Axit Acetic Là Gì? A-Z Thông Tin Acid CH3COOH & Ứng Dụng

Từ lâu, Axit Acetic, hay còn được biết đến rộng rãi với tên gọi thân thuộc giấm ăn, đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hàng ngày, đóng vai trò then chốt trong nhiều ngành công nghiệp. Nhưng Axit Acetic là gì? Ngoài công dụng quen thuộc trong gian bếp, acid CH3COOH còn sở hữu những tính chất, ứng dụng đặc biệt nào khác? Hãy cùng Hóa Chất Gia Hoàng khám phá những điều thú vị về hợp chất hóa học quan trọng này.

1. Định nghĩa và công thức hóa học

Axit Acetic

Axit Acetic, còn được biết đến với tên gọi khoa học là acid ethanoic, là một hợp chất hữu cơ quen thuộc. Trong đời sống hàng ngày, chúng ta thường gặp Acid Acetic dưới dạng dung dịch loãng được gọi là giấm ăn (thường có nồng độ 4-8%). Về nguồn gốc, Acid Acetic được tạo ra từ quá trình lên men tự nhiên của ethanol bởi vi khuẩn Acetobacter hoặc được tổng hợp nhân tạo qua các quy trình công nghiệp.

Công thức hóa học của Axit Acetic là CH3COOH. Công thức này cho thấy phân tử CH3OOH bao gồm một nhóm methyl (-CH3) liên kết với một nhóm carboxyl (-COOH). Chính nhóm carboxyl này đã mang lại tính axit đặc trưng cho hợp chất. Acid CH3OOH được phân loại là một axit carboxylic đơn giản, thuộc dãy đồng đẳng của các axit no, đơn chức, mạch hở.

2. Khám phá những tính chất vật lý đặc trưng của Axit Acetic

Những tính chất vật lý đặc trưng của Axit Axetic

Axit Acetic (hay Acid Acetic) nguyên chất là một chất lỏng không màu, mang một mùi hăng đặc trưng, cay nồng, khá dễ nhận biết – đó chính là mùi chua của giấm. Dưới đây là một số tính chất vật lý quan trọng của acid ch3cooh:

• Trạng thái: Ở điều kiện thường, Acid CH3OOH tinh khiết tồn tại ở trạng thái lỏng. Tuy nhiên, khi nhiệt độ xuống thấp hơn 16.5°C (61.7°F), nó sẽ đông đặc lại thành tinh thể không màu, nên còn được gọi là Acid Acetic băng (glacial acetic acid).
• Mùi: Mùi hăng, chua gắt đặc trưng, tương tự như mùi giấm ăn nhưng ở nồng độ cao thì sẽ nồng, khó chịu hơn nhiều.
• Điểm nóng chảy: 16.5°C (289.6 K; 61.7°F). Đây là lý do tại sao Acid CH3OOH nguyên chất bị đông đặc trong điều kiện thời tiết lạnh.
• Điểm sôi: 118.1°C (391.2 K; 244.6°F). Điểm sôi tương đối cao này là do sự hình thành liên kết hydro giữa các phân tử CH3COOH.
• Độ hòa tan: Một trong những tính chất nổi bật của CH3OOH là khả năng tan vô hạn trong nước. Ngoài ra, nó cũng dễ dàng hòa tan trong nhiều dung môi hữu cơ khác như ethanol, ether, glycerol, carbon tetrachloride.

Ví dụ minh họa: Khi bạn mở một chai giấm ăn trong bếp, mùi chua đặc trưng lan tỏa chính là do sự bay hơi của Acid CH3OOH. Hay vào mùa đông ở những vùng nhiệt độ thấp, nếu có Axit Acetic nguyên chất, chúng ta quan sát thấy hiện tượng đông đặc thành tinh thể.

3. Tìm hiểu sâu về các tính chất hóa học của Axit Acetic

Các tính chất hóa học của Axit Acetic

Axit axetic thể hiện đầy đủ các tính chất hóa học đặc trưng của một axit cacboxylic, mở ra vô số ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Các phản ứng hóa học này không chỉ là nền tảng lý thuyết mà còn là chìa khóa cho các ứng dụng thực tế.

Tính axit:

• Phản ứng với kim loại hoạt động giải phóng H2: Acid CH3OOH phản ứng các kim loại đứng trước Hidro trong dãy hoạt động hóa học (ví dụ: Mg, Zn, Fe) để tạo thành muối acetate, giải phóng khí hydro. Ví dụ: 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2↑
• Phản ứng với bazơ tạo thành muối, nước (phản ứng trung hòa): Đây là một phản ứng đặc trưng của axit. Acid Acetic phản ứng với các dung dịch bazơ (như NaOH, KOH) hoặc oxit bazơ (như CuO, CaO) tạo thành muối acetate, nước. Ví dụ: CH3COOH + NaOH → CH3COONa (Natri axetat) + H2O
• Phản ứng với muối của axit yếu hơn: Acid CH3OOH đẩy các axit yếu hơn ra khỏi muối của chúng. Ví dụ: 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2↑ (Phản ứng này giải thích tại sao giấm làm tan cặn vôi).

Phản ứng este hóa:

• Đây là một phản ứng quan trọng của CH3OOH, xảy ra khi nó tác dụng ancol (trong điều kiện có mặt axit mạnh như H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng) để tạo thành este, nước. Este tạo thành thường có mùi thơm đặc trưng.
• Ví dụ cụ thể: Phản ứng giữa Acid CH3OOH, ethanol (rượu etylic) tạo ra etyl axetat, một este có mùi thơm của nhiều loại trái cây, được dùng làm dung môi hoặc chất tạo hương. Phản ứng: CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 (Etyl axetat) + H2O (Xúc tác: H2SO4 đặc, nhiệt độ)

Phản ứng oxy hóa: 

• Acid Acetic bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa mạnh. Tuy nhiên, nhóm carboxyl (-COOH) khá bền với sự oxy hóa. Phản ứng cháy hoàn toàn Acid CH3OOH tạo ra CO2 và H2O.
• Phản ứng sau: CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O (Điều kiện: nhiệt độ cao)

Xem thêm: Acid Axetic Băng Và Axit Axetic Thường Khác Nhau Ra Sao?

4. Các phương pháp điều chế Axit Acetic phổ biến hiện nay

Phương pháp điều chế Axit Acetic lên men giấm

Axit axetic (CH3COOH) được sản xuất thông qua nhiều quy trình khác nhau, từ các phương pháp lên men truyền thống cho đến các quy trình tổng hợp công nghiệp hiện đại. Sự đa dạng này phản ánh tầm quan trọng của nó trong nhiều ngành công nghiệp.

Phương pháp lên men giấm (truyền thống): Đây là phương pháp cổ xưa nhất để sản xuất Acid CH3OOH dưới dạng giấm ăn. Quá trình này dựa trên hoạt động của vi khuẩn Acetobacter, oxy hóa ethanol (có trong rượu, bia hoặc dung dịch đường lên men) thành Axit Acetic trong điều kiện hiếu khí.

• Phương trình phản ứng: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (Xúc tác: men giấm)
• Điều kiện thực hiện: Cần có oxy, nhiệt độ thích hợp (khoảng 30-35°C), sự có mặt của vi khuẩn Acetobacter.

Oxy hóa Acetaldehyde (công nghiệp): Trước đây, đây là một trong những phương pháp công nghiệp chủ yếu để sản xuất CH3OOH. Acetaldehyde được oxy hóa bằng không khí hoặc oxy tinh khiết với sự có mặt của các chất xúc tác như mangan axetat hoặc coban axetat.

• Phương trình phản ứng: 2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH (Xúc tác: Mn(CH3COO)2 hoặc Co(CH3COO)2, nhiệt độ)
• Điều kiện thực hiện: Nhiệt độ, áp suất được kiểm soát để tối ưu hóa hiệu suất phản ứng.

Carbonyl hóa Methanol (Monsanto process, Cativa process): Đây là phương pháp hiện đại, chiếm ưu thế nhất trong sản xuất Acid CH3OOH công nghiệp hiện nay do hiệu suất cao, chi phí hợp lý.

• Quy trình Monsanto: Methanol (CH3OH) phản ứng carbon monoxide (CO) dưới sự xúc tác của phức chất rhodium (Rh).
  • Phương trình phản ứng: CH3OH + CO → CH3COOH (Xúc tác: phức Rhodium, ví dụ [Rh(CO)2I2]−)
  • Điều kiện thực hiện: Áp suất khoảng 30-60 atm, nhiệt độ 150-200°C, có mặt iodua làm chất xúc tiến.
• Quy trình Cativa: Là một cải tiến của quy trình Monsanto, sử dụng xúc tác Iridium (Ir) thay cho Rhodium, mang lại hiệu quả kinh tế, môi trường tốt hơn. Phức chất xúc tác thường là [Ir(CO)2I2]−. Quy trình này hoạt động hiệu quả hơn ở nồng độ nước thấp hơn, giúp giảm chi phí tách sản phẩm.
  • Điều kiện thực hiện: Tương tự Monsanto nhưng hiệu quả hơn ở điều kiện ôn hòa hơn, giảm thiểu sản phẩm phụ.

Xem thêm: Các phương pháp điều chế axit axetic hiện đại

5. Những ứng dụng vượt trội của Axit Acetic trong đời sống và công nghiệp

Những ứng dụng vượt trội của Axit Acetic trong đời sống và công nghiệp

Axit axetic là một hóa chất nền tảng, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp quy mô lớn, đáp ứng những nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày. Từ sản xuất công nghiệp đến ứng dụng gia dụng, axit axetic hiện diện ở khắp mọi nơi.

Trong công nghiệp:

• Sản xuất Vinyl Acetate Monomer (VAM): Đây là ứng dụng lớn nhất của Axit Acetic công nghiệp. VAM là một tiền chất quan trọng để sản xuất polyvinyl acetate (PVA), ethylene-vinyl acetate (EVA), được sử dụng rộng rãi trong sản xuất sơn, chất kết dính, keo dán, các loại nhựa. Ví dụ: Keo sữa dùng trong ngành gỗ, giấy thường chứa polyvinyl acetate.
• Sản xuất Cellulose Acetate: Acid CH3OOH phản ứng cellulose để tạo ra cellulose acetate, một loại polymer được dùng để sản xuất sợi dệt (như vải acetate), phim ảnh (trước đây), màng lọc. Ví dụ: Vải acetate có độ bóng đẹp, mềm mại, ít nhăn.
• Sản xuất Axetic Anhydrit (Acetic Anhydride): CH3OOH là nguyên liệu để sản xuất axetic anhydrit, một tác nhân acyl hóa quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, ví dụ như trong sản xuất aspirin, các dược phẩm khác, cũng như trong sản xuất thuốc nhuộm, nước hoa.
• Dung môi: Acid CH3OOH là một dung môi protic phân cực tốt, được sử dụng trong sản xuất terephthalic acid (TPA), một nguyên liệu để sản xuất nhựa PET.
• Công nghiệp cao su: Được sử dụng làm chất đông tụ mủ cao su tự nhiên.
• Công nghiệp dệt nhuộm: Dùng làm chất điều chỉnh pH, chất cầm màu.

Trong thực phẩm:

• Chất bảo quản thực phẩm (E260): Acid Acetic (dưới dạng giấm) ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, do đó được sử dụng làm chất bảo quản tự nhiên cho nhiều loại thực phẩm như rau củ muối chua, dưa chuột muối, cá hộp.
• Gia vị (giấm ăn): Đây là ứng dụng quen thuộc nhất của Acid CH3OOH trong đời sống. Giấm ăn (dung dịch CH3OOH 4-8%) được dùng để tăng hương vị cho các món ăn, làm salad dressing, nước chấm.
• Điều chỉnh độ pH: Trong công nghiệp thực phẩm, Axit Acetic được dùng để điều chỉnh độ axit của sản phẩm.

Trong y học:

• Chất khử trùng và sát khuẩn: Dung dịch Acid CH3OOH loãng có tính sát khuẩn, được sử dụng để làm sạch vết thương nhỏ hoặc khử trùng bề mặt. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí "Infection Control & Hospital Epidemiology" đã chỉ ra hiệu quả của CH3OOH loãng trong việc chống lại một số chủng vi khuẩn kháng thuốc.
• Điều trị nhiễm trùng tai ngoài (viêm tai ngoài): Dung dịch Acid CH3OOH 2% được sử dụng dưới dạng thuốc nhỏ tai để điều trị hoặc phòng ngừa nhiễm trùng tai ngoài do vi khuẩn hoặc nấm. Tác dụng này dựa trên khả năng tạo môi trường axit không thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.
• Một số ứng dụng khác: Được sử dụng trong một số xét nghiệm y tế, hoặc làm thành phần trong một số loại thuốc.

