Sodium formate: Ứng dụng, sản xuất, so sánh và an toàn hóa chất

Sodium Formate, hay Natri Formiat, là một hợp chất hóa học quan trọng với công thức HCOONa. Đây là muối natri của axit formic, tồn tại ở dạng bột tinh thể màu trắng, có khả năng hút ẩm mạnh (deliquescent) và dễ dàng tan trong nước.

Với vai trò là một hóa chất công nghiệp đa năng, Sodium Formate không chỉ là một chất chống đóng băng hiệu quả mà còn là một mắt xích không thể thiếu trong ngành dệt nhuộm, thuộc da và nhiều lĩnh vực khác. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện, cập nhật đến tháng 10/2025, về mọi khía cạnh của hợp chất này, từ cấu trúc phân tử đến các ứng dụng thực tiễn.

Tính Chất Vật Lý Và Hóa Học Của Sodium Formate

Để nhận biết, kiểm tra và ứng dụng Sodium Formate một cách hiệu quả, việc nắm vững các tính chất đặc trưng của nó là vô cùng cần thiết.

Tính Chất Vật Lý

• Công thức phân tử: HCOONa
• Phân tử lượng: 68.01 g/mol
• Ngoại hình: Chất rắn kết tinh màu trắng, không mùi, có tính hút ẩm cao.
• Độ tan: Tan rất tốt trong nước (khoảng 97g/100ml ở 25°C) và glycerol, tan trong ethanol, không tan trong ether.
• Nhiệt độ nóng chảy: 253°C (487.4 °F)
• Mật độ: 1.92 g/cm³

Tính Chất Hóa Học

Sodium Formate là muối của một bazơ mạnh (NaOH) và một axit yếu (axit formic). Do đó, dung dịch của nó trong nước có tính kiềm nhẹ do ion formate bị thủy phân:

HCOO⁻ + H₂O ⇌ HCOOH + OH⁻

• Độ pH: Dung dịch 1M có độ pH trong khoảng 8-9, có thể được kiểm tra bằng giấy quỳ tím.
• Phân hủy nhiệt: Khi nung nóng ở nhiệt độ cao (trên 300°C), nó phân hủy tạo thành natri oxalat và khí hydro, sau đó tiếp tục phân hủy thành natri cacbonat (Na₂CO₃).

Các Phương Pháp Sản Xuất Sodium Formate Phổ Biến

Sodium Formate có thể được điều chế ở quy mô phòng thí nghiệm và công nghiệp thông qua một số quy trình chính.

Phương pháp 1: Phản ứng trung hòa trực tiếp

Đây là phương pháp phổ biến nhất, dựa trên phản ứng trung hòa giữa axit formic và natri hydroxit.

Phản ứng: HCOOH + NaOH ⟶ HCOONa + H₂O

Quy trình: Axit formic được thêm từ từ vào dung dịch NaOH (Xút) trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ. Phản ứng tỏa nhiệt và tạo ra muối Sodium Formate cùng với nước. Sau đó, dung dịch được làm nguội để kết tinh muối, tiếp theo là lọc và sấy khô để thu được sản phẩm cuối cùng.

Phương pháp 2: Hấp thụ Carbon Monoxide (CO)

Trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn, Sodium Formate được tổng hợp bằng cách cho Carbon Monoxide (CO) phản ứng với NaOH rắn ở áp suất và nhiệt độ cao.

Phản ứng: CO + NaOH ⟶ HCOONa (ở 150-200°C và áp suất cao)

Quy trình: Phương pháp này đòi hỏi các thiết bị chịu áp suất cao và thường được áp dụng trong các nhà máy sản xuất hóa chất lớn.

Ứng Dụng Đa Dạng Của Sodium Formate Trong Công Nghiệp

Nhờ các tính chất ưu việt, Sodium Formate là một hóa chất nền tảng trong nhiều ngành công nghiệp.

• Chất chống đóng băng: Đây là ứng dụng nổi bật nhất, đặc biệt cho sân bay và đường cao tốc. Sodium Formate ít gây ăn mòn kim loại và thân thiện với môi trường hơn muối ăn (NaCl) truyền thống.
• Ngành dệt nhuộm: Hoạt động như một chất đệm pH và chất trợ cầm màu, giúp ổn định độ pH của dung dịch nhuộm, đảm bảo màu sắc đồng đều và bền vững trên vải.
• Ngành thuộc da: Được sử dụng như một axit ngụy trang trong quá trình thuộc da bằng crom, giúp crom thâm nhập sâu và đều hơn vào cấu trúc da, cải thiện chất lượng sản phẩm.
• Dung dịch khoan dầu khí: Dùng làm phụ gia trong dung dịch khoan để tăng mật độ và ổn định thành giếng khoan, đặc biệt trong các môi trường nhiệt độ cao.
• Phụ gia thực phẩm: Được sử dụng với mã số E237 như một chất bảo quản để ức chế sự phát triển của vi khuẩn.
• Tổng hợp hóa học: Là tiền chất để sản xuất axit formic và axit oxalic.

So Sánh Sodium Formate Với Các Hợp Chất Tương Tự

Kết luận: Lựa chọn Sodium Formate là tối ưu cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu quả cao, ít ăn mòn và thân thiện với môi trường, trong khi NaCl phù hợp hơn cho các giải pháp chi phí thấp.

Lưu Ý Quan Trọng Về An Toàn và Bảo Quản

Việc tuân thủ các quy định an toàn là bắt buộc khi làm việc với bất kỳ loại hóa chất nào.

• Trang bị bảo hộ cá nhân (PPE): Luôn đeo găng tay, kính bảo hộ và khẩu trang khi xử lý bột Sodium Formate để tránh kích ứng da và mắt.
• Bảo quản: Lưu trữ trong bao bì kín, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn ẩm và nhiệt. Do tính hút ẩm cao, bao bì phải được đậy kín ngay sau khi sử dụng để tránh vón cục.
• Tránh xa các chất không tương thích: Không để Sodium Formate tiếp xúc với các axit mạnh, vì phản ứng sẽ sinh ra axit formic dễ bay hơi và có tính ăn mòn.
• Xử lý sự cố:
  • Tiếp xúc với mắt/da: Rửa ngay lập tức với nhiều nước trong ít nhất 15 phút.
  • Hít phải: Di chuyển nạn nhân đến nơi có không khí trong lành.
  • Nếu các triệu chứng kích ứng không giảm, cần tìm kiếm sự chăm sóc y tế.

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)