एसिटिक एसिड की तैयारी के तरीके

एसिटिक एसिड, जिसे आमतौर पर एथिनोइक एसिड के रूप में जाना जाता है, एक मौलिक रासायनिक यौगिक है, जिसका व्यापक रूप से विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। केएसिटिक एसिड की तैयारी के तरीकेकुशल और लागत प्रभावी उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम पारंपरिक और आधुनिक दोनों दृष्टिकोणों में तल्लीन एसिड तैयार करने के लिए प्रमुख तरीकों का पता लगाएंगे.

1. मेथनॉल कार्बोनेलेशन (मोनोसेंटो प्रक्रिया)

सबसे व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्णएसिटिक एसिड की तैयारी के तरीकेमेथेनॉल कार्बोनिलेशन है। इस प्रक्रिया में एक उत्प्रेरक, आमतौर पर रोडियम या इरिडियम कॉम्प्लेक्स की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड (सह) के साथ मेथेनॉल (chatom) की प्रतिक्रिया शामिल है। प्रतिक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता हैः

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प्रमुख विशेषताएं:

• उच्च दक्षताप्रक्रिया न्यूनतम उप-उत्पादों के साथ एसिटिक एसिड की ओर उच्च चयनात्मकता प्रदान करती है।
• उत्प्रेरक का उपयोगरोडियम उत्प्रेरक उच्च रूपांतरण दर सुनिश्चित करता है, लेकिन उच्च दबाव और तापमान जैसी विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थितियों की आवश्यकता होती है।
• पर्यावरणीय विचारयह प्रक्रिया अन्य तरीकों की तुलना में कम प्रदूषक उत्पन्न करती है, जिससे यह अधिक पर्यावरण के अनुकूल हो जाता है।

मोंसेंटो प्रक्रिया 1960 के दशक से एसिटिक एसिड उत्पादन के लिए प्रमुख विधि रही है, जो वैश्विक एसिटिक एसिड उत्पादन के लगभग 90% योगदान देता है।

2. एसिटालडिहाइड ऑक्सीकरण

एसिटिक एसिड की तैयारी के लिए एसिटिक एसिड की तैयारी के लिए एक और पारंपरिक विधि है। इस प्रक्रिया में, एसिटालडेहाइड (chatlo) को ऑक्सीजन युक्त वातावरण की उपस्थिति में ऑक्सीकरण किया जाता है, आमतौर पर मैंगनीज या कोबाल्ट लवण जैसे धातु उत्प्रेरक की सहायता से:

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प्रमुख विशेषताएं:

• सरल प्रतिक्रिया मार्गएसिटालडिहाइड का ऑक्सीकरण सरल है और अपेक्षाकृत मध्यम परिचालन स्थितियों की आवश्यकता होती है।
• लागत प्रभावशीलतासरल सेटअप और कम ऊर्जा खपत के कारण विधि लागत प्रभावी हो सकती है।
• सीमाएंकार्बोनाइलेशन की तुलना में उत्पादन दर धीमी है, और यह फॉर्मिक एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड जैसे अवांछित उप-उत्पादों को उत्पन्न कर सकता है।

हालांकि अभी भी उपयोग में, इस विधि को काफी हद तक अधिक कुशल मेथेनॉल कार्बोनाइडिलेशन द्वारा दबा दिया गया है।

3. किण्वन प्रक्रिया

जैविक दृष्टिकोणएसिटिक एसिड की तैयारी के तरीकेकिण्वन है, जहां इथेनॉल को एरोबिक स्थितियों में एसिटिक एसिड बैक्टीरिया (एसिटोबैक्टर) द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता हैः

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प्रमुख विशेषताएं:

• प्राकृतिक और नवीकरणीयकिण्वन जैसे नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग पौधों से प्राप्त इथेनॉल जैसे नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग करता है, जिससे यह पर्यावरण के लिए टिकाऊ विकल्प बन जाता है।
• कम ऊर्जा की आवश्यकतारासायनिक तरीकों के विपरीत, किण्वन कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर संचालित होता है, जिसके परिणामस्वरूप कम ऊर्जा की खपत होती है।
• खाद्य उद्योग में आवेदनइस विधि का व्यापक रूप से सिरका के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, जहां एसिटिक एसिड प्राथमिक घटक है।

हालांकि, इसकी धीमी दर और कम उपज के कारण, किण्वन आमतौर पर बड़े पैमाने पर औद्योगिक एसिटिक एसिड उत्पादन के लिए उपयोग नहीं किया जाता है।

4. नाफ्था का तरल-चरण ऑक्सीकरण

यह विधि विशेष रूप से पेट्रोकेमिकल रिफाइनिंग के उप-उत्पाद के रूप में एसिटिक एसिड के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। नाफ्था या ब्यूटेन के तरल-चरण ऑक्सीकरण में, एसिटिक एसिड अन्य यौगिकों जैसे फॉर्मल्डेहाइड, एसिटिक एसिड का उत्पादन किया जाता हैः

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प्रमुख विशेषताएं:

• बड़े पैमाने पर उत्पादनयह विधि अन्य मूल्यवान उप-उत्पादों के साथ एसिटिक एसिड का उत्पादन करने की अपनी क्षमता के कारण रिफाइनरियों द्वारा पसंद किया जाता है।
• मध्यम उपजएसिटिक एसिड की उपज मध्यम है, लेकिन बहु-उत्पाद उत्पादन समग्र प्रक्रिया को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बना सकता है।
• औद्योगिक प्रासंगिकतायह विधि सबसे आम तौर पर पेट्रोकेमिकल उद्योग से जुड़ी हुई है, जिससे यह स्वतंत्र एसिटिक एसिड उत्पादन के लिए कम उपयुक्त है।

5. हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण (कैटिवा प्रक्रिया)

कोटिवा प्रक्रिया, मोनोसैंटो प्रक्रिया से संबंधित एक उन्नत विधि, मेथेनॉल कार्बोनीलेशन का एक और उदाहरण है, लेकिन उत्प्रेरक के रूप में रोडियम के बजाय इरिडियम का उपयोग करता है। यह प्रक्रिया उच्च दक्षता और कम उत्पादों की अनुमति देती हैः

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प्रमुख विशेषताएं:

• उच्च उत्प्रेरक दक्षता: इरिडियम-आधारित उत्प्रेरक समग्र पैदावार में सुधार करता है और थोड़ा हल्के परिस्थितियों में काम करता है।
• पर्यावरण और लागत लाभअपने बेहतर पर्यावरण प्रोफ़ाइल और उत्पादन लागत में कमी के कारण हाल के वर्षों में पसंदीदा विधि बन गई है।

निष्कर्ष

अंत में,एसिटिक एसिड की तैयारी के तरीकेदक्षता, लागत और पर्यावरणीय प्रभाव के संदर्भ में काफी भिन्नता है। आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि मेथेनॉल कार्बोनिलेशन है, मुख्य रूप से मोंसेंटो और कैटिवा प्रक्रियाओं के माध्यम से, उनकी उच्च दक्षता और मापनीयता के कारण। एसिटालडेहाइड ऑक्सीकरण और किण्वन जैसी अन्य विधियां अभी भी उपयोग में हैं, लेकिन विशेष रूप से खाद्य उत्पादन में। उत्पादन को अनुकूलित करने और रासायनिक उद्योग में स्थायी प्रथाओं को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न तैयारी विधियों को समझना महत्वपूर्ण है।