Cyclohexane là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm cycloalkane. Nhờ tính chất vật lý và hóa học đặc trưng, nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ khác, đặc biệt là trong sản xuất nylon. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về Cyclohexane là gì cũng như những tác động của nó đối với môi trường và sức khỏe con người. Bài viết dưới đây sẽ cho bạn cái nhìn tổng quát nhất về loại dung môi này.
Giới thiệu về Cyclohexane
Cyclohexane (CYC) còn được biết đến với cái tên khác là hexamethylene, là một hydrocarbon vòng no thuộc nhóm cycloalkane, là một chất lỏng không màu, có mùi nhẹ đặc trưng và không tan trong nước.
Được phát hiện lần đầu vào thế kỷ 19 bởi nhà hóa học người Pháp Marcellin Berthelot, chất này ban đầu chỉ là một hợp chất nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghiệp hóa chất, nó đã nhanh chóng khẳng định vị thế của mình trong sản xuất hàng loạt sản phẩm thiết yếu như nylon, nhựa và dung môi công nghiệp. Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy trong dầu mỏ thô và khí thiên nhiên. Tuy nhiên, phần lớn lượng Cyclohexane sử dụng trong công nghiệp hiện nay đều được sản xuất thông qua quá trình hydro hóa benzen.
Cấu trúc phân tử và tính chất của Cyclohexane
Cấu trúc phân tử
Công thức cấu tạo Cyclohexane là C₆H₁₂, thể hiện một vòng sáu cạnh gồm sáu nguyên tử carbon liên kết với nhau bằng liên kết đơn. Mỗi nguyên tử carbon trong phân tử có cấu hình lai hóa sp³, tạo ra góc liên kết xấp xỉ 109.5°, giúp phân tử có độ bền cao và giảm ứng suất không gian. Do cấu trúc vòng, CYC không phẳng mà tồn tại dưới nhiều dạng cấu dạng khác nhau, phổ biến nhất là dạng ghế (chair) và dạng thuyền (boat).
Dạng ghế là dạng ổn định nhất vì nó giúp các nguyên tử hydro có sự sắp xếp tối ưu, giảm tương tác đẩy giữa các nguyên tử. Trong khi đó, dạng thuyền có mức năng lượng cao hơn do các tương tác steric giữa các nguyên tử hydro ở vị trí gần nhau, làm cho dạng này kém bền hơn. Ngoài ra, CYC có thể chuyển đổi qua lại giữa các dạng cấu dạng khác nhau thông qua quá trình “lật ghế”, điều này ảnh hưởng đến tính chất động học của phân tử trong các phản ứng hóa học.
Cấu trúc phân tử của Cyclohexane
Tính chất vật lý
- Dạng tồn tại: Chất lỏng không màu, có mùi nhẹ đặc trưng,
- Tốc độ bay hơi: Nhanh
- Độ tan: Không tan trong nước
- Nhiệt độ nóng chảy: 6.5°C
- Nhiệt độ sôi: 80.7°C
- Tỷ trọng: Khoảng 0.778 g/cm³, nhẹ hơn nước
Tính chất hóa học
CYC là một hợp chất tương đối trơ ở nhiệt độ thường, không tham gia phản ứng với axit hay bazơ mạnh. Tuy nhiên, trong điều kiện thích hợp, nó có thể tham gia một số phản ứng quan trọng. Một trong những phản ứng phổ biến là phản ứng oxy hóa, trong đó CYC bị oxy hóa thành hóa chất Cyclohexanone và axit adipic – hai nguyên liệu quan trọng trong sản xuất nylon. Ngoài ra, khi có mặt ánh sáng hoặc chất xúc tác, nó có thể tham gia phản ứng halogen hóa với clo hoặc brom để tạo ra các dẫn xuất halogen hóa, phục vụ trong ngành hóa dược và công nghiệp hóa chất.
Cyclohexane được sản xuất như thế nào?
Quá trình sản xuất CYC chủ yếu dựa trên phương pháp hydro hóa benzen trong môi trường có xúc tác. Đây là phương pháp công nghiệp phổ biến nhất, đảm bảo hiệu suất cao và sản phẩm thu được có độ tinh khiết lớn.
Đầu tiên, benzen (C₆H₆) được trộn với khí hydro (H₂) và đưa vào một lò phản ứng có xúc tác kim loại như niken (Ni), palladium (Pd) hoặc platin (Pt). Phản ứng xảy ra ở điều kiện nhiệt độ từ 150 – 250°C và áp suất khoảng 20 – 50 bar. Dưới tác động của xúc tác và điều kiện nhiệt độ cao, các liên kết đôi trong vòng benzen bị phá vỡ, cho phép các nguyên tử hydro liên kết với nguyên tử carbon, từ đó tạo thành CYC.
Sau khi phản ứng hoàn tất, hỗn hợp sản phẩm sẽ được làm mát và đưa vào quá trình tách để loại bỏ xúc tác, khí dư và các sản phẩm phụ. Tiếp theo, CYC được tinh chế thông qua phương pháp chưng cất để đạt được độ tinh khiết mong muốn.
Ngoài phương pháp hydro hóa benzen, CYC còn có thể được tạo ra thông qua quá trình chiết tách từ dầu mỏ. Trong quá trình tinh chế dầu thô, một lượng nhỏ C₆H₁₂ có thể được thu hồi từ phân đoạn xăng naphtha thông qua chưng cất. Tuy nhiên, phương pháp này thường không mang lại hiệu suất cao và không đảm bảo độ tinh khiết như phương pháp hydro hóa benzen.
Quá trình sản xuất CYC không quá phức tạp
Cyclohexane được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
Trong ngành công nghiệp sơn và dung môi
Với tính chất không phân cực và khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, CYC giúp cải thiện độ mịn, độ bám dính và độ bền của sơn, vecni cũng như keo dán. Các nhà sản xuất ưa chuộng hợp chất này vì nó hỗ trợ quá trình pha trộn nguyên liệu hiệu quả, đồng thời mang lại lớp hoàn thiện đẹp mắt cho sản phẩm cuối cùng, đặc biệt là trong xây dựng, nội thất và công nghiệp ô tô.
Trong lĩnh vực dược phẩm
CYC giữ một vai trò đáng kể, đặc biệt trong quy trình chiết xuất và tinh chế các hoạt chất thuốc. Nhờ khả năng hòa tan chọn lọc và độ tinh khiết cao sau khi xử lý, hợp chất được dùng để tách các thành phần quan trọng từ hỗn hợp thô, đảm bảo chất lượng của dược phẩm đạt tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Các nhà máy sản xuất thuốc thường kết hợp CYC với các kỹ thuật tiên tiến để tạo ra những sản phẩm an toàn, hiệu quả, phục vụ cho y tế và chăm sóc sức khỏe.
Trong sản xuất nylon
Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của CYC là làm nguyên liệu sản xuất Cyclohexanone và axit adipic, hai thành phần chính trong quá trình tổng hợp nylon 6 và nylon 6,6. Đây là những loại polymer có đặc tính bền, chịu nhiệt và chống mài mòn cao, được sử dụng phổ biến trong sản xuất vải dệt kỹ thuật, linh kiện ô tô, thiết bị điện tử và hàng tiêu dùng.
C₆H₁₂ là nguyên liệu quan trọng để sản xuất sợi nylon
Trong ngành hóa dầu
Nó được thêm vào một số loại nhiên liệu để nâng cao hiệu suất cháy và giảm thiểu cặn bẩn trong động cơ. Dù không phải là thành phần chính, sự hiện diện của CYC trong các hỗn hợp nhiên liệu góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm, đồng thời hỗ trợ các nhà máy lọc dầu tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Ảnh hưởng của Cyclohexane đối với môi trường và con người
CYC là một hóa chất có tính bay hơi cao và dễ cháy, do đó, việc sử dụng và bảo quản không đúng cách có thể gây ra những rủi ro đáng kể đối với sức khỏe con người và môi trường. Khi hít phải hơi ở nồng độ cao, con người có thể gặp phải các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, buồn nôn và kích ứng hệ hô hấp. Tiếp xúc lâu dài với hóa chất này có thể ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, gây suy giảm trí nhớ và rối loạn thần kinh. Trong một số trường hợp nghiêm trọng, việc hít phải CYC trong thời gian dài có thể dẫn đến suy giảm chức năng gan và thận.
Về tác động môi trường, CYC có khả năng bay hơi nhanh vào không khí nên có thể tham gia vào các phản ứng quang hóa và góp phần hình thành sương mù quang hóa, một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm không khí đô thị. Khi rò rỉ vào nguồn nước, nó có thể gây nguy hiểm cho sinh vật thủy sinh do khả năng hòa tan các chất béo và làm mất cân bằng sinh lý của các loài động vật sống trong môi trường nước.
Để giảm thiểu tác động tiêu cực, việc xử lý và lưu trữ CYC cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn hóa chất. Các doanh nghiệp sử dụng hợp chất trong sản xuất cần áp dụng các biện pháp kiểm soát phát thải, sử dụng hệ thống thông gió phù hợp và có kế hoạch ứng phó sự cố rò rỉ để hạn chế nguy cơ ô nhiễm môi trường. Người lao động khi làm việc cũng cần được trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ như găng tay, kính bảo hộ và mặt nạ lọc khí để tránh tiếp xúc trực tiếp với hóa chất này.
Mua Cyclohexane ở đâu? Những lưu ý khi chọn nhà cung cấp
Trên thị trường hiện nay, CYC được phân phối bởi nhiều công ty hóa chất, từ các nhà cung cấp nội địa đến các đơn vị nhập khẩu quốc tế. Tuy nhiên, không phải nhà cung cấp nào cũng đáp ứng đầy đủ các tiêu chí về chất lượng, độ tinh khiết và dịch vụ hỗ trợ. Vì vậy, khi lựa chọn nơi mua, bạn cần xem xét kỹ lưỡng một số yếu tố then chốt để tránh rủi ro và tối ưu hóa chi phí.
Yếu tố được ưu tiên hàng đầu là nguồn gốc xuất xứ. Tiếp theo, bạn nên yêu cầu nhà cung cấp cung cấp chứng nhận phân tích, trong đó ghi rõ các thông số kỹ thuật như độ tinh khiết, hàm lượng tạp chất và các chỉ số vật lý hóa học khác. Ngoài ra, hãy kiểm tra điều kiện bảo quản của nhà cung cấp, bởi CYC là chất dễ bay hơi và dễ cháy, cần được lưu trữ trong kho mát, khô ráo, tránh tiếp xúc với nguồn nhiệt hoặc tia lửa.
Một lưu ý khác là chính sách vận chuyển và hỗ trợ kỹ thuật từ nhà cung cấp. Vì C₆H₁₂ thuộc nhóm hóa chất nguy hiểm, việc vận chuyển phải tuân thủ các quy định an toàn nghiêm ngặt, sử dụng phương tiện chuyên dụng và đội ngũ được đào tạo bài bản. Bên cạnh đó, một nhà cung cấp đáng tin cậy nên cung cấp dịch vụ tư vấn về cách sử dụng, bảo quản, và xử lý sự cố liên quan đến hóa chất, giúp bạn tránh được những rủi ro không đáng có trong quá trình sử dụng.
Cuối cùng, giá cả cũng là một yếu tố cần cân nhắc, nhưng không nên đặt nó lên trên chất lượng. Hãy so sánh giá từ nhiều nguồn, đồng thời đánh giá các ưu đãi hoặc chính sách hậu mãi đi kèm để đưa ra quyết định cuối cùng.
Trong số các nhà cung cấp Cyclohexane tại Việt Nam, Hanimex nổi bật như một lựa chọn đáng tin cậy với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối hóa chất công nghiệp, có thể đáp ứng mọi yêu cầu trên. Không chỉ dừng lại ở việc bán hàng mà công ty còn chú trọng đến dịch vụ hậu mãi. Đội ngũ kỹ thuật luôn sẵn sàng hỗ trợ khách hàng trong việc kiểm tra chất lượng hóa chất, hướng dẫn sử dụng an toàn và xử lý các vấn đề phát sinh như rò rỉ hoặc biến đổi tính chất do bảo quản không đúng cách.
CYC tại Hanimex luôn được đảm bảo về chất lượng và nguồn gốc xuất xứ
Nếu bạn đang tìm kiếm một nhà cung cấp vừa đảm bảo chất lượng, vừa có giá cả cạnh tranh và dịch vụ tận tâm, Hanimex chắc chắn là cái tên đáng để cân nhắc. Để đặt hàng hoặc tìm hiểu thêm về CYC và các loại hóa chất, bạn có thể liên hệ trực tiếp thông qua website hoặc hotline 0983.464.268.
