اسید استیک گلاسیال چیست؟ خواص، کاربردها و خطرات اسید یخی

اسید استیک (CH3COOH)، که با نام اتانوئیک اسید نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب شیمیایی آلی است. این ماده به دلیل بوی تند و طعم ترش مشخصه‌اش، به عنوان طعم و عطر اصلی سرکه شناخته می‌شود. جالب است بدانید که سرکه به طور معمول حاوی 3 تا 9 درصد اسید استیک است.

اسید استیک به عنوان یک ماده شیمیایی پرکاربرد، نقش مهمی در صنایع غذایی و شیمیایی ایفا می‌کند و طعم و خواص منحصر به فرد سرکه را به آن می‌بخشد.

اسید استیک گلاسیال یا یخی چه تفاوتی دارد؟

اسید استیک بدون آب (anhydrous) یا اسید استیک گلاسیال به اسید استیکی گفته می‌شود که مقدار آب بسیار کمی دارد (کمتر از 1%). دلیل نام‌گذاری آن به "گلاسیال" یا "یخی" این است که در دمایی کمی پایین‌تر از دمای اتاق، در حدود 16.7 درجه سانتی‌گراد، به شکل کریستال‌های جامد اسید استیک درمی‌آید. حذف آب از اسید استیک، نقطه ذوب آن را تا 0.2 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد.

روش تهیه اسید استیک گلاسیال می‌تواند به این صورت باشد که محلول اسید استیک را روی یک "استالاکتیت" از اسید استیک جامد (که می‌توان آن را منجمد در نظر گرفت) بچکانیم. همان‌طور که یک یخچال طبیعی آب خالص را در خود دارد، حتی اگر در دریای شور شناور باشد، اسید استیک خالص نیز به اسید استیک گلاسیال می‌چسبد، در حالی که ناخالصی‌ها با مایع شسته می‌شوند.

احتیاط: با وجود اینکه اسید استیک به عنوان یک اسید ضعیف در نظر گرفته می‌شود و مصرف آن در سرکه بی‌خطر است، اسید استیک گلاسیال خورنده است و در صورت تماس با پوست می‌تواند آسیب برساند.

حقایق جالب درباره اسید استیک

اسید استیک یکی از اسیدهای کربوکسیلیک است و بعد از اسید فرمیک، ساده‌ترینِ آن‌ها به شمار می‌رود. این ماده بیشتر در تولید سرکه، سلولز استات و پلی وینیل استات کاربرد دارد. اسید استیک به عنوان افزودنی غذایی (E260) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و به منظور طعم‌دهی و تنظیم اسیدیته به مواد غذایی اضافه می‌شود. همچنین، یک معرف مهم در علم شیمی محسوب می‌شود.

در سطح جهانی، سالانه حدود 6.5 میلیون تن اسید استیک مصرف می‌شود که تقریباً 1.5 میلیون تن آن از طریق بازیافت تولید می‌گردد. بیشتر اسید استیک مورد استفاده از مواد اولیه پتروشیمی تهیه می‌شود.

نام‌گذاری: اسید استیک یا اتانوئیک اسید؟

نام IUPAC این ماده شیمیایی، اتانوئیک اسید است. این نام‌گذاری بر اساس روشی صورت می‌گیرد که در آن حرف "e" انتهایی نام آلکانِ طولانی‌ترین زنجیره کربنی اسید (اتان) حذف شده و پسوند "-oic acid" به آن اضافه می‌شود.

با وجود اینکه نام رسمی آن اتانوئیک اسید است، بیشتر افراد این ماده شیمیایی را با نام اسید استیک می‌شناسند. در واقع، مخفف رایج برای این معرف AcOH است که تا حدودی برای جلوگیری از اشتباه با EtOH، مخفف رایج اتانول، استفاده می‌شود. نام رایج "اسید استیک" از کلمه لاتین acetum به معنای سرکه گرفته شده است.

خاصیت اسیدی و کاربرد به عنوان حلال

اسید استیک به دلیل وجود اتم هیدروژن در گروه کربوکسیل (-COOH) و جدا شدن آن از طریق یونیزاسیون به صورت پروتون، خاصیت اسیدی دارد:

CH3CO2H → CH3CO2− + H+

این ویژگی، اسید استیک را به یک اسید تک پروتونه با مقدار pKa برابر با 4.76 در محلول آبی تبدیل می‌کند. غلظت محلول به طور چشمگیری بر تفکیک (dissociation) و تشکیل یون هیدروژن و باز مزدوج، استات (CH3COO−)، تأثیر می‌گذارد. در غلظتی مشابه سرکه (1.0 M)، pH در حدود 2.4 است و تنها حدود 0.4 درصد از مولکول‌های اسید استیک تفکیک می‌شوند. با این حال، در محلول‌های بسیار رقیق، بیش از 90 درصد اسید تفکیک می‌شود.

اسید استیک یک حلال اسیدی چند منظوره است. به عنوان یک حلال، اسید استیک یک حلال پروتیک آب‌دوست، مشابه آب یا اتانول است. اسید استیک هم ترکیبات قطبی و هم غیرقطبی را حل می‌کند و در حلال‌های قطبی (آب) و غیرقطبی (هگزان، کلروفرم) قابل اختلاط است. با این حال، اسید استیک به طور کامل با آلکان‌های بالاتر، مانند اکتان، قابل اختلاط نیست.

اهمیت اسید استیک در بیوشیمی

اسید استیک در pH فیزیولوژیک یونیزه شده و به استات تبدیل می‌شود. گروه استیل برای تمام اشکال حیات ضروری است. باکتری‌های اسید استیک (مانند استوباکتر و کلوستریدیوم استوبوتیلیکوم) اسید استیک تولید می‌کنند. میوه‌ها نیز در حین رسیدن، اسید استیک تولید می‌کنند. در انسان‌ها و سایر پستانداران، اسید استیک یکی از اجزای روان‌کننده واژن است و به عنوان یک عامل ضد باکتری عمل می‌کند. هنگامی که گروه استیل به کوآنزیم A متصل می‌شود، هولوانزیم در متابولیسم چربی‌ها و کربوهیدرات‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای اسید استیک در پزشکی

اسید استیک، حتی در غلظت 1 درصد، یک ضدعفونی‌کننده مؤثر است و برای از بین بردن انتروکوک‌ها، استرپتوکوک‌ها، استافیلوکوک‌ها و سودوموناس‌ها استفاده می‌شود. اسید استیک رقیق شده ممکن است برای کنترل عفونت‌های پوستی ناشی از باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، به ویژه سودوموناس، استفاده شود. تزریق اسید استیک به داخل تومورها از اوایل قرن نوزدهم به عنوان یک روش درمانی سرطان مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از اسید استیک رقیق شده یک درمان ایمن و مؤثر برای اوتیت خارجی (التهاب گوش خارجی) است. همچنین، اسید استیک به عنوان یک تست غربالگری سریع برای سرطان دهانه رحم استفاده می‌شود. اگر اسید استیک روی دهانه رحم مالیده شود و ظرف یک دقیقه به رنگ سفید درآید، نشان‌دهنده وجود سرطان است.