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Essigsaure systematisch Ethansaure lateinisch acidum aceticum ist eine farblose atzende hygroskopische brennbare Flussigkeit aus der Gruppe der Carbonsauren Es handelt sich um eine einfache Carbonsaure der Zusammensetzung C2H4O2 und der Halbstrukturformel CH3COOH Sie weist einen charakteristischen sauren Geschmack und Geruch auf Sie ist eine schwache Saure die in wassriger Losung nur teilweise dissoziiert StrukturformelAllgemeinesName EssigsaureAndere Namen Ethansaure system Acetoxylsaure Acetylsaure veraltet acidum aceticum lateinisch AcOH Athansaure Eisessig hochkonzentrierte Saure 99 100 Ethoxylsaure HAc Holzsaure obsolet Methylameisensaure Methancarbonsaure Methylcarbonsaure E 260 1 Saureessig ACETIC ACID INCI 2 Summenformel C2H4O2Kurzbeschreibung stechend riechende Flussigkeit mit charakteristischem Geruch 3 Externe Identifikatoren DatenbankenCAS Nummer 64 19 7EG Nummer 200 580 7ECHA InfoCard 100 000 528PubChem 176ChemSpider 171DrugBank DB03166Wikidata Q47512ArzneistoffangabenATC Code G01AD02 S02AA10EigenschaftenMolare Masse 60 05 g mol 1Aggregatzustand flussigDichte 1 05 g cm 3 20 C 3 Schmelzpunkt 17 C 3 Siedepunkt 118 C 3 Dampfdruck 15 8 hPa 20 C 3 27 9 hPa 30 C 3 47 2 hPa 40 C 3 76 9 hPa 50 C 3 pKS Wert 4 756 25 C 4 Loslichkeit vollstandig mischbar mit Wasser 20 C 3 Dipolmoment 1 70 3 D 5 5 7 10 30 C m Brechungsindex 1 3726 20 C l 589 3 nm 6 SicherheitshinweiseBitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht fur Arzneimittel Medizinprodukte Kosmetika Lebensmittel und Futtermittel beachtenGHS Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung EG Nr 1272 2008 CLP 7 ggf erweitert 3 GefahrH und P Satze H 226 314P 210 280 301 330 331 303 361 353 305 351 338 3 MAK DFG Schweiz 10 ml m 3 bzw 25 mg m 3 3 8 Toxikologische Daten 3310 mg kg 1 LD50 Ratte oral 9 Thermodynamische EigenschaftenDHf0 484 3 kJ mol 1 Flussigkeit 10 432 2 kJ mol 1 Gas 10 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Brechungsindex Na D Linie 20 CEssigsaure ist eine wichtige Industriechemikalie zur Herstellung von Polymeren wie Polyvinylacetat oder Celluloseacetat Der globale Bedarf betrug 2014 etwa zehn Millionen Jahrestonnen 11 Essigsaure fur industrielle Zwecke wird meist durch die Carbonylierung von Methanol oder durch die Oxidation von Acetaldehyd gewonnen Die im Haushalt verwendete Essigsaure in verdunnter wassriger Losung als Essig bezeichnet wird ausschliesslich durch Essigsauregarung von Ethanol gewonnen Als Lebensmittelzusatzstoff tragt sie die E Nummer E 260 Neben der Verwendung als Lebensmittel wird verdunnte Essigsaure als Entkalkungsmittel eingesetzt Inhaltsverzeichnis 1 Nomenklatur 2 Geschichte 2 1 Fermentation von Wein 2 2 Trockene Destillation von Holz 2 3 Industrielle Herstellung 3 Vorkommen und biologische Bedeutung 3 1 Freie Essigsaure 3 2 Salze der Essigsaure 3 3 Organische Essigsaureverbindungen 4 Herstellung 4 1 Biotechnische Herstellung 4 2 Butan und Butenoxidation 4 3 Wacker Hoechst Verfahren 4 4 Monsanto und Cativa Prozess 5 Eigenschaften 5 1 Molekulare Eigenschaften 5 2 Physikalische Eigenschaften 5 3 Chemische Eigenschaften 6 Verwendung 6 1 Ernahrung 6 2 Folgeprodukte 6 3 Sonstige Verwendung 7 Gefahrenhinweise 8 Toxikologie 9 Nachweis 10 Literatur 11 Weblinks 12 EinzelnachweiseNomenklatur BearbeitenDie International Union of Pure and Applied Chemistry IUPAC eine Institution die unter anderem Empfehlungen zur Nomenklatur und Terminologie von chemischen Verbindungen vergibt bevorzugt den Trivialnamen Essigsaure als Standardnamen Zugleich hat die IUPAC den Namen Ethansaure als systematischen Namen festgelegt der sich aus der substitutiven Nomenklatur ergibt 12 Der englische Namensbestandteil acetic der deutsche Name des Essigsaure Anions Acetat und die veralteten Namen Acetylsaure und Acetoxylsaure leiten sich vom lateinischen Wort fur Essig acetum ab 13 In den chemischen Kurzbezeichnungen AcOH oder HAc steht das Ac fur die Acetylgruppe respektive die Acetoxygruppe OH steht fur die OH Gruppe der Carboxygruppe und H fur das Proton der Saure Die Bezeichnung Eisessig bezieht sich auf die Eigenschaft von wasserfreier Essigsaure bei einer Temperatur von 16 6 C oder niedriger zu eisahnlichen Kristallen zu gefrieren 14 Der Name Holzessig bezieht sich auf Essigsaure die aus der trockenen Destillation von Holz gewonnen wurde Die Namen Methylameisensaure Methancarbonsaure und Methylcarbonsaure stammen aus alteren substitutiven Nomenklaturen Geschichte BearbeitenDie europaische und die asiatische Kuche nutzen Essig seit vielen Jahrhunderten als Wurzmittel zur Sauerung und zur Konservierung von Lebensmitteln Auch die Verwendung als Ingredienz kosmetischer Mittel im alten Agypten ist belegt 15 In Europa geht die Verwendung als Lebensmittel bis in die Antike zuruck Posca ein Getrank aus Essigwasser war ein nichtalkoholisches Getrank im Romischen Reich Der antibakteriell wirkende Essig erlaubte den Genuss von moglicherweise mikrobiologisch belastetem Wasser 16 Bekannt war damals bereits die chemische Verwendung der Essigsaure Die reine bzw konzentrierte Essigsaure gab es jedoch erst ab etwa 1800 17 Im dritten Jahrhundert vor Christus beschrieb der griechische Philosoph und Naturforscher Theophrastos von Eresos die Einwirkung von Essig auf Blei zur Herstellung von Bleiweiss ein im Altertum bedeutendes Weisspigment 18 Noch zu Ende des 18 und Beginn des 19 Jahrhunderts herrschte die Meinung Essigsaure sei die einzige pflanzliche Saure und alle anderen bestanden aus ihren zusammengesetzten Formen Carl Wilhelm Scheele widerlegte dies 1786 durch die Isolierung der Gallussaure Es brauchte jedoch lange bis sich die Erkenntnis allgemein durchsetzte 19 1814 ermittelte Jons Jakob Berzelius die Zusammensetzung der Essigsaure 20 Im 18 Jahrhundert galt die Anwendung von Pestessig oder Vierrauberessig ein Krauterauszug auf Essigbasis als Schutz vor ansteckenden Krankheiten Vor dem Kontakt mit Kranken sollten damit der Mund und die Nase ausgespult und die Hande gewaschen werden 21 Fermentation von Wein Bearbeiten Aceto balsamico Rot und Weissweinessig Hauptartikel Essig Wie bei dem bekannten Aceto balsamico in der italienischen Region Modena gewannen die Hersteller den Essig traditionell aus Wein der offen stehengelassen wurde und dabei vergor Das im Mittelalter in Frankreich entwickelte Orleans Verfahren Offene Garung gewann den Essig aus Wein der in grosse und flache Bottiche gefullt und offen hingestellt wurde Taufliegen auch als Frucht oder Essigfliegen bekannt trugen Essigsaurebakterien ein die eine Kahmhaut auf der Weinoberflache bildeten die sogenannte Essigmutter 22 Nach diesem Verfahren werden heute noch hochwertige Weinessige hergestellt Eine Weiterentwicklung erfolgte im 19 Jahrhundert durch das Schuzenbach Verfahren auch Schnellessig oder Fesselverfahren genannt und dem Rundpumpverfahren mit den ersten Oberflachenfermentern Eine Weiterentwicklung war das Grossraumbildnerverfahren 23 Dabei wurde beim Fessel Generator oder Spanbildnerverfahren die wein beziehungsweise alkoholhaltige Losung durch grosse Holzgeneratoren gerieselt die beispielsweise mit Buchenspanen gefullt waren und als naturlicher Trager fur die Ansiedlung der Bakterien dienten Die von der freiwerdenden Reaktionsenthalpie angetriebene Luftzirkulation gewahrleistete die Sauerstoffzufuhr uber eine Beluftung am Boden der Behalter Ahnliche Verfahren zur Herstellung von Essig sind bis in die heutige Zeit im Einsatz 22 Der franzosische Wissenschaftler Louis Pasteur entdeckte 1856 die Rolle der Bakterien bei der Essigherstellung 1868 arbeitete er erstmals selektive Wachstumsbedingungen fur die Essigsaurebakterien aus und setzte diese ein Damit legte er den Grundstein fur die kontrollierte Herstellung von Essig in Form von Weinessig mit einem Essigsaureanteil von etwa 6 24 22 Das Verfahren und die Ausbeute verbesserten sich erst 1949 durch die Einfuhrung eines Submersverfahrens in Form des Frings Acetators benannt nach dem Unternehmen Heinrich Frings GmbH amp Co KG in Bonn das massgeblich an der Entwicklung beteiligt war Das Submersverfahren ist die haufigste Produktionsform fur biogene Essigsaure 22 Trockene Destillation von Holz Bearbeiten Perstorp Anlage zur Holzverkokung und Aufkonzentration von Holzessig 1884 25 Um 1800 begann die Herstellung von Essigsaure aus Holzessig nach Lowitz Dabei lieferte Buchenholz etwa 6 der Trockenmasse an Essigsaure 26 Der Holzessig der billiger herzustellen war als der durch Fermentation gewonnene Essig reagierte mit Kalk zu Calciumacetat dem Graukalk Aus diesem konnte durch Reaktion mit Mineralsauren Essigsaure in hoher Konzentration gewonnen werden die durch Destillation weiter aufkonzentriert wurde 27 Die deutsche Industrie stellte zu Beginn des 20 Jahrhunderts nach diesem Verfahren etwa 35 000 Jahrestonnen Essigsaure her 11 Industrielle Herstellung Bearbeiten Kristalline EssigsaureDem deutschen Chemiker Hermann Kolbe gelang 1845 die Synthese von Essigsaure aus anorganischen Verbindungen Die photochemische Reaktion von Tetrachlorethen in Gegenwart von Wasser und Chlor fuhrte zu Trichloressigsaure einer starken Saure pKS Wert 0 65 die sich mit Natriumamalgam in Essigsaure uberfuhren liess Die Reaktion fand indes keine technische Anwendung 28 Die erste grosstechnische Herstellung erfolgte im Ersten Wacker Verfahren durch die Hydratisierung von Acetylen unter Quecksilbersulfat Schwefelsaure Katalyse zu Acetaldehyd Dieser wurde unter Mangankatalyse weiter zu Essigsaure oxidiert Die Wacker Chemie entwickelte dieses Verfahren 1913 Nachdem in den 1960er Jahren grosse Mengen an Ethylen zur Verfugung standen loste das Wacker Hoechst Verfahren das Erste Wacker Verfahren ab Dabei entsteht der Acetaldehyd durch Oxidation von Ethylen Die installierte Produktionskapazitat betrug in den 1970er Jahren etwa 2 6 Millionen Jahrestonnen Mit dem Ausbau der Erdolverarbeitung fielen in den Raffinerien grosse Mengen von gasformigen Kohlenwasserstoffen an die zunachst weder als Kraftstoffe noch in der chemischen Industrie verwendet wurden Das anfallende Butan und die Butene wurden ab 1952 in der Butanoxidation die bereits seit 1884 bekannt war grosstechnisch genutzt Es entstanden Essig Ameisen Propion und Buttersaure sowie neutrale Produkte wie Ketone Aldehyde Ester und Alkohole Der BASF Chemiker Walter Reppe zeigte 1941 die Wirksamkeit der Carbonyle als Katalysatoren fur die Herstellung von Carbonylverbindungen Basierend auf diesen Arbeiten entwickelte die BASF einen Prozess mit dem unter hohem Druck und Temperaturen Methanol und Kohlenstoffmonoxid zu Essigsaure umgesetzt wurden Das Methanol selbst stellte einen Rohstoff dar der nicht primar auf Erdol basierte sondern uber Synthesegas aus verschiedenen Rohstoffquellen wie Erdgas und Kohle gewonnen wurde 1960 wurde der BASF Prozess erstmals grosstechnisch in einer Anlage in Ludwigshafen am Rhein umgesetzt Die BASF steigerte die Kapazitat von anfanglich 3600 Jahrestonnen kontinuierlich auf 45 000 Jahrestonnen im Jahr 1981 1966 baute die amerikanische Borden Chemical Co eine weitere Anlage auf der Basis des BASF Prozesses mit einer Kapazitat von 45 000 Jahrestonnen in Geismar in Louisiana die bis 1981 auf 64 000 t a aufgestockt wurde 29 In den spaten 1960er Jahren entwickelte