Axit axetic CH3COOH- Ứng dụng và phương pháp điều chế

Axit axetic (hoặc etanoic) là một axit hữu cơ, tồn tại ở trạng thái lỏng không màu hoặc dạng kết tinh rắn, có vị chua. Công dụng của axit axetic được biết đến khi bia, rượu tiếp xúc với không khí, sử dụng vi khuẩn để sản xuất.

1. Axit axetic là gì?

Axit axetic là một hợp chất hữu cơ có tính axit mạnh với công thức hóa học CH3CO2H (còn được viết là CH3COOH). Loại hóa chất này đã được sản xuất từ ​​lâu và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, sản xuất thực phẩm hay y học…

Chúng còn có nhiều tên gọi khác nhau như: ethanoic, Hydrogen axetat (HAc), axit Ethylic, axit metancarboxylic, giấm, axit axetic, axit Ethanoic…

2. Tính chất vật lý của axit axetic CH3COOH

Axit axetic CH3COOH là chất lỏng không màu, có vị chua, tan hoàn toàn trong nước.

Mật độ: 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 sử dụng cùng khối lượng phân tử do liên kết ổn định của các phân tử hydro.

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

Hòa tan tốt trong cellulose và nitrocellulose.

Cấu trúc hóa học của axit axetic

3. Tính chất hóa học của axit axetic

Nguyên tử hydro trong nhóm carboxyl có thể cung cấp proton H+, làm cho chúng có tính axit, tuy nhiên, axit axetic là một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic. Dung dịch có nồng độ mol 1 M (dấm gia dụng) có độ pH là 2,4, nghĩa là chỉ 0,44% phân tử axit axetic bị phân ly.

Axit axetic lỏng là dung môi phân cực có hằng số phân ly khoảng 6,2.

Nó có khả năng hòa tan các hợp chất không phân cực như dầu, nguyên tố lưu huỳnh, iốt và các dung môi phân cực như nước, chloroform, hexane.

Axit axetic CH3COOH (ethanoic) là một axit hữu cơ, mạnh hơn axit cacbonic. Nó được hình thành bằng cách liên kết nhóm metyl CH3 với cacboxyl COOH.

Axit axetic phản ứng với bazơ, cacbonat và bicarbonat để tạo ra axetat kim loại, nước và cacbon dioxit tương ứng (phổ biến nhất là natri bicarbonat với giấm):

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O

Ngoại trừ crom(II) axetat, tất cả các axetat khác đều hòa tan trong nước.

Phản ứng với chất kiềm tạo thành nước và ethanoat kim loại:

NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O

Axit axetic phân hủy ở nhiệt độ lớn hơn 440oC tạo thành carbon dioxide, metan hoặc ethenon và nước.

Phản ứng với rượu tạo thành este:

ROH + CH3COOH → CH3COOR + H2O

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

Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2

Nhôm thụ động với axit axetic vì khi phản ứng sẽ tạo ra một lớp oxit nhôm mỏng trên bề mặt, ngăn ngừa sự ăn mòn. Vì vậy, các nhà sản xuất thường sử dụng thùng nhôm để đựng dung dịch này.

Phản ứng thế halogen trên gốc hydrocarbon (90 – 100oC):

Cl2 + CH3COOH → ClCH2COOH + HCl

Phản ứng với axetylen (xúc tác thủy ngân, nhiệt độ 70 – 80oC) tạo thành etyl diaxetat:

C2H2 + 2CH3COOH → CH3CH(OCOCH3)2

Phản ứng với amoniac để tạo thành amid:

NH3 + CH3COOH → NH3CH3COOHNH4

Phản ứng khử carboxyl với axeton (chất xúc tác mangan oxit, nhiệt độ):

C2H2+ CH3COOH → CH2CHOCOCH3

4. Điều chế axit axetic CH3COOH

4.1. Cacbonyl hóa metanol

Metanol phản ứng với cacbon monoxit tạo thành axit axetic:

CH3OH + CO → CH3COOH

Quá trình này bao gồm iodometan trung gian, được xúc tác bởi phức kim loại với 3 bước sau:

CH3OH + HI → CH3I + H2O

CH3I + CO → CH3COI

CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

4.2. Quá trình oxy hóa acetaldehyde

Trong công nghiệp, axit axetic CH3COOH được sản xuất từ ​​butan C4H10 với chất 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 250-300l, đổ bớt 1/5 thể tích axit axetic rồi cho nước nho vào cho đến khi đầy ½ thùng.

Tiến hành lên men ở nhiệt độ bình thường. Quá trình này mất vài tuần. Kiểm tra xem rượu còn 0,3-0,5% thì lấy giấm ra và bổ sung chất dinh dưỡng mới vì nếu để lâu chất lượng giấm sẽ giảm.

4.3.2. Phương pháp lên men nhanh

Cho axit axetic nồng độ 3-5% chảy qua lớp vỏ bào (lõi ngô) để khử trùng và axit hóa vật liệu mang để vi sinh vật dễ thích nghi.

Dùng nước vô trùng để tráng và cho vi khuẩn acetic vào.

Để môi trường chảy từ trên xuống qua hệ thống phân phối đồng thời thổi không khí từ dưới lên.

Vi khuẩn sẽ oxy hóa rượu thành axit axetic CH3COOH, chất này thẩm thấu qua màng tế bào và 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 không khí mạnh vào.

Dung dịch huyền phù và lên men được tạo ra.

4.3.4. Phương pháp kết hợp

Hệ thống lên men bao gồm:

• Lớp trên cùng là lớp đệm chứa vi sinh vật
• Lớp giữa là nơi chứa dung dịch chảy xuống sau quá trình lên men
• Tầng dưới cùng là hệ thống thổi khí

Hàm lượng axit axetic trong dịch lên men thường không cao, dao động từ 5-10% và thường bị trộn lẫn với các chất khác nên dịch lên men chỉ có thể dùng để chế biến thực phẩm.

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

5. Ứng dụng axit axetic

Axit axetic được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như tạo polyme dùng trong sơn, chất kết dính, làm dung môi hòa tan hóa chất, sản xuất và bảo quản thực phẩm, đặc biệt dùng để sản xuất giấm. Mặc dù lượng axit axetic dùng để sản xuất giấm không chiếm tỷ trọng lớn trong tổng sản lượng axit axetic nhưng giấm là sản phẩm khá phổ biến trong đời sống hàng ngày.

Ứng dụng của axit axetic

Axit axetic có tính ứng dụng cao trên thực tế, một trong những sản phẩm được làm từ axit axetic được sử dụng nhiều nhất đó là giấm. Không chỉ là một loại gia vị dùng để chế biến các món ăn nhằm tạo độ chua nhẹ, giấm còn có khả năng mang lại nhiều lợi ích sức khỏe khác như:

5.1. Điều trị bệnh tiểu đường

Bệnh tiểu đường là khi hormone insulin trong tuyến tụy bị thiếu hụt, không thể điều hòa lượng đường trong cơ thể khiến lượng đường trong máu luôn ở mức cao. Bệnh này thường xuất hiện ở người lớn tuổi. Trong trường hợp này, giấm được coi là dược chất giúp chống lại bệnh tiểu đường vì nó có khả năng điều chỉnh lượng đường trong cơ thể. Ngoài ra, giấm còn có thể giúp giảm chứng tăng huyết áp sau bữa ăn, giúp cải thiện độ nhạy insulin và giảm chỉ số đường huyết.

5.2. Giảm cân

Giấm có chứa pectin giúp đào thải cholesterol trong cơ thể, ngăn chặn sự tích tụ chất béo trong cơ thể và gan đồng thời giảm lượng calo nhằm hạn chế hình thành chất béo trong cơ thể, hạn chế cảm giác thèm ăn,… những điều này giúp ích rất nhiều. Giảm cân cơ thể một cách lành mạnh. Ngày nay người ta thường sử dụng giấm táo để giảm cân một cách tự nhiên và an toàn.

5.3. Việc sử dụng axit axetic giúp ngăn ngừa lão hóa

Trong công thức cấu tạo của axit axetic có chứa ion H+ nên có đặc tính chống oxy hóa. Đặc tính hóa học này giúp nó kiểm soát các gốc tự do trong cơ thể giúp ngăn ngừa lão hóa. Loại giấm giúp ngăn ngừa lão hóa tốt nhất cũng là giấm táo. Bạn có thể thêm giấm táo vào bữa ăn hàng ngày hoặc bôi lên mặt.

5.4. Điều trị các bệnh về thận và bàng quang

Axit axetic là một axit hữu cơ có tính chất của axit điển hình phản ứng với kim loại tạo thành muối trung tính. Điều này giúp làm tan sỏi thận. Tuy nhiên, cần sử dụng giấm đúng cách, tránh lạm dụng quá mức và chỉ nên dùng một lượng nhỏ để pha loãng với nước khi sử dụng.

6. Tác hại của axit axetic đối với con người

– Hơi axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, họng, phổi và làm tổn thương nghiêm trọng niêm mạc các cơ quan mũi, thậm chí khiến nạn nhân khó thở.

– Nuốt phải axit axetic có thể gây ăn mòn khoang miệng và đường tiêu hóa, khiến nạn nhân nôn mửa, tiêu chảy, trụy tim mạch, suy thận và nguy hiểm hơn là tử vong.

– Tiếp xúc với da sẽ gây kích ứng như đau, tấy đỏ, phồng rộp. Nếu nặng hơn sẽ gây bỏng sau vài phút tiếp xúc.

7. Địa chỉ mua axit axetic tại Hà Nội

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều nơi cung cấp axit axetic nhưng không phải nơi nào cũng có thể đảm bảo cho khách hàng cả về chất lượng cũng như giá thành sản phẩm.

Nếu bạn vẫn đang băn khoăn không biết mua axit axetic ở đâu vừa đáp ứng yêu cầu về giá lại vừa có chất lượng tốt thì Vũ Hoàng chính là câu trả lời TỐT NHẤT.

Tất cả sản phẩm Vũ Hoàng nhập khẩu đều có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và được kiểm tra nghiêm ngặt từ khâu đầu vào. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp nhiều loại hóa chất xử lý nước và các loại hóa chất cơ bản khác với nhà máy ở Bắc Ninh.

Công ty Meraki Center – Mr. Huy:

Email: huybc@vuhoangco.com.vn