什么是羧酸?

羧酸(Carboxylic Acids)是一组有特定结构的化合物,并且都是由碳,氧和氢这三大重要元素构成。这些不同的化合物形成了地球上最丰富的天然有机酸。柠檬等柑橘类水果的轻微刺激性酸味就来自柠檬酸,是一种典型的羧酸。这些化合物的化学结构都相对简单,并且是弱酸。羧酸除了自身有重要用途以外,它们还比较容易分解,并与其它化合物重新结合形成更复杂的物质

这种酸总是有一个羧基结构,是由一个碳原子,一个氢原子和两个氧原子组成的化学品基本结构。与碳原子连接是有机分子的一个很大不同,有些还相当复杂。羧基可以超过一个,如二羧酸有两个,三羧酸是三个,并且有些酸的羧基多达20个。

羧酸的其中一个特点使它们如此有用,就是能溶解在包括水在内的溶剂单个分子中。甚至最复杂和顽固的羧酸通常也能在酒精溶液中溶解。例如,三羧酸柠檬酸是苏打汽水和其它加工食品的常见成分。

另一个常见的食品添加剂是醋中的乙酸。它也用于在照相底片处理过程中停止化学反应。世界上接近一半的乙酸产品被化学转变成醋酸乙烯酯,这是一种胶水和油漆的必需成分。与丙烯酸等其它化合物类似,醋酸乙烯酯可以进一步被加工成塑料。

羧酸用途广泛是因为它们容易打破自己的化学键。一个实例是包含一瓶醋的儿童火山模型玩具。在添加一茶匙小苏打或碳酸氢钠时,瓶子里的水,二氧化碳和乙酸钠会剧烈爆发出气泡。人类和大多数动物从摄入的食物汲取能量,这是通过一系列叫做柠檬酸循环的化学反应做到的。

氨基酸也是最重要的羧酸之一,它们也被称为蛋白质构建模块。蛋白质反过来会产生无限多样化的皮肤,头发和心脏有机组织。科学家基于此利用酸,或把它们化学转变成大量不同的应用。香水,工业漂白剂,食品防腐剂和药物就是其中一些实例。