Axit terephtalic là gì? Ứng dụng, sản xuất và vai trò trong công nghiệp

Axit terephtalic là một hợp chất hữu cơ có công thức C₆H₄(CO₂H)₂, còn được gọi là axit 1,4-benzenedicarboxylic hoặc viết tắt là PTA. Đây là một loại axit dicacboxylic có cấu trúc vòng thơm với hai nhóm carboxy nằm ở vị trí para (1,4), tạo nên độ bền và khả năng kết tinh cao – điều kiện lý tưởng để sản xuất các loại polymer chất lượng cao như PET (Polyethylene terephthalate).

Mình thấy hợp chất này có dạng tinh thể màu trắng, không mùi, không tan trong nước lạnh nhưng có thể tan được trong dung môi hữu cơ và bazơ mạnh. Với công thức phân tử C₈H₆O₄ và khối lượng mol là 166,13 g/mol, PTA được đánh giá là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất trong ngành hóa chất công nghiệp hiện đại.

Axit terephtalic được sản xuất như thế nào?

Việc tổng hợp axit terephtalic thường bắt đầu từ p-xylene, một dẫn xuất của dầu mỏ. Quá trình phổ biến nhất là oxy hóa p-xylene bằng khí oxy trong điều kiện xúc tác kim loại (thường là cobalt, mangan hoặc brom), tạo ra hỗn hợp giữa axit terephtalic và axit 4-carboxybenzaldehyde. Sau đó, quá trình oxy hóa tiếp diễn sẽ tạo thành PTA có độ tinh khiết cao.

Sự tham gia của các xúc tác và điều kiện nhiệt độ, áp suất nghiêm ngặt làm cho quy trình sản xuất PTA trở nên phức tạp, nhưng đổi lại là sản phẩm có độ tinh khiết cao ≥ 99,85%, đáp ứng tốt cho sản xuất nhựa và sợi.

EAV minh họa:

• Axit terephtalic – Độ tinh khiết – ≥ 99,85%
• Axit terephtalic – Công thức – C₆H₄(CO₂H)₂
• PTA – Trạng thái – Tinh thể màu trắng
• PTA – Điểm nóng chảy – khoảng 300°C
• PTA – Xuất xứ – Trung Quốc, Hàn Quốc

Ứng dụng nổi bật của axit terephtalic trong đời sống và công nghiệp

Axit terephtalic chủ yếu được sử dụng để sản xuất PET, loại nhựa được dùng rất rộng rãi trong chai nước giải khát, màng bao bì thực phẩm và nhiều loại bao bì khác. Đây cũng là nguyên liệu chính để sản xuất sợi polyester, ứng dụng trong ngành dệt may toàn cầu.

Không chỉ vậy, PTA còn có mặt trong ngành sơn, nhựa alkyd, vật liệu composite, ngành ô tô (nội thất và vỏ nhựa), và cả sản xuất mực in. Tính linh hoạt của PTA đến từ khả năng tạo chuỗi polymer dài, bền nhiệt, ít phản ứng phụ.

ERE minh họa:

• Axit terephtalic – dùng để sản xuất – PET
• PTA – được ứng dụng trong – dệt may
• PET – được dùng trong – bao bì thực phẩm
• PTA – phản ứng với – ethylene glycol
• Nhựa PET – được tạo từ – PTA và ethylene glycol

Tại sao axit terephtalic lại quan trọng trong ngành bao bì và dệt may?

Ngành bao bì và dệt may hiện đại đòi hỏi nguyên liệu có độ bền cơ học, độ kết tinh cao và an toàn vệ sinh thực phẩm. PTA đáp ứng tất cả các yếu tố đó nhờ cấu trúc phân tử ổn định và khả năng tạo thành polymer bền vững.

Mình thích cách PTA phản ứng với ethylene glycol để tạo nên PET – một loại nhựa vừa nhẹ, bền, vừa kháng thẩm thấu tốt. PET từ PTA còn có tính ổn định quang học và nhiệt tốt, giúp bảo quản thực phẩm an toàn, đồng thời dễ tái chế, thân thiện môi trường.

Semantic Triple minh họa:

• PTA – tạo ra – nhựa PET
• Nhựa PET – ứng dụng trong – bao bì thực phẩm
• Sợi polyester – được tổng hợp từ – PTA
• PTA – có tên gọi khác – axit 1,4-benzenedicarboxylic

So sánh axit terephtalic với các axit khác trong cùng nhóm

PTA khác biệt với các đồng phân như axit isophthalic (meta) và axit phthalic (ortho) ở vị trí các nhóm carboxylic. Cấu trúc para giúp các chuỗi polymer kết tinh đều và bền hơn – lý do vì sao các ngành công nghiệp ưu tiên PTA hơn hai loại còn lại.

Ví dụ, mình từng so sánh sản phẩm làm từ PTA và isophthalic, kết quả là độ bền kéo và độ chịu nhiệt của PET từ PTA cao hơn rõ rệt. Đây cũng là lý do vì sao PTA được ưa chuộng trong sản xuất đại trà hơn.

Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng phổ biến của axit terephtalic

Nguồn cung và thị trường axit terephtalic hiện nay

Hiện nay, Trung Quốc và Hàn Quốc là những quốc gia dẫn đầu về sản xuất PTA với sản lượng lớn và giá thành cạnh tranh. Tại Việt Nam, mình thấy nhiều doanh nghiệp nhập khẩu PTA từ các nước này với quy mô lớn, phục vụ cho ngành nhựa và dệt may nội địa.

Ngoài ra, xu hướng sử dụng PTA tái chế đang dần phát triển để giảm thiểu ô nhiễm và tiết kiệm chi phí nguyên liệu.

Trong quá trình tìm kiếm đối tác, bạn có thể tham khảo thêm sản phẩm liên quan như giải pháp hóa chất trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản để có cái nhìn toàn diện hơn về chuỗi cung ứng hóa chất.

Một số lưu ý khi sử dụng và bảo quản axit terephtalic

Dù là hóa chất an toàn và không gây nguy hiểm tức thì, PTA vẫn cần được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao. Mình khuyên nên sử dụng dụng cụ bảo hộ khi tiếp xúc, nhất là trong môi trường nhà máy sản xuất với quy mô lớn.

Ngoài ra, việc xử lý chất thải PTA cần tuân thủ quy định về bảo vệ môi trường, vì sản phẩm có thể tồn dư dưới dạng bột mịn gây ô nhiễm không khí.

Kết luận

Hy vọng bài viết giúp bạn hiểu rõ hơn về axit terephtalic và các ứng dụng thực tiễn của nó. Nếu thấy hữu ích, hãy để lại bình luận hoặc chia sẻ bài viết. Xem thêm nhiều nội dung chuyên sâu khác tại hoachatdoanhtin.com.