Axit adipic là gì? Công thức cấu tạo và ứng dụng

Axit Adipic có công thức hóa học là (CH2)4(COOH)2, có vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp, đặc biệt nó là tiền chất để sản xuất nylon. Axit Adipic có vai trò gì trong đời sống, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

1. Axit Adipic là gì? Công thức cấu tạo

Acid adipic, hay còn gọi là acid hexanedioic, là một hợp chất hữu cơ có công thức (CH2)4(COOH)2. 

Các tên gọi khác: acid hexanedioic, Butane-1,4-dicarboxylic acid, Hexane-1,6-dioic acid, 1,4-butanedicarboxylic acid,...

Trong công nghiệp, đây là acid dicarboxylic quan trọng nhất, với khoảng 2,5 tỷ kg bột tinh thể màu trắng được sản xuất mỗi năm, chủ yếu để làm nguyên liệu cho sản xuất nylon. Acid adipic hiếm khi xuất hiện tự nhiên, nhưng nó được sử dụng làm phụ gia thực phẩm với số E355.

Hình 1: Cấu tạo của Axit Adipic

2. Các tính chất đặc trưng của Axit Adipic

2.1. Tính chất vật lý

- Cảm quan: Tồn tại dưới dạng bột màu trắng, không mùi.

- Khối lượng riêng: 1,360 g/cm³.

- Nhiệt độ nóng chảy: 152,1 °C tương ứng với 425,2 K hoặc 305,8 °F.

- Nhiệt độ sôi: 337,5 °C tương ứng 610,6 K hoặc 639,5 °F.

- Độ hòa tan:

+ Trong nước tại các nhiệt độ lần lượt là: 14 g/L (10°C), 24 g/L (25°C), 1600 g/L (100°C).

+ Tan tốt trong methanol, ethanol.

+ Tan trong axeton.

+ Hơi tan trong cyclohexan. 

+ Tan không đáng kể trong benzen, xăng ete.

+ Không tan được trong acid acetic.

Hình 2: Bột axit adipic

2.2. Tính chất hóa học

- Tính axit: Axit adipic là một loại axit cacboxylic, khi hòa tan trong nước có khả năng giải phóng các ion axit.

- Phản ứng este hóa: Khi phản ứng với cồn, axit adipic có thể hình thành este, một loại hợp chất hữu cơ.

- Phản ứng với bazơ: Sản phẩm tạo thành là muối mới.

3. Phương pháp điều chế axit Adipic

Để điều chế axit Adipic, cần trải qua 3 quá trình sau:

3.1. Quá trình oxy hóa

Trong quá trình oxy hóa, oxy đóng vai trò là tác nhân oxy hóa cho các nguyên liệu đầu vào là cyclohexanone và cyclohexanol, với mục tiêu tạo ra sản phẩm là acid cyclohexane hexa carboxylic (C₆H₁₀(OH)₆).

Quá trình oxy hóa này đòi hỏi sự hỗ trợ của một số yếu tố như nhiệt độ, áp suất và thời gian để đạt hiệu quả cao.

3.2. Quá trình mở vòng

Trong quá trình mở vòng, acid cyclohexane hexa carboxylic sẽ trải qua sự biến đổi cấu trúc hóa học thông qua phản ứng thủy phân. Phản ứng này có thể được tiến hành bằng cách sử dụng acid sulfuric và áp dụng điều kiện nhiệt độ cao. Mục tiêu của quá trình này là tạo ra acid adipic với công thức C6H10O4.

3.3. Quá trình tinh chế

Sản phẩm sau khi tạo thành sẽ được tinh chế để loại bỏ tạp chất và các sản phẩm phụ của quá trình phản ứng. Phương pháp được thực hiện bao gồm: Lọc, kết tinh, phản ứng hóa học để thu được axit Adipic nguyên chất. 

4. Ứng dụng của Axit Adipic trong sản xuất và đời sống

Axit Adipic có nhiều vai trò trong các lĩnh vực của đời sống, cụ thể như.

4.1. Sản xuất Nylon

Axit adipic là một thành phần vô cùng quan trọng trong việc sản xuất nylon-6,6. Mỗi năm, khoảng 2.5 tỷ kg axit adipic được sản xuất, trong đó 60% được sử dụng làm monome để tạo ra nylon.

Quá trình sản xuất nylon diễn ra thông qua phản ứng giữa axit ađipic và hexametylenđiamin. Điều này không chỉ thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực liên quan đến nguyên vật liệu nylon mà còn đặc biệt phát triển ngành công nghiệp sợi, với các sản phẩm sợi bền và nhẹ.

Hình 3: Axit Adipic là nguyên liệu sản xuất nylon

4.2. Trong công nghiệp

- Công nghiệp sản xuất nhựa: Axit adipic đóng vai trò như một chất điều chỉnh độ nhớt và tăng độ linh hoạt cho nhựa, được sử dụng trong sản xuất nhựa polyester và polyurethane.

- Công nghiệp các chất chống cháy: Axit adipic là thành phần quan trọng trong sản xuất các hợp chất kháng cháy hiện đại như polyolefin.

- Công nghiệp hợp chất hữu cơ: Axit adipic được sử dụng trong sản xuất các chất tạo foam, tạo màu, và tạo màng.

- Công nghiệp hóa chất: Axit adipic tham gia vào việc sản xuất các chất chống đông, hỗ trợ quá trình làm mát và làm nguội động cơ, cũng như điều hòa không khí.

- Chất làm mềm: Adipate, một sản phẩm từ các phản ứng hóa học của axit adipic, là một hợp chất quan trọng trong sản xuất nhựa và cao su nhờ khả năng tăng độ đàn hồi và độ dẻo của nguyên liệu.

4.3. Y dược học

Axit adipic đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực y dược học, với nhiều ứng dụng trong việc tạo ra các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh. Nhờ khả năng tương thích với thuốc có tính axit yếu và thuốc ưa nước, axit adipic giúp tăng hiệu quả của quá trình điều trị.

Axit adipic cũng được sử dụng trong các sản phẩm hóa mỹ phẩm như kem dưỡng da, kem chống nắng, và son môi. Với các đặc tính như khả năng hút bã nhờn, giảm độ dính và cải thiện độ ổn định, axit adipic giúp các sản phẩm mỹ phẩm đạt hiệu quả cao hơn khi sử dụng.

4.4. Công nghiệp thực phẩm

Axit adipic có vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, hoạt động như một hợp chất kết dính và chất tăng hương liệu, góp phần cải thiện chất lượng và hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, axit adipic còn được sử dụng làm chất chống ẩm, giúp bảo quản tối ưu các sản phẩm như thức ăn chăn nuôi, bột khô và các loại thực phẩm khác cần điều kiện bảo quản đặc biệt.

Ngoài ra, nó còn được sử dụng để điều chỉnh độ pH của nguồn nước, ứng dụng trong ngành xử lý nước và vệ sinh môi trường.

Bài viết trên LabVIETCHEM đã chia sẻ tới bạn đọc những thông tin về axit Adipic, nếu có nhu cầu mua và biết thêm thông tin về các hóa chất khác, hãy liên hệ ngay tới chúng tôi qua số hotline 0826 020 020 để biết thêm chi tiết.