पेरासिटिक एसिड: संरचना, गुण, उत्पादन, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

Peracetic एसिड एक तरल कार्बनिक यौगिक जिसका रासायनिक सूत्र सी है ₂ एच ₄ हे ₃ । यह एसिटिक एसिड का पेरोक्साइड है, इसलिए इसे पेरोक्सीसिटिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है। इसका अणु एसिटिक एसिड सीएच ₃ सीओओएच के समान है लेकिन कार्बोक्सिल में एक अतिरिक्त ऑक्सीजन के साथ है।

यह कार्बनिक पेरोक्साइड के वर्ग से संबंधित है, जो मानव निर्मित अणु हैं। 1902 से इसके जलीय घोल के कीटाणुनाशक और स्टरलाइज़िंग गुणों को जाना जाता है। यह क्रिया कुछ मामलों में सांद्रता में 0.001% तक कम हो सकती है।

पेरासटिक एसिड। लेखक: मारिलुआ स्टी

यह संपत्ति चिकित्सा उपकरणों और अस्पतालों में व्यापक रूप से चिकित्सा उपकरणों को बाँझ बनाने के लिए उपयोग करती है, अतिरिक्त लाभ के साथ कि इसके अपघटन उत्पाद मनुष्यों के लिए विषाक्त नहीं हैं।

पीएए समाधान दृढ़ता से ऑक्सीकरण कर रहे हैं, एक विशेषता जो पेपर पल्प को ब्लीच करने के लिए या लौंड्री में इस्तेमाल किया गया है। यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं को करने के लिए भी लागू किया जाता है जिसमें इस संपत्ति की आवश्यकता होती है, जैसे कि एपॉक्सीडेशन और हाइड्रॉक्सिलेशन।

इसकी ऑक्सीकरण और कीटाणुनाशक कार्रवाई का उपयोग सफाई उपकरणों में किया जाता है जहां भोजन और पेय पदार्थ संसाधित होते हैं। इसके अलावा, यह कुछ धातुओं के लिए संक्षारक है और जब इसे संग्रहीत किया जाता है तो इसे कार्बनिक या आसानी से ऑक्सीकरण योग्य यौगिकों से दूर रखा जाना चाहिए।

ध्यान दें कि इसके केंद्रित समाधान विस्फोटक हो सकते हैं, यही कारण है कि इसे अधिमानतः तैयार किया जाना चाहिए और ठंडे स्थानों में संग्रहीत किया जाना चाहिए। इसकी संक्षारक शक्ति मानव त्वचा, श्लेष्म झिल्ली और ऊतकों पर भी लागू होती है, इसलिए इसे सावधानी से और सुरक्षात्मक उपकरणों के साथ संभाला जाना चाहिए।

संरचना

Peroxyacetic एसिड में एसिटिक एसिड के समान एक अणु होता है, लेकिन –COOH समूह की संरचना में एक अतिरिक्त ऑक्सीजन के साथ, क्योंकि इसमें दो के बजाय 3 ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

पेरासिटिक एसिड की संरचना। लेखक: सु-नो-जी स्त्रोत: सेल्फमेड स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

शब्दावली

- पेरासटिक एसिड

- पेरोक्सीएसेटिक अम्ल

- एथेनोपरॉक्सोइक अम्ल

- पीएए (पेरोक्सीअसेटिक एसिड)।

गुण

भौतिक अवस्था

एक तीखे सिरका गंध के साथ रंगहीन तरल साफ़ करें।

आणविक वजन

76.05 ग्राम / मोल

क्वथनांक

110 withC (विस्फोट के साथ)

फ़्लैश प्वाइंट

40.5 ºC (खुली कप विधि)

स्वयं जलने का तापमान

200 isC (वह तापमान है जिस पर यह अनायास जलता है)

घनत्व

1522 ⁶ पर 1,226 जी / सेमी ³

श्यानता

252 डिग्री सेल्सियस पर 3,280 सीपी

अपवर्तक सूचकांक

2039। पर 1.3974

घुलनशीलता

यह किसी भी अनुपात में पानी के साथ गलत है। यह इथेनॉल जैसे ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। सुगंधित सॉल्वैंट्स में थोड़ा घुलनशील। ईथर में और सल्फ्यूरिक एसिड में बहुत घुलनशील।

पीएच

2 से कम है।

पृथक्करण निरंतर

25 ° C पर पीके _ए = 8.20 (यह एसिटिक एसिड से कमजोर है जिसमें पीके _ए = 4.8 है)

रासायनिक गुण

एक एसिड के रूप में, पीएए उस एसिड से बहुत कमजोर है जहां से यह एसिटिक एसिड आता है।

यह एक ऑक्सीडेंट के रूप में एक उच्च क्षमता है। यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है जिससे इसे स्टोर करना मुश्किल है और इसने इसका उपयोग सीमित कर दिया है।

इसके गिरावट उत्पादों में एसिटिक एसिड सीएच ₃ सीओएचओ, ऑक्सीजन ओ ₂, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच ₂ ओ ₂ और पानी एच ₂ ओ एच ₂ ओ _{2 हैं} जो पानी और ऑक्सीजन को नीचा दिखाते हैं। ये सभी यौगिक पर्यावरण की दृष्टि से सुरक्षित हैं।

यह ओलेफिनिक बॉन्ड (C = C डबल बॉन्ड) के लिए एक epoxidizing और हाइड्रॉक्सिलेटिंग एजेंट है। इसका मतलब यह है कि यह कार्बनिक अणुओं के दोहरे बंधन में और इन -OH समूहों के अतिरिक्त में epoxides के गठन में सक्रिय रूप से भाग लेता है।

पीएए कुछ धातुओं जैसे संक्षारक स्टील, जस्ती लोहा, तांबा, पीतल और कांस्य के लिए संक्षारक है। अन्य धातुएं स्टेनलेस स्टील, शुद्ध एल्यूमीनियम और टिनडेड लोहे की तरह प्रतिरोधी हैं।

सिंथेटिक और प्राकृतिक घिसने को आकर्षित करता है और कुछ विनाइल पॉलिमर से प्लास्टिसाइज़र निकालता है।

इसमें एक तीखा और तीखा गंध होता है जो एसिटिक एसिड की याद दिलाता है (एसिटिक एसिड सिरका का मुख्य घटक है)।

प्राप्त

एक खनिज एसिड (जैसे सल्फ्यूरिक एसिड एच ₂ एसओ ₄) की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच ₂ ओ _{2 के} साथ ग्लेशियल एसिटिक एसिड (निर्जल, पानी के बिना) प्रतिक्रिया करके, एसिटिक एसिड का हिस्सा ऑक्सीकरण होता है और जलीय घोल प्राप्त होता है। पेरासिटिक एसिड, एसिटिक एसिड और एच ₂ ओ _{2 के} ।

पेरासिटिक एसिड के जलीय समाधान प्राप्त करना। लेखक: मारिलुआ स्टी

एच ₂ एसओ ₄ प्रतिक्रिया के उत्प्रेरक या त्वरक के रूप में कार्य करता है। स्थिर एजेंट जैसे कि pyridine-2,6-dicarboxylic एसिड का उपयोग किया जाता है।

यदि ये समाधान आसुत हैं, तो पेरासिटिक एसिड की एक उच्च एकाग्रता प्राप्त की जा सकती है।

यह ओज़ोन ओ _{3 के} साथ एसिटाल्डीहाइड सीएच ₃ सीएचओ के ऑक्सीकरण द्वारा या एच ₂ ओ _{2 के} साथ एसिटिक एनहाइड्राइड (सीएच ₃ सीओ) ₂ ओ की प्रतिक्रिया से भी प्राप्त किया जा सकता है ।

इसे सही तरीके से प्राप्त करने के लिए एक और तरीका है कि एच ₂ ओ _{2 के} क्षारीय समाधान में टेट्रा-एसिटाइल-एथिलीनिडामाइन (टीएईडी) जोड़कर किया जाता है ।

अनुप्रयोग

उपकरणों के लिए एक बाँझ के रूप में दवा में

PAA क्लीनिक, अस्पतालों, चिकित्सा और दंत चिकित्सा कार्यालयों में चिकित्सा उपकरणों के लिए एक निस्संक्रामक के रूप में कार्य करता है।

निष्फल दंत उपकरण। लेखक: डैनियल फ्रैंक। स्रोत: Pexels

कुछ स्रोतों की रिपोर्ट है कि सूक्ष्मजीवों के खिलाफ इसकी कार्रवाई को सामान्य तरीके से वर्गीकृत किया जा सकता है: बैक्टीरिया> वायरस> बैक्टीरिया बीजाणु> प्रोटोजोअन अल्सर। इसका मतलब है कि यह बैक्टीरिया के खिलाफ अधिक प्रभावी है और प्रोटोजोअन अल्सर के खिलाफ कम प्रभावी है।

एंडोस्कोपी उपकरणों में स्टेफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनस एरुगिनोसा के खिलाफ पीएए और अन्य उच्च-स्तर के कीटाणुनाशक दवाओं पर किए गए अध्ययनों में पीएए अपने माइक्रोबाइडल प्रभाव में सबसे तेज साबित हुआ।

स्टैफिलोकोकस ऑरियस मुलायम ऊतक संक्रमण, त्वचा संक्रमण, निमोनिया और हृदय ऊतक संक्रमण का कारण बन सकता है। स्यूडोमोनास एरुगिनोसा निमोनिया का कारण बन सकता है।

बैक्टीरिया बायोफिल्म बनाते हैं जो बाह्य उत्तेजना या तनाव से बचाते हैं, बाह्य प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और न्यूक्लिक एसिड की एक मोटी परत के माध्यम से।

ये बायोफिल्म आम एंटीबायोटिक्स और कीटाणुनाशक के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। अनुचित या अप्रभावी सफाई और कीटाणुशोधन दिनचर्या के कारण, एंडोस्कोप जैसे उपकरण में, ये संकीर्ण चैनलों में बनने लगते हैं।

PAA प्रोटीन, एंजाइम और अन्य चयापचयों के अधिक संवेदनशील आणविक बंधों के ऑक्सीकरण द्वारा संभवत: इन बायोफिल्मों पर हमला करता है। इससे कीटाणुओं, उनके बीजाणुओं और अल्सर की कोशिका की दीवारों का टूटना होता है।

इसके अलावा, जब पीएए कोशिका में प्रवेश करता है, तो यह आवश्यक एंजाइमों को ऑक्सीकरण कर सकता है, अणुओं और महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के परिवहन को बिगाड़ सकता है।

कुछ वर्षों के लिए कीटाणुशोधन समय की स्थापना की गई है, लेकिन कुछ अध्ययनों के दौरान यह देखा गया कि पीएए के साथ उपचार केवल 5 मिनट के बाद कोशिकाओं के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, कोशिकाओं की कोशिका की दीवार में जेब या उभार के साथ। जीवाणु, और सूक्ष्मजीवों के सेलुलर संरचनाओं के पतन के 30 मिनट के बाद।

यद्यपि पीएए अपनी गति के लिए बाहर खड़ा था, शोधकर्ताओं ने सफाई और कीटाणुशोधन प्रोटोकॉल में स्थापित समय का पुनर्मूल्यांकन करने की सिफारिश की है, जिससे उन्हें उच्च-स्तरीय एंटीसेप्टिक्स के लिए बढ़ाकर, उनकी कुल प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए।

पीएए के नकारात्मक पहलुओं में से एक यह है कि कुछ रोगजनक हैं जिनके खिलाफ यह बहुत प्रभावी नहीं है, जैसे कि Giardia lamblia और Cryptosporidium parvum (परजीवी जो दस्त या अन्य रीढ़ की हड्डी की स्थिति पैदा कर सकते हैं)।

अपशिष्ट जल उपचार में

नगर निगम या औद्योगिक अपशिष्ट अपशिष्टों में PAA के कीटाणुनाशक प्रभाव की जांच 30 से अधिक वर्षों से की जा रही है।

अवशिष्ट जल उपचार संयंत्र। लेखक: मिशाल जरमोलुक स्रोत: पिक्साबे

इसके फायदों में कार्बनिक पदार्थों की उपस्थिति में भी इसकी कीटाणुनाशक गतिविधि का व्यापक स्पेक्ट्रम है, साथ ही यह तथ्य भी है कि यह माध्यमिक उत्पादों को उत्पन्न नहीं करता है जो पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं।

इसकी क्रिया की प्रभावशीलता अन्य कारकों के बीच, प्रभाव में मौजूद कार्बनिक पदार्थों की मात्रा पर, सूक्ष्मजीवों के प्रकार और मात्रा को समाप्त करने, पानी में पीएए की एकाग्रता, पीएच और उपचार की अवधि पर निर्भर करती है।

कुछ मामलों में, पीएए को उष्णकटिबंधीय जलवायु में अपशिष्ट जल कीटाणुरहित करने के लिए सोडियम हाइपोक्लोराइट से बेहतर दिखाया गया है और हैजा वायरस के खिलाफ कई अन्य रोगजनकों के बीच प्रभावी रहा है।

हालांकि, नकारात्मक बिंदुओं में से एक यह है कि कीटाणुशोधन के बाद शेष रहने वाले एसिटिक एसिड के कारण, पानी का प्रवाह कार्बनिक पदार्थों से भरा होता है, जिससे सूक्ष्मजीवों के नए विकास का खतरा बढ़ जाता है।

दूसरी ओर, यह एक महंगा उत्पाद है, इसलिए यह इस पहलू के कारण सोडियम हाइपोक्लोराइट के साथ उदाहरण के लिए अभी तक बहुत प्रतिस्पर्धी नहीं है।

खाद्य उद्योग में

के रूप में यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, यह कम तापमान पर सूक्ष्मजीवों के खिलाफ बहुत प्रभावी है और इसने खाद्य और पेय प्रसंस्करण में एक जीवाणुनाशक और कवकनाशी के रूप में इसका व्यापक उपयोग किया है।

इसमें मांस और पोल्ट्री प्रसंस्करण संयंत्र, डेयरी, ब्रुअरीज, वाइनरी या वाइनरी और शीतल पेय विनिर्माण संयंत्र शामिल हैं। इन सभी स्थानों में पीएए लागू किया जाता है क्योंकि यह सीटू (साइट पर) में सफाई के लिए आदर्श है।

कुछ खाद्य पदार्थों जैसे कि पेरोक्सीडेज और केटेरेज़ में पाए जाने वाले एंजाइम, जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच ₂ ओ _{2 को} निष्क्रिय करते हैं, का पेरासिटिक एसिड पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है। प्रोटीन अवशेषों से चोट भी नहीं लगती है।

इस तथ्य के कारण कि भोजन में पीएए एसिटिक एसिड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड में टूट जाता है, इसे उन अनुप्रयोगों में उपयोग करने के लिए सुरक्षित माना जाता है जहां भोजन नहीं किया जाता है।

यह स्टेनलेस स्टील और ग्लास टैंक, पाइप और टैंकर ट्रकों के लिए एक निस्संक्रामक और बाँझ के रूप में कार्य करता है, जो पेय पदार्थों के परिवहन और भंडारण के लिए काम करता है।

बीयर स्टोर करने के लिए स्टेनलेस स्टील के टैंक। लेखक: राबर्टा कीको किथारा संताना स्रोत: अनप्लैश

गैर विषैले उत्पादों को उत्पन्न करने की इसकी विशेषता और उच्च परिश्रम में जायके या गंध पैदा नहीं करते हैं, वे इन उद्योगों के लिए समय और पैसा बचाते हैं।

लुगदी और कागज उद्योग में

पेरासिटिक एसिड पेपर पल्प उद्योग में विरंजन प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण क्लोरीन मुक्त एजेंट है।

कुछ लेखक पेरासिटिक एसिड को एच ₂ ओ _{2 के} एक सक्रिय व्युत्पन्न के रूप में मानते हैं, जहां इसके एक हाइड्रोजेन को एसाइल समूह सीएच ₃ सी (= ओ) - द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है ।

इसके परिणामस्वरूप, पेरासिटिक एसिड एच ₂ ओ _{2 की} तुलना में कार्बनिक सब्सट्रेट्स के साथ अधिक से अधिक डिग्री के लिए प्रतिक्रिया करता है और इसका उपयोग एच ₂ ओ _{2 की} तुलना में दूधिया परिस्थितियों में ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में किया जा सकता है ।

तटस्थ या मध्यम रूप से क्षारीय परिस्थितियों में, पेरासिट आयन सीएच ₃ सी (= O) OO- एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल होने के कारण (यह इलेक्ट्रॉन-कमी वाले परमाणुओं द्वारा आकर्षित होता है), यह चुनिंदा रूप से पेपर पल्प में मौजूद क्रोमोफोरस या रंगीन कोशिकाओं को हटा देता है।

यह इन उद्योगों को बहुत प्रभावी ब्लीच करने की अनुमति देता है और जिनके अवशेष उनके जलीय अपशिष्टों को दूषित नहीं करते हैं।

अन्य रासायनिक यौगिकों के उत्पादन में

पेरासिटिक एसिड, एपॉक्सी यौगिकों को तैयार करने के लिए ऑक्सीडेंट के रूप में, पॉलिएस्टर रेजिन बनाने के लिए उत्प्रेरक के रूप में और कैप्रोलैक्टम और ग्लिसरॉल प्राप्त करने के लिए कार्य करता है।

रीसाइक्लिंग के लिए पॉलिमर की वसूली में

कुछ शोधकर्ताओं ने पीएए समाधान के साथ कुछ पॉलिमर कचरे का इलाज करके उपयोगी सामग्रियों को पुनर्प्राप्त करने में कामयाब रहे हैं।

ग्लेशियल एसिटिक एसिड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड के समाधान के साथ एयरोस्पेस गतिविधियों से कुछ कार्बन फाइबर प्रबलित बहुलक कचरे के ऑक्सीकरण द्वारा प्रक्रिया को पूरा किया जाता है।

इस तरह, सीटिक में पेरासिटिक एसिड उत्पन्न होता है, जो कार्बन फाइबर को बरकरार रखते हुए, एपॉक्सी राल को 97% तक कम कर देता है।

फिर, आसवन द्वारा, एसिटिक एसिड के 90% से अधिक को पुनर्प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुलक का अपघटन होता है जो पुनर्प्राप्त करने योग्य स्निग्ध और फेनोलिक यौगिक उत्पन्न करता है।

कार्बन फाइबर स्वच्छ प्राप्त किया जाता है, और कुंवारी फाइबर की तुलना में इसकी लंबाई और तन्य शक्ति को बनाए रखता है।

कार्बन रेशा। Cjp24। स्रोत: विकिपीडिया कॉमन्स

गैसीय उत्सर्जन के बिना, प्रक्रिया को हल्के परिस्थितियों में किया जाता है, जो इसे पर्यावरण के अनुकूल बनाता है।

लांड्रियों में

रंगीन यौगिकों के इसकी ऑक्सीकरण शक्ति के कारण, कपड़े धोने के विरंजन में पेरासिटिक एसिड का उपयोग किया जाता है। इन मामलों में, क्षारीय माध्यम में एच ₂ ओ _{2 के} साथ टेट्रा-एसिटाइल-एथिलीनमाइडिन का मिश्रण इसे साइट पर प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।

इसकी अनुप्रयोग सीमा बहुत विस्तृत है, क्योंकि इसका उपयोग कठिन पानी या कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण के उच्च अनुपात में किया जा सकता है, पीएच में 3.0 और 7.5 के बीच और 0 से 40.C के तापमान पर।

जोखिम

पेरासिटिक एसिड या पीएए अत्यधिक संक्षारक हो सकता है। यह दृढ़ता से त्वचा और आंखों को परेशान कर रहा है।

यदि इसके समाधानों को निगला जाता है, तो यह मुंह, गले, अन्नप्रणाली और जठरांत्र संबंधी मार्ग के श्लेष्म झिल्ली के क्षरण का कारण बनता है, जिससे दर्द और निगलने में कठिनाई होती है।

यदि इसके वाष्प अंदर जाते हैं, तो श्वसन पथ की जलन होती है और यदि साँस लम्बी होती है, तो फेफड़े में एडिमा होती है।

15% से अधिक पीएए वाले समाधान अस्थिरता और विस्फोटकता के कुछ डिग्री का प्रदर्शन करना शुरू करते हैं और झटके या झटकों से बचा जाना चाहिए। वे विस्फोटक रूप से विघटित हो सकते हैं। यदि समाधान में पीएए एकाग्रता 56% से अधिक है तो यह एसिटिक एसिड के हिंसक वाष्पीकरण के कारण विस्फोट कर सकता है।

गर्मी से बचना चाहिए। इसे ज्वलनशील तरल माना जाता है। इसका अपघटन 110.C पर एक विस्फोट के साथ हिंसक है। इसे ठंडे स्थानों में, अधिमानतः प्रशीतन के तहत, या बहुत अच्छी तरह हवादार स्थानों में संग्रहित किया जाना चाहिए।

यह दृढ़ता से ऑक्सीकरण कर रहा है, इसलिए कार्बनिक पदार्थों के संपर्क में खतरनाक है। संग्रहीत होने पर, इसे अन्य यौगिकों से पृथक किया जाना चाहिए, विशेष रूप से कार्बनिक, दहनशील, ज्वलनशील या ऑक्सीकरण योग्य यौगिक। इसे अम्ल, क्षार और भारी धातुओं से अलग किया जाना चाहिए।

जब अपघटन करने के लिए गर्म किया जाता है, तो यह तीक्ष्ण और परेशान करने वाले धुएं का उत्सर्जन करता है, जो आंखों, नाक और गले में जलन पैदा करता है।

अगर छलकते हैं, तो उन्हें नालियों में बहने की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए क्योंकि वे आग या विस्फोट का खतरा पैदा करते हैं।

हैंडलिंग के लिए निवारक उपायों के रूप में, हम रबर के दस्ताने और सुरक्षात्मक कपड़े, एक चेहरा ढाल या आंखों की सुरक्षा (काले चश्मे या सुरक्षा चश्मा), श्वसन सुरक्षा की सलाह देते हैं और उनके समाधान के साथ काम करते हुए खाते, पीते या धूम्रपान नहीं करते हैं।

संदर्भ

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