Axit benzoic là gì? Tính chất hóa học của axit benzoic ra sao? Cách điều chế axit benzoic như thế nào? Axit benzoic được sử dụng với những mục đích gì? Đó là một vài câu hỏi mà nhiều bạn đọc đã gửi về cho VietChem trong thời gian qua và để trả lời những câu hỏi này, các bạn hãy dành ra ít phút để cùng chúng tôi đi tìm đáp án qua nội dung bài viết dưới đây nhé.
Axit benzoic có trong nhiều loại thực phẩm
Axit benzoic là gì?
1. Khái niệm
Axit benzoic là một dạng axit cacboxylic thơm đơn giản nhất tồn tại ở dạng tinh thể trắng, có vị đắng, không mùi, tan ít trong nước lạnh [ở nhiệt độ phòng khoảng 25 °C tan không quá 0.2%] nhưng tan tốt trong nước nóng và metanol, dietylete. Tên của nó được lấy theo tên của một nguồn dùng để điều chế axit benzoic, đó là gum benzoin. Ngoài tên gọi axit benzoic, nó còn có một số tên gọi khác nhau như Benzoic axit, benzene carboxylic axit, Carboxybenzene và dracylic axit.
2. Công thức hóa học
Công thức của axit benzoic là C7H6O2 hoặc C6H5COOH.
Công thức cấu tạo của axit benzoic
3. Lịch sử phát hiện
Axit benzoic đã được phát hiện vào thế kỷ XVI. Nó là kết quả của việc chưng cất khô gum benzoin và được Nostradamus mô tả lần đầu tiên vào năm 1556. Đến năm 1560 nó lại được Alexius Pedemontanus thực hiện và đến năm 1596 thì là Blaise de Vigenère.
Cấu trúc của axit benzoic được xác định vào năm 1832 bởi Justus von Liebig và Friedrich Wöhler. Ngoài việc phát hiện ra cấu trúc thì họ cũng đã nghiên cứu mối liên hệ giữa axit hippuric và axit benzoic.
Đến năm 1875, Salkowski đã phát hiện ra khả năng kháng nấm của axit benzoic, do đó nó đã được sử dụng làm chất bảo quản cho các loại trái cây có chứa benzoat.
Trong tự nhiên, axit benzoic có thể được tìm thấy trong một số chất của trái cây như mận, xoài,…
Công thức phân tử của axit benzoic
Công thức phân tử của axit benzoic
Tính chất đặc trưng của axit benzoic
1. Tính chất vật lý
- Axit benzoic là một dạng axit cacboxylic thơm tồn tại ở dạng tinh thể hình kim hoặc tấm nhỏ, có màu trắng lụa óng ánh, dễ tan trong rượu, ête và nước nóng, tan vô hạn trong etanol. Trong nước lạnh, C7H6O2 tan ít, 1g axit benzoic tan được trong 275ml nước.
- Khối lượng mol và khối lượng riêng của axit benzoic lần lượt là 122,12 g/mol và 1,32 g/cm3. Còn điểm nóng chảy và điểm sôi lần lượt là 122,4 °C [395 K] và 249 °C [522 K].
- Axit benzoic là một axit yếu có độ pH = 4,19. Do đó nó có tính kháng khuẩn cao và thường được dùng để bảo quản thực phẩm. Khả năng kháng khuẩn của axit này phụ thuộc rất nhiều vào độ pH. Tác dụng bảo quản thực phẩm chỉ xảy ra khi môi trường axit có độ pH dao động từ 2.5 – 3.5. Độ pH càng thấp thì khả năng kháng khuẩn càng cao và ngược lại. Cụ thể là:
- pH = 2 – 2.5: Nồng độ axit benzoic cần sử dụng là 0.02 – 0.03%
- pH = 3.5 – 4: Nồng độ axit benzoic cần sử dụng để tiêu diệt mốc là 0.08%, để diệt nấm men là 0.1- 0.15% và để diệt vi khuẩn lactic là 0,15 – 0.2%.
- pH trung tính: Khả năng kháng khuẩn của axit bị giảm hiệu quả đi 300 lần so với pH = 3.
Axit benzoic tan ít trong nước lạnh
2. Tính chất hóa học của axit benzoic
Axit benzoic là một axit yếu nhưng vẫn mang đầy đủ tính chất của một axit, cụ thể là:
- Tác dụng với bazo để tạo ra nước và kali benzoat.
KOH + C6H5COOH ⟶ H2O + C6H5COOK
- Tác dụng với oxit để tạo ra kim loại, nước và giải phóng khí carbonic CO2.
15CuO + C6H5COOH ⟶ 15Cu + 3H2O + 7CO2
- Tác dụng với kim loại và sinh ra khí H2.
2Na + 2C6H5COOH ⟶ H2 + 2C6H5COONa
Cách điều chế axit benzoic được sử dụng hiện nay
1. Trong công nghiệp
Axit benzoic thương mại được sản xuất trong công nghiệp bằng cách sử dụng oxy để oxy hóa dần toluen. Quá trình này sẽ xảy ra khi có chất xúc tác là coban hoặc mangan naphthenat. Đây là phương pháp vừa tiết kiệm chi phí [sử dụng các vật liệu thô rẻ tiền], vừa tạo ra được sản lượng axit lớn, lại còn an toàn cho môi trường. Phương trình phản ứng xảy ra như sau:
3O2 + 2C6H5CH3 ⟶ 2H2O + 2C6H5COOH
Ngoài phương pháp trên, chúng ta cũng có thể áp dụng một số cách điều chế axit benzoic khác như:
3H2SO4 + 2KMnO4 + C6H5CHCH2 ⟶ 4H2O + 2MnSO4 + K2SO4 + CO2 + C6H5COOH
Hoặc 9H2SO4 + 6KMnO4 + 5C6H5CH3 ⟶ 14H2O + 6 MnSO4 + 3K2SO4 + 5C6H5COOH
Tại Mỹ, lượng axit benzoic được sản xuất ra hàng năm là khoảng 126.000 tấn và phần lớn sản lượng này phục vụ cho việc điều chế các chất khác ở trong nước.
Axit benzoic thương mại được sản xuất trong công nghiệp bằng toluen
2. Trong phòng thí nghiệm
Axit benzoic điều chế trong phòng thí nghiệm bằng cách thủy phân benzonitrile.
Một hỗn hợp sẽ gồm 5 ml hoặc 5,1 g benzonitril và 75 ml dung dịch NaOH 10% được đun sôi trong một bình ngưng hồi lưu. Quá trình này sẽ kéo dài cho đến khi giọt benzonitrile cuối cùng biến mất. Lúc này, người thực hiện sẽ tháo thiết bị ngưng tụ ra và đun sôi trong bình mở một vài phút để loại bỏ khí NH3. Dung dịch sau đó được làm lạnh và trung hòa bằng cách thêm axit HCl đậm đặc cho đến khi hình thành kết tủa axit benzoic. Các tinh thể axit benzoic sẽ được thu lại bằng cách lọc, sau đó rửa sạch bằng nước lạnh và sấy khô.
Kết thúc quá trình, lượng axit benzoic được tạo ra là khoảng 5,8 g.
Ứng dụng của axit benzoic trong cuộc sống
1. Bảo quản thực phẩm
Vào năm 1875, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra khả năng kháng nấm của axit benzoic nên nó được dùng làm chất bảo quản các trái cây có chứa benzoat và hiện nay, chúng ta có thể tìm thấy loại axit này trong nhiều loại thực phẩm như sữa lên men, bánh kẹo, trái cây ngâm đường, tương ớt, quả ngâm giấm, các loại sản phẩm nước trái cây, rau thanh trùng,…
Sữa lên men có chứa axit benzoic
Cơ chế kháng khuẩn của axit benzoic:
Axit benzoic tác động lên vi sinh vật theo cơ chế trực tiếp. Cụ thể là khi các phân tử axit benzoic khuếch tán vào bên trong tế bào của vi sinh vật, nó sẽ tác động lên một số loại enzyme, làm hạn chế quá trình trao đổi chất, gây ức chế quá trình hô hấp của tế bào và ức chế quá trình oxy hóa glucose, pyruvate. Bên cạnh đó, axit benzoic cũng làm tăng nhu cầu sử dụng oxy trong suốt quá trình oxy hóa glucozo. Điều này sẽ ngăn cản được sự phân đôi của vi khuẩn và ức chế sự phát triển của tác nhân gây hư hỏng thực phẩm [nấm men, nấm mốc]. So với nấm men và vi khuẩn thì khả năng chống nấm mốc của axit benzoic cao hơn.
2. Trong sản xuất công nghiệp
- Là thành phần quan trọng để tổng hợp nên nhiều chất hữu cơ khác.
- Là thành phần chính để sản xuất kẹo cao su benzoin, thuốc trừ sâu,…
- Axit benzoic được sử dụng trong sản xuất các loại kem đánh răng, nước súc miệng, sản phẩm chăm sóc cá nhân, mỹ phẩm và dùng trong các sản phẩm khử mùi khác.
3. Trong y học
Axit benzoic là một thành phần của thuốc mỡ Whitfield – một loại thuốc được sử dụng để điều trị các bệnh về da như nấm da, giun đũa,… và cũng là thành phần chính để sản xuất thuốc benzoin, thuốc Friar’s balsam, thuốc bôi ngoài da điều trị viêm da, kích ứng da. Các sản phẩm thuốc sát trùng tại chỗ và thuốc hít thông mũi cũng có chứa C6H5COOH.
Vào đầu thế kỷ 20, axit benzoic được sử dụng để sản xuất thuốc giảm đau và sát trùng.
Lưu ý sử dụng axit benzoic
Vào đầu những năm 1900, các nhà khoa học đã chứng minh được rằng, khi vitamin C có trong thực phẩm gặp phải axit benzoic và muối benzoate thì sẽ xảy ra phản ứng và tạo thành benzene. Trong khi đó benzene lại là một chất gây ung thư. Từ những năm 1980, người ta đã khuyến cáo tránh hấp thu benzene qua đường hô hấp [không khí ô nhiễm] hoặc đường ăn uống [thực phẩm].
Đến năm 2008, các nhà khoa học của FDA [Cục Quản lý Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ] đã phát hiện ra rằng benzene có trong một số mẫu nước hoa quả dùng muối benzoate làm chất bảo quản thực phẩm. Sau đó các nhà khoa học đã tiến hành phân tích và nhận ra rằng, đa số các loại rau củ, quả, trái cây đều có chứa vitamin C. Chính vì vậy mà việc sử dụng muối benzoate để làm chất bảo quản những sản phẩm làm từ rau, củ, quả, trái cây, hoặc nước chấm có ớt đều làm tăng nguy cơ tạo ra benzene.
Nước trái cây có chứa chất bảo quản axit benzoic
Theo PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh - Nguyên Trưởng khoa Khoa Công nghệ thực phẩm của trường Đại học Bách khoa Hà Nội thì axit benzoic vẫn được sử dụng trong thực phẩm nhưng với hàm lượng rất nhỏ, chỉ khoảng 0,1%, tương ứng là 1g/l hoặc 1g/kg. Với mức này thì thực phẩm sẽ an toàn nhưng nếu lượng ăn vào quá nhiều, vượt hàm lượng cho phép thì chúng sẽ không còn an toàn nữa.
Việc thường xuyên sử dụng thực phẩm chứa C6H5COOH với hàm lượng cao, khoảng 6 mg/kg thể trọng sẽ gây ngộ độc. vì khi đi vào cơ thể, axit benzoic tác dụng với glucocol – chất có vai trò tổng hợp protein, khiến chất này mất tác dụng vì nó dùng để chuyển C6H5COOH thành axit purivic, một chất không độc. Axit purivic sau đó sẽ được thải ra ngoài.
Hàm lượng axit benzoic trong thực phẩm cao là nguyên nhân gây kích ứng dạ dày, viêm dạ dày và ảnh hưởng tiêu cực đến hệ hô hấp, hệ thần kinh...
Hiện nay, ở một số nước, trong đó có Việt Nam, axit benzoic vẫn được cho phép sử dụng trong bảo quản thực phẩm nhưng ở Nhật Bản thì đây lại là một chất cấm. Theo quy định của Bộ Y tế thì axit benzoic chỉ được sử dụng với nồng độ tối đa 0,1%.
VietChem - Địa chỉ mua axit benzoic UY TÍN, GIÁ TỐT
Hiện nay, việc tìm được một địa chỉ bán axit benzoic không phải một việc khó bởi có rất nhiều công ty, đại lý,…bán sản phẩm này. Tuy nhiên, để chọn được đúng địa chỉ bán axit benzoic có chất lượng, số lượng đảm bảo và giá thành phải chăng thì không phải ai cũng dễ dàng làm được. Vậy nếu muốn mua axit benzoic có chất lượng tốt và giá cả phù hợp thì nên mua ở đâu. Câu trả lời mà chúng tôi muốn đưa ra ở đây chính là mua axit benzoic tại công ty VietChem.
Trải qua 20 năm hoạt động trong lĩnh vực kinh doanh hóa chất, VietChem đã trở thành đối tin cậy của rất nhiều tập đoàn, doanh nghiệp, trường đại học lớn trên cả nước. Do đó, khi lựa chọn VietChem, quý khách hàng có thể hoàn toàn yên tâm về chất lượng sản phẩm cũng như chính sách thanh toán, giao nhận hàng.
Axit benzoic 98%, bao 25kg tại VietChem
Trên đây là một số thông tin về axit benzoic là gì mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn đọc. Hy vọng đây sẽ là những kiến thức hữu ích đối với các bạn và nếu bạn nào có nhu cầu mua hóa chất axit benzoic thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số điện thoại 096 302 9988 hoặc để lại thông tin trên website //ammonia-vietchem.vn/, chúng tôi sẽ liên hệ lại để tư vấn và báo giá chi tiết nhất!
Xem thêm: