Acid acrylic có tính chất hóa học gì? Ứng dụng, điều chế

Axit acrylic là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học CH2=CHCOOH, được sử dụng phổ biến trong các ngành nhựa, sơn, in ấn… Hàng năm được tiêu thụ với số lượng lớn. Vậy tại sao hóa chất này lại được sử dụng nhiều đến vậy? Hãy cùng nhau tìm hiểu qua bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về tính chất, ứng dụng và phương pháp điều chế axit Acrylic.

1. Axit Acrylic là gì?

Axit acrylic là một hóa chất hữu cơ thuộc nhóm axit cacboxylic không bão hòa bao gồm nhóm vinyl liên kết với nhóm cacboxyl. Công thức hóa học của nó là CH2=CHCOOH.

Chất này tồn tại ở dạng lỏng, không màu, có mùi hăng hoặc chua đặc trưng và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp.

Tên danh pháp IUPAC: Axit Prop-2-enoic.

Tên gọi khác: Axit Acroleic, axit ethylenecarboxylic, axit propene, axit vinylformic,…

Cấu trúc của axit acrylic

2. Tính chất đặc trưng của axit acrylic

2.1. Tính chất vật lý

– Công thức hóa học: C3H4O2 hoặc CH2=CH-COOH.

– Tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu, có mùi hăng hoặc chua đặc trưng.

– Tỷ trọng: 1,051 g/ml.

– Nhiệt độ nóng chảy: 14 độ C tương ứng với 287 K hoặc 57 độ F.

– Nhiệt độ sôi: 141 độ C tương ứng với 414 K hoặc 286 độ F.

– Độ axit pKa = 4,25.

– Độ nhớt: 1,3 cp ở 20 độ C.

2.2. Tính chất hóa học

Chứng tỏ tính chất đặc trưng của axit cacboxylic, cụ thể:

– Phản ứng este hóa: Phản ứng với rượu tạo thành acrylat este.

CH2 = CH – COOH + C2H5OH → CH2 = CH – COOC2H5 + H2O

– Phản ứng với kim loại kiềm thổ hoặc bazơ tạo thành muối axit acrylic.

2CH2 = CH – COOH + 2Na → 2CH2 = CH – COONa + H2

CH2 = CH – COOH + NaOH → CH2 = CH – COONa + H2O

– Tác dụng của nước Brom:

CH2 = CH – COOH + Br2 → CH2Br – CHBr – COOH

– Phản ứng với H2:

CH2 = CH – COOH + H2 → CH3 – CH2 – COOH

Axit acrylic không phản ứng với bất kỳ hóa chất nào? Mặc dù axit này phản ứng với nhiều hóa chất khác nhau nhưng có một số chất mà axit này không phản ứng, bao gồm:

– Anhydrit axetic.

– Phenol không phản ứng được với axit acrylic.

– Các chất có tính kiềm yếu như Bicarbonate, cacbonat, amoni và muối của chúng.

Ngoài ra, sự có mặt của một số chất có thể ức chế hoặc làm chậm phản ứng với axit acrylic nhưng không có nghĩa là nó không thể phản ứng với chúng.

3. Phương pháp điều chế axit acrylic

Để tạo ra axit acrylic, người ta sẽ phản ứng giữa khí ethylene và khí carbon dioxide với sự có mặt của chất xúc tác. Phản ứng sẽ diễn ra như sau:

C2H4 + CO2 → CH2=CH-COOH

Ngoài ra, nó còn được điều chế từ propylene. Đây là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất xăng và ethylene.

CH2=CHCH3 + 3⁄2 O2 → CH2=CHCOOH + H2O

Một trong những phương pháp đầu tiên được sử dụng là hydrocarboxyl hóa axetylen trong điều kiện niken cacbonyl và CO ở áp suất cao. Phản ứng xảy ra:

HC≡CH + CO + H2O → CH2=CHCOOH

4. Ứng dụng của axit acrylic trong nhiều lĩnh vực

– Sản xuất nhựa: Đây là nguồn nguyên liệu chính trong sản xuất nhựa acrylic. Trong khi đó, đây là nguồn cung cấp chính trong sản xuất màng bảo vệ, vật liệu cách nhiệt, sản phẩm quảng cáo,…

– Sản xuất sơn: Chất này có tác dụng phân tán làm tăng độ nhớt của sơn. Nó là thành phần có trong nhiều loại sơn từ sơn gốc nước, sơn dầu, sơn mài cho đến sơn dạ quang.

– Sản xuất keo dán: Dùng để sản xuất keo acrylic, keo trắng, keo dán nhanh dùng trong dán gỗ, ván ép và các sản phẩm từ gỗ khác. Nó còn được dùng để sản xuất keo dán giấy, keo dán da, keo dán bìa cứng…

– Sản xuất mực in: Nằm trong các công thức mực acrylic, mực gốc nước, mực in dầu và nhiều loại mực khác,… dùng trong in ấn, quảng cáo.

Ngoài ra, hóa chất này còn được sử dụng trong ngành xử lý nước thải, công nghiệp dệt may, trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân, chất tẩy rửa,…

Axit acrylic được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp

5. Axit acrylic có độc không?

Axit acrylic có nguy cơ gây ăn mòn da và kích ứng mắt, mũi và đường hô hấp khi tiếp xúc.

– Tiếp xúc với mắt có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho niêm mạc mắt, thậm chí gây mù lòa nếu không được điều trị kịp thời.

– Dính vào da: Gây bỏng rát, phồng rộp, rát da…

– Hít phải: Gây kích ứng và tổn thương niêm mạc đường hô hấp và thực quản.

– Nuốt phải: Tổn thương niêm mạc dạ dày, đường tiêu hóa, thủng dạ dày,…

Mức độ nghiêm trọng phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc với hóa chất.

– Nếu phơi nhiễm ở mức độ thấp sẽ không ảnh hưởng đáng kể đến hóa chất hoặc không gây hại cho sức khỏe.

– Nếu tiếp xúc ở mức độ cao có thể gây phù phổi.

Theo nghiên cứu trên động vật, liều gây chết 50% LD50 là 340 mg/kg. Để phòng ngừa những nguy cơ có thể xảy ra với sức khỏe, bạn cần chủ động trang bị các thiết bị bảo hộ như quần áo, kính mắt, khẩu trang, găng tay,… khi tiếp xúc với hóa chất.

Mang đồ bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất

Axit acrylic có nhiều vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Tuy nhiên, nó cũng có thể gây hại cho sức khỏe nên mọi người cần có biện pháp chủ động để phòng ngừa.

Chúng tôi hy vọng những kiến ​​thức chúng tôi chia sẻ trong bài viết trên giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về tính chất cũng như ứng dụng của nó trong cuộc sống.

>> Xem thêm: Acrylic Acid Copolymer có vai trò gì trong mỹ phẩm?