Axit Acrylic và Axit Polyacrylic Cấu Trúc, Tính Chất và Ứng Dụng

Axit acrylic và axit polyacrylic là những hợp chất hữu cơ quan trọng đặc biệt trong ngành công nghiệp polymer và vật liệu tổng hợp. Trong bài viết này sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về hai hợp chất này từ cấu trúc hóa học, tính chất vật lý và hóa học đến các ứng dụng rộng rãi trong đời sống và công nghiệp.

1. Axit Acrylic là gì

Axit acrylic là một axit cacboxylic không no, có công thức hóa học là C3H4O2. Công thức cấu tạo là CH2=CHCOOH. Đặc điểm nổi bật của axit acrylic là nó chứa một liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon, nằm cạnh nhóm chức cacboxyl (-COOH). Chính điều này giúp axit acrylic có khả năng tham gia nhiều phản ứng hóa học quan trọng, đặc biệt là phản ứng trùng hợp tạo polymer.

Tên gọi khác Axit propenoic.

2. Tính chất của Axit Acrylic

2.1. Tính chất vật lý

• Trạng thái Chất lỏng không màu, có mùi hăng khó chịu.
• Tan tốt trong nước, cồn và các dung môi hữu cơ.
• Điểm nóng chảy Khoảng 14°C.
• Điểm sôi Khoảng 141°C.

2.2. Tính chất hóa học

Axit acrylic có nhóm cacboxyl (-COOH) và liên kết đôi (C=C), do đó nó thể hiện các tính chất đặc trưng sau

• Tính acid Phản ứng với bazơ như NaOH, KOH tạo thành muối acrylat và nước.
  • Ví dụ CH2=CHCOOH + NaOH → CH2=CHCOONa + H2O
• Phản ứng trùng hợp Acid acrylic có khả năng trùng hợp mạnh mẽ nhờ liên kết đôi, tạo thành polymer như axit polyacrylic hoặc các đồng trùng hợp khác.
• Phản ứng este hóa Axit acrylic dễ dàng phản ứng với các ancol tạo ra este như metyl acrylat, etyl acrylat dùng trong sơn, keo dán.
  • Ví dụ CH2=CHCOOH + CH3OH → CH2=CHCOOCH3 + H2O

3. Axit Polyacrylic là gì?

Axit polyacrylic (PAA) là một loại polymer tổng hợp được tạo thành từ quá trình trùng hợp acid acrylic. Công thức tổng quát của axit polyacrylic là
[-CH2-CH(COOH)-]n, trong đó “n” là số lượng đơn vị lặp lại của monome acid acrylic.

Axit polyacrylic là một polymer tan trong nước, thường được sử dụng như chất tạo đặc, chất phân tán, và chất hấp thụ nước trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng.

4. Tính chất của Axit Polyacrylic

4.1. Tính chất vật lý

• Trạng thái Dạng bột màu trắng hoặc dung dịch nhớt trong nước.
• Tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch có độ nhớt cao.
• Có thể hấp thụ lượng nước gấp nhiều lần khối lượng của nó, tạo thành gel.

4.2. Tính chất hóa học

• Tính axit yếu Do chứa nhiều nhóm cacboxyl (-COOH), nó có khả năng tạo muối với bazơ.
• Tính tạo phức PAA có khả năng tạo phức với các ion kim loại, ngăn chặn quá trình kết tủa trong nước.

5. Ứng dụng của Axit Acrylic và Axit Polyacrylic

5.1. Ứng dụng của Axit Acrylic

• Sản xuất polymer và nhựa acrylic: Axit acrylic là nguyên liệu chính để sản xuất các polymer như polyacrylat, dùng trong sơn nước, sơn acrylic, chất phủ.
• Công nghiệp dệt may: Dùng để sản xuất các polymer làm chất làm dày, hồ vải, keo dán vải.
• Ngành mỹ phẩm: Este của axit acrylic dùng trong sản xuất sơn móng tay, gel tạo kiểu tóc, keo dán lông mi.

5.2. Ứng dụng của Axit Polyacrylic

• Axit polyacrylic được sử dụng rộng rãi trong kem dưỡng da, gel tạo kiểu tóc, sữa rửa mặt, làm tăng độ nhớt và độ ổn định sản phẩm.
• Có khả năng hấp thụ nước cực lớn, giữ nước trong thời gian dài, ứng dụng trong các sản phẩm vệ sinh cá nhân.
• PAA giúp ngăn ngừa kết tủa các muối canxi, magie, dùng trong các hệ thống làm mát, xử lý nước lò hơi.
• Dùng làm chất giữ ẩm cho đất, giúp cây trồng giữ nước, giảm tần suất tưới tiêu.

6. Lưu ý khi sử dụng Axit Acrylic và Axit Polyacrylic

• Axit acrylic: Là chất độc, có tính ăn mòn mạnh, gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp. Khi sử dụng cần có biện pháp bảo vệ như găng tay, kính bảo hộ, và làm việc trong khu vực thông thoáng.
• Axit polyacrylic: Tuy ít độc hơn nhưng vẫn cần sử dụng cẩn thận để tránh tiếp xúc trực tiếp với mắt và da trong thời gian dài.

Axit acrylic và axit polyacrylic là những hợp chất quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, polymer rồi cả mỹ phẩm và vật liệu tổng hợp. Axit acrylic đóng vai trò là monome cơ bản để tạo nên các polymer giá trị cao trong khi axit polyacrylic lại được ứng dụng đa dạng trong công nghiệp nhờ khả năng tạo đặc, hấp thụ nước và phân tán mạnh mẽ. Hiểu rõ các tính chất và ứng dụng của chúng sẽ giúp tận dụng tối đa lợi ích mà hai hợp chất này mang lại trong cuộc sống hàng ngày và sản xuất công nghiệp.