חומצה אצטית

חומצה אצטית (Acetic acid), שנקראת גם חומצת חומץ או חומצה אתנואית (Ethanoic acid), היא תרכובת אורגנית קטנה ובעלת חשיבות רבה בביולוגיה ובתעשייה. משתמשים בה במזון כאמצעי לבקרת חומציות (קוד E260) ובמוצרי ניקיון ובתעשיות כימיות נוספות.

חומצה אצטית היא החומצה הקרבוקסילית השנייה בפשטותה אחרי החומצה הפורמית. המבנה שלה מורכב מקבוצת מתיל CH3 וקבוצת קרבוקסיל COOH. קרבוקסיל (קבוצת COOH) היא קבוצת אטומים המקנה חומציות למולקולה. הנוסחה הכימית הנפוצה שלה היא CH3COOH.

היא המרכיב העיקרי בחומץ, ומקנה לחומץ את טעמו וריחו. חומרים אחרים בחומץ, בריכוזים קטנים, יוצרים הבדלים בין סוגי חומץ שונים.

מיקרואורגניזמים יכולים לייצר חומצה אצטית בתהליכי תסיסה. חיידקים מהסוג Acetobacter מחמצנים את האתנול (אלכוהול) לאצטית. חיידקים אחרים, כמו Clostridium, מייצרים חומצה אצטית ישירות מסוכרים. למשל, מולקולת גלוקוז אחת יכולה להתפרק לשלוש מולקולות של חומצה אצטית.

חומצה אצטית מוגדרת כחומצה חלשה. ערך ה-pKa שלה הוא 4.76; pKa זהו מדד לחוזק החומצה. התמיסה הנפוצה של החומצה (כדוגמת חומץ) אינה מתפרקת לגמרי: בתמיסת מולר אחת רק כ־2% מהמולקולות עברו דיסוציאציה, וה-pH שלה הוא בערך 2.4.

חומצת חומץ טהורה יכולה להתמצק לגבישים שקופים שדמויים קרח, ולכן קוראים לה גם "חומצת חומץ קרחונית" (glacial acetic acid). במבנה הגבישי המולקולות יוצרות צמדים, דימרים, שבהם שתי מולקולות מחוברות בקשרי מימן. צמדים כאלה נצפו גם בפאזה הגזית.

תכונות החומץ היו מוכרות כבר בעת העתיקה. לאורך ההיסטוריה השתמשו בחומץ לתהליכים כימיים שונים ולצביעת בדים.

בראשית ייצור תעשייתי נוצרה חומצה אצטית בעיקר מעץ. מאוחר יותר פותחו שיטות סינתטיות, כולל המרת אצטילן לאצטאלדהיד וחמצון האצטאלדהיד לחומצה אצטית. היום רוב החומצה מיוצרת בתהליך שמחבר מתנול (CH3OH) ופחמן חד־חמצני (CO) ליצירת CH3COOH. תהליך מודרני חשוב הוא תהליך Cativa, שבו משתמשים בזרז אירידיום (חומר שמאיץ תגובות). התהליך מתבצע בלחץ גבוה ובטמפרטורות של מאות מעלות צלזיוס.

חומצה אצטית נקראת גם חומצת חומץ. זו החומר העיקרי בחומץ. היא נותנת לחומץ את הטעם והריח.

נוסחה כימית: CH3COOH. זו הדרך לכתוב את האטומים שבמולקולה.

חיידקים מסוימים עושים חומצה אצטית מאלכוהול. חיידקים אחרים עושים אותה מסוכר. לכן היא נפוצה בטבע.

במטבח משתמשים בחומצה זו כדי לתת חומציות ולטעם. גם במוצרי ניקיון משתמשים בה.

זו חומצה חלשה. פירוש זה: היא לא מתפרקת לגמרי במים. כשהחומצה טהורה היא יכולה להתקשות לגבישים שקופים. מולקולות של החומצה אוהבות להתחבר בזוגות בעזרת קשרי מימן. זה נקרא דימרים.

במפעלים מכינים חומצה אצטית מחומרים אחרים, למשל מתנול (סוג של אלכוהול) וגז שנקרא פחמן חד־חמצני. בתעשייה משתמשים בזרזים כדי להאיץ את התגובה.