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O ácido acético glacial é uma forma concentrada e não diluída do ácido acético, um composto orgânico que é usado como solvente, reagente e conservante. O ácido acético glacial tem uma pureza de pelo menos 99% e é chamado assim porque se solidifica em um sólido cristalino semelhante ao gelo a temperaturas abaixo de 16,6°C.
O ácido acético glacial é um líquido incolor e corrosivo, com um odor pungente característico e sabor azedo, reconhecível como o aroma e sabor do vinagre. Ele é usado em diversas indústrias, como a farmacêutica, a têxtil, a alimentícia e a química. O ácido acético glacial tem propriedades antibacterianas, antifúngicas e antivirais, além de ser um agente quelante e um catalisador.
Nomenclatura do Ácido Acético Glacial
O ácido acético glacial é conhecido formalmente como ácido etanóico, de acordo com a nomenclatura da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Este nome é derivado da remoção do sufixo “e” do alcano correspondente de maior cadeia carbônica (etano), seguido pela adição do sufixo “ácido -óico”. No entanto, apesar de sua designação oficial ser ácido etanóico, é mais comumente referido como ácido acético na linguagem cotidiana.
História da descoberta do ácido acético glacial
O conhecimento do vinagre remonta ao início da civilização, quando a exposição do ar à cerveja e ao vinho naturalmente resultava em ácido acético, devido à presença global de bactérias produtoras desse ácido. Na alquimia do século III a.C., o filósofo grego Teofrasto descreveu como o vinagre interagia com metais, resultando em pigmentos úteis para a arte. Os romanos antigos produziam um xarope doce chamado sapa fervendo vinho azedo, rica em acetato de chumbo, contribuindo para envenenamento por chumbo.
Acredita-se que o alquimista árabe Jabir ibn Hayyan Geber (mais conhecido como Geber) tenha descoberto o ácido acético ao obter esse ácido pela primeira vez no século VIII através de um processo de destilação
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| Retrato do alquimista arabe abir ibn Hayyan Geber |
Na Renascença, o ácido acético glacial foi obtido por destilação seca de acetatos metálicos, notavelmente acetato de cobre (II). O alquimista alemão Andreas Libavius comparou esse ácido ao vinagre. A presença de água no vinagre afeta profundamente as propriedades do ácido acético, inicialmente considerado diferente do ácido acético glacial até serem provados idênticos por Pierre Adet no século XIX.
Em 1847, Hermann Kolbe sintetizou ácido acético de compostos inorgânicos. Na década de 1910, a Alemanha produzia ácido acético principalmente a partir do "licor pirolenhoso". A carbonilação de metanol para produzir ácido acético tornou-se viável comercialmente em 1968, com a descoberta do catalisador à base de ródio. O processo Cativa, catalisado por irídio, desenvolvido pela BP Chemicals na década de 1990, superou o processo anterior da Monsanto em eficiência e eco-amigabilidade.
Processo de Produção de Ácido Acético Glacial
O ácido acético glacial é produzido pela oxidação parcial do etanol (álcool etílico). Este processo produz uma mistura de ácido acético e água, que é então purificada para remover o teor de água e produzir o ácido acético glacial puro.
O ácido acético pode ser produzido por dois métodos: sintético e biológico. O método sintético envolve a oxidação catalítica do acetaldeído, que é obtido pela hidratação catalítica do acetileno.
Método Sintético
Um método sintético para a produção de ácido acético envolve a oxidação catalítica do acetaldeído. Para obter ácido acético pelo método sintético, o acetileno passa por hidratação catalítica para formar acetaldeído, e posteriormente o acetaldeído sofre oxidação catalítica para dar ácido acético.
O ácido acético formado pelo método sintético é denominado “ vinagre sintético ”. O vinagre sintético é então submetido a processos como diluição, aromatização e coloração.
-Diluição : O vinagre sintético é primeiro diluído com a adição de água.
-Aromatização : A aromatização do vinagre sintético envolve a adição de açúcar, sais e uma pequena quantidade de vinagre natural.
-Coloração : Por fim, o vinagre é colorido pela adição de caramelo.
Um vinagre sintético deve ser diluído de forma que contenha 4% de ácido acético por 100ml de água. A concentração de ácido acético decidirá a força do vinagre. A força do vinagre é medida em gramas e denominada “ força de grama ”
Método Biológico
O método biológico é amplamente empregado na produção comercial de ácido acético, utilizando microrganismos como leveduras e bactérias. Este método compreende dois processos distintos: a fermentação superficial e submersa, ambos efetivamente aplicados em escala industrial.
A fermentação do ácido acético pode ocorrer de forma anaeróbica ou aeróbica. A fermentação anaeróbica é conduzida através de bactérias do gênero Clostridium (em ausência de oxigênio). Já a fermentação aeróbica é predominantemente realizada por leveduras, principalmente Saccharomyces cerevisiae, e secundariamente por bactérias, notavelmente Acetobacter aceti.
Quando se utiliza substratos como malte, soro de leite, etc., com baixo teor alcoólico, não há a necessidade de adição de nutrientes suplementares. No entanto, ao empregar substratos como batata e aguardente de grãos, a adição de nutrientes é crucial para o crescimento otimizado dos microrganismos e a produção eficiente de ácido acético.
Usos do Ácido Acético Glacial
O ácido acético glacial tem vários usos, sendo o mais conhecido o de ingrediente principal do vinagre. Além disso, ele é usado na produção de dois tipos de plásticos: o acetato de celulose, que é usado em filmes fotográficos, fibras têxteis e lentes de óculos; e o acetato de polivinila, que é usado em colas, tintas e vernizes.
O ácido acético glacial também é um aditivo alimentar, com o código E260, que serve para dar sabor ácido e ajustar o pH dos alimentos. Na química, ele é um reagente essencial para muitas reações, como a síntese de ácido acético, a esterificação e a hidrólise. Outros usos do ácido acético glacial incluem a limpeza de superfícies metálicas, a conservação de alimentos e a realização de testes laboratoriais.
Efeitos na saúde e segurança
O ácido acético glacial apresenta baixa toxicidade aguda por via de exposição oral, inalatória e dérmica. No entanto, é corrosivo para a pele e os olhos e pode causar queimaduras graves na pele e lesões oculares. Vapores concentrados desse ácido podem causar irritação grave nos olhos, nariz e trato respiratório. A ingestão pode causar lesões graves por corrosão.
O ácido acético glacial deve ser manuseado com cuidado, pois pode causar queimaduras na pele, nos olhos e nas mucosas, além de irritar as vias respiratórias. O ácido acético glacial também é inflamável e pode reagir violentamente com alguns metais, bases e oxidantes.
Referências
- https://www.greelane.com/pt/ci%C3%AAncia-tecnologia-matem%C3%A1tica/ci%C3%AAncia/what-is-glacial-acetic-acid-4049300/ ( acessado em 23/12/2022 as 18:44)
- https://www.thoughtco.com/what-is-glacial-acetic-acid-4049300 ( acessado em 23/12/2022 as 18:48)
- https://www.liquisearch.com/acetic_acid/history ( acessado em 23/12/2022 as 18:59)
- https://rustconverters.net/glacial-acetic-acid/( acessado em 23/12/2022 as 19:10)
- https://www.lyondellbasell.com/4a740f/globalassets/documents/safety-summaries/glacial-acetic-acid.pdf ( acessado em 23/12/2022 as 19:12)
- http://www.chiefmedical.com/wp-content/uploads/2016/07/M-D6-011-Glacial-Acetic-Acid-C2H4O2-MSDS.pdf ( acessado em 23/12/2022 as 19:15)
- https://aceticacidvinegar.weebly.com/history.html ( acessado em 23/12/2022 as 19:18)
- https://www.laboratorynotes.com/molarity-of-glacial-acetic-acid-99-7-percent-ch3cooh/ ( acessado em 23/12/2022 as 19:19)
- https://sciencenotes.org/what-is-glacial-acetic-acid/ ( acessado em 23/12/2022 as 19:23)
- https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=64-19-7 ( acessado em 23/12/2022 as 19:25)
- https://www.dcceew.gov.au/environment/protection/npi/substances/fact-sheets/acetic-acid-ethanoic-acid ( acessado em 23/12/2022 as 19:29)
- https://biologyreader.com/acetic-acid-production.html ( acessado em 23/12/2022 as 19:30)
Sobre o autor
Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean
Six Sigma. Além disso, também sou estudante de Engenharia Civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)
2 Comentários de "Ácido acético glacial: História, Usos e Processo de Produção"
O que seria essa fermentação superficial e submersa citada no método biológico?
Olá anônimo
A fermentação superficial e submersa são dois métodos biológicos para produção de ácido acético a partir de etanol. A diferença entre eles é a forma como o substrato alcoólico entra em contato com as bactérias acéticas, que são responsáveis pela oxidação do etanol em ácido acético.
Na fermentação superficial, o substrato alcoólico é colocado em um recipiente raso e aberto, onde forma uma camada fina sobre um suporte sólido, como madeira ou palha. As bactérias acéticas se desenvolvem nessa camada e utilizam o oxigênio do ar para oxidar o etanol. Esse método é mais lento e requer maior controle de temperatura e umidade.
Na fermentação submersa, o substrato alcoólico é colocado em um tanque fechado, onde é agitado e aerado constantemente. As bactérias acéticas se dispersam no líquido e oxidam o etanol de forma mais rápida e eficiente. Esse método é mais moderno e permite maior controle e monitoramento do processo.
A equação química que representa a fermentação acética é:
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
O ácido acético produzido por esses métodos é utilizado na indústria alimentícia, principalmente na fabricação de vinagre.
Espero ter sido claro
Um abraço
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