[TÌM HIỂU] Quá Trình Oxy Hóa C2H5OH O2 Mengiam Trong Hóa Học Hữu Cơ

 Trong bài viết này mời bạn đọc cùng Huanluyenantoanlaodong tìm hiểu về Quá Trình Oxy Hóa C2H5OH O2 Mengiam Trong Hóa Học Hữu Cơ.

Quá trình oxy hóa C2H5OH O2 Mengiam trong hóa học hữu cơ là gì?

Trong hóa học hữu cơ, quá trình oxy hóa là một quá trình biến đổi các chất hữu cơ có chứa các nhóm chức như -OH, -CHO, -COOH, -CO, -NH2, … thành các chất có độ oxy hóa cao hơn. Quá trình oxy hóa có thể xảy ra với sự có mặt của các chất oxy hóa mạnh như O2, H2O2, KMnO4, K2Cr2O7, … hoặc với sự có mặt của các chất xúc tác như men giấm, men rượu, men bia, …

Quá trình oxy hóa có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và công nghiệp, ví dụ như điều chế axit axetic từ rượu etylic, điều chế etanal từ etilen, điều chế etan từ metan, …

Quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam trong hóa học hữu cơ là một quá trình oxy hóa rượu etylic (C2H5OH) thành axit axetic (CH3COOH) với sự có mặt của men giấm (Mengiam) và oxi (O2). Quá trình này được gọi là quá trình lên men giấm và có nhiều ứng dụng trong sản xuất giấm và các sản phẩm liên quan.

Công thức phản ứng

Công thức phản ứng của quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam là:

C2​H5​OH + O2 ​=>  ​CH3​COOH  +  H2​O (Mengiam)

Trong đó:

• C2H5OH là rượu etylic, có tên gọi khác là etanol.

Đây là một chất lỏng không màu, tan tốt trong nước và có mùi đặc trưng. Rượu etylic được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghiệp, thực phẩm, …

• O2 là oxi, là một khí không màu, không mùi và không vị.

Oxi là một nguyên tố hoá học quan trọng trong cuộc sống và nhiều quá trình hoá học. Oxi có vai trò là chất oxy hóa trong quá trình này.

• Mengiam là men giấm, là một loại vi khuẩn có khả năng oxy hóa rượu etylic thành axit axetic.

Men giấm có tên khoa học là Acetobacter aceti và thuộc nhóm vi khuẩn hiếu khí. Men giấm có vai trò là chất xúc tác trong quá trình này.

• CH3COOH là axit axetic, có tên gọi khác là axit etanoic.

Đây là một chất lỏng không màu, tan tốt trong nước và có mùi đặc trưng. Axit axetic được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, công nghiệp, y tế, …

• H2O là nước, là một chất lỏng không màu, không mùi và không vị.

Nước là một chất quan trọng trong cuộc sống và nhiều quá trình hoá học. Nước là sản phẩm phụ của quá trình này.

Điều kiện phản ứng

Để quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam xảy ra hiệu quả, cần có các điều kiện sau:

• Nồng độ rượu etylic:

Nồng độ rượu etylic trong dung dịch cần được duy trì ở mức thấp, khoảng 5-10%. Nếu nồng độ rượu etylic quá cao, sẽ ức chế sự sinh trưởng và hoạt động của men giấm. Nếu nồng độ rượu etylic quá thấp, sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và hiệu suất sản xuất axit axetic.

• Nhiệt độ:

Nhiệt độ phản ứng cần được duy trì ở mức vừa phải, khoảng 25-30 độ C. Nếu nhiệt độ quá cao, sẽ gây chết men giấm và làm giảm chất lượng axit axetic. Nếu nhiệt độ quá thấp, sẽ làm chậm tốc độ phản ứng và làm giảm hiệu suất sản xuất axit axetic.

• Lượng oxi:

Lượng oxi cần được cung cấp đủ cho quá trình oxy hóa. Oxi có thể được cung cấp bằng cách sử dụng không khí hoặc bằng cách bơm oxi tinh khiết vào dung dịch. Lượng oxi cần được điều chỉnh sao cho không gây quá oxy hóa hay thiếu oxy hóa cho rượu etylic và axit axetic.

• Độ pH:

Độ pH của dung dịch cần được duy trì ở mức trung tính hoặc hơi axit, khoảng 5-6. Nếu độ pH quá axit, sẽ gây ăn mòn thiết bị và làm giảm chất lượng axit axetic. Nếu độ pH quá kiềm, sẽ gây kết tủa và làm giảm hiệu suất sản xuất axit axetic.

Cơ chế phản ứng

Cơ chế phản ứng của quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam có thể được mô tả như sau:

• Bước 1: Rượu etylic (C2H5OH) bị men giấm (Mengiam) oxy hóa thành aldehit acetic (CH3CHO) và nước (H2O). Phương trình phản ứng là:

C2​H5​OH+MengiamO2​​CH3​CHO+H2​O

• Bước 2: Aldehit acetic (CH3CHO) tiếp tục bị men giấm (Mengiam) oxy hóa thành axit axetic (CH3COOH) và nước (H2O). Phương trình phản ứng là:

CH3​CHO+MengiamO2​​CH3​COOH+H2​O

• Bước 3: Axit axetic (CH3COOH) được thu được là sản phẩm chính của quá trình này. Axit axetic có thể được tách ra khỏi dung dịch bằng các phương pháp như chưng cất, chiết tách, lọc, … Axit axetic có thể được sử dụng ngay hoặc được lưu trữ trong các bình kín và mát.

Ứng dụng của quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam

Quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và công nghiệp, ví dụ như:

• Sản xuất giấm:

Giấm là một loại nước chấm có vị chua do chứa axit axetic. Giấm được sản xuất bằng cách lên men giấm rượu etylic hoặc các loại rượu khác như rượu trái cây, rượu gạo, … Quá trình lên men giấm cần có sự có mặt của men giấm và oxi để oxy hóa rượu thành axit axetic. Giấm có thể được sử dụng trong nhiều món ăn, đồ uống, dược phẩm, …

• Sản xuất axit axetic:

Axit axetic là một loại axit hữu cơ quan trọng trong công nghiệp hoá học. Axit axetic có thể được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng một trong những phương pháp đơn giản và thân thiện với môi trường là quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam. Axit axetic có thể được sử dụng để điều chế các chất hữu cơ khác như etyl axetat, axit acetic anhydride, polyvinyl acetate, …

• Sản xuất các sản phẩm lên men khác:  

Ngoài giấm và axit axetic, quá trình oxy hóa C2H5OH + O2 Mengiam cũng có thể tạo ra các sản phẩm lên men khác như kombucha, kefir, kimchi, … Đây là các loại thực phẩm có chứa các vi sinh vật có lợi cho sức khỏe và hệ tiêu hóa.

Huanluyenantoanlaodong hy vọng bài viết của tôi đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về quá trình oxy hóa C2H5OH O2 Mengiam trong hóa học hữu cơ. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết!