ما هو حمض البروبيونيك؟
حمض البروبيونيك، ويسمى أيضًا حمض البروبانويك، هو حمض كربوكسيلي مشبع له الصيغة الجزيئية C3H6O2 والصيغة الهيكلية CH3CH2COOH. رقم CAS هو 79-09-4 ووزنه الجزيئي 74.08. الاسم يأتي من الكلمتين اليونانيتين بروتوس وتعني الأول، و بيون وتعني الدهون، لأنه أصغر حمض كربوكسيلي يظهر خصائص مشابهة للأحماض الدهنية.
حمض البروبيونيك في شكله النقي هو سائل زيتي عديم اللون ذو رائحة نفاذة نفاذة. وهو قابل للامتزاج مع الماء ومع معظم المذيبات العضوية. يتواجد هذا المركب بشكل طبيعي ويتم إنتاجه بواسطة بكتيريا البروبيونيباكتيريوم أثناء عملية التخمير، ولهذا السبب يوجد في الجبن السويسري وفي الجهاز الهضمي للحيوانات المجترة.
كيف يتم تصنيع حمض البروبيونيك صناعيا؟
يتبع الإنتاج الصناعي لحمض البروبيونيك عدة طرق، اعتمادًا على توافر المواد الخام وتكنولوجيا المحفز واقتصاديات المصنع.
هيدروكربوكسيل الإيثيلين
الطريق الصناعي الرئيسي هو الهيدروكربوكسيل للإيثيلين، حيث يتفاعل الإيثيلين مع أول أكسيد الكربون والماء في وجود محفز النيكل. يتم التفاعل عند درجة حرارة وضغط مرتفعين وينتج حمض البروبيونيك بإنتاجية عالية. تُسمى هذه العملية أحيانًا باسم Reppe-نوع الكربونيل.
أكسدة البروبيونالدهيد
يمكن أيضًا إنتاج حمض البروبيونيك عن طريق أكسدة الطور-السائل للبروبيونالدهيد مع الأكسجين أو الهواء. عادة ما يتم تصنيع البروبيونالديهيد نفسه عن طريق الفورميلة الهيدروجينية للإيثيلين، لذا فإن هذا المسار عبارة عن تسلسل من خطوتين-من الإيثيلين.
طرق التخمير والمنتج الثانوي
يتم استرداد كميات صغيرة من حمض البروبيونيك كمنتج ثانوي لعمليات أكسدة معينة، على سبيل المثال أثناء تصنيع حمض الأسيتيك. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم مسار التكنولوجيا الحيوية بروبيونيباكتيريوم أو السلالات ذات الصلة لتخمير السكريات أو اللاكتات أو مصل اللبن وتحويله إلى حمض البروبيونيك. ويجري تطوير هذا المسار بشكل أكبر لأنه يستخدم مواد أولية متجددة.
التطبيقات الرئيسية لحمض البروبيونيك
حفظ الأغذية والأعلاف
حمض البروبيونيك وأملاحه، بما في ذلك بروبيونات الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم، تمنع نمو العفن والبكتيريا. يتم تسجيل الشكل الحمضي كمادة حافظة للأغذية E280 في الاتحاد الأوروبي. وتستخدم هذه المركبات لحفظ المخبوزات ومنتجات الجبن، ولمنع تكون العفن على الحبوب والأعلاف الحيوانية.
الوسيط الكيميائي
حمض البروبيونيك هو لبنة بناء لمبيدات الأعشاب، والمستحضرات الصيدلانية، والمواد المساعدة المطاطية والبلاستيكية، واسترات السليلوز والملدنات. وتستخدم استراته، مثل بروبيونات الإيثيل وبروبيونات البنزيل، كمذيبات وكمكونات نكهة ورائحة.
استخدامات أخرى
أملاح حمض البروبيونيك لها خصائص مضادة للفطريات، وقد استخدمت في المستحضرات الموضعية لعلاج الالتهابات الجلدية الفطرية. ويستخدم الحمض أيضًا كعامل مضاد للميكروبات في بعض العمليات الصناعية وكوسيط في إنتاج المركبات العضوية الأخرى.
الدرجات والتعبئة والتغليف واعتبارات الشراء
يتم توفير حمض البروبيونيك في درجة الغذاء والدرجة التقنية. يجب أن تستوفي درجة الغذاء حدود النقاء والشوائب التي تتطلبها لوائح المضافات الغذائية، بما في ذلك حدود المعادن الثقيلة والمذيبات المتبقية. الدرجة التقنية مناسبة للتخليق الكيميائي والاستخدام الصناعي. تشتمل التعبئة النموذجية للتصدير بالجملة على براميل سعة 25 كجم وحقائب IBC وحاويات خزانات ISO. يجب على المشترين تأكيد شهادة التحليل وتاريخ الإنتاج وتصنيف النقل مع المورد.
السلامة والتعامل
حمض البروبيونيك مادة أكالة ويمكن أن تسبب حروقًا في الجلد والعينين والجهاز التنفسي. ويجب التعامل معه بالقفازات والنظارات الواقية والتهوية الكافية، وتخزينه بعيدًا عن القواعد والمؤكسدات. وينبغي احتواء الانسكابات وتحييدها بعناية. يتم تصنيف المادة على أنها سائل أكال وتتطلب وثائق مناسبة لنقل البضائع الخطرة.
الأسئلة المتداولة
ما هو حمض البروبيونيك؟حمض البروبيونيك، ويسمى أيضًا حمض البروبانويك، هو حمض كربوكسيلي مشبع له الصيغة الجزيئية C3H6O2 والصيغة الهيكلية CH3CH2COOH.
كيف يتم تصنيع حمض البروبيونيك؟هيدروكربوكسيل الإيثيلين الطريق الصناعي الرئيسي هو هيدروكربوكسيل الإيثيلين، حيث يتفاعل الإيثيلين مع أول أكسيد الكربون والماء في وجود محفز النيكل. المنتجات الثانوية وطرق التخمير يتم استخلاص كميات صغيرة من حمض البروبيونيك كمنتج ثانوي لعمليات أكسدة معينة، على سبيل المثال أثناء تصنيع حمض الأسيتيك.
ما هي التطبيقات الرئيسية لحمض البروبيونيك؟وتستخدم هذه المركبات لحفظ المخبوزات ومنتجات الجبن، ولمنع تكون العفن على الحبوب والأعلاف الحيوانية. حفظ الأغذية والأعلاف حمض البروبيونيك وأملاحه، بما في ذلك بروبيونات الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم، تمنع نمو العفن والبكتيريا.
ما هي الخصائص الرئيسية لحمض البروبيونيك؟حمض البروبيونيك، ويسمى أيضًا حمض البروبانويك، هو حمض كربوكسيلي مشبع له الصيغة الجزيئية C3H6O2 والصيغة الهيكلية CH3CH2COOH. حمض البروبيونيك مادة أكالة ويمكن أن تسبب حروقًا في الجلد والعينين والجهاز التنفسي.
هل يحدث حمض البروبيونيك بشكل طبيعي؟يتواجد هذا المركب بشكل طبيعي ويتم إنتاجه بواسطة بكتيريا البروبيونيباكتيريوم أثناء عملية التخمير، ولهذا السبب يوجد في الجبن السويسري وفي الجهاز الهضمي للحيوانات المجترة. وتستخدم هذه المركبات لحفظ المخبوزات ومنتجات الجبن، ولمنع تكون العفن على الحبوب والأعلاف الحيوانية.