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

Acid acrylic là hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là CH2=CHCOOH được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất nhựa, sơn, in ấn,... Hằng năm, nó được tiêu thụ với trữ lượng lớn. Vậy nhờ sao đâu mà loại hóa chất này lại được sử dụng nhiều đến vậy. Chúng ta cùng nhau tìm hiểu qua bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về tính chất, ứng dụng và các phương pháp điều chế axit Acrylic. 

1. Axit Acrylic là gì?

Acid acrylic là hóa chất hữu cơ thuộc nhóm axit carboxylic không no được cấu tạo từ 1 nhóm vinyl liên kết với nhóm carboxyl. Công thức hóa học của nó là CH2=CHCOOH.

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

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

Các tên gọi khác: Acroleic acid, ethylenecarboxylic acid, propene acid, vinylformic acid,...

Cấu tạo axit Acrylic

2. Các tính chất đặc trưng của Acid acrylic

2.1. Tính chất vật lý

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

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

- Trọng lượng riêng: 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 tại 20 độ C.

2.2. Tính chất hóa học

Thể hiện các tính chất đặc trưng của axit cacboxylic, cụ thể như:

- Phản ứng este hóa: Tác dụng với ancol để tạo ra este acrylat.

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

- Tác dụng với kim loại kiềm thổ hoặc base để tạo ra  muối axit acrylic.

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

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

- Tác dụng nước Brom:

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

- Phản ứng với H2:

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

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

- Acetic anhydride.

- Phenol không thể phản ứng với axit acrylic.

- Các chất có tính kiềm yếu như Bicarbonate, carbonate, amoni và muối của chúng. 

Ngoài ra, sự hiện diện của một số chất có thể gây ức chế hoặc làm chậm quá trình phản ứng với axit acrylic nhưng không có nghĩa là nó không phản ứng được với chúng. 

3. Các phương pháp điều chế Acid acrylic

Để tạo ra axit acrylic, người ta sẽ tiến hành phản ứng giữa khí etilen với khí cacbonic trong điều kiện có tác nhân xúc tác. Quá trình phản ứng sẽ diễn ra như sau:

C2H4 + CO2 → CH2=CH-COOH

Bên cạnh đó, nó còn được điều chế từ propylen. Đây là sản phẩm phụ của quá trình sản xăng và etilen. 

CH2=CHCH3 + 3⁄2 O2 → CH2=CHCOOH + H2O

Một trong những phương pháp ban đầu đã được sử dụng đó là hydrocarboxyl hóa Acetylen trong điều kiện cacbonyl niken và CO áp suất cao. Phản ứng diễn ra:

HC≡CH + CO + H2O → CH2=CHCOOH

4. Ứng dụng của Acid acrylic trong các lĩnh vực

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

- Sản xuất sơn: Chất này có tác dụng làm phân tán để tăng độ nhớt của sơn. Là thành phần có nhiều trong các loại sơn từ sơn nước, sơn dầu, sơn mài đến sơn dạ quang.

- Sản xuất keo: Được dùng để sản xuất keo acrylic, keo trắng, keo dán nhanh sử dụng trong dán gỗ, ván ép và các sản phẩm từ gỗ khác. Nó còn được dùng để sản xuất các loại keo dính giấy, keo dán da, dán bìa…

- Sản xuất mực in: Có trong công thức các loại mực in acrylic, mực in nước, in dầu và nhiều loại mực in khác,... dùng trong in ấn và quảng cáo.

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

Axit Acrylic ứng dụng trong nhiều ngàng nghề

5. Acid acrylic có độc không?

Acid acrylic có nguy cơ gây ăn mòn da, kích ứng mắt mũi đường hô hấp khi chúng ta tiếp xúc phải.

- Dính vào mắt có thể gây tổn thương nghiêm trọng niêm mạc mắt, thậm chí là mù lòa nếu không được chữa trị kịp thời.

- Dính trên da: Gây bỏng rát, phồng rộp, cháy da…

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

- Nuốt phải: Tổn thương niêm mạc dạ dày, đường tiêu hóa, thủng dạ dày,...

Mức độ nghiêm trọng còn tùy thuộc vào mức độ phơi nhiễm với hóa chất. 

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

- Nếu phơi nhiễm ở mức cao có thể gây phù phổi.

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

Trang bị đồ bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất 

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

Mong rằng những kiến thức chúng tôi chia sẻ ở bài viết trên giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về những tính chất và ứng dụng của nó trong đời sống.

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