Peroxyessigsäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Peroxyessigsäure
Andere Namen	Ethanperoxosäure Peressigsäure
Summenformel	C2H4O3
CAS-Nummer	79-21-0
Kurzbeschreibung	farblose, stechend riechende Fl., explodiert beim Erhitzen
Eigenschaften
Molare Masse	76,05 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,226 kg·m−3
Schmelzpunkt	0,1 °C
Siedepunkt	105 °C
Dampfdruck	2670 Pa (25 °C)
Löslichkeit	gut in Wasser, Alkohol, Ether und Schwefelsäure
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung C Ätzend O Brandfördernd N Umwelt- gefährlich R- und S-Sätze R: R10, R7, R20/21/22, R35, R50 S: S(1/2), S3/7, S14, S36/37/39, S45, S61
MAK	-
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Die Peroxyessigsäure (Abk.: PES) ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit, die sich chemisch von der Essigsäure ableitet und zu den Peroxycarbonsäuren (und damit zu den Peroxiden) gehört. In höheren Konzentrationen kann sich Peroxyessigsäure explosiv zersetzen.

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Geschichte

Peroxyessigsäure war schon bekannt, kurz nachdem Wasserstoffperoxid im Labor hergestellt werden konnte. Aufgrund ihrer Sensibilität gegenüber Metallspuren lernte man jedoch erst um 1930, sie industriell einzusetzen. Dennoch passierten viele Unfälle und sie konnte sich nicht durchsetzen, bis ab 1960 Kunststoffgefäße für Transport und Lagerung zur Verfügung standen.

Danach entdeckte man in den einzelnen Ländern unterschiedliche Anwendungen, die größere Produktionsmengen rechtfertigten.

In der DDR wurde sie aus politischen Erwägungen gefördert, um gegen einen bakteriologischen Angriff aus dem Westen gerüstet zu sein. Solange der nicht kam, musste die täglich produzierte Menge jedoch verkauft werden. Man fand die Tierstalldesinfektion als ideales Anwendungsgebiet für große Mengen.

In England sträubten sich viele Kommunen, die in der Nähe des Meeres lagen, gegen den Bau einer Kläranlage. So desinfizierte man die Abwässer mit PES und pumpte die Fäkalien dann einfach ins Meer.

Eine weitere sehr britische Anwendung rührte aus der unbefriedigenden Lagerfähigkeit der Sandwiches her, die Sandwiches waren oft schon nach Stunden durch die Mayonnaise durchgeweicht. Dem half man ab, indem man das Sandwichmehl mit natürlichen Fasern aus der Zuckerrübe vermischte. Allerdings waren diese Fasern grau und störten das Weiß der Sandwich-Scheiben. Deshalb wurden die Fasern mit PES gebleicht.

In Österreich ersetzte man in Zuckerfabriken mit PES das bis dahin zur Desinfektion der Auslauganlage eingesetzte Formalin.

In Italien hatte man zwar moderne Kläranlagen, aber die konnten aufgrund der hohen Temperaturen nicht die Abwassernormen erfüllen. So wurden die geklärten Abwässer noch mit PES nachdesinfiziert.

In der Schweiz wurde PES in der chemischen Industrie zur Herstellung von Pharmarohstoffen sowie zur selektiven Oxidation eingesetzt, um bestimmte Doppelbindungen in einer Kette zu öffnen. Damit gelang es Naturprodukte zur Herstellung von Lebensmittelhilfsstoffen, wie etwa Emulgatoren, einzusetzen.

Gewinnung und Darstellung

In situ lässt sich die Peroxyessigsäure durch Einwirken von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) auf Essigsäure (CH₃COOH) herstellen. Die so erhaltene Peroxyessigsäure ist aber nie rein zu erhalten, sondern stets nur als Gleichgewichtsmischung aus Essigsäure, Peroxyessigsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser. Dieses Gleichgewicht ist sehr empfindlich, deshalb lässt sich Peroxyessigsäure auch nicht einfach verdünnen, sondern man muss für jede gewünschte Konzentration eine geeignete Gleichgewichtsmischung neu herstellen. Die stärkste handelsübliche Konzentration liegt bei 40 %, sie lässt sich aber nur mit besonderem Schutz verwenden. Deshalb werden meistens Konzentrationen von 2-8 % eingesetzt, die direkt vor der Anwendung auf die benötigte Konzentration verdünnt werden. Verdünnte Reste können nicht aufgehoben werden, weil sie schnell beginnen, sich selbst zu zersetzen.

Technisch kann PES durch Oxidation von Acetaldehyd hergestellt werden.

Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Beim Erhitzen (besonders über den Siedepunkt hinaus, sprich: unter Druck) zerfällt die Peroxyessigsäure explosionsartig. Die Verbindung wirkt aufgrund ihrer funktionellen Gruppe stark oxidierend.

PES ist unpolarer als Wasserstoffperoxid und demzufolge etwas fettlöslicher (lipophil).

PES ist eine schwächere Säure als Essigsäure. Ihre Salze können isoliert werden.

Verwendung

Die stark oxidierende Wirkung bedingt den Einsatz als Bleichmittel, unter anderem bei Papieren, Textilien und Stärke und als Desinfektionsmittel (in ca. einprozentiger Konzentration) und Sterilisationsmittel (z.B. bei der kaltaseptischen Abfüllung von Getränken in Kunststoffflaschen aus PET oder HDPE). Als chemisches Oxidationsmittel wird die Peroxyessigsäure auch zur Epoxidierung von Alkenen eingesetzt.

Sicherheitshinweise

Bei Mensch und Tier wirkt die Peroxyessigsäure stark haut- und augenreizend.

PES zersetzt sich selbstbeschleunigend und ist besonders gegen äußere Erhitzung und Verunreinigung empfindlich. Die exotherme Zersetzung führt zur Erhitzung der Flüssigkeit, die bis zum Aufkochen und Verpuffen führen kann. Die Gefahr nimmt mit der Konzentration und der Gebindegröße stark zu. Die Konzentration technisch eingesetzter Lösungen wird deshalb üblicherweise auf unter 15 % beschränkt.