Xylene là gì? Mọi điều cần biết về Dung môi C₈H₁₀

Xylene (bắt nguồn từ xylong, tiếng Hy Lạp nghĩa là “gỗ”) là một trong những dung môi và hóa chất công nghiệp quan trọng nhất hiện nay. Nó là một hydrocarbon thơm với công thức hóa học C₈H₁₀, tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, dễ bay hơi và có mùi thơm đặc trưng.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu về Xylene, từ các đặc điểm lý hóa, ứng dụng thực tiễn, các biện pháp an toàn khi sử dụng cho đến việc so sánh chi tiết 3 đồng phân quan trