acètico
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Acido acetico
Composto di formula CH3COOH, secondo termine della serie degli acidi carbossilici alifatici. Il suo nome deriva da quello del comune aceto, che ne contiene dal 6 al 10% ca. Completamente puro si presenta come un liquido incolore dal caratteristico odore penetrante; è miscibile con l'acqua in tutti i rapporti; bolle a 118 ºC e solidifica a 16,63 ºC; ha peso specifico 1,05. Il punto di solidificazione dell'acido acetico si abbassa notevolmente quando sono presenti acqua o altre impurezze; quando l'acido acetico ha un grado di purezza superiore al 95% ca. viene detto “glaciale” proprio per il fatto di mantenersi solido anche a temperature superiori allo zero. Come gli altri acidi organici della sua serie, l'acido acetico è relativamente debole e fornisce con i metalli sali generalmente assai solubili in acqua. È uno dei più importanti acidi organici industriali; noto fin dall'antichità come prodotto della fermentazione di alcol (vedi acetificazione, aceto). Il processo attualmente più diffuso per la sua produzione industriale è basato sulla reazione tra metanolo e monossido di carbonio (carbonilazione del metanolo). A seconda del catalizzatore usato, le condizioni in cui avviene il processo cambiano sensibilmente. Utilizzando come sistema catalitico un complesso contenente rodio, associato a ioduro di metile che agisce come promotore, è possibile operare a circa 150 °C a pressione atmosferica (con i catalizzatori usati in passato le condizioni erano molto più drastiche). I vantaggi della carbonilazione risiedono nella scarsa presenza di sottoprodotti e nella facile disponibilità dei materiali di partenza (ottenibili dal gas di sintesi). Alla fine degli anni Novanta è stato introdotto un processo di carbonilazione nel quale il sistema catalitico contiene iridio anziché rodio, con significativi vantaggi in termini di resa e di risparmio energetico. Ormai meno diffuso è il tradizionale processo basato sulla ossidazione dell'aldeide acetica, mentre conserva un certo interesse l'ossidazione, in fase liquida, di idrocarburi alifatici a catena corta (n-butano, propano, frazioni medio/leggere di distillazione del greggio, ecc.). In quest'ultimo processo la reazione di ossidazione porta contemporaneamente alla formazione di aldeide acetica, acetone, metanolo e anidride acetica che vengono separati dall'acido acetico per distillazione frazionata. L'acido acetico viene largamente usato per la preparazione di anidride acetica, di acetato di cellulosa, di plastificanti e per la preparazione di esteri (metil, etil, butil acetato), usati quali solventi per lacche e nel campo farmaceutico e nell'industria tessile durante le operazioni di finitura. L'acido acetico presenta una particolare importanza dal punto di vista biochimico: si forma infatti in tutti gli organismi viventi, animali e vegetali, nei quali prende origine dalla demolizione del glucosio e, in minor misura, da altri processi metabolici; esso, però, non si accumula ma rappresenta il prodotto di partenza della sintesi degli acidi grassi e degli steroidi.
Aldeide acetica
Composto chimico di formula CH3CHO, secondo termine della serie delle aldeidi alifatiche. È nota anche con il nome di etanale (denominazione che segue le regole internazionali prescritte dalla IUPAC) o di acetaldeide. Si presenta come un liquido incolore, volatilissimo (punto di ebollizione 20,8 ºC), dal tipico odore soffocante; è miscibile in tutti i rapporti con l'acqua e con i comuni solventi. L'aldeide acetica, isomero dell'alcol vinilico, rappresenta un prodotto di grande importanza tecnica, usato quale intermedio per la produzione di acetato di etile, di anidride acetica, di butadiene e di altri composti, in particolare dell'acido acetico. Tuttavia, a causa soprattutto dell'aumentata diffusione di processi alternativi per la sintesi industriale di quest'ultimo, all'inizio del Duemila la domanda di acetaldeide appariva in flessione. La si può preparare con i metodi generali validi per le aldeidi alifatiche come ossidazione e deidrogenazione dell'alcol etilico. Per quanto riguarda la sintesi su scala industriale, oramai quasi del tutto superati sono i metodi che usavano come prodotto di partenza l'acetilene. Il processo più diffuso è basato sull'ossidazione diretta dell'etilene con ossigeno o aria in fase liquida, in presenza di sali di palladio (spesso il dicloruro, PdCl2) che agiscono da catalizzatori, e di sali di rame (II), che servono a rigenerare il Pd (II) ridottosi a Pd metallico nella reazione di ossidazione. La reazione avviene in condizioni di temperatura piuttosto miti (tipicamente 130 °C). Un processo alternativo è basato sulla deidrogenazione dell'etanolo in fase vapore, in presenza di rame attivato con ossido di cromo; questo metodo è stato in parte rimpiazzato dal processo basato sull'etilene, ed è impiegato nelle zone (soprattutto paesi di recente industrializzazione) ove si ha ampia disponibilità di etanolo ottenuto da processi fermentativi in presenza di sali di palladio. Come le altre aldeidi alifatiche, in genere dà luogo facilmente a processi di polimerizzazione: in presenza di piccole quantità di acidi si trasforma in un trimero liquido, la paraldeide; l'acido cloridrico anidro, a bassa temperatura, provoca la formazione del polimero solido, la metaldeide, nota con il nome di meta, usata quale combustibile solido per fornelli.
Anidride acetica
Anidride dell'acido acetico, di formula (CH3CO)2O, che deriva formalmente dall'eliminazione di una molecola d'acqua tra due di acido. È un liquido incolore, di odore pungentissimo, che a pressione ambiente bolle a 139,5 ºC; alla temperatura ambiente è assai poco solubile nell'acqua, con la quale reagisce lentamente trasformandosi in acido acetico; a caldo la reazione può divenire tumultuosa a causa dell'aumentata solubilità in acqua e del calore che la reazione stessa sviluppa. Viene prodotta industrialmente con diversi metodi: 1) reazione fra acido acetico e chetene (ottenuto a sua volta dalla decomposizione termica dell'acido acetico a 700°C) in presenza di adatti catalizzatori secondo la reazione
2) ossidazione dell'aldeide acetica secondo la reazione
3) reazione tra metilacetato e monossido di carbonio ad alta pressione. Introdotto all'inizio degli anni Ottanta, questo processo di carbonilazione ha avuto una rapida diffusione. L'anidride acetica è un prodotto di grande importanza tecnica in quanto è un agente acetilante, cioè è capace di trasformare gli idrossiderivati ROH nei corrispondenti esteri acetici, e le ammine RNH2 nelle corrispondenti ammidi. I suoi usi principali sono: l'acetilazione della cellulosa per produzione di materie plastiche, fibre e come intermedio per la produzione di plastificanti. Nell'industria farmaceutica è usata per la preparazione di vitamine, dell'acido acetilsalicilico e per la trasformazione dell'anilina nell'acetanilide; viene anche usata per la preparazione di esplosivi, per il trattamento chimico della carta e quale intermedio nella produzione di coloranti.