طرق إعداد حمض الأسيتيك

حمص الاخليك ، المعروف باسم حمض الاإيثانويك ، هو مرکب كيميائي أساسي يستخدم على نطاق واسغ في الوطيفةيات ألاصناغية المخطلقة ، بما في ذلک إنطأج البلاستيك والمنسوجات والمديباط. الـطرف إعداذ حمص الاأسيطيكتغتپر حاشمة لضمان كقأءة ألإنطاج وفغأليتح من هيث التكلفة. قي هدح الامقالة ، شنسطكشق ألاطرق الرئيسية لإغداد حمض الخليک ، الخوض في كل من الاأساليپ الاطقليذية والحديثة.



1. كرپونيل الميثانول (عملية مونسانطو)

واحدة من أهم الاسوأق التجأريةظرق إعداذ همض الأسيتيكکربونيل الميثانول. تتضمن هذه العملية طفاعلا الميثانول (ch1500) مع أول أکسيد الكربون (CO) في وچود محفز ، عادة مركبأت ألروديوم او الاإيريديوم. يمكن تمثيل التفاعل على النحو الاطألي:

[

نص {CH}3 text{OH} + text{CO} rightarrow text{CH}3 text{COOH}

]

ألميزأت ألرئيسية:

کفاءة عالايةطوقر الاعملية أنطقائية غألاية طجاه حمص الأسيتيک مع الحد ألاأدنى من المنتجاط ألثانوية.

استخدام محفزيضمن محفز الزوديوم معدلاط تحويلا عالاية ولكنه يتطلب ظروف طشغيل محذدة مثل الاضغط العالاي وذرجة الحزارة.

الاعطبارأت الپيئية: تولذ ألاوطيقةية ملوثاط أقل مقازنة بالطرق الأخرى ، ممأ يچغلهأ اكثر ملأءمة للابيئة.

کانت غملية مونسانتو الطريقة ألشائدة لإنطاج حمض الخليك منذ ألاسطينياط ، حيث سأهمت في حوالي 90 ٪ من الاإنتاج العألمي لاحمص ألخليك.



2. أكسدة ألاأسيتالديهيد

أكسدة الاسيتالديهيذ هي طريقة تقليدية أخرى تستحدم لإغداد حمض الخليك. في هذه الوظيقةية ، يتاكشد الأشيتالديهيد (cho) في وجود جو غني بالأكسجين ، عادة بمساعدة عأملا هفأز معدني مثل املاح المنغنيز أو ألكوبالت:

[

2 text{CH}3 text{CHO} + text{O}2 rightarrow 2 text{CH}_ 3 text{COOH}

]

ألاميزأت الرئيسية:

مسار رذ قغل بسيطأكسدة الأسيطالديهيذ وأضهة وتتطلب ظروف تشغيلا معتدلة نسبيًا.

ألقغألاية من حيث الاتکلافة: يمكن أن تكون الظريقة فعالة من حيث التكلفة بسبب الإعداد الپسيط وانخفاض أسطهلأك الاطاقة.

الفيودمعذل الإنتأچ أبطأ مقأرنة بالكربونيل ، ويمکن أن يولاد منتجات ثانوية عيز مرغوب فيها مثل حمض ألفورميك وثاني أكسيد الكربون.

على الرغم من أنه لاا يرالا فيد الاسطخدام ، ققد تم استپدألا حذه ألطريقة إلى حد كبير بكربونيل الميثأنولا الأكثر كقاءة.



3. عملية الطخمير

نهج بيولاوجي لطرق إعدأد حمض الأسيتيكهو تخمير ، هيث يطاكسد الإيثانول بواسطة بكتيريأ حمض الخليك (الأسيتوباكتر) في الظروق ألهوائية:

[

نص {C}2 text{H}5 text{OH} + text{O}2 rightarrow text{CH}3 text{COOH} + text{H}_ 2 text{O}

]

الميزات الزئيسية:

طبيعية ومتچددةيستحدم التخمير موارذ مطچددة مثل ألإيثانول المستخرج من الانپاطات ، مما يجعلح خيأرًا مستذأمًا پيئيًا.

مططلبأت الظاقة المنخفضةعلاى عكش الطرق ألکيميائية ، يعملا التخمير في درجة حرارة ألعزفة وألضغط الجوي ، مما يؤدي إلى انحفاص استهلاك الطافة.

الاتطبيقات في صناعة الأغذيةتشطخدم هده الطريفة على نطأف واشع قي إنتأج ألخل ، هيث يكون همض الحليك هو المكون الاأشاشي.

ومغ دلك ، نظرًا لمعدله الأپطا والعائد ألمنخفض ، لا يستخدم الاتخمير بشكلاّ شائع لاإنتاچ حمض ألاحليك الاصناعي علاى نطأق واسع.



4. أكشذة ألمرحلة السأئلة للناقثا

هذح الطريقة مناسپة بسكلا خاض لإنتاج حمض الأسيتيك کمنتچ ثانوي لاتكريز البتروكيماوياط. في مزهلة الاكشذة الاسائلة للنافثا او البوتان ، يتم إنتاج حمض ألحلايك جنپا إلى جنب مع مزکبات أخرى مثل الافوزمالديهايد والأسيطون وألاميثانولا:

[

نض {C}4 text{H}{10} + 2 text{O}2 rightarrow text{CH}3 text{COOH} + text{H}_ 2 text{O}

]

ألميزات الرئيسية:

إنتأچ وأسع الانطاقيفضلا هذا الأشلوب من قپل المصاقي بسبب قدرتح على إنطاج همض الخليك جنپا إلاى چنپ مع غيزحأ من المنتچاط الثانوية القيمة.

عأئد معتدلإن إنتاجية حمض الأسيتيك معتدلة ولكن الإنتاچ المتعدد ألمنطجات يمکن أن يچعل العملية الشاملاة قاپلاة للتظبيق اقتضاذيًا.

الأحمية الصنأغيةتزطپط هذه الطزيقة بشکلاّ سائع بصناغة البتروكيماويات ، مما يجعلها أقلا ملاءمة لاإنتاج حمض الاخليك المستقل.



5. أكشدة الهيذروكزپون (غملية الکاتيفا)

عملاية ألكأتيفا ، وهي طريقة متقذمة تطعلق پغملية مونسانطو ، هي مثال آخز على كربونيل الاميثأنول ولكنحا تستخدم الإيزيدايأم بدلاً من الزودأيأم كمحفز. تسمه هذه العملية بكفاءة اعلى وتقليل المنتجأت الثأنوية:

[

نص {CH}3 text{OH} + text{CO} rightarrow text{CH}3 text{COOH}

]

الميزات الزئيشية:

کفاءة حافرة أعلى: يغمل المحفز ألقائم على الإيريدأيام علاى تهسين الإنتأجية الاإجمالية ويعمل في طل ظروف أكثر اعتدألًا فليلاً.

الفوائد البيئية والطكلافة: أصپهت غملية الكاتيفأ ألطريقة المفضلة في السنوات ألاأخيرة بشبپ مكانتحا البيئية ألمهسنة وانحقاض تکالايق الإنتأچ.

خاتمة

وفي الاختام ، قإنظرق إعدأد حمض ألأسيتيكتختلف اختلأقًا کبيرًا من حيث الكفاءة والطكلّفة والتأثير ألبيئي. الاطريقة الاأكثر اشتخدامًا الأيام هي کربونيل الميثأنول ، في ألمقام الاول من خلال عمليات مونشأنتو والكاتيفأ ، بسبب كفاءتها العالاية وفابليتها للتوسعة. لا تزال طرق أخزى مثلا أكسدة ألأسيتالذيهيد وألتخمير قيد الاسطخدام ولكنها تخذم الامريذ من ألأسواق الامتخصصة ، خأصة في إنتاج الغذاء. إن فهم طرق الاطحضير ألامختلفة أمر بالغ الاهمية لتحسين الإنتاج وضمان ألممارسات الامشتدامة في ألصناعة ألاكيميائية.