Điều chế Acid Adipic

Acid Adipic (Axit Adipic – C₆H₁₀O₄) là một hợp chất hóa học quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất Nylon-6,6, polyurethane, chất hóa dẻo, và phụ gia thực phẩm. Trong công nghiệp, quá trình điều chế acid adipic là một bước then chốt, đòi hỏi sự chính xác, kiểm soát điều kiện phản ứng và hướng tới phát triển bền vững. Hãy cùng khám phá chi tiết các phương pháp điều chế, từ cổ điển đến hiện đại, cũng như những cải tiến hướng đến công nghệ xanh trong bài viết dưới đây.
1. Tổng Quan Về Acid Adipic
Tên gọi hóa học: Hexanedioic acid
Công thức phân tử: C₆H₁₀O₄
Khối lượng mol: 146.14 g/mol
Cấu trúc phân tử: Axit dicarboxylic mạch thẳng, với hai nhóm –COOH ở hai đầu chuỗi carbon.
Acid Adipic là nguyên liệu chủ đạo trong sản xuất nylon-6,6, chiếm đến ~85% sản lượng toàn cầu, còn lại sử dụng cho các ứng dụng polymer, thực phẩm và mỹ phẩm.
2. Phương Pháp Điều Chế Acid Adipic Trong Công Nghiệp
🧪 Phương pháp truyền thống: Oxy hóa KA Oil
KA Oil là hỗn hợp gồm cyclohexanol và cyclohexanone, được oxy hóa bằng acid nitric (HNO₃) để tạo acid adipic.
Phương trình phản ứng tổng quát:
Cyclohexanol/Cyclohexanone + HNO₃ → Acid Adipic + N₂O + H₂O
Bước 1: Oxy hóa cyclohexanol → cyclohexanone (nếu chưa có)
Bước 2: Oxy hóa cyclohexanone bởi HNO₃ → acid adipic
Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 40–80°C, xúc tác đồng hoặc vanadi, áp suất khí kiểm soát.
👉 Ưu điểm:
Hiệu suất cao.
Phù hợp quy mô công nghiệp.
⚠️ Nhược điểm:
Phát thải nitrous oxide (N₂O) – khí nhà kính gấp ~300 lần CO₂ về mức độ gây nóng lên toàn cầu.
Tạo chất thải axit.
3. Các Phương Pháp Điều Chế Acid Adipic Thân Thiện Môi Trường
Do tác động môi trường của quy trình cổ điển, các nhà nghiên cứu đã phát triển những phương pháp "xanh" hơn:
🌿 a. Oxy hóa Cyclohexan bằng oxi phân tử (O₂)
Thay HNO₃ bằng O₂ hoặc không khí
Xúc tác: Mn, Co, Cu trên nền zeolite hoặc silica
Ưu điểm: Giảm phát thải khí độc, an toàn hơn
🧬 b. Sinh tổng hợp bằng vi sinh vật
Nguyên liệu: Glucose, glycerol từ sinh khối
Tác nhân sinh học: Vi khuẩn biến đổi gen như Escherichia coli hoặc Corynebacterium glutamicum
Cơ chế: Chuyển hóa trung gian thông qua chu trình TCA hoặc β-oxidation để tạo ra acid adipic
✅ Ưu điểm nổi bật:
Không tạo khí N₂O
Phù hợp với mô hình kinh tế tuần hoàn
Tận dụng nguyên liệu tái tạo
4. So Sánh Các Phương Pháp Điều Chế Acid Adipic
Phương pháp | Nguyên liệu | Ưu điểm | Nhược điểm |
---|---|---|---|
HNO₃ – KA Oil | Cyclohexanol/one | Hiệu suất cao, sẵn có | Phát thải N₂O, gây ô nhiễm |
Oxy hóa bằng O₂ | Cyclohexan | Giảm phát thải, an toàn hơn | Xúc tác đắt, hiệu suất thấp hơn |
Sinh tổng hợp vi sinh vật | Glucose, glycerol | Xanh, bền vững, ít ô nhiễm | Chi phí cao, quy mô giới hạn |
5. Ứng Dụng Của Acid Adipic Sau Khi Điều Chế
Sau quá trình điều chế, acid adipic được sử dụng rộng rãi:
Nylon-6,6: Trùng ngưng với hexamethylenediamine
Polyurethane: Dùng trong sơn, keo dán, vật liệu cách nhiệt
Nhựa alkyd: Trong ngành sơn công nghiệp
Phụ gia thực phẩm (E355): Điều chỉnh độ chua trong nước giải khát, bánh kẹo
Dược phẩm: Làm chất nền trong một số viên nén kiểm soát pH
6. Tư vấn về Adipic Acid tại Hà Nội, Sài Gòn
Quý khách có nhu cầu tư vấn Adipic Acid là gì. Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 - 0867.883.818. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.
Tư vấn Adipic Acid là gì
Giải đáp Adipic Acid là gì qua KDCCHEMICAL. Hỗ trợ cung cấp thông tin Adipic Acid là gì tại KDCCHEMICAL.
Hotline: 086.818.3331 - 0867.883.818
Zalo : 086.818.3331 - 0867.883.818
Web: tongkhohoachatvn.com
Mail: kdcchemical@gmail.com
Viết bình luận