• Thời gian đăng: 04:41:18 AM 18/07/2019
  • 0 bình luận

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

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

Tổng quan những điều cần biết về axit axetic

Tổng quan những điều cần biết về axit axetic

1. Tính chất vật lý axit axetic CH3COOH

- Axit axetic CH3COOH là chất lỏng không màu, có 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 lớn hơn rượu dùng chúng cùng phân tử khối do sự liên kết bền vững của các phân tử hydro.

- Khi đun nóng, axit axetic có thể hòa tan một lượng nhỏ photpho và lưu huỳnh.

- Tan tốt trong xenlulozo và nitroxenlulozo.

Cấu tạo phân tử axit axetic CH3COOH

Cấu tạo phân tử axit axetic CH3COOH

2. Tính chất hóa học của axit axetic

- Nguyên tử hydro trong nhóm cacboxyl có thể cung cấp một proton H+, làm chúng có tính chất axit, tuy nhiên, axit axetic là một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic. Dung dịch có nồng độ mol 1 M (giấm ăn trong gia đình) có độ pH là 2.4, tức chỉ có 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 có khả năng hòa tan các hợp chất không phân cực như dầu, các nguyên tố lưu huỳnh, iot và các 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

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 các 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 lớn 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 các kim loại và tạo ra khí hydro và các muối axetat.

Mg + 2CH3COOH →  (CH3COO)2Mg + H2

Axit axetic có tính ăn mòn kim loại

Axit axetic có tính ăn mòn kim loại

- Nhôm thụ động với axit axetic do khi phản ứng, nó tạo ra lớp màng mỏng nhôm oxit trên bề mặt, ngăn chặn sự ăn mòn. Vì vậy, các nhà sản xuất vẫn thường dùng 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

3. Điều chế axit axetic CH3COOH

3.1. Cacbonyl hóa methanol

- Methanol tác dụng với cacbon monoxit tạo thành axit axetic

CH3OH + CO → CH3COOH

- Quá trình liên quan đến 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

3.2. Oxy hóa axetaldehyt

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

2C4H10 + 3O2 → 4CH3COOH+ 2H2O

3.3. Phương pháp lên men trong điều kiện hiếu khí

3.3.1. 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 đến khi được ½ thùng.

- Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường. Quá trình kéo dài vài tuần. Kiểm tra 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

Điều chế axit axetic từ nước nho

 3.3.2. 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 nghi.

- 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.

3.3.3. 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.

3.3.4. 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 khi lên men chảy xuống

+ Tầng dưới đáy là hệ thống thổi khí

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

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

4. Ứng dụng của axit axetic CH3COOH trong thực tiễn

- Hơn 60 % axit axetic CH3COOH được dùng trong các polyme tổng hợp từ vinyl axetat hoặc xenlulozo este. Các vinyl axetat phần lớn được dùng trong công nghiệp sơn, giấy bọc và nhựa plastic.

Ứng dụng của axit axetic trong đời sống

Ứng dụng của axit axetic trong đời sống

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

+ Aluminum axetat: Al(OH)2CO2CH3 dùng 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 học.

+ Muối Kali dùng trong công nghiệp sơn.

+ Metyl axetat dùng làm dung môi cho xenlulozo nitrat, este và các hợp chất khác.

+ N- butyl axetat dùng làm dung môi trong công nghiệp sơn và gốm sứ.

+ Axit phenylaxetic dùng trong công nghiệp nước hoa và tổng hợp penicinil.

Axit phenylaxetic dùng trong công nghiệp nước hoa

Axit phenylaxetic dùng trong công nghiệp nước hoa

Aluminum axetat dùng làm thuốc nhuộm vải, sợi

Aluminum axetat dùng làm thuốc nhuộm vải, sợi

- Dung dịch axit axetic băng loãng dùng trong các phòng thí nghiệm lâm sàng để dung giải hồng cầu và đếm bạch cầu.

Hy vọng những chia sẻ của VIETCHEM tính chất, điều chế và ứng dụng của axit axetic CH3COOH, các bạn đã có thêm thông tin hữu ích. Để được tư vấn thêm về axit axetic, bạn vui lòng ghé thăm website vietchem.com.vn hoặc liên hệ trực tiếp với số hotline 1900 2820, các chuyên viên của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ 24/7 và báo giá hợp lý nhất.

Xem thêm:

Bài viết liên quan

Khối lượng riêng là gì? Công thức tính và các phương pháp xác định khối lượng riêng của một chất

Khối lượng riêng của một chất trong vật được xác định bằng khối lượng của một thể tích vô cùng nhỏ nằm tại vị trí đó và chia cho thể tích vô cùng nhỏ này. Đơn vị của khối lượng riêng là kilogam trên mét khối (kg/m3) (theo hệ đo lường chuẩn của quốc tế). Ngoài ra còn có đơn vị là gam trên centinmet khối (g/cm3). Người ta tính khối lượng riêng của một vật nhằm xác định các chất cấu tạo nên vật đó, bằng cách đối chiếu kết quả của các chất đã được tính trước đó với bảng khối lượng riêng.

0

Xem thêm

Xăng sinh học E5 có tốt không? Cần lưu ý những gì khi sử dụng xăng E5 cho động cơ xe máy

Xăng E5 còn gọi là xăng sinh học E5 được tạo nên từ việc pha trộn xăng khoáng thông thường – xăng A92 – với nhiên liệu sinh học theo tỷ lệ phần trăm 95%: 5%. Nhiên liệu sinh học bio- ethanol được sản xuất phần lớn từ các loại lương thực như ngô, sắn, ngũ cốc và củ cải đường. Thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose, người ta thu được ethanol.

0

Xem thêm

Than hoạt tính là gì?

Than hoạt tính đã không còn là cụm từ xa lạ với nhiều người. Chúng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống của chúng ta, từ các ngành công nghiệp, nông nghiệp đến y tế, môi trường,…với khả năng lọc nước, không khí, xử lý mùi,….Nó có tên khoa học Activated cacbon, là một dạng cacbon đã được xử lý với oxy ở nhiệt độ cao trong môi trường yếm khí trước khi được hoạt hóa theo những công nghệ riêng biệt để được loại than như mong muốn với một cấu trúc mới xốp hơn.

0

Xem thêm

Ô nhiễm môi trường là gì? Tìm hiểu nguyên nhân và biện pháp khắc phục hiệu quả

Theo UNICEF, tình trạng ô nhiễm môi trường hiện nay đang diễn ra ở khắp nơi trên thế giới đặc biệt tại các nước đang phát triển, trong đó không thể không nhắc tới Việt Nam. Bên cạnh ô nhiễm môi trường không khí, đất do chất thải chưa qua xử lý xả thẳng ra môi trường, khói bụi từ hoạt động của các nhà máy, phương tiện giao thông,...thì Việt Nam cũng đang đối mặt với mức độ ô nhiễm nguồn nước vô cùng nghiêm trọng. 

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận