• Thời gian đăng: 16:22:35 PM 31/01/2024
  • 0 bình luận

Tìm hiểu Axit Terephthalic là gì và ứng dụng trong cuộc sống

Có nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng được sử dụng trong ngành công nghiệp. Axit Terephthalic là một trong số đó. Vậy Axit Terephthalic là gì và ứng dụng như thế nào với cuộc sống? Các bạn hãy theo dõi nội dung VietChem chia sẻ dưới đây để tìm lời giải đáp.

1. Axit Terephthalic là gì?

Axit Terephthalic (còn được gọi là p-phthalic acid hoặc ký hiệu là TPA) là một hợp chất hữu cơ quan trọng thuộc nhóm axit dicarboxylic thơm. Công thức hóa học của Axit Terephthalic là C6H4(COOH)2 (hoặc C8H6O4). Trong thương mại, hợp chất này thường được biết đến nhiều nhất dưới dạng tinh chế cao cấp gọi là PTA (Purified Terephthalic Acid).

Về mặt cấu trúc phân tử, Axit Terephthalic gồm một vòng benzen liên kết trực tiếp với hai nhóm carboxyl (-COOH) ở vị trí đối xứng para (vị trí số 1 và số 4 trên vòng thơm).

Ở điều kiện thường, Axit Terephthalic tồn tại dưới dạng chất rắn tinh thể màu trắng, không mùi. Hợp chất này hầu như không tan trong nước, ít tan trong các dung môi hữu cơ thông thường (như alcohol, ether), nhưng tan tốt trong Dimethyl sulfoxide (DMSO), Dimethylformamide (DMF) và các dung dịch kiềm loãng.

axit-terephthalic-1

Axit Terephthalic là chất rắn màu trắng, không mùi

Một số tính chất khác của PTA:

 

Thuộc tính

Giá trị thông số

Công thức phân tử

C8H6O4 hoặc C6H4(COOH)2

Khối lượng mol

166,13 g/mol

Trạng thái tự nhiên

Chất rắn tinh thể màu trắng, không mùi

Tỷ trọng (Khối lượng riêng)

1,52 g/cm³ (ở 20 °C)

Nhiệt độ thăng hoa

402 °C (ở áp suất khí quyển tiêu chuẩn)

Nhiệt độ nóng chảy

427 °C (dưới áp suất cao)

Nhiệt độ tự bốc cháy

496 °C

Độ hòa tan trong nước

Rất kém (khoảng 15 mg/L ở 25 °C)

2. Cách điều chế Axit Terephthalic

2.1. Điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, Axit Terephthalic thường được tổng hợp bằng cách oxy hóa nhóm ankyl của p-xylene (paraxylen) bằng các chất oxy hóa mạnh như Kali Pemanganat (KMnO4) trong môi trường kiềm nóng, sau đó axit hóa hỗn hợp sản phẩm:

C6H4(CH3)2 + 4[O] (KMnO4 / OH-) → C6H4(COO-)2 + 2H2O
C6H4(COO-)2 + 2H+ → C6H4(COOH)2 (kết tủa trắng)

Sau khi phản ứng kết thúc, kết tủa Axit Terephthalic được lọc, rửa sạch bằng nước lạnh và sấy khô để thu được sản phẩm tinh khiết.

axit-terephthalic-2

Axit Terephthalic được điều chế bằng nhiều cách khác nhau

2.2. Quy trình sản xuất trong công nghiệp

Hiện nay, hơn 95% sản lượng Axit Terephthalic trên thế giới được sản xuất thông qua Quy trình Amoco (phương pháp oxy hóa pha lỏng p-xylene):

  • Nguyên liệu đầu vào: p-xylene thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ.
  • Chất oxy hóa: Oxy trong không khí.
  • Dung môi phản ứng: Axit Axetic (CH3COOH).
  • Hệ xúc tác đồng thể: Muối Axetat của Cobalt (Co)Manganese (Mn), kết hợp với chất khơi mào phản ứng là hợp chất chứa Bromide (Br).
  • Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ duy trì từ 150 °C - 200 °C dưới áp suất khoảng 15 - 30 bar.

Sản phẩm thô (TPA) sau đó được tinh chế bằng cách hydro hóa các tạp chất (chủ yếu là 4-carboxybenzaldehyde) dưới xúc tác Palladium trên nền Carbon để tạo ra PTA (Purified Terephthalic Acid) đạt độ tinh khiết cực cao phục vụ cho ngành sản xuất polyme.

3. Ứng dụng của Axit Terephthalic

Axit Terephthalic tinh chế (PTA) là một trong những hóa chất trung gian quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa dầu toàn cầu, đóng vai trò là khối xây dựng (building block) cho nhiều loại vật liệu polyme cao cấp.

3.1. Nguyên liệu cốt lõi sản xuất nhựa PET (Polyethylene Terephthalate)

Hơn 90% sản lượng PTA trên toàn thế giới được sử dụng để phản ứng trùng ngưng với Ethylene Glycol (EG) nhằm sản xuất nhựa PET. Nhựa PET là vật liệu phổ biến nhất để chế tạo:

  • Chai lọ đựng nước uống, nước giải khát có gas, hộp đựng thực phẩm nhờ độ bền cơ học cao và tính an toàn sinh học.
  • Màng định hình, màng bao bì đóng gói thực phẩm và màng phim chụp X-quang.
axit-terephthalic-3

PTA có ứng dụng làm thuốc thử sắc ký

3.2. Sản xuất sợi Polyester trong ngành dệt may

PTA là tiền chất để sản xuất sợi polyester (đặc biệt là sợi xơ ngắn và sợi dệt dài). Sợi polyester sở hữu các đặc tính ưu việt như chống nhăn, dễ giặt sạch, bền màu và chịu mài mòn tốt, chiếm tỷ trọng lớn nhất trong ngành công nghiệp thời trang, dệt may và sản xuất lốp xe hiện đại.

3.3. Sản xuất chất hóa dẻo thân thiện với môi trường (DOTP)

PTA được phản ứng với 2-ethylhexanol để tạo ra Dioctyl Terephthalate (DOTP). Đây là chất hóa dẻo an toàn, không chứa gốc phthalate độc hại, được sử dụng rộng rãi để làm mềm nhựa PVC trong sản xuất đồ chơi trẻ em, thiết bị y tế và màng bọc thực phẩm.

axit-terephthalic-4

PTA tham gia vào quá trình sản xuất nhựa PET

3.4. Ứng dụng trong sơn phủ và nhựa kỹ thuật

Axit Terephthalic còn được ứng dụng để tổng hợp nhựa Polybutylene Terephthalate (PBT) - một loại nhựa kỹ thuật có khả năng cách điện và chịu nhiệt cực tốt, chuyên dùng trong linh kiện điện tử và phụ tùng ô tô.

4. Vấn đề môi trường liên quan đến PTA

Cũng giống như một số loại hóa chất khác, Axit Terephthalic có thể ảnh hưởng đến môi trường khi được sử dụng trong công nghiệp, sản xuất. Đó là:

4.1. Ô nhiễm nước

Nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước có thể là do việc xử lý PTA chưa đúng cách và thải ra môi trường. Điều này sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước sinh hoạt và tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, sinh vật sống dưới nước.

4.2. Ô nhiễm không khí

Khi sản xuất PTA sẽ phát sinh các chất thải ra môi trường. Điển hình như khí Lưu Huỳnh Oxit, Nitơ Oxit, hơi Xylene, khiến môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý. Con người tiếp với với chất khí này trong thời gian dài sẽ gây hại cho sức khỏe, nhất là hệ hô hấp.

4.3. Phát sinh rác thải nhựa

Sản phẩm chính từ PTA đó chính là sợi polyester và PET. Chúng thường được bỏ đi sau khi sử dụng 1 lần. Chính vì thế, đây là hai nguyên nhân chính gây nên tình trạng rác thải nhựa toàn cầu như hiện nay. Điều này tiềm ẩn nhiều nguy hiểm với các sinh vật sống trong đại dương và môi trường sống của con người.

Axit Terephthalic là vật liệu thô dùng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều sản phẩm liên quan đến công nghiệp sợi và Polyester. Nếu cần tìm mua loại axit này, các bạn hãy liên hệ với VietChem theo số hotline để được hỗ trợ. 

Bài viết liên quan

Nisin Là Gì? Ứng Dụng Phụ Gia Nisin E234 Trong Thực Phẩm

Nisin (E234) là chất bảo quan tự nhiên vượt trội. Khám phá chi tiết cơ chế kháng khuẩn, liều lượng sử dụng chuẩn bộ Y tế và giải pháp ứng dụng Nisin từ VIETCHEM.

0

Xem thêm

Nguyên tố Au là gì? Đặc tính, ứng dụng thực tế & vai trò của Vàng

Khám phá nguyên tố Au (Vàng): Tính chất hóa học, vật lý và các ứng dụng quan trọng trong công nghiệp, y tế, điện tử. Xem ngay chia sẻ từ chuyên gia VIETCHEM.

0

Xem thêm

Cao Su Có Tan Trong Xăng Không? Giải Đáp Từ Chuyên Gia Hóa Chất

Cao su có tan trong xăng không? Tìm hiểu cơ chế hóa học, các loại cao su chịu xăng dầu và giải pháp kỹ thuật từ chuyên gia VIETCHEM. Xem ngay!

0

Xem thêm

Zinc Oxide Là Gì? Công Dụng, Cơ Chế & Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật ZnO

Tìm hiểu chi tiết về thành phần Zinc Oxide (ZnO): Cơ chế chống nắng phổ rộng, ứng dụng đa ngành từ dược mỹ phẩm đến công nghiệp và tiêu chuẩn lựa chọn an toàn.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0939 154 554

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Tống Đức Nhuận

Tống Đức Nhuận

Hóa Chất Công Nghiệp

0915 866 828

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

Hồ Thị Hoài Thương

Hồ Thị Hoài Thương

Hóa chất và Thiết bị thí nghiệm

096 7609897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Kiều Nhật Linh

Kiều Nhật Linh

Hóa Chất Công Nghiệp

0325909968

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963029988 Hà Nội - Ms. Phương Hoa : 0904338331 HCM : 0826050050 Cần Thơ : 0971252929 Đà Nẵng : 0918986544