Phương Pháp Điều Chế Và Sản Xuất Acid Acetic

Jan 13

2 min read

I. Phương Pháp Lên Men

1. Lên men giấm

Đây là phương pháp truyền thống, sử dụng vi khuẩn Acetobacter để oxy hóa etanol thành axit axetic.

Nguyên liệu: Etanol (rượu etylic), không khí.
Phản ứng:
C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp.
Nhược điểm: Nồng độ axit axetic thấp, thời gian lên men lâu.
Ví dụ: Sản xuất giấm ăn truyền thống.

Tài liệu tham khảo: [Tìm kiếm tài liệu về lên men giấm]

2. Lên men kỵ khí

Một số vi khuẩn kỵ khí có khả năng chuyển hóa đường thành axit axetic mà không cần oxy.

Ví dụ: Vi khuẩn Clostridium acetobutylicum.
Ưu điểm: Không cần oxy, có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu đường.
Nhược điểm: Khó kiểm soát quá trình lên men, sản phẩm phụ phức tạp.

Tài liệu tham khảo: [Tìm kiếm tài liệu về lên men kỵ khí sản xuất axit axetic]

II. Phương Pháp Công Nghiệp

1. Carbonylation của Methanol

Phương pháp này chiếm phần lớn sản lượng axit axetic ch3cooh công nghiệp trên thế giới.

Nguyên liệu: Methanol (CH3OH), carbon monoxide (CO).
Phản ứng:
CH3OH+CO→CH3COOH
Xúc tác: Rhodium hoặc iridium.
Ưu điểm: Hiệu suất cao, nồng độ axit axetic cao.
Nhược điểm: Yêu cầu công nghệ và thiết bị phức tạp, chi phí đầu tư cao.

Tài liệu tham khảo: [Tìm kiếm tài liệu về Carbonylation của Methanol] - Monsanto process và Cativa process.

2. Oxy hóa Acetaldehyde

Nguyên liệu: Acetaldehyde (CH3CHO), oxy (O2).
Phản ứng:
2CH3CHO+O2→2CH3COOH2CH_3CHO + O_2 → 2CH_3COOH2CH3CHO+O2→2CH3COOH
Xúc tác: Mangan, coban hoặc vanadium.
Ưu điểm: Nguyên liệu dễ kiếm.
Nhược điểm: Hiệu suất thấp hơn so với phương pháp carbonylation.

Tài liệu tham khảo: [Tìm kiếm tài liệu về oxy hóa Acetaldehyde]

3. Oxy hóa Ethylene

Nguyên liệu: Ethylene (C2H4), oxy (O2).
Phản ứng:
C2H4+O2→CH3COOHC_2H_4 + O_2 → CH_3COOHC2H4+O2→CH3COOH
Xúc tác: Palladium.

Tài liệu tham khảo: [Tìm kiếm tài liệu về oxy hóa Ethylene sản xuất axit axetic] (Wacker process)

III. So Sánh Các Phương Pháp Điều Chế

Phương pháp	Hiệu suất	Chi phí	Nguyên liệu	Sản phẩm phụ	Tác động môi trường
Lên men	Thấp	Thấp	Etanol, đường	Thay đổi tùy theo vi khuẩn	Thấp
Carbonylation	Cao	Cao	Methanol, CO	CO2	Trung bình
Oxy hóa Acetaldehyde	Trung bình	Trung bình	Acetaldehyde, O2	Nước	Thấp
Oxy hóa Ethylene	Cao	Cao	Ethylene, O2	Nước	Trung bình

IV. Kết luận

Việc lựa chọn phương pháp điều chế axit axetic phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quy mô sản xuất, yêu cầu về chất lượng sản phẩm, chi phí đầu tư và tác động môi trường. Phương pháp carbonylation của methanol hiện đang là phương pháp phổ biến nhất trong công nghiệp nhờ hiệu suất cao và nồng độ axit axetic đạt được.