Trong nông nghiệp:

• Điều chỉnh độ pH của đất: Acid Acetic loãng được sử dụng để giảm độ pH của đất kiềm, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho một số loại cây trồng ưa axit.
• Thuốc diệt cỏ tự nhiên: Giấm (chứa Acid CH3OOH) nồng độ cao (10-20%) được sử dụng như một loại thuốc diệt cỏ hữu cơ, không chọn lọc.

Các ứng dụng khác:

• Chất tẩy rửa: Giấm ăn thường được sử dụng như một chất tẩy rửa gia dụng an toàn, hiệu quả để làm sạch cặn vôi, vết ố trên kính, khử mùi. Ví dụ: Dùng giấm để làm sạch vòi nước bị bám cặn canxi.
• Trong phòng thí nghiệm: CH3OOH là một thuốc thử hóa học quan trọng.

Xem thêm: Tìm Hiểu Công Dụng, Ứng Dụng Của Axit Axetic Trong Đời Sống

6. Độc tính và các biện pháp an toàn khi sử dụng Axit Acetic

Độc tính và các biện pháp an toàn khi sử dụng Axit Acetic

Mặc dù Acid CH3OOH (đặc biệt là dạng giấm ăn loãng) được sử dụng rộng rãi, tương đối an toàn trong thực phẩm, nhưng Axit Acetic ở nồng độ cao (đặc biệt là Acid CH3OOH băng) là một chất ăn mòn, gây nguy hiểm nếu không được xử lý đúng cách.

Acid Acetic có độc không?

• Ở nồng độ thấp (như trong giấm ăn 4-8%), Acid CH3OOH được coi là an toàn cho tiêu dùng.
• Tuy nhiên, CH3OOH ở nồng độ cao (trên 25%) có tính ăn mòn mạnh, gây độc. Hít phải hơi Acid CH3OOH nồng độ cao gây kích ứng nghiêm trọng đường hô hấp. Nuốt phải Axit Acetic đậm đặc gây bỏng miệng, cổ họng, thực quản, dạ dày, thậm chí tử vong.

Ảnh hưởng đến sức khỏe:

• Kích ứng da, mắt: Tiếp xúc trực tiếp Acid CH3OOH đậm đặc gây bỏng da, phồng rộp, tổn thương mắt nghiêm trọng, dẫn đến mù lòa. Ngay cả ở nồng độ thấp hơn, nó vẫn gây kích ứng.
• Kích ứng đường hô hấp: Hít phải hơi CH3OOH gây ho, khó thở, viêm họng, trong trường hợp nghiêm trọng là phù phổi.
• Tiêu hóa: Nuốt phải gây đau bụng, buồn nôn, nôn mửa, tổn thương đường tiêu hóa.

Biện pháp phòng ngừa, xử lý khi tiếp xúc:

• Phòng ngừa:
  • Luôn sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) phù hợp khi làm việc Acid CH3OOH đậm đặc, bao gồm găng tay chống hóa chất, kính bảo hộ hoặc mặt nạ che mặt, quần áo bảo hộ.
  • Làm việc ở khu vực thông gió tốt hoặc dưới tủ hút khí độc.
  • Đọc kỹ, tuân thủ Bảng Dữ liệu An toàn Hóa chất (SDS) của sản phẩm.
  • Pha loãng Axit Acetic đậm đặc bằng cách từ từ thêm axit vào nước, không bao giờ làm ngược lại để tránh bắn tóe, tỏa nhiệt mạnh.
• Xử lý khi tiếp xúc:
  • Tiếp xúc với da: Ngay lập tức cởi bỏ quần áo bị nhiễm bẩn, rửa sạch vùng da bị ảnh hưởng bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế nếu kích ứng hoặc bỏng vẫn còn.
  • Tiếp xúc với mắt: Ngay lập tức rửa mắt bằng nhiều nước sạch hoặc dung dịch rửa mắt chuyên dụng trong ít nhất 15-20 phút, giữ mí mắt mở rộng. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.
  • Hít phải: Di chuyển nạn nhân đến nơi có không khí trong lành. Nếu nạn nhân khó thở, cần cung cấp oxy, tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.
  • Nuốt phải: Không gây nôn. Cho nạn nhân uống ngay một lượng lớn nước hoặc sữa. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

Lưu ý khi sử dụng, bảo quản Axit Acetic: Bảo quản CH3OOH trong các thùng chứa kín, làm bằng vật liệu tương thích (ví dụ: thủy tinh, thép không gỉ, nhựa polyetylen), tránh xa các chất không tương thích như bazơ mạnh, chất oxy hóa mạnh, kim loại. Lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, nguồn nhiệt. Dán nhãn rõ ràng trên tất cả các thùng chứa Acid CH3OOH. Không ăn uống, hút thuốc ở khu vực làm việc với Acid Acetic.