Monsanto den Monsanto Prozess in dem Essigsaure ebenfalls durch Carbonylierung von Methanol mit Kohlenstoffmonoxid hergestellt wird jedoch ein anderer Katalysator zum Einsatz kommt 1970 baute Monsanto die erste Anlage in Texas City mit einer Startkapazitat von 135 000 Jahrestonnen die bis 1975 auf 270 000 Jahrestonnen erhoht wurde Bereits kurze Zeit nach diesem Start wurde der BASF Prozess im Vergleich unwirtschaftlicher und konnte nicht mehr konkurrieren 1978 baute Celanese die Clear Lake Plant in Seabrook in Texas auf der Basis des Monsanto Prozesses mit einer Startkapazitat von 27 000 Jahrestonnen Prozessverbesserungen steigerten die Kapazitat auf 900 000 Jahrestonnen 29 1986 kaufte BP chemicals die Rechte am Monsanto Prozess ohne die Modifikationen von Celanese und modifizierte ihn mit einem Iridium Katalysator Dieser als Cativa Prozess bezeichnete Weg wurde in den fruhen 1990er Jahren weiterentwickelt und ersetzte und verbesserte den Prozess in der Monsanto Fabrik in Texas City 29 Vorkommen und biologische Bedeutung BearbeitenFreie Essigsaure Bearbeiten Essigsaure ist ein Bestandteil von Pflanzensaften und atherischen Olen Alkoholische Getranke die fur langere Zeit der Luft ausgesetzt sind bilden durch Oxidation des Ethanols Essigsaure Die in der Umwelt weit verbreiteten Essigsaurebakterien treten fast uberall dort auf wo Hefepilze Glucose oder andere Zucker zu Ethanol vergaren Die Bakterien oxidieren das entstehende Ethanol weiter zu Essigsaure Im Darmtrakt von Insekten die sich von Kohlenhydraten ernahren bilden Essigsaurebakterien einen Teil der Darmflora Die Assimilation der Essigsaure erganzt gegebenenfalls die Bienenernahrung 30 31 Die Herstellung von Essigsaure durch Bakterien tritt bei der Erzeugung von Silagen wie Maissilage als unerwunschte Nebenreaktion auf ein zu hoher Essigsaureanteil in der Silage macht diese fur das Vieh nicht mehr zutraglich Acetobacter aceti ein Gram negatives Bakterium sowie das Bakterium Clostridium acetobutylicum scheiden Essigsaure als Teil ihres Stoffwechsels aus Diese Mikroorganismen treten uberall dort auf wo Ethanol als Teil der Zuckerfermentation vorkommt Acetobacter aceti wachst am besten bei Temperaturen von 25 bis 30 C und einem pH Wertbereich von 5 4 bis 6 3 Essigsaure ist auch Bestandteil der Vaginalschmierung des Menschen und anderen Primaten wo es als ein mildes antibakterielles Mittel dient 32 Bei der Propionsauregarung zur Reifung von Hartkase fermentieren Streptokokken und Milchsaurebakterien Lactose zu Milchsaure im weiteren Verlauf setzen Propionsaurebakterien die Milchsaure zu Essigsaure und Propionsaure um die Komponenten des Kasearomas sind 33 Ein Teil der globalen Methanproduktion stammt aus dem Acetatstoffwechsel von Archaeen wie Methanosarcina thermophila 34 Im Fermentationsweg unterliegt Essigsaure einer Decarboxylierung zu Methan und Kohlenstoffdioxid CH 3 COO H CH 4 CO 2 displaystyle ce CH3COO H gt CH4 CO2 Organische Sauren wie Ameisen und Essigsaure sind Bestandteile der globalen Troposphare und tragen zum Ansauern von Niederschlagen bei Essigsaure gelangt etwa bei Waldbranden in die Atmosphare 35 Ameisen und Essigsaure reprasentieren etwa ein Viertel der atmospharischen Nicht Methan Kohlenwasserstoffe Neben Emissionen aus Biomasse tragen photochemische Reaktionen zur Bildung von Essigsaure in der Atmosphare bei 36 Interstellares Vorkommen von Essigsaure wurde zuerst 1996 in der molekularen Wolke von Sagittarius B2 Nord genannt die Heimat der grossen Molekule ungefahr 390 Lichtjahre vom Milchstrassenzentrum und etwa 25 000 Lichtjahre von der Erde entfernt entdeckt 37 38 Unter Laborbedingungen wurde nachgewiesen dass Kohlenstoffdioxid und Methan bereits bei 12 K unter dem Einfluss energiereicher Strahlung uber einen Radikalmechanismus zu Essigsaure reagieren CH 4 CO 2 CH 3 COOH displaystyle ce CH4 CO2 gt CH3COOH Dieser Mechanismus konnte die Bildung der interstellaren Vorkommen erklaren 39 Salze der Essigsaure Bearbeiten Die naturlich vorkommenden aber sehr seltenen Mineralien wie Hoganit Cu CH3COO 2 H2O oder Paceit CaCu CH3COO 4 6 H2O sind Beispiele fur Acetatvorkommen in der unbelebten Natur Die Mineralien entstanden vermutlich durch die Reaktion von Erzen mit Essigsaure pflanzlichen Ursprungs 40 Ein weiterer Vertreter der Acetatmineralien ist das Calclacit Ca CH3COO Cl 5 H2O Dieses entsteht durch die Reaktion von calciumhaltigem Material mit Essigsaure die aus pflanzlichem Material wie Holz freigesetzt wurde Organische Essigsaureverbindungen Bearbeiten Acetyl Coenzym A blau Acetylrest Vereinfachte Darstellung des CitratzyklusAcetylierte Verbindungen das heisst Austausch von einem Wasserstoffatom durch die Acetylgruppe der Essigsaure an den funktionellen Gruppen OH SH und NH2 aber auch direkt an einer C H Bindung sind in der Natur weit verbreitet und haben vielfaltige Funktionen Acetyl Coenzym A Acetyl CoA die Acetylgruppe als Thioester an Coenzym A gebunden ist zentral fur den Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Fetten und essenziell bei der Synthese und Oxidation von Fettsauren und der Oxidation von Pyruvat im Citratzyklus Die Thioesterbindung ist eine sehr reaktive Bindung die Hydrolyse ist mit 31 5 kJ mol exergonisch Konrad Bloch und Feodor Lynen dem 1951 die Isolierung aktivierter Essigsaure Acetyl Coenzym A aus Hefezellen gelang erhielten 1964 fur ihre Entdeckungen die den Acetyl CoA und den Fettsauremetabolismus verknupften den Nobelpreis fur Physiologie oder Medizin 41 Acetylcholin ein Ester der Essigsaure und des Aminoalkohols Cholin ist einer der wichtigsten Neurotransmitter in vielen Organismen so auch im Menschen Er spielt eine wichtige Rolle bei Lern und Gedachtnisprozessen 42 Die synthetische Acetylsalicylsaure Markenname Aspirin und das synthetische Acetylcystein werden als Medikamente verwendet Bei Biopolymeren modifiziert Acetylierung die Polymereigenschaften Peracetylierte Polymere haben eine sehr geringe Loslichkeit Chitin Acetylglucosamin ist das in der Natur am weitesten verbreitete Aminozucker Polymer 43 Bei Pilzen ist es der Hauptbestandteil der Zellwand und bei Gliederfussern die Hauptkomponente des Exoskeletts 44 Acetylierung ist nach Phosphorylierung die zweithaufigste selektive posttranslationale Modifikation in eukaryontischen Zellen Acylierung oder nachfolgende Deacetylierung sorgt fur biologisch unterschiedlich aktive Populationen N Acetylierung von Lysin in Histonen reduziert die positiven Oberflachenladungen dieser Proteine und somit auch ihre Bindungen an die DNA N terminale Acetylierung von Proteinen spielt eine wichtige Rolle bei der Synthese Stabilitat und Lokalisierung von Proteinen Herstellung Bearbeiten Ubersicht uber die Synthesewege fur EssigsaureWeltweit bestehen Produktionskapazitaten fur Essigsaure in Hohe von etwa 7 Mio Tonnen pro Jahr 45 Zwischen 1998 und 2006 gab es weltweit ein durchschnittliches Wachstum der Produktion von 3 bis 4 pro Jahr wobei etwa 70 der Jahresproduktion in den USA 1996 36 2006 32 Westeuropa 1996 24 2006 17 und Japan 1996 16 2006 11 hergestellt werden Die ostasiatische Produktion stieg im Vergleich zu diesen Regionen von 1996 mit 14 auf etwa 18 im Jahr 2006 46 Die katalytische Oxidation von Leichtbenzin sowie die Rektifikation von Holzessig wird nur noch selten genutzt 26 Etwa 190 000 Tonnen werden jahrlich weltweit fermentativ hergestellt wobei etwa 70 des Weltbedarfs an Speiseessig im Submersverfahren in etwa 700 Bioreaktoren produziert werden 22 Biotechnische Herstellung Bearbeiten Die biotechnische fermentative Herstellung von Essigsaure ist die Oxidation Veratmung von Ethanol durch Bakterien der Gattungen Acetobacter und Gluconobacter Es handelt sich biochemisch betrachtet um eine partielle Oxidation und nicht wie es irrtumlich beschrieben wird um eine Garungsform Die Bakterien wandeln etwa durch Garungsprozesse entstandenes Ethanol durch eine subterminale Oxidation uber Acetaldehyd in Essigsaure um 24 C 2 H 5 OH 1 2 O 2 CH 3 CHO H 2 O displaystyle ce C2H5OH 1 2 O2 gt CH3CHO H2O CH 3 CHO 1 2 O 2 CH 3 COOH displaystyle ce CH3CHO 1 2 O2 gt CH3COOH Die Oxidation erfolgt durch membranassoziierte Alkoholdehydrogenasen ADH und Aldehyddehydrogenasen ALDH die als prosthetische Gruppe Pyrrolochinolinchinon PQQ und bei den ADH zusatzlich Ham c enthalten Die bei der Oxidation freiwerdenden Elektronen werden uber Ubichinon auf eine ebenfalls membrangebundene Oxidase ubertragen 24 Ausgangsstoffe fur die Essigsaurebildung konnen Wein Bier oder Malz sein Dabei sind die Bakterien von einer ausreichenden Sauerstoffversorgung abhangig und reagieren auf sauerstoffarme Bedingungen sehr empfindlich Bereits bei einer Unterbrechung der Sauerstoffversorgung von wenigen Minuten kommt es zu einer signifikanten Abnahme der Ethanoloxidation Steht Ethanol als Substrat nicht zur Verfugung kommt es zu einem oxidativen Abbau der Essigsaure zu Kohlenstoffdioxid und Wasser 24 Die Bakterien bauen Kohlenhydrate sowohl uber die Glykolyse als auch uber den Entner Doudoroff Weg zu Pyruvat ab das im Citratzyklus weiter verstoffwechselt wird 24 Manche Arten von anaeroben Bakterien etwa einige der Gattung Clostridium konnen Zucker ohne die Zwischenstufe Ethanol nach folgender chemischer Reaktionsgleichung direkt in Essigsaure umwandeln C 6 H 12 O 6 3 CH 3 COOH displaystyle ce C6H12O6 gt 3 CH3COOH Durch den Mangel an Saureresistenz der Bakterien liegt die Konzentration der so erzeugten Essigsaure jedoch unter der Konzentration von Ethanol metabolisierenden Stammen und macht eine Anreicherung durch Destillation notwendig Die Essigsauregarung von Ethanol ist daher die kostengunstigere Herstellungsform 47 Butan und Butenoxidation Bearbeiten Fur die C4 Kohlenwasserstoffe Butan 1 Buten und 2 Buten die in verschiedenen Raffinerieprozessen anfallen gab es anfangs weder Verwendung als Kraftstoff noch als Rohstoff fur die chemische Industrie Dass die Oxidation von Butan zu Essigsaure moglich ist war lange bekannt Verschiedene Firmen wie die Chemischen Werke Huls entwickelten technische Prozesse zur Butan und Butenoxidation Ab den fruhen 1950er Jahren wurden Anlagen fur die Flussigphasenoxidation von Butan bei etwa 170 bis 200 C und 60 bis 80 bar im Huls Butan Prozess gebaut ein analoges Verfahren geht von Buten aus 11 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 5 2 O 2 2 CH 3 COOH H 2 O displaystyle ce CH3 CH2 CH2 CH3 5 2 O2 gt 2 CH3COOH H2O Der Celanese n Butan LPO Prozess arbeitet bei 54 bar und 175 C mit Cobaltacetat als Katalysator 48 Der Anfall von Nebenprodukten wie anderen niedermolekularen Sauren Ketonen und anderen Oxidationsprodukten erschwerte die Aufarbeitung des Reaktionsgemischs Durch die komplexe Aufarbeitung und alternative Verwendungen fur den C4 Schnitt wurde der Betrieb dieser Anlagen unwirtschaftlich 49 Wacker Hoechst Verfahren Bearbeiten Hauptartikel Wacker Hoechst Verfahren Grosse Mengen an Essigsaure werden mittels des Wacker Hoechst Verfahrens uber die Oxidation von Ethylen erzeugt Dabei entsteht durch Oxidation von Ethylen in Gegenwart von Palladium II chlorid als Katalysator Acetaldehyd Der Sauerstoff der Oxidationsreaktion stammt dabei aus dem als Losungsmittel verwendeten Wasser Der im Verfahren verwendete Sauerstoff dient der Reoxidation des Katalysators mittels Kupfer II chlorid Die folgenden Bilanzgleichungen fassen den ablaufenden katalytischen Kreisprozess zusammen a PdCl 4 2 C 2 H 4 H 2 O CH 3 CHO Pd 2 HCl 2 Cl displaystyle ce PdCl4 2 C2H4 H2O gt CH3CHO Pd 2 HCl 2 Cl b Pd 2 CuCl 2 2 Cl PdCl 4 2 2 CuCl displaystyle ce Pd 2 CuCl2 2 Cl gt PdCl4 2 2 CuCl c 2 CuCl 1 2 O 2 2 HCl 2 CuCl 2 H 2 O displaystyle ce 2 CuCl 1 2 O2 2 HCl gt 2 CuCl2 H2O mit der Gesamtbilanz C 2 H 4 1 2 O 2 CH 3 CHO displaystyle ce C2H4 1 2 O2 gt CH3CHO Die Teilreaktionen a bis c lassen sich als gekoppelte Reaktionen darstellen 50 Der als Zwischenprodukt entstehende Acetaldehyd wird durch Oxidation mit Luft oder Sauerstoff unter Verwendung von Mangan II acetat als Katalysator zur Essigsaure oxidiert In einer Zwischenstufe entsteht Peressigsaure die durch den Katalysator zur Essigsaure reduziert wird 2 CH 3 CHO O 2 2 CH 3 COOH displaystyle ce 2 CH3CHO O2 gt 2 CH3COOH Ein alteres Verfahren gewann Acetaldehyd aus Ethylen uber die saurekatalysierte Hydratisierung zum Ethanol welches bei hoheren Temperaturen im Lebedew Prozess zu Acetaldehyd dehydriert wurde Monsanto und Cativa Prozess Bearbeiten Monsanto Prozess Herstellung von Essigsaure aus Methanol und Kohlenstoffmonoxid Hauptartikel Monsanto Prozess Neuere Anlagen fur die industrielle Synthese der Essigsaure arbeiten mit der katalytischen Umsetzung von Methanol mit Kohlenmonoxid unter einem Druck von 30 bis 60 bar und bei Temperaturen von 150 bis 200 C im Monsanto Prozess 51 CH 3 OH CO CH 3 COOH displaystyle ce CH3OH CO gt CH3COOH Der Prozess verwendet einen Rhodium Katalysator und hat eine Selektivitat von uber 99 bezogen auf Methanol Als aktive Katalysator Spezies gilt der anionische Komplex cis Rh CO 2I2 Der Prozess ist ein Beispiel fur ein homogenkatalytisches Verfahren und besteht aus mehreren Teilreaktionen Als Nebenreaktion wird die Wassergas Shift Reaktion katalysiert wobei geringe Mengen an Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff entstehen Weiterhin fallt durch Carbonylierung von Ethanol das als Verunreinigung des Methanols in den Prozess gelangt Propionsaure an Eine Verfahrensvariante entwickelte BP Chemicals 1966 52 Mittels eines Iridium III iodid Katalysator Prakursors im Cativa Prozess konnte ein hoherer Umsatz sowie ein geringerer Kapitaleinsatz beim Bau neuer Anlagen erreicht werden als aktive Spezies gilt der Iridium Komplex Ir CO 2I2 Im Jahr 2000 wurde die erste Anlage nach diesem Verfahren in Malaysia in Betrieb genommen Eigenschaften Bearbeiten Mesomere Grenzstrukturen der Essigsaure 53 Molekulare Eigenschaften Bearbeiten Die Bindungslange der Kohlenstoff Kohlenstoff Bindung betragt 154 pm die der Kohlenstoff Sauerstoff Doppelbindung 124 pm die der Kohlenstoff Sauerstoff Einfachbindung 129 pm und die der intermolekularen Wasserstoffbrucke 261 pm 54 Die Bindungswinkel der Carboxygruppe betragen 120 wobei die Kohlenstoff Sauerstoff Einfachbindung einen partiellen p Charakter aufweist Die Bindung des Sauerstoffatoms der Hydroxygruppe zum Carboxykohlenstoffatom erfolgt uber sp2 Orbitale Die Struktur kann durch zwei mesomere Grenzstrukturen mit einer negativen Partialladung an einem Sauerstoffatom und einer positiven am partiell doppelgebundenen Sauerstoff der Hydroxygruppe dargestellt werden 55 Physikalische Eigenschaften Bearbeiten Essigsaure Kristallstruktur Sauerstoff Kohlenstoff Wasserstoff 56 Dimerbildung durch gestrichelt gezeichnete Wasserstoffbruckenbindungen Dampfdruckfunktion von EssigsaureEssigsaure kristallisiert in der orthorhombischenRaumgruppe Pna21 Raumgruppen Nr 33 Vorlage Raumgruppe 33 mit den Gitterparametern a 1332 2 pm b 408 1 pm und c 577 1 pm Die Molekule sind uber Wasserstoffbruckenbindungen zu endlosen Ketten verbunden 54 Essigsaure besitzt mit 118 C eine relativ hohe Siedetemperatur gegenuber polaren Stoffen mit etwa gleicher molarer Masse beispielsweise betragt der Siedepunkt von 1 Propanol 97 C Die Ursache dafur ist die Fahigkeit der Essigsaure Molekule uber ihre Carboxygruppen Wasserstoffbruckenbindungen auszubilden In der Flussigphase bilden die Essigsauremolekule Kettenstrukturen aus In der Gasphase stellt das Dimer aus zwei Essigsaure Molekulen die sich wie ein Molekul doppelter molarer Masse verhalten die stabilste Form dar 57 Das Aufbrechen der Kettenstrukturen und der Ubergang der Dimere in die Gasphase erfordert einen hoheren Energieaufwand erkennbar an der erhohten Siedetemperatur Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach der Antoine Gleichung entsprechend log10 P A B T C P in bar T in K mit A 4 68206 B 1642 540 und C 39 764 im Temperaturbereich von 290 26 bis 391 01 K 58 Die Temperaturabhangigkeit der Verdampfungsenthalpie lasst sich entsprechend der Gleichung DVH0 A exp aTr 1 Tr b DVH0 in kJ mol Tr T Tc reduzierte Temperatur mit A 22 84 kJ mol a 0 0184 b 0 0454 und Tc 592 7 K im Temperaturbereich zwischen 298 und 392 K beschreiben 59 Reine Essigsaure hat als potentieller Elektrolyt eine nur auf der Autoprotolyse beruhende sehr geringe Leitfahigkeit fur elektrischen Strom Die Leitfahigkeit reiner Essigsaure betragt bei 25 C 6 10 7 S m 1 60 Erst bei Zugabe von Wasser tritt Dissoziation und die Erhohung der Leitfahigkeit ein Wasserfreie Essigsaure erstarrt schon bei 16 6 C zu eisahnlichen Kristallen Zusammenstellung der wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften Eigenschaft Typ Wert und Einheit BemerkungenStandardbildungsenthalpie DfH0liquidDfH0gas 484 5 kJ mol 1 433 kJ mol 1 61 Standardentropie S0l 1 barS0g 158 0 J mol 1 K 1 62 282 84 J mol 1 K 1 63 als Flussigkeitals GasVerbrennungsenthalpie DcH0liquid 875 16 kJ mol 1 64 Warmekapazitat cp 123 1 J mol 1 K 1 25 C 62 2 05 J g 1 K 1 25 C 62 63 44 J mol 1 K 1 25 C 65 1 06 J g 1 K 1 25 C 65 als Flussigkeitals GasKritische Temperatur Tc 318 8 C 66 Kritischer Druck pc 57 86 bar 66 Azentrischer Faktor wc 0 46652 66 Schmelzenthalpie DfH0 11 72 kJ mol 1 62 am SchmelzpunktSchmelzentropie DfS0 40 5 kJ mol 1 62 am SchmelzpunktVerdampfungsenthalpie DVH0DVH 51 6 kJ mol 1 59 23 7 kJ mol 1 59 beim NormaldrucksiedepunktChemische Eigenschaften Bearbeiten Flussige Essigsaure ist ein polares hydrophiles und protisches Losungsmittel Die Dielektrizitatskonstante e betragt 6 2 bei 25 C 67 Sie mischt sich leicht mit polaren und unpolaren Losungsmitteln wie Wasser Chloroform und Hexan In einem Zwei Phasen System aus Wasser und Ethylacetat verteilt sich Essigsaure so dass nur wenige Prozent in der organischen Phase gefunden werden 68 Essigsaure lost sowohl polare Verbindungen wie anorganische Salze und Zucker als auch unpolare Verbindungen wie niedermolekulare Alkane Mit hoheren Alkanen wie Octan ist Essigsaure nicht mehr vollstandig mischbar die Mischbarkeit nimmt mit zunehmender Kettenlange der Alkane ab In wassriger Losung reagiert Essigsaure als mittelstarke Saure der pKS Wert betragt 4 76 In einer protolytischen Reaktion stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der Essigsaure und dem Acetat Ion ein das stark auf Seiten der Saure liegt Wie bei allen Carbonsauren ist die Carboxylatgruppe des Acetat Ions durch Mesomerie stabilisiert was wesentlich zur sauren Reaktion der Carbonsauren beitragt Der Dissoziationsgrad der Saure liegt in verdunnten Losungen nur im Bereich einiger Prozente In einer 1 molaren Losung betragt er nur etwa 0 5 Das dabei entstehende Oxoniumion H3O fuhrt zu einer sauren Losung pH Wert lt 7 Bei einer 30 igen Losung entsprechend einer 5 molaren Losung betragt der pH 1 7 bei einer 40 igen Losung 1 53 und bei einer 50 igen Losung 1 31 Titrationskurve von Essigsaure mit 0 1 molarer Natriumhydroxidlosung Die farbigen Bereiche kennzeichnen die Bereiche in denen die pH Indikatoren Phenolphthalein und Methylorange anzeigen Wird der pH Wert einer Essigsaurelosung durch Zusatz einer starken Base oder durch Zusatz von Acetaten erhoht wird eine Pufferlosung gebildet Ist der pH Wert der Losung gleich dem pKS Wert der Essigsaure liegen Essigsaure und Acetat Ion in derselben Konzentration vor Dies ist der optimale Punkt eines Essigsaure Acetat Puffers an dem die Anderung des pH Werts beim Zusatz von Sauren oder Basen maximal abgepuffert wird Dieses im Sauren effektive Puffersystem ist bedeutend fur biochemische Systeme da es einen gunstigen pKS Wert hat und die beteiligten Komponenten die meisten Organismen und Biomolekule nicht negativ beeinflussen Er ist ein stabiles Puffersystem das heisst das konjugierte Saure Base Paar verbleibt in Losung und kann nicht wie beim Hydrogencarbonatpuffer aus dem System entweichen Essigsaure oxidiert an der Luft vollstandig unter Hitzeentwicklung zu Wasser und Kohlenstoffdioxid Dies geschieht bei Raumtemperatur jedoch nur extrem langsam Die Salze der Essigsaure werden als Acetate bezeichnet Es sind zumeist kristalline Salze die in ihren Kristallgittern Ionengittern das Acetat Anion CH3COO enthalten Unedle Metalle wie Magnesium Calcium Zink oder Eisen losen sich in verdunnter Essigsaure unter Bildung wasserloslicher Acetate und Freisetzung von Wasserstoff auf Mit Kupfer reagiert die Essigsaure in Gegenwart von Sauerstoff zu Kupferacetat einem grunen gesundheitsschadlichen Salz das besser unter dem Namen Grunspan bekannt ist Essigsaure wird in verdunnter Form zum Kalklosen verwendet gemass folgender Reaktionsgleichung 2 CH 3 COOH CaCO 3 Ca aq 2 2 CH 3 COO aq CO 2 H 2 O displaystyle ce 2 CH3COOH CaCO3 gt Ca 2 aq 2 CH3COO aq CO2 H2O Essigsaure reagiert mit Ethanol saurekatalysiert zu Essigsaureethylester einem vielverwendeten Losungsmittel Wird 1 Pentanol statt Ethanol verwendet entsteht Essigsaureamylester eine stark riechende Verbindung Mit Glycerin setzt sich Essigsaure zu Triacetin um das als Weichmacher fur Lacke und Klebstoffe dient 69 Allylacetat findet als Riechstoff Verwendung Essigsaure reagiert bei 800 C unter Dehydratisierung zu Keten Dieses wiederum reagiert mit uberschussiger Essigsaure zu Essigsaureanhydrid Mit Thionylchlorid lasst sich Essigsaure in Acetylchlorid uberfuhren das fur Veresterungsreaktionen verwendet wird Die Chlorierung fuhrt zu Chloressigsaure die zur Herstellung von Carboxymethylcellulosen Mercaptoessigsaure Pflanzenschutzmitteln Farbstoffen oder Arzneimitteln verwendet wird Mit Ammoniak entsteht zunachst Ammoniumacetat das durch Erhitzen in Acetamid uberfuhrt wird CH 3 COONH 4 CH 3 CO NH 2 H 2 O displaystyle ce CH3COONH4 gt CH3 CO NH2 H2O Verwendung BearbeitenErnahrung Bearbeiten Essigsaure hat eine grosse Bedeutung als Geschmacksstoff Essigsaure E 260 und ihre Salze Kaliumacetat E 261 Natriumacetat E 262 und Calciumacetat E 263 werden als Sauerungsmittel fur Obst und Gemuse in Dosen und Glasern 0 5 3 Essigsaure oder als Teigsauerungsmittel verwendet Die Essigsaure im Sauerteig wird durch heterofermentative Sauerteigbakterien gebildet 70 Ausserdem wird Essigsaure bei Fisch in allen Variationen Konserven verschiedenen Marinaden Feinkostsalaten Mayonnaisen und Salatsossen zusammen mit Sorbinsaure E 200 oder Benzoesaure E 210 verwendet Sauergemuse sind Gemuse die unter anderem durch Essigsud haltbar gemacht werden Auch verschiedene Milchprodukte werden unter Verwendung von Essigsaure hergestellt Mascarpone wird aus Rahm hergestellt der mit Essigsaure eingedickt wird ebenso Ziger ein Molkenkase der aus Molke durch Ausfallung von Resteiweiss durch Essigsaure gewonnen wird Bleiacetat auch als Bleizucker bekannt wurde bis in die Neuzeit als Zuckerersatz zum Sussen von Wein genutzt die Giftigkeit des Bleizuckers war lange Zeit nicht bekannt 71 Der Geruch von Wein nach Essig der sogenannte Essigstich gilt als Weinfehler 72 Das Einlegen und Abwaschen von frischem Fleisch geschieht ebenfalls mit Hilfe von Essigsaure Der bakterizide Effekt der Essigsaure besteht darin dass durch den erniedrigten pH Wert physiologische Prozesse unterbunden werden und Eiweisse denaturieren 73 Haushaltsessig besteht aus biogenem Essig und enthalt 5 Essigsaure Handelssorten des Essigs KonzentrationSpeise od Tafelessig 3 5 5 Einmachessig 5 Weinessig 6 Doppelessig 7 Dreifachessig oder Essigspirit 10 5 Essigessenz 25 Essigessenz ist eine 25 ige Essigsaurelosung in Wasser riecht stark stechend und darf nur verdunnt in Speisen verwendet werden Essigessenz wird gern als biologischer Haushaltsreiniger verwendet Wassrige Losungen der Essigsaure mit einem Sauregehalt grosser als 15 5 durfen offiziell nicht mehr als Essig bezeichnet werden 74 Folgeprodukte Bearbeiten Kleber auf PolyvinylacetatbasisFur die stoffliche Nutzung wird fast ausschliesslich grosstechnisch hergestellte Essigsaure genutzt Dabei werden mehr als 65 der Weltproduktion fur Polymere auf der Basis von Vinylacetat 43 und Celluloseacetat 25 aufgewendet Vinylacetat ist die Grundlage fur Polyvinylacetat PVAc das unter anderem in Farben und Klebstoffen verwendet wird in geringerem Umfang in Vinylacetat Copolymeren wie Ethylenvinylacetaten und Polyvinylalkohol 75 Celluloseacetat wird vor allem zur Produktion von Zigarettenfiltern Folien und Kunststoffprodukten verwendet Essigsaure dient als Losungsmittel bei der Herstellung von Terephthalsaure mittels Flussigphasenoxidation Sie ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von Riechstoffen und Medikamenten 76 Weitere Verwendungen umfassen verschiedene Ester wie Essigsaure n butylester und Essigsaureisopropylester zusammen etwa 11 die als Losungsmittel fur Kosmetika und Parfums verwendet werden Weitere 10 werden fur die Herstellung von Essigsaureanhydrid Acetanilid Essigsaurechlorid und Ammoniumacetat genutzt 75 Salze wie Aluminiumdiacetat sind Hilfsmittel in der Textil und Lederindustrie und dienen dort zur Impragnierung Bei der Umsetzung von Organochlorsilanen wie Dichlordimethylsilan mit Essigsaure entstehen Acetoxysilane In Reaktion mit Silanolen reagieren diese unter Kondensation und Freisetzung von Essigsaure zu Silikonen 77 Essigsaure reagiert mit Wasserstoffperoxid unter Bildung von Peroxyessigsaure 78 Industriell entsteht sie bei der Oxidation von Acetaldehyd mit Luft Peroxyessigsaure ist ein starkes Oxidationsmittel das antimikrobiell wirkt und zur Desinfektion eingesetzt wird Ausserdem epoxidiert Peroxyessigsaure verschiedene Alkene zu Epoxiden Handelssorten der Essigsaure KonzentrationEisessig Acidum glaciale 99 Essigessenz 15 25 Technische Essigsaure 30 50 Rohe Essigsaure 40 80 Essigsaure DAB 7 99 Sonstige Verwendung Bearbeiten Die Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation fuhrt Essigsaure als ein fur die Behandlung von HNO Erkrankungen des Kindesalters angewandtes Mittel Essigsaure wird beim Screening fur die Erkennung von Gebarmutterhalskrebs in Subsahara Afrika angewendet 79 Die Essigsaure wird dazu auf den Gebarmutterhals aufgetragen Farbt sich der Bereich nach etwa einer Minute weiss gilt der Test als positiv 79 Essigsaure wird zum Ansauern von Hygiene und Kosmetikprodukten verwendet etwa zum Peeling Die Essigsaure lasst die obere Schicht abgestorbener Hautzellen abblattern und hinterlasst eine glattere Oberflache Der Effekt wurde schon von der agyptischen Herrscherin Kleopatra genutzt deren Milchbader ebenfalls hautglattende Essigsaure enthielten 15 Informationstafel zu giftigen Quallen u a Chironex fleckeri Irukandji Morbakka fenneri Physalia physalis und der Erst Behandlung mit Essig in Australien Essigsaure beziehungsweise Essig wird als eine der ersten Massnahme beim Kontakt von Menschen insbesondere Badenden mit Quallen empfohlen um noch nicht ausgeloste Nesselzellen zu inaktivieren 80 In der Fotolaborpraxis der nassen oder analogen Fotografie wird verdunnte Essigsaure 3 5 zur Neutralisation der Entwicklerbader als sogenanntes Stoppbad eingesetzt Vielfach wird die Losung mit einem Indikatorfarbstoff versetzt der anzeigt wann das Stoppbad alkalisch und somit unwirksam wird Latex eine Suspension von Naturkautschuk im wassrigen Medium wird mit Essigsaure in geringer Konzentration koaguliert Die geladenen Latexpartikel stossen einander ab durch Zugabe von Essigsaure wird diese Ladung neutralisiert und der Latex gerinnt 81 Eisessig kann zur Praparation von kalkigen Fossilien in Kreide verwendet werden 82 Dabei wird das Gestein mit der Saure ubergossen Eine Reaktion kann nicht stattfinden da sich das entstehende Calciumacetat nicht losen kann Erst nach dem Verdunnen findet eine Reaktion im gesamten Gestein statt Gefahrenhinweise BearbeitenDie Einstufung und Kennzeichnung nach den Gefahrgutvorschriften hangt von der Konzentration ab 3 Eisessig oder Losungen mit mehr als 80 Masse Saure werden der Gefahrgutklasse 8 Atzende Stoffe mit der Verpackungsgruppe II Stoffe mit mittlerer Gefahr zugeordnet Als Nebengefahr muss die Gefahrgutklasse 3 Entzundbare Flussigkeiten mit gekennzeichnet werden Gefahrzettel 8 3 Losungen mit mindestens 50 Masse und hochstens 80 Masse Saure werden nur noch der Klasse 8 Atzende Stoffe mit der Verpackungsgruppe II Stoffe mit mittlerer Gefahr zugeordnet Gefahrzettel 8 Fur Losungen mit mehr als 10 Masse und weniger als 50 Masse Saure gilt die Klasse 8 Atzende Stoffe mit der Verpackungsgruppe III Stoffe mit geringer Gefahr Gefahrzettel 8 Reine Essigsaure gilt als entzundliche Flussigkeit Oberhalb des Flammpunktes konnen sich entzundliche Dampf Luft Gemische bilden Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei 38 5 C 3 Der Explosionsbereich liegt zwischen 6 Vol 148 g m als untere Explosionsgrenze UEG und 17 Vol 430 g m als obere Explosionsgrenze OEG 3 Der maximale Explosionsdruck betragt 6 3 bar 3 Die Sauerstoffgrenzkonzentration liegt bei 200 C bei 10 6 Vol 83 Die Grenzspaltweite wurde mit 1 69 mm bestimmt 3 Es resultiert damit eine Zuordnung in die Gasgruppe IIA 3 Die Zundtemperatur betragt 485 C 84 Der Stoff fallt somit in die Temperaturklasse T1 Der Heizwert betragt 14 49 MJ kg 85 Die Geruchsschwelle liegt bei 8 10 ppm Bei etwa 80 iger Konzentration entspricht die Atzwirkung der von konzentrierter Salzsaure Nach dem Global harmonisierten System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien GHS gilt Essigsaure als entzundbare Flussigkeit der Kategorie 3 mit Atzwirkung auf die Haut Kategorie 1A Die anwendbaren H und P Satze sind H314 verursacht schwere Veratzungen der Haut und schwere Augenschaden H226 Flussigkeit und Dampf entzundbar sowie P280 Schutzhandschuhe Schutzkleidung Augenschutz Gesichtsschutz tragen P305 P351 P338 Bei Kontakt mit den Augen Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spulen Vorhandene Kontaktlinsen nach Moglichkeit entfernen Weiter spulen und P310 Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen 86 Leichte Veratzung des Unterarms durch EssigsaureToxikologie BearbeitenEssigsaure kann uber den Verdauungstrakt die Atemluft und die Haut aufgenommen werden Essigsaure wird uber den Citratzyklus und die Atmungskette in allen Zellen des Korpers unter Energiegewinnung zu Kohlenstoffdioxid CO2 und Wasser H2O als letztendliche Stoffwechselprodukte veratmet Essigsaure kann uber die Lungen ausgeatmet werden Konzentrierte Essigsaure wirkt stark reizend auf die Haut und die Schleimhaute 87 Nach korperlichem Kontakt mit der Saure muss daher mit angemessener Sorgfalt gehandelt werden um Veratzungen Augenschaden und Reizungen der Schleimhaute zu vermeiden Hautblasen treten zum Teil erst Stunden nach der Einwirkung auf Langerer Hautkontakt mit Eisessig fuhrt zur Gewebezerstorung der betroffenen Partien Eine Exposition in der Atemluft uber acht Stunden bei einer Konzentration von 10 ppm kann zu Reizungen der Augen sowie der Nasen und Mundschleimhaute sowie Reizungen des Luftwegs im Hals fuhren Konzentrationen uber 1000 ppm fuhren zu starken Reizungen und konnen nicht uber einen langeren Zeitraum ertragen werden Als letale Dosis gelten 20 bis 50 Gramm Essigsaure bei Kindern liegt der Wert bei 5 bis 10 Gramm 87 Langerfristiger Kontakt mit Essigsaure entfettet die Haut und fuhrt gegebenenfalls zu Ekzemen Ein direkter Kontakt der Essigsaure mit den Augen etwa durch Spritzer fuhrt moglicherweise zur Erblindung Eine Sensibilisierung gegenuber Essigsaure ist selten ist aber aufgetreten 88 Essigsaure ist im Wasser leicht biologisch abbaubar und ist nicht bioakkumulativ Als Acetat ist es nicht akut fischgiftig bis zu Konzentrationen von 1000 mg l Auf Insekten wie den Kupferfarbenen Buntgrablaufer wirkt es nicht toxisch bis zu einer Austragsrate von 1000 l ha Bei Ratten wurde als mittlere letale Dosis LD50 Wert 3310 mg je kg Korpergewicht festgestellt 89 Nachweis BearbeitenEssigsaure lasst sich durch den Eisenchloridtest nachweisen Dabei bildet Essigsaure mit einer Eisen III chlorid Losung eine intensive Rotfarbung 90 Im 13C NMR gemessen in Deuterochloroform liefert der Carbonylkohlenstoff einen Peak bei einer chemischen Verschiebung von 178 12 ppm und der Kohlenstoff der Methylgruppe einen Peak bei einer chemischen Verschiebung von 20 8 ppm 91 Im 1H NMR gemessen in Deuterochloroform liefert der Wasserstoff der Saurefunktion einen Peak bei einer chemischen Verschiebung von 11 42 ppm und die Wasserstoffe der Methylgruppe einen Peak bei 2 098 ppm 91 Gangige und quantitative Bestimmung von Essigsaure wird mittels Gaschromatographie durchgefuhrt 92 Literatur BearbeitenHosea Cheung Robin S Tanke G Paul Torrence Acetic Acid In Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley VCH Weinheim 2005 doi 10 1002 14356007 a01 045 Weblinks Bearbeiten Commons Essigsaure Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Wiktionary Essigsaure Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen Wikisource Verordnung betreffend den Verkehr mit Essigsaure Deutschland 1908 Quellen und Volltexte Eintrag zu Acetic acid in der Spectral 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Wissenschaft Bremerhaven 2003 Henry Portz Brand und Explosionsschutz von A Z Vieweg amp Sohn Wiesbaden 2005 ISBN 978 3 322 80198 2 S 297 GHS Einstufungkriterien Essigsaure a b Karlheinz Lohs Peter Elstner Ursula Stephan Fachlexikon Toxikologie Springer Verlag 2009 ISBN 978 3 540 27334 9 S 156 Pocket Guide to Chemical Hazards fur Essigsaure bei dem National Institute for Occupational Safety and Health NIOSH abgerufen am 18 Juni 2023 Registrierungsdossier zu Acetic Acid bei der Europaischen Chemikalienagentur ECHA abgerufen am 26 Dezember 2017 Gunther Harsch Rebekka Heimann Der Estercyclus ein experimentelles Projekt zur Schulung ressourcenbewussten Denkens und Handelns PDF 2 6 MB In Chem Sch Band 41 1994 Beiheft S 7 a b Daten aus der Spectral Database for Organic Compounds Methoden der organischen Chemie Band 15 Synthese von Peptiden II 4 vollig neu gestaltete Auflage Georg Thieme Verlag 1974 ISBN 3 13 216304 X S 553 google com n Alkansauren Ameisensaure Essigsaure Propionsaure 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