Các phương pháp điều chế axit axetic CH3COOH và những ứng dụng của axit axetic

Giấm ăn là dung dịch axit axetic CH3COOH với nồng độ 2- 5%, thu được sau lúc lên men rượu Etylic C2H5OH. Để sản xuất axit axetic, người ta với thể đi từ những nguồn vật liệu khác nhau, bằng những phương pháp khác nhau như: phương pháp tổng hợp, phương pháp hoá học gỗ, phương pháp vi sinh. Vậy chúng với những tính chất hóa học, vật lý nào, điều chế, ứng dụng axit axetic CH3COOH ra sao, chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Tổng quan những điều cần biết về axit axetic

1. Axit axetic là gì?

Axit axetic là một hợp chất hữu cơ với tính axit mạnh, chúng với công thức hóa học CH3CO2H (cũng viết là CH3COOH). Đây là loại hóa chất đã được sản xuất từ rất lâu đời và được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp, sản xuất thực phẩm hay y khoa...

Chúng còn với nhiều tên gọi khác nhau như: etanoic, Hydro axetat (HAc), Ethylic acid, Axit metanecarboxylic, dấm, acetic acid, Acid ethanoic… 

2. Tính chất vật lý axit axetic CH3COOH

Axit axetic CH3COOH là chất lỏng ko màu, với vị chua và tan hoàn toàn trong nước.

Khối lượng riêng: 1.049 g/cm3 (l), 1.266 g/cm3 (s).

Nhiệt độ nóng chảy: 16.5oC.

Nhiệt độ sôi: 118.2oC.

Nhiệt độ sôi của axit axetic CH3COOH to hơn rượu sử dụng chúng cùng phân tử khối do sự liên kết vững bền của những phân tử hydro.

Lúc đun nóng, axit axetic với thể hòa tan một lượng nhỏ photpho và lưu huỳnh.

Tan tốt trong xenlulozo và nitroxenlulozo.

Cấu tạo phân tử axit axetic CH3COOH

3. Tính chất hóa học của axit axetic

Nguyên tử hydro trong nhóm cacboxyl với thể sản xuất một proton H+, làm chúng với tính chất axit, tuy nhiên, axit axetic là một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic. Dung dịch với nồng độ mol Một M (giấm ăn trong gia đình) với độ pH là 2.4, tức chỉ với 0.44 % phân tử axit axetic bị phân ly.

Axit axetic lỏng là dung môi phân cực với hằng số điện ly khoảng 6.2.

Nó với khả năng hòa tan những hợp chất ko phân cực như dầu, những nhân tố lưu huỳnh, iot và những dung môi phân cực như nước, chloroform, hexan.

Axit axetic CH3COOH (etanoic) là một axit hữu cơ, mạnh hơn axit cacbonic. Nó được tào thành bằng việc liên kết nhóm methyl CH3 với cacboxyl COOH.

Nhóm cacboxyl COOH thể hiện tính axit

Axit axetic tác dụng với bazo, cacbonat và bicacbonat  để tạo ra axetat kim loại tương ứng, nước và cacbonic (phổ biến nhất là natri bicacbonat với giấm ăn):

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O

Trừ crom (II) axetat, tất cả những axetat khác đều tan được trong nước.

Tác dụng với kiềm tạo ra nước và ethanoat kim loại:

NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O

Axit axetic phân hủy ở nhiệt độ to hơn 440oC tạo thành cacbonic, metan hoặc ethenon và nước.

Tác dụng với rượu tạo thành este:

ROH + CH3COOH → CH3COOR + H2O

Axit axetic làm ăn mòn những kim loại và tạo ra khí hydro và những muối axetat:

Mg + 2CH3COOH →  (CH3COO)2Mg + H2

Axit axetic với tính ăn mòn kim loại

Nhôm thụ động với axit axetic do lúc phản ứng, nó tạo ra lớp màng mỏng nhôm oxit trên bề mặt, ngăn chặn sự ăn mòn. Vì vậy, những nhà sản xuất vẫn thường sử dụng bình chứa bằng nhôm để đựng dung dịch này.  

Phản ứng thế halogen vào gốc hydrocacbon ( 90 - 100oC):

Cl2 + CH3COOH → ClCH2COOH + HCl

Tác dụng với axetylen (xúc tác thủy ngân, nhiệt độ 70 - 80oC) thành etyl diaxetat:

C2H2 + 2CH3COOH → CH3CH(OCOCH3)2

Tác dụng với amoniac tạo thành amid:

NH3 + CH3COOH → NH3CH3COOHNH4

Phản ứng decacboxyl hóa thành axeton (Xúc tác mangan oxit, nhiệt độ):

C2H2+ CH3COOH → CH2CHOCOCH3

4. Điều chế axit axetic CH3COOH

4.1. Cacbonyl hóa methanol

Methanol tác dụng với cacbon monoxit tạo thành axit axetic:

CH3OH + CO → CH3COOH

Quá trình liên quan tới chất trung gian iodometan, xúc tác là phức chất kim loại với 3 bước sau:

CH3OH + HI → CH3I + H2O

CH3I + CO → CH3COI

CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

4.2. Oxy hóa axetaldehyt

Trong công nghiệp, Axit axetic CH3COOH được sản xuất từ butan C4H10 với xúc tác và nhiệt độ

2C4H10 + 3O2 → 4CH3COOH+ 2H2O

4.3. Phương pháp lên men trong điều kiện hiếu khí

4.3.1. Phương pháp lên men chậm

Cho axit axetic CH3COOH vào thùng gỗ sồi thể tích 250- 300l, trống 1/5 thể tích lượng axit axetic rồi đổ thêm nước ép nho vào tới lúc được ½ thùng.

Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường. Quá trình kéo dài vài tuần. Rà soát rượu còn 0.3- 0.5% thì lấy giấm ra, bổ sung thêm dinh dưỡng mới vì nếu để lâu, chất lượng giấm sẽ giảm.

Điều chế axit axetic từ nước nho

4.3.2. Phương pháp lên men nhanh

Cho axit axetic nồng độ 3- 5% chảy qua lớp phoi bào (lõi bắp) để thanh trùng và axit hóa vật liệu chất mang để vi sinh giống dễ thích ứng.

Sử dụng nước vô trùng rửa qua và nạp giống vi khuẩn axetic.

Cho dòng môi trường từ trên xuống qua hệ thống phân phôi đồng thời thổi khí từ dưới lên.

Vi khuẩn sẽ oxy hóa rượu thành axit axetic CH3COOH, thẩm thấu qua màng tế bào ra ngoài, theo dung dịch xuống đáy thiết bị lên men.

Quá trình kéo dài từ 8- 10 ngày ở 24- 37oC.

4.3.3. Phương pháp lên men chìm

Cho dung dịch lên men vào thiết bị và thổi khí mạnh vào.

Thể huyền phù và dung dịch lên men được tạo ra.

4.3.4. Phương pháp kết hợp

Hệ thống lên men gồm:

  • Lớp trên cùng là lớp đệm chứa vi sinh vật
  • Lớp giữa là một thùng chứa dung dịch sau lúc lên men chảy xuống
  • Tầng dưới đáy là hệ thống thổi khí

Hàm lượng axit axetic với trong dịch lên men thường ko cao, từ 5-10 % và thường lẫn với những chất khác, do đó, dịch sau lên men chỉ với thể sử dụng để chế biến thực phẩm.

Để nâng hàm lượng axit axetic CH3COOH cũng như làm sạch những tạp chất, người ta sử dụng phương pháp chưng chứa.

5. Ứng dụng của axit axetic CH3COOH trong thực tiễn

Hơn 60 % axit axetic CH3COOH được sử dụng trong những polyme tổng hợp từ vinyl axetat hoặc xenlulozo este. Những vinyl axetat phần to được sử dụng trong công nghiệp sơn, giấy bọc và nhựa plastic.

Ứng dụng của axit axetic trong đời sống

Dẫn xuất của axit axetic được sử dụng rộng rãi như:

  • Aluminum axetat: Al(OH)2CO2CH3 sử dụng làm thuốc nhuộm vải.
  • Muối amoni axetat CH3CO2NH4 được sử dụng để sản xuất axetamid- một chất dung môi, giúp lợi tiểu và toát mồ hôi trong y khoa.
  • Muối Kali sử dụng trong công nghiệp sơn.
  • Metyl axetat sử dụng làm dung môi cho xenlulozo nitrat, este và những hợp chất khác.
  • N- butyl axetat sử dụng làm dung môi trong công nghiệp sơn và gốm sứ.
  • Axit phenylaxetic sử dụng trong công nghiệp nước hoa và tổng hợp penicinil.

Axit phenylaxetic sử dụng trong công nghiệp nước hoa

Aluminum axetat sử dụng làm thuốc nhuộm vải, sợi

Dung dịch axit axetic băng loãng sử dụng trong những phòng thí nghiệm lâm sàng để dung giải hồng huyết cầu và đếm bạch huyết cầu.

6. Tác hại của Axit axetic - CH3COOH

  • Lúc hít phải một lượng to axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi. Lúc này sẽ gây tổn hại nghiêm trọng tới những lớp lót của cơ quan mũi và sau đó, chúng với thể dẫn tới khó thở. 
  • Nếu như bạn ko may nuốt phải chất này với thể gây ăn mòn nghiêm trọng của mồm và đường tiêu hóa, dẫn tới bị nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận, thậm chí bị tử vong.
  • Xúc tiếp qua da sẽ gây ra kích ứng như đau, tấy đỏ và mụn nước. Hoặc nặng hơn sẽ làm bị bỏng sau một vài phút xúc tiếp. 

7. Lưu ý lúc sử dụng và bảo quản Axit axetic - CH3COOH

7.Một Lưu ý lúc sử dụng Axit Axetic

  • Bạn nên đeo dụng cụ bảo vệ như găng tay, mũ, quần áo dài tay, … lúc sử dụng axit axetic. 

  • Mang thiết bị hô hấp thích hợp nếu xử lý axit axetic trong một khu vực ko được thông khí tốt.

  • Rửa ngay nếu bị dây vào da hoặc mắt. Đảm bảo rằng hệ thống nước sạch sử dụng để rửa mắt ở sắp khu vực làm việc. 

7.Hai Cần phải bảo quản Axit Axetic như thế nào? 

  • Axit axetic phải để trong kho với mái che, nhiệt độ thích hợp và thông thoáng.

  • Tránh để những nơi với nhiệt độ quá cao, tránh những nơi dễ gây ra hỏa hoán vị, cháy nổ. Nên giữ axit axetic tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa hoặc ngọn lửa.

8. Nơi tìm Axit axetic - CH3COOH chất lượng, giá tốt tại Hà Nội

Kỳ vọng những san sớt qua bài viết này, bạn đã hiểu hơn về tính chất, điều chế và ứng dụng của axit axetic CH3COOH một cách chuẩn xác nhất. 

  • Tính chất hóa học và trật tự sản xuất Axit Nitric HNO3 ?
  • Axit sunfuric - Hóa chất công nghiệp quan yếu nhất hiện nay

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *