Table of Contents
NaOH hoặc natri hydroxit là một cơ bản mạnh và một hợp chất hóa học kiềm thường được sử dụng trong các quá trình công nghiệp khác nhau. Một quá trình như vậy là sản xuất natri formaldehyd sulfoxylate (SFS), đó là sự giảm sử dụng trong ngành dệt và giấy để loại bỏ thuốc nhuộm và tẩy bột.
Phản ứng giữa NaOH và formaldehyd (HCHO) là bước đầu tiên trong sản xuất SFS. Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
NaOH + HCHO → NA (HCOO) + H2O
Phản ứng này tạo ra natri formate (NA (HCOO)) và nước (H2O) dưới dạng các sản phẩm. Natri Formate sau đó được phản ứng với natri bisulfit (NAHSO3) để tạo SFS. Phương trình hóa học cho bước thứ hai của phản ứng như sau:
2NA (HCOO) + NAHSO3 → NA2S2O4 + 2CO2 + 2 H2O
Phản ứng này tạo ra bởi các sản phẩm của SFS, carbon dioxide (CO2) và nước (H2O).
Cơ chế phản ứng cho bước đầu tiên của phản ứng có liên quan đến cuộc tấn công của hydroxit (OH-) từ NaOH vào carbon carbonyl của formaldehyd (HCHO), dẫn đến sự hình thành trung gian tứ diện. Trung gian sau đó trải qua một phân tử nước để tạo thành các ion natri và hydroxit proton (H3O+). Các ion hydroxit được proton hóa và sau đó loại bỏ các proton để tạo ra nước và tái tạo các ion hydroxit, có thể tham gia vào chu kỳ phản ứng tiếp theo.
Bước thứ hai của phản ứng liên quan đến việc thêm natri bisulfit (NAHSO3) vào natri formate (NA (HCOO)) để tạo thành SFS (NA2S2O4) và carbon dioxide (CO2). Cơ chế phản ứng liên quan đến sự tấn công của các ion bisulfite (HSO3-) vào carbon carbonyl của natri formate để tạo thành một chất trung gian tứ diện. Các trung gian sau đó trải qua một phân tử nước để tạo thành SFS và carbon dioxide. Phản ứng tản nhiệt và năng lượng giải phóng được sử dụng để thúc đẩy phản ứng về phía trước.
Quy trình sản xuất SFS sử dụng NaOH bao gồm các bước sau:
Bước 1: Chuẩn bị giải pháp formaldehyd
Formaldehyd (HCHO) thường được điều chế bằng cách oxy hóa metanol (CH3OH) với các chất xúc tác bạc. Dung dịch formaldehyd thu được sau đó tinh chế và cô đặc vào nồng độ mong muốn (thường là 37-40% theo trọng lượng).
Bước 2: Phản ứng Formaldehyd với NaOH
Dung dịch Formaldehyd sau đó được trộn với dung dịch NaOH trong bể phản ứng được trang bị lại. Hỗn hợp này được làm nóng đến nhiệt độ khoảng 70-80 ° C và trào ngược trong khoảng thời gian 4-6 giờ. Trong thời gian này, phản ứng giữa NaOH và formaldehyd diễn ra, dẫn đến sự hình thành của các sản phẩm là natri formate và nước.
Bước 3: Chuẩn bị dung dịch natri bisulfit
Natri bisulfit (NAHSO3) được điều chế bằng cách cho natri cacbonat (NA2CO3) phản ứng với lưu huỳnh dioxide (SO2) trong dung dịch nước. Dung dịch natri bisulfit thu được sau đó tinh chế và cô đặc vào nồng độ mong muốn (thường là 50-60% trọng lượng).
Bước 4: Phản ứng của natri bisulfit với natri formate
Dung dịch natri bisulfit sau đó được thêm vào dung dịch natri formate thu được từ bước đầu tiên. Phản ứng thường được thực hiện trong một phản ứng và nhiệt riêng biệt, có nghĩa là nhiệt được tạo ra trong quá trình phản ứng. Hãy để hỗn hợp phản ứng trong khoảng 2-3 giờ, trong thời gian đó, sản phẩm SFS được hình thành. Hỗn hợp phản ứng sau đó được làm mát và lọc để thu được sản phẩm SFS.
Bước 5: Tinh chế SFS
Các sản phẩm SFS thu được từ bước trước thường không tinh khiết và chứa nhiều tạp chất khác nhau như natri sulfate (Na2SO4) và natri formate chưa phản ứng. Để tinh chỉnh các sản phẩm SFS, thường được hòa tan trong nước và được xử lý bằng nhựa trao đổi carbon hoặc ion hoạt hóa để loại bỏ các tạp chất. Các sản phẩm SFS nguyên chất sau đó được sấy khô để có được sản phẩm cuối cùng.
Áp dụng SFS trong ngành:
- Ngành dệt may: SFS được sử dụng như một tác nhân giảm để loại bỏ thuốc nhuộm trong quá trình dệt. Nó cũng được sử dụng để tẩy trắng dệt và làm chất khử clo trong sản xuất len và lụa.
- Ngành công nghiệp giấy: SFS được sử dụng như một chất tẩy để tẩy bột trong ngành công nghiệp giấy. Nó cũng được sử dụng như một chất khử để loại bỏ clo dư trong bột giấy.
- Công nghiệp xử lý nước: SFS được sử dụng làm quy định về nước, giảm để loại bỏ clo dư thừa trong nước uống và xử lý nước thải.
- Nhiếp ảnh: SFS được sử dụng như một tác nhân đang phát triển trong ngành nhiếp ảnh để phát triển các bản in ảnh
Công ty chứng khoán chung của Dong A tự hào là người tiên phong trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản như NaOH, HCL, PAC, Javen, clo lỏng, clo (canxi hypochlorite) cho các ngành công nghiệp trong nước.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
