Hydrocarbon thơm có vai trò quan trọng trong công nghiệp hóa chất, tạo nền tảng cho nhiều loại vật liệu và sản phẩm thiết yếu. Trong đó, xylene là một hydrocarbon thơm nổi bật với cấu trúc và tính chất đặc biệt. Vậy xylene là gì? Bài viết này, Văn Minh sẽ chia sẻ thông tin chi tiết.

 

1. Xylene là gì?

Xylene, còn được gọi là dimethylbenzene, là một hợp chất hữu cơ thơm có công thức hóa học C₈H₁₀. Đây là một chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi thơm đặc trưng, dễ cháy và bay hơi nhanh. Chúng tồn tại dưới ba dạng đồng phân chính là ortho-xylene, meta-xylene và para-xylene, mỗi dạng có cấu trúc phân tử hơi khác nhau, dẫn đến một số khác biệt nhỏ về tính chất. Trong thực tế, xylene thương mại thường là hỗn hợp của ba đồng phân này, cùng với một số chất khác.

vanminh.com.vn - Xylene

Xylene

 

2. Tính chất của xylene

Xylene thể hiện các tính chất vật lý và hóa học đặc trưng của hydrocarbon thơm. Về mặt vật lý, nó là chất lỏng không màu, trong suốt, có mùi thơm ngọt, không tan trong nước nhưng tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ. Điểm sôi của các đồng phân xylene nằm trong khoảng từ 138°C đến 144°C, và điểm nóng chảy thay đổi đáng kể tùy thuộc vào cấu trúc đồng phân. Xylene dễ cháy và bay hơi ở nhiệt độ phòng. 

Về mặt hóa học, chúng tham gia vào các phản ứng đặc trưng của vòng benzen như phản ứng thế electrophilic (halogen hóa, nitrat hóa, sulfon hóa, alkyl hóa Friedel-Crafts) và phản ứng oxy hóa. Phản ứng oxy hóa xylene có thể tạo ra các sản phẩm khác nhau như acid benzoic hoặc anhydride phthalic, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng và chất oxy hóa được sử dụng. Tính chất hóa học này cho phép xylene được sử dụng làm nguyên liệu quan trọng trong tổng hợp hữu cơ.

 

3. Ứng dụng của xylene

Xylene đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp nhờ tính chất dung môi và khả năng tham gia phản ứng hóa học. Trong ngành công nghiệp sơn và coatings, thường được sử dụng làm dung môi pha loãng và làm chất mang cho pigment, giúp sơn dễ dàng thi công và tạo độ bóng. Trong sản xuất mực in, xylene giúp mực in khô nhanh và bám dính tốt trên bề mặt. 

Xylene cũng được sử dụng trong sản xuất nhựa, đặc biệt là para-xylene dùng để sản xuất acid terephthalic, một nguyên liệu quan trọng cho sản xuất nhựa PET. Ortho-xylene được sử dụng để sản xuất anhydride phthalic, một chất trung gian cho sản xuất nhựa alkyd và chất hóa dẻo. Ngoài ra, xylene còn được ứng dụng trong ngành dệt nhuộm, sản xuất thuốc trừ sâu, và làm dung môi trong phòng thí nghiệm.

 

4. Quy trình sản xuất xylene

Xylene thương mại được sản xuất chủ yếu từ quá trình reforming xúc tác naphta, một phân đoạn của dầu mỏ. Quá trình này sử dụng chất xúc tác (thường là platin hoặc rheni trên nền alumina) và nhiệt độ cao (400-550°C) cùng áp suất cao (10-25 atm) để chuyển đổi các hydrocarbon mạch thẳng và naphten thành hydrocarbon thơm, bao gồm cả xylene. Cụ thể, quá trình reforming xúc tác bao gồm các phản ứng như dehydrocyclization (hình thành vòng thơm), isomer hóa (sắp xếp lại cấu trúc phân tử) và dehydro hóa (loại bỏ hydro). Sự kết hợp của các phản ứng này tối ưu hóa sản lượng xylene.

Bên cạnh reforming xúc tác, toluene disproportionation cũng là một phương pháp sản xuất xylene, trong đó hai phân tử toluene phản ứng với nhau để tạo thành một phân tử benzen và một phân tử xylene. Phương pháp này đặc biệt hữu ích khi nhu cầu về para-xylene cao.

Sau khi được sản xuất, xylene thương mại thường là hỗn hợp của ba đồng phân (ortho-xylene, meta-xylene, và para-xylene), và việc tách riêng các đồng phân này được thực hiện bằng các kỹ thuật phức tạp. Para-xylene, đồng phân có giá trị thương mại cao nhất, được tách riêng bằng quá trình kết tinh hoặc hấp phụ chọn lọc, dựa trên sự khác biệt về điểm nóng chảy và khả năng hấp phụ của các đồng phân. Quá trình kết tinh hoạt động dựa trên nguyên tắc para-xylene có điểm nóng chảy cao hơn so với hai đồng phân còn lại. Hấp phụ chọn lọc sử dụng zeolite đặc biệt để hấp thụ para-xylene một cách chọn lọc. Ortho-xylene được tách bằng chưng cất phân đoạn, tận dụng sự khác biệt nhỏ về điểm sôi giữa các đồng phân. Meta-xylene khó tách riêng hơn và thường được isomer hóa thành ortho-xylene và para-xylene để tăng giá trị thương mại.

 

5. Lưu ý sử dụng xylene

Xylene là một chất hóa học có khả năng gây hại cho sức khỏe con người và môi trường nếu không được sử dụng và xử lý đúng cách. Tiếp xúc với chúng có thể xảy ra qua đường hô hấp, tiếp xúc với da và nuốt phải. Hít phải hơi có thể gây kích ứng đường hô hấp, đau đầu, chóng mặt, buồn nôn và nôn mửa. Tiếp xúc với da có thể gây kích ứng, khô da và viêm da. Nuốt phải xylene có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho hệ tiêu hóa.

Vì vậy, khi làm việc, cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn sau:

  • Luôn đeo găng tay, kính bảo hộ và khẩu trang phù hợp khi tiếp xúc.

  •  Sử dụng quần áo bảo hộ lao động để tránh tiếp xúc với da.

  • Làm việc ở nơi thông thoáng hoặc sử dụng hệ thống thông gió hút khí độc để giảm thiểu nồng độ hơi trong không khí.

  • Lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt và lửa. Đảm bảo thùng chứa được đậy kín để tránh bay hơi.

  • Không đổ xuống cống rãnh hoặc ra môi trường. Xử lý chất thải chứa theo quy định của địa phương.

  • Nếu hít phải hơi, cần đưa nạn nhân ra nơi thoáng khí. Nếu xylene tiếp xúc với da hoặc mắt, rửa sạch bằng nước sạch trong ít nhất 15 phút. Nếu nuốt phải xylene, không được gây nôn mà phải đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất.

 

Bài viết đã cung cấp cái nhìn tổng quan về xylene, từ định nghĩa, tính chất, ứng dụng cho đến quy trình sản xuất và lưu ý sử dụng. Xylene, với tính chất đa năng, sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, những thách thức về an toàn và tác động môi trường đặt ra nhu cầu cấp thiết cho các nghiên cứu sâu hơn về việc sử dụng xylene một cách bền vững và hiệu quả. Hy vọng những thông tin Văn Minh vừa chia sẻ sẽ có ích với bạn.

 

CÔNG TY TNHH VĂN MINH

Trụ sở chính: Số 55 Phùng Hưng – Hoàn Kiếm - Hà Nội

Liên hệ: (+84) 243 9271027 - 9271028 – 9272364

Fax: 043. 8284434

Email: sales-hn@vanminh.com.vn

Website: https://vanminh.com.vn/ 

Văn Minh chân thành cảm ơn và rất hân hạnh được phục vụ Quý Khách.

 

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: