Частично лесохимическая уксусная кислота перерабатывается на ацетатные растворители, купить которые можно в любом строительном магазине: бутилацетат и этилацетат. Они представляют собой сложные эфиры уксусной кислоты, а также соответствующего спирта:
СН3СООН + C2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O;
СН3СООН + C4H9OH = CH3COOC4H9 + H2O.
Аналогично данным примерам в ограниченных количествах вырабатывается метилацетат, пропилацетат, а также некоторые из эфиров высших гомологов уксусной кислоты: бутил- и этилпропионаты и другие. Такие эфиры используются в качестве растворителей в производстве красок и лаков, искусственного шелка, кожи; для растворения искусственных смол, жиров; как экстрагенты в ходе извлечения уксусной кислоты из растворов; в фотохимической, парфюмерной промышленности и др.
Следует отметить, что этерификация кислот вместе со спиртами может происходить исключительно в паровой и жидкой фазе. Она ускоряется в случае присутствия катализаторов (поверхностно-активных веществ, минеральных кислот, их солей, ионообменных смол и др.), а также в ходе нагревания. Данная реакция является обратимой и при эквимолярном соотношении спирта и кислоты доходит равновесного состояния, которое определяется законом действующих масс:
К = СэСв/СкСс,
где Св, Сэ, Сс и Ск – это соответственно концентрации воды, эфира, спирта и кислоты в равновесной смеси. Эти концентрации определяются экспериментально, и по ним вычисляется константа равновесия К.
Для преодоления предела этерификации и полнее превратить в эфир один компонент исходной смеси, нужно другой компонент брать в избытке. Для полного использования кислоты, в реакторе обязательно должен быть избыток спирта, а чтобы использовать полнее последний, нужен избыток кислоты.
Кроме этого, из реакционной смеси нужно выводить образовавшиеся воду и эфир, в противном случае опять будет достигнут предел этерификации, но уже более высокий.
Реакционная способность разных спиртов и кислот, а следовательно, и их скорость этерификации, далеко не одинакова. Значение константы скорости реакции напрямую зависит от строения реагирующих веществ, их активности, коэффициентов, а также других физико-химических констант. Таким образом, образование метилацетата (метилового эфира уксусной кислоты) идет намного быстрее, нежели этилацетата и даже бутилацетата, купить который намного проще. Что касается эфиров муравьиной кислоты, то они образуются намного быстрее, чем уксусной.
Процесс этерификации выполняется в реакционном кубе, который обогревается глухим паром и соединяется с ректификационной колонной. В ходе этого из этерификатора будут активно отгоняться пары всех компонентов реакционной смеси в тех количествах, которые определяется их молярными концентрациями в самом растворе. Это может причинить проблемы с выбросами химических веществ в атмосферу, поэтому предприятия на территории Москвы и других городов строго контролируются соответствующими органами. По этой причине и приходится пропускать пары через колонный аппарат, в нем происходит значительное укрепление такого легколетучего компонента как эфир.