7. Phân biệt Axit Acetic với một số axit hữu cơ khác

Phân biệt Axit Acetic với một số axit hữu cơ khác

Trong thế giới các hợp chất hữu cơ, nhiều loại axit khác nhau với những đặc điểm, ứng dụng riêng. Việc phân biệt Acid CH3OOH với các axit hữu cơ phổ biến khác như axit citric hay axit lactic là cần thiết để hiểu rõ hơn về chúng.

So sánh với Axit Citric (trong chanh):

• Cấu trúc: Axit citric có công thức hóa học C6H8O7, chứa ba nhóm carboxyl (-COOH), trong khi CH3OOH chỉ có một nhóm carboxyl. Cấu trúc của axit citric phức tạp hơn nhiều so với Acid CH3OOH.
• Tính chất: Axit citric là một axit yếu, vị chua dịu, thường được sử dụng làm chất tạo vị chua trong thực phẩm, đồ uống. CH3OOH vị chua gắt hơn, mùi hăng đặc trưng.
• Ứng dụng: Axit citric được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, đồ uống, cũng như trong sản xuất chất tẩy rửa, mỹ phẩm. Acid CH3OOH nhiều ứng dụng công nghiệp hơn, bao gồm sản xuất vinyl acetate, cellulose acetate, các hóa chất khác.
• Ví dụ: Vị chua trong quả chanh là do axit citric, trong khi vị chua của giấm là do Axit Acetic.

So sánh với Axit Lactic (trong sữa chua):

• Cấu trúc: Axit lactic có công thức hóa học C3H6O3, chứa một nhóm carboxyl (-COOH), một nhóm hydroxyl (-OH).
• Tính chất: Axit lactic là một axit yếu, vị chua nhẹ, được tạo ra trong quá trình lên men lactic của đường.
• Ứng dụng: Axit lactic được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để sản xuất sữa chua, phô mai, các sản phẩm lên men khác. Nó cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm.
• Ví dụ: Vị chua trong sữa chua là do axit lactic được tạo ra bởi vi khuẩn lactic.

Điểm khác biệt về cấu trúc, tính chất và ứng dụng:

Đặc điểm	Axit Acetic (CH3COOH)	Axit Citric (C6H8O7)	Axit Lactic (C3H6O3)
Cấu trúc	Đơn giản, 1 nhóm -COOH	Phức tạp, 3 nhóm -COOH	Trung bình, 1 nhóm -COOH, 1 nhóm -OH
Vị	Chua gắt, hăng	Chua dịu	Chua nhẹ
Ứng dụng	Công nghiệp, thực phẩm, y học	Thực phẩm, đồ uống, tẩy rửa	Thực phẩm lên men, dược phẩm
Nguồn gốc	Lên men, tổng hợp hóa học	Trái cây họ cam quýt	Lên men lactic

Tóm lại, Axit Acetic, hay acid CH3COOH, là một hợp chất hóa học đa năng với vai trò không thể thiếu trong cả đời sống hàng ngày, các ngành công nghiệp trọng yếu. Với những tính chất hóa học đặc trưng, khả năng điều chế linh hoạt, Acid CH3OOH tiếp tục là một trong những hóa chất cơ bản quan trọng nhất, đóng góp vào sự phát triển của xã hội hiện đại. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng Axit Acetic đậm đặc gây nguy hiểm nếu không được sử dụng đúng cách. Vì vậy, hãy luôn tuân thủ các biện pháp an toàn khi làm việc với Acid CH3OOH, bao gồm sử dụng đồ bảo hộ, đảm bảo thông gió tốt, tránh tiếp xúc trực tiếp với da, mắt.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về Axit Acetic. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khác, đừng ngần ngại liên hệ với Hóa Chất Gia Hoàng để được tư vấn, hỗ trợ.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ XUẤT NHẬP KHẨU GIA HOÀNG

• Địa chỉ: 33/111 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• VPGD: 33/B4 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• Email: hoangkimthangmt@gmail.com
• Website: https://ghgroup.com.vn 
• Hotline: 0916047878