Propionic Acid là gì? Tính chất đặc trưng, ứng dụng và điều chế

Chu Văn An

Axit propionic là một hợp chất hữu cơ, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về loại axit này, vui lòng tham khảo thông tin trong bài viết dưới đây cùng Trường Chu Văn An.

1. Axit propionic là gì?

Axit propionic là một hợp chất hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng trong công nghiệp và hóa học. Đây là Axit cacboxylic có công thức cấu tạo CH3 – CH2 – COOH. Trong đó, nguyên tử Carbon nằm ở giữa được liên kết với 1 nguyên tử Oxy và 3 nguyên tử Hydro. Mặt khác, nguyên tử O được liên kết với Carbon thông qua một liên kết đơn.

Axit propionic có công thức cấu tạo CH3 – CH2 – COOH

2. Tính chất lý hóa của Axit Propionic

Axit propionic sở hữu các tính chất vật lý và hóa học độc đáo. Dựa vào những đặc tính đó sẽ giúp con người ứng dụng nó vào nhiều lĩnh vực của đời sống.

2.1. Tính chất vật lý

Trong điều kiện bình thường, Axit Propionic là chất lỏng không màu, tồn tại ở trạng thái tinh khiết, có mùi hăng và có tính ăn mòn cao. Nhiệt độ nóng chảy của CH3CH2COOH là -210C và nhiệt độ sôi là 1410C.

CH3CH2COOH có tính chất trung gian giữa Axit Formic, Axit Axetic và nhiều axit béo hơn. Chúng hòa tan trong nước nhưng nếu thêm vào dung dịch thì lượng muối dư sẽ bị loại bỏ khỏi nước.

Axit propionic là chất lỏng không màu, có mùi hăng

2.2. Tính chất hóa học của axit propionic

Axit propionic có tính chất hóa học tương tự axit cacboxylic. Sau khi phản ứng kết thúc sẽ tạo ra các hợp chất như: Clorua, Amide, Ester, Anhidrite… Đồng thời, hợp chất này còn tham gia phản ứng với Br hay còn gọi là halogen hóa với chất xúc tác PBr3. Cụ thể:

• Axit propionic phản ứng với Brom

Khi phản ứng với Br2, CH3CH2COOH sẽ xảy ra hai quá trình. Đầu tiên, Br phân ly thành hai ion Br+ và Br-. Sau đó CH3CH2COOH liên kết với Br+ tạo thành Axit Brompropionic và Axit Hydrobromic.

Phương trình phản ứng: CH3CH2COOH + Br2 → CH3CH2COBr + HBr

• Axit propionic phản ứng với NaOH

Trường hợp phản ứng với NaOH sẽ thu được Natri Propionate sau khi kết thúc phản ứng.

Phương trình như sau: NaOH + C2H5COOH -> H2O + C2H5COONa

• Axit propionic phản ứng với Natri cacbonat

Axit Propionic khi phản ứng với Natri cacbonat sẽ tạo thành dung dịch không màu gồm Natri Propionat, khí CO2 và nước.

Phương trình: Na2CO3 + 2C2H5COOH -> H2O + CO2 + 2C2H5COONa

• Axit propionic phản ứng với Natri Hydrocarbonate

Trong trường hợp này, kết quả thu được cũng tương tự như kết quả thu được khi phản ứng với Natri cacbonat.

Phương trình: NaHCO3 + C2H5COOH -> H2O + CO2 +C2H5COONa

• Axit propionic phản ứng với rượu Metylic

Phản ứng này cần chất xúc tác là Axit sunfuric để tạo ra Methyl Propionate với phương trình:

CH3OH + C2H5COOH -> C2H5COOCH3 + H2O

• Axit propionic phản ứng với clo

Khi C2H5COOH phản ứng với khí clo sẽ tạo thành Axit 2-Chloropropanoic và Axit clohydric.

Phương trình: Cl2 + CH3CH2COOH -> HCl + CH3CHClCOOH

3. Ứng dụng axit propionic

Theo tính chất của Axit Propionic, hợp chất này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Bao gồm:

3.1. Trong sản xuất dược phẩm

Hợp chất này có khả năng ngăn chặn sự sinh trưởng, phân chia và phát triển của vi khuẩn, nấm gây bệnh. Vì vậy, Axit Propionic được sử dụng trong một số trường hợp liên quan đến nấm và vi khuẩn.

3.2. Thức ăn chăn nuôi

Nhờ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn hiệu quả, giúp ngăn ngừa sự phân hủy và ôi thiu của sản phẩm. Vì vậy Axit Propionic được bổ sung vào nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi.

Axit propionic được sử dụng để sản xuất thức ăn chăn nuôi

3.3. Trong sản xuất mỹ phẩm

Axit có khả năng kiểm soát vi khuẩn trên da, khắc phục các vết thâm do mụn gây ra. Vì vậy, hợp chất này được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, làm đẹp và chăm sóc da. Tiêu biểu: Sản xuất kem chống nắng, nước hoa, kem dưỡng da…

3.4. Công nghiệp hóa chất

• Axit propionic với khả năng điều chỉnh pH và làm mềm hóa chất nên được sử dụng trong công nghiệp hóa chất.
• Ứng dụng trong sản xuất nhựa: Đóng vai trò quan trọng trong quá trình Polymer hóa. Nhờ đặc tính này mà hợp chất được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa có độ đàn hồi cao.

4. Điều chế axit propionic

Axit propionic có thể được điều chế bằng nhiều cách khác nhau. Bao gồm:

4.1. Điều chế axit propionic từ metan

Để điều chế Axit Propionic từ Metan, bạn cần trải qua 4 bước. Phương trình phản ứng tuân theo các bước sau:

• CH4 + Cl2 -> CH3Cl+HCl
• CH3Cl + 2Na + C3H7Cl -> C4H10 + 2NaCl
• C4H10 -> C3H6 + CH4
• C3H6 + H2O -> C3H7OH

4.2. Điều chế trong công nghiệp

Thông qua phản ứng oxy hóa Propionaldehyde sẽ nhanh chóng được tạo thành Axit Propionic. Tuy nhiên, để quá trình diễn ra thuận lợi cần có các chất xúc tác như Mangan, Coban, Sắt với nhiệt độ vừa phải từ 400C – 500C.

Phương trình phản ứng như sau: CH3CH2CHO + 12O2 -> CH3CH2COOH

5. Axit propionic và những lưu ý khi sử dụng

Để sử dụng Axit Propionic hiệu quả và không ảnh hưởng tới sức khỏe, bạn cần chú ý những vấn đề sau:

• Axit propionic có thể gây bỏng hóa chất nếu tiếp xúc với axit đậm đặc. Vì vậy, cần phải sử dụng biện pháp bảo vệ và thận trọng trong các hoạt động liên quan đến hóa chất này.
• Sử dụng lâu dài Axit Propionic có thể gây loét thực quản và dạ dày.
• Những người bị dị ứng với thành phần này không nên sử dụng nó dưới mọi hình thức.

Propionic Acid là gì và tính chất cũng như ứng dụng của nó đã được phân tích khá chi tiết trong bài viết trên. Hy vọng những chia sẻ của Trường Chu Văn An sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về loại hóa chất này để biết cách sử dụng an toàn và hiệu quả.