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Solución:
Solución 1:
La formación de ácido peracético a partir de ácido acético y peróxido de hidrógeno es una reacción de equilibrio y, por lo tanto, para que el ácido peracético permanezca en una concentración constante como se desea, también deben estar presentes ácido acético y peróxido de hidrógeno para que la reacción pueda estar en equilibrio. $$ceCH3COOH + H2O2 <=> CH3COOOH + H2O$$
¿Qué evita exactamente que el exceso de peróxido de hidrógeno reaccione con el exceso de ácido acético para formar simplemente más ácido peracético?
Nada. El peróxido de hidrógeno reacciona con el ácido acético para formar ácido peracético y agua, pero el ácido peracético y el agua también reaccionan para formar peróxido de hidrógeno y ácido acético. En el equilibrio, las velocidades de estas reacciones son iguales, por lo que las concentraciones de las especies no cambian. A temperatura ambiente, la constante de equilibrio está alrededor de 2.5 (ver referencias), lo que indica que hay presentes cantidades significativas de reactivos y productos, lo que respalda el razonamiento anterior.
El papel Chin J Proc. Ing.2008 Febrero, 8 (1), 35-41 tiene algunos datos sobre los valores de la constante de equilibrio y la variación en la concentración de ácido peracético formado.
Otro valor para la constante de equilibrio en la página vii de Unis, Melod (2010) Reacciones de peróxido de relevancia ambiental en solución acuosa. Tesis doctoral, Universidad de Northumbria.
Solución 2:
Pero, entendí que mezclar ácido acético y peróxido de hidrógeno hace que el ácido peracético
¡Exactamente! Pero dentro de la mezcla, el ácido peracético reacciona de nuevo al peróxido de hidrógeno y al ácido acético. En otras palabras, los componentes están en una equilibrio.
[
ceCH3COOH + H2O2 <=> CH3CO3H + H2O
]
Para fines de desinfección, estas mezclas se venden tal como están hechas. Esto es seguro (y barato) tanto para el fabricante como para el consumidor. El bastante estable y seguro de usar, mientras que las soluciones concentradas de ácido peracético tienden a descomponerse – violentamente.
El ácido fosfónico con un (primer) pKa alrededor de dos es el ácido más fuerte dentro de la mezcla. Se podría especular que se agrega para ajustar el pH, mantener más ácido acético protonado y, por lo tanto, cambiar un poco más la reacción hacia el ácido peracético.
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