Trong ngành hóa học và công nghiệp, vai trò của Axit Acrylic là vô cùng quan trọng. Đây là hợp chất hữu cơ nền tảng trong sản xuất polymer, vật liệu kết dính và xử lý nước. Vậy Axit Acrylic là gì, công thức, tính chất và ứng dụng thực tế của nó như thế nào? Cùng chuyên gia VietChem tìm hiểu chi tiết để đảm bảo sử dụng an toàn và hiệu quả qua bài viết sau.

1. Axit Acrylic là gì?

Theo danh pháp IUPAC, Axit Acrylic (hay còn gọi là axit prop-2-enoic) là axit cacboxylic không no đơn giản nhất có chứa một liên kết đôi carbon-carbon (C=C) và một nhóm carboxyl (-COOH) trong phân tử.

Về tính chất vật lý của Axit Acrylic. Ở điều kiện tiêu chuẩn, Axit Acrylic tồn tại dưới dạng chất lỏng không màu, có mùi hăng, chua vô cùng đặc trưng. Đây là chất có khả năng hút ẩm mạnh, dễ cháy và tan vô hạn trong nước, cồn, ether cũng như nhiều loại dung môi hữu cơ phổ biến khác.

Hình 1: Axit Acrylic không màu, có mùi chua hoặc hăng

2. Công thức hóa học của Axit Acrylic 

Axit Acrylic có công thức phân tử là C3H4O2 và công thức cấu tạo thu gọn là CH2=CHCOOH.

Về mặt cấu trúc không gian, phân tử Axit Acrylic được cấu thành từ hai phần chính:

• Nhóm Vinyl (CH2=CH-): Chứa liên kết đôi kém bền, giúp phân tử dễ dàng tham gia vào các phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và đồng trùng hợp để tạo thành các chuỗi polymer mạch dài.
• Nhóm Carboxyl (-COOH): Mang lại tính axit đặc trưng của nhóm axit cacboxylic, có khả năng tham gia phản ứng thế, phản ứng trung hòa và este hóa.

Sự kết hợp độc đáo giữa liên kết đôi không no và nhóm chức axit trong cùng một phân tử nhỏ gọn chính là chìa khóa tạo nên hoạt tính hóa học vô cùng đa dạng của Axit Acrylic

3. Tính chất hóa học của Axit Acrylic

Do cấu trúc chứa cả nhóm carboxyl (-COOH) và liên kết đôi (C=C), Axit Acrylic thể hiện đầy đủ tính chất của một axit cacboxylic và một hợp chất hydrocarbon không no.

A. Phản ứng của nhóm chức Axit (-COOH)

• Phản ứng este hóa: Khi tác dụng với các loại Alcohol (rượu) dưới xúc tác axit mạnh (H2SO4 đặc) và nhiệt độ, Axit Acrylic tạo ra các este acrylate tương ứng và nước (H2O). Các este phổ biến nhất bao gồm Methyl Acrylate, Ethyl Acrylate, Butyl Acrylate và 2-Ethylhexyl Acrylate.
  Phương trình tổng quát: CH2=CHCOOH + R-OH ⇌ CH2=CHCOOR + H2O
• Tác dụng với bazơ và oxit bazơ: Tạo thành muối acrylate và nước.
  Ví dụ: CH2=CHCOOH + NaOH → CH2=CHCOONa + H2O
• Tác dụng với kim loại hoạt động (như Na, K, Mg): Giải phóng khí Hydro.
  Ví dụ: 2CH2=CHCOOH + 2Na → 2CH2=CHCOONa + H2↑
• Tác dụng với muối của axit yếu hơn (như muối Cacbonat): Giải phóng khí CO2.
  Ví dụ: 2CH2=CHCOOH + Na2CO3 → 2CH2=CHCOONa + H2O + CO2↑

B. Phản ứng của liên kết đôi (C=C)

• Phản ứng cộng Halogen (Brom): Làm mất màu dung dịch nước Brom. Đây là phản ứng dùng để nhận biết Axit Acrylic.
  Phương trình: CH2=CH-COOH + Br2 → CH2Br-CHBr-COOH
• Phản ứng cộng Hydro (Khử): Dưới xúc tác Niken và nhiệt độ, liên kết đôi bị hydro hóa tạo thành Axit Propionic no.
  Phương trình: CH2=CH-COOH + H2 (Ni, t°)→ CH3-CH2-COOH
• Phản ứng trùng hợp và đồng trùng hợp: Dưới tác dụng của nhiệt độ, ánh sáng hoặc chất khơi mào, các phân tử Axit Acrylic tự liên kết với nhau hoặc với các monomer khác (như Styrene, Butadiene, Acrylonitrile, Acrylamide) tạo thành các chuỗi polymer (như Polyacrylic acid - PAA) ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.
  Phương trình trùng hợp: nCH2=CH-COOH → (-CH2-CH(COOH)-)n

Hình 2: Axit Acrylic phản ứng hóa học với nhiều chất

4. Axit Acrylic không phản ứng với các chất như thế nào?

Khả năng phản ứng với nhiều chất hóa học của Axit Acrylic là rất mạnh mẽ. Tuy nhiên, Axit Acrylic không tham gia phản ứng với một số chất nhất định. Đó là:

• Phenol

Khi tiếp xúc với Phenol, Axit Acrylic đã làm kiềm hóa Phenol nên không thể dẫn đến các phản ứng hóa học biến đổi khác.

• Acetic Anhydride

Tuy Acetic Anhydride là một axit mạnh, nhưng loại axit này cũng bị kiềm hóa khi tiếp xúc với Axit Acrylic. Vì vậy, không có phản ứng hóa học xảy ra giữa hai chất này.

• Các loại chất tính kiềm yếu

Các chất kiềm yếu như Carbonat, Bicarbonate, Amoni cùng muối của các chất này sẽ không thể phản ứng với Axit Acrylic.
Axit Acrylic không tương thích với thép cacbon, đồng, hợp kim đồng do tính ăn mòn cao. Nên bảo quản trong bồn chứa thép không gỉ hoặc nhựa HDPE chuyên dụng.

5. Tính ứng dụng của Axit Acrylic 

Mức độ ứng dụng của Axit Acrylic rất rộng rãi trong đời sống thường nhật cũng như trong các lĩnh vực đặc biệt. Ví dụ như:

5.1. Trong ngành công nghiệp nhựa

Sự có mặt của Axit Acrylic là đóng góp quan trọng cho quá trình sản xuất các sản phẩm nhựa Acrylic. Tạo ra các loại vật liệu cách nhiệt, màng bảo vệ, bề mặt kính và nhiều dạng sản phẩm quảng cáo khác.

Hình 3: Axit Acrylic tham gia vào quá trình sản xuất vật liệu cách nhiệt

5.2. Trong lĩnh vực hóa chất công nghiệp 

Axit Acrylic được dùng để làm thuốc nhuộm, các chất tẩy rửa và nhiều loại hóa chất thiết yếu khác. Đem lại hiệu quả cao hơn cho các ngành công nghiệp liên quan.

Xem thêm dịch vụ cung cấp hóa chất uy tín tại VietChem: Hóa Chất Công Nghiệp Chất Lượng Cao

5.3. Trong lĩnh vực y học

Axit Acrylic không được dùng làm thuốc điều trị trực tiếp. Ứng dụng của nó nằm ở dạng Polymer (Polyacrylates):

• Sản xuất răng giả, hàm giả và các vật liệu trám răng nha khoa.
• Chế tạo các loại polyme siêu thấm (SAP) dùng trong tã lót y tế và băng gạc vết thương.
• Sản xuất các loại nhựa làm thiết bị y tế dùng một lần.

5.4. Trong lĩnh vực hóa chất xây dựng

Trong lĩnh vực hóa chất xây dựng, Axit Acrylic đóng vai trò tích cực ở các mảng như keo, sơn. Tạo ra sự đa dạng nhất định cho sản phẩm ở những hạng mục này. Từ đó, phục vụ và phát triển ngày một mạnh mẽ cho ngành xây dựng, kiến trúc, nội thất, đồ gỗ, ,…

Hình 4: Axit Acrylic là thành phần phổ biến của sơn

6. Cần lưu ý gì khi sử dụng Axit Acrylic

Tuy có nhiều lợi ích và mang tính thiết yếu đối với nhiều ngành nghề, lĩnh vực trong cuộc sống nhưng con người cũng cần phải cẩn trọng khi dùng Axit Acrylic. Lý do là bởi hóa chất này có một số đặc điểm nguy hiểm nhất định, nhất là khi tồn tại ở nồng độ cao.

Theo đó, nếu như Axit Acrylic tiếp xúc trực tiếp với cơ thể người thông qua da, mắt, đường hô hấp, đường tiêu hóa sẽ gây ra nhiều tác động xấu tới sức khỏe. Ngoài các tác động trực tiếp, về lâu về dài, loại axit này còn có thể là nguyên nhân dẫn đến bệnh ung thư.

Do vậy, khi tiếp xúc với Axit Acrylic phải đặc biệt cẩn thận. Nhất là những người thường xuyên phải làm việc, tiếp xúc với loại axit này cần phải sử dụng các biện pháp an toàn một cách kỹ lưỡng, an toàn.

Trang bị bảo hộ (PPE): Bắt buộc sử dụng găng tay chống hóa chất (nitrile), kính bảo hộ chống văng bắn, mặt nạ có phin lọc hơi hữu cơ và quần áo bảo hộ toàn thân. Lưu trữ ở nơi thoáng mát (dưới 30°C), tránh ánh nắng trực tiếp và cách xa các nguồn nhiệt, lửa. Luôn kiểm tra nồng độ chất ức chế trùng hợp định kỳ.

Trang bị bảo hộ (PPE)

VietChem vừa chia sẻ với các bạn một số thông tin liên quan đến đặc trưng cũng như ứng dụng của Axit Acrylic trong đời sống. Nếu cần tư vấn thêm thông tin chi tiết, hãy liên hệ với VietChem qua số Hotline: 0826 010 010