无水乙酸钠的应用介绍

简述

无水乙酸钠又名无水醋酸钠，是一种分子式为C₂H₃NaO₂，分子量82.03的金属有机化合物。该物质的性状为白色粉末，有吸湿性，易溶于水，溶于乙醇。在毒性试验中，无水乙酸钠具有低毒性，半数致死量(大鼠,经口)为3530mg/kg。作为一种重要的有机盐，无水乙酸钠具有独特的化学性质，它的稳定性较好，在常温下不易分解，但在加热或碱性条件下可分解为醋酸和氢氧化钠。此外，无水乙酸钠还可与某些金属离子形成络合物，如与铁离子形成红色络合物。

国家标准GB/T 694-1995对无水乙酸钠含量的测定方法进行规定，试样须经过缓缓加热炭化后再灼烧至白，冷却，溶于热水后，用盐酸标准滴定溶液进行滴定测定。除此之外也可利用电位滴定法测定，既省事又准确，效果良好[1]。

在储存运输方面，因为无水乙酸钠易吸湿潮解，应存放在干燥、阴凉、通风良好的地方，并应远离火源和热源。在运输过程中，应将无水乙酸钠装入密封的塑料袋或桶中，以防止吸湿和污染。

应用

无水乙酸钠是一种重要的无机化工产品，广泛用于各个领域，涵盖食品、医药、化学工业等。

1. 食品工业

在食品工业中，无水乙酸钠常被用作防腐剂和调味剂。它能够有效抑制霉菌和细菌的生长，延长食品的保质期。此外，无水乙酸钠还可作为食品添加剂，提高食品的口感和风味。例如，通过无水乙酸钠可以制备得到一种霉菌抑制剂，整个过程以无水乙酸钠作为制取原料，反应时间相对较短，价格相对较低，效率较高，避免了制备方法产生大量二氧化碳的缺点。采用二次过滤的方式，首先将原料中的大颗粒杂质过滤去，使用超滤膜将溶液中的细小颗粒过滤去，使用水浴保温，水浴保温温度变化较小，对反应产物的影响较小，对于制备结果成功率有帮助[2]。

2. 医药工业

在医药工业中，无水乙酸钠被用作药物的合成原料。例如，它可以用于合成抗癌药物、抗生素、维生素等。此外，无水乙酸钠还可用于制备医用敷料、消毒剂等医疗器械和用品。例如，无水乙酸钠可以合成用于术后缓解疼痛的无水，非溶剂化A晶型帕瑞昔布钠。具体的过程包括以下步骤：将1,2-二苯基乙酮与吡咯烷缩合生成1-(1,2-二苯基乙烯基)吡咯烷，再经过乙酰化，随后在无水乙酸钠和盐酸羟胺作用下环合得到4,5-二氢-5-甲基-3,4-二苯基-5-异恶唑醇。该化合物直接与氯磺酸反应，进行脱水以及氯磺化反应，再进行氨化可以得到伐地昔布，伐地昔布经精制后，再经过丙酰化得到帕瑞昔布，最后成盐得到目标化合物帕瑞昔布钠[3]。

以水杨酸和乙酸酐为原料，无水乙酸钠为催化剂还可合成阿司匹林。结果表明，当水杨酸用量为3.0g，醋酸酐用量为6mL，无水乙酸钠用量为反应物总量的3%时，55℃反应50min，纯化阿司匹林收率可达81.9%[4]。

3. 化学工业

在分析化学领域，无水乙酸钠可用于测定铅、锌、铝、铁、钴、锑、镍和锡等金属，还可用作络合稳定剂。

在合成化学中，无水乙酸钠被用作生产各种化学品和聚合物的原料。例如，以氯化苄和无水乙酸钠为原料，三乙基苄基氯化铵(TEBAC)为催化剂可合成乙酸苄酯.。当n(氯化苄):n(无水乙酸钠):n(TEBAC):n(水)=1:1.25:0.02:0.45，反应温度110℃，反应时间4h，产物摩尔收率可达94.50%[5]。除此之外，它也可以用作乙酰化作用的辅助剂、缓冲剂、干燥剂、媒染剂等，还可用于制备表面活性剂、催化剂等化工产品。

4. 水处理领域

无水乙酸钠在水处理领域中具有广泛的应用。它可以作为混凝剂和助凝剂，有效去除水中的悬浮物和杂质。同时，无水乙酸钠还可用于制备各种水处理剂和消毒剂，提高水质和处理效果。

众所周知，磷酸钾镁水泥(MKPC)快速凝结硬化和集中大量放热的特点制约了其实际应用。传统的混凝剂难以显著降低其水化硬化速率且无法平衡缓凝剂对凝结时间和力学性能的影响，采用无水乙酸钠作为新型混凝剂，研究其对MKPC水化放热特性、工作性能和抗压强度的影响。结果表明，无水乙酸钠吸附在氧化镁表面能够抑制Mg²⁺的溶解，延缓氧化镁和磷酸二氢钾的水化反应速率，降低水化温度。因此，随着无水乙酸钠掺量的增加，MKPC的凝结时间得到有效延长[6]。

5. 其他领域

除了上述应用领域外，无水乙酸钠还可在农业、畜牧业、纺织业等领域中发挥重要作用。例如，它可以参与肥料的制备制备一种人粪水热炭基包膜尿素肥[7]。还可用于纺织业中染料工艺改进，以典型蒽醌结构的生物质天然茜素为母体，采用不同改性方法制取双酯化茜素。实验证明，茜素在80℃与乙酸酐、无水乙酸钠反应2h制得的双酯化茜素纯度可高达98%。当染料用量为织物质量分数的4%后，未改性茜素染色样品的K/S值改变较小，而改性茜素染色样品的K/S值变化明显，即双酯化茜素的提升性能优于天然茜素。染色样品经皂洗后，未改性茜素用量从织物质量的2%起，匀染性随染料量的增加而逐渐下降，而改性茜素用量从织物质量的5%起才开始由原来的匀染5级降至4～5级。若要达到相当的染色织物色牢度，未改性茜素上染涤纶时需借助助剂(分散剂和渗透剂)才可提高染色性能，而改性茜素无需助剂即可达到相同染色效果，这样既降低了染色成本，又减少了染色废水的污染程度[8]。

生产

目前，工业上主要采用醋酸与氢氧化钠的中和反应制备无水乙酸钠，生产工艺主要包括以下步骤：醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠溶液，经过浓缩、脱水和结晶等工艺过程得到无水乙酸钠产品。此外，还可通过其他方法如离子交换法、膜分离法等制备无水乙酸钠。

参考文献

[1]黄玩丽.用电位滴定法测定无水乙酸钠的含量[J].化工标准.计量.质量, 2001(11):30-31.DOI:10.3969/j.issn.1673-4076.2001.11.006.

[2]许卫东,卞杨伟.一种通过无水乙酸钠制得霉菌抑制剂的制备方法:CN201610739440.8[P].CN107245031A.

[3]安明,张旭.一种无水、非溶剂化A结晶帕瑞昔布钠的制备方法:201510138170[P].

[4]林沛和,李承范.乙酸钠催化合成阿司匹林[J].河北化工, 2006, 29(4):2.DOI:CNKI:SUN:HHGZ.0.2006-04-009.

[5]吴景梅,王云龙,马啸,等.乙酸苄酯的合成[J].化工中间体, 2010(6):36-38.DOI:10.3969/j.issn.1672-8114.2010.06.023.

[6]戴俊,钱春香,陈竞,等.无水乙酸钠对磷酸钾镁水泥水化性能和微观形貌的影响[J].材料导报, 2020, 34(6):9.DOI:CNKI:SUN:CLDB.0.2020-06-014.

[7]吉芳英,张凯.一种人粪水热炭基包膜尿素肥及其制备方法.CN202011353186.0.

[8]戚益,顾钰,安冬,等.生物质茜素类染料结构改性及其无助剂染色[C]//中国化学会全国应用化学年会.2011.