ แว่นตากันสารเคมี- และในกรณีที่เกิดหมอก ให้ใช้อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ กรดฟอร์มิกถูกจำหน่ายในถังขนาด 30 กก. และ 250 กก. ในคอนเทนเนอร์ขนาดเทกองระดับกลางขนาดประมาณ 1,000 ลิตร และในเรือบรรทุกน้ำมันบนถนนสำหรับบรรทุกเต็ม กรดอะซิติกมีรูปแบบบรรจุภัณฑ์เดียวกัน แต่เนื่องจากมีจุดเยือกแข็ง จึงจำเป็นต้องจัดเก็บด้วยฉนวนหรือเก็บความร้อน-ในสภาพอากาศเย็น เอกสารการจัดซื้อโดยปกติจะระบุขั้นต่ำในการทดสอบ ขีดจำกัดปริมาณน้ำและธาตุเหล็ก ดัชนีสี และข้อกำหนดสำหรับใบรับรองการวิเคราะห์เป็นชุด ผู้ซื้อควรยืนยันว่าเกรดนั้นเป็นเกรดอุตสาหกรรม อาหารสัตว์ หรืออาหารก่อนจัดส่ง เนื่องจากข้อกำหนดด้านเอกสารที่แตกต่างกันระหว่างเกรดเหล่านั้น

คำถามที่พบบ่อย

Q:กรดฟอร์มิกและกรดอะซิติกใช้แทนกันได้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหรือไม่
ตอบ: ไม่ กรดฟอร์มิกเป็นกรดที่แรงกว่าและมีมวลโมลาร์ต่ำกว่า ดังนั้นปริมาณสัมพันธ์ของปฏิกิริยา การควบคุม pH และอัตราการกัดกร่อนจะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อสิ่งหนึ่งมาแทนที่อีกสิ่งหนึ่ง

Q:กรดใดในสองตัวนี้แรงกว่า?
ตอบ: กรดฟอร์มิกซึ่งมี pKa อยู่ที่ 3.75 ในน้ำ จะแรงกว่ากรดอะซิติกซึ่งมี pKa อยู่ที่ 4.76 ค่า pKa ที่ต่ำกว่าสะท้อนถึงการแยกตัวที่มากขึ้น

Q:เหตุใดกรดอะซิติกจึงแข็งตัวในการเก็บรักษาในฤดูหนาว
ตอบ: จุดหลอมเหลวของกรดอะซิติกคือ 16.6 C ดังนั้นที่อุณหภูมิต่ำกว่านั้นจึงแข็งตัว กรดฟอร์มิกจะละลายที่ 8.4 C และโดยปกติจะคงสภาพเป็นของเหลวไว้ในห้องเก็บของในร่ม

Q:กรดทั้งสองชนิดนี้ใช้บรรจุภัณฑ์อะไรเป็นมาตรฐาน?
ตอบ: ทั้งสองบรรจุในถังขนาด 30 กก. และ 250 กก. และในคอนเทนเนอร์ขนาดปานกลางขนาด 1,000 ลิตร โดยมีเรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่สำหรับผู้ซื้อที่มีปริมาณมาก

Q:ควรเปรียบเทียบใบเสนอราคาจากซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกันอย่างไร
ตอบ: เปรียบเทียบการทดสอบ ปริมาณน้ำ ดัชนีสี ขีดจำกัดของเหล็กและสารตกค้าง ประเภทบรรจุภัณฑ์ และดูว่ามีการออกใบรับรองการวิเคราะห์เป็นชุดให้กับมาตรฐานอุตสาหกรรม อาหารสัตว์ หรือเกรดอาหารที่ร้องขอหรือไม่

Q:กรดฟอร์มิกสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับหญ้าหมักได้หรือไม่
ก. ใช่. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารกันบูดสำหรับหญ้าหมักเพื่อควบคุมการหมัก และโดยปกติจะใช้เป็นสารละลายเจือจางแทนที่จะเป็นกรดเข้มข้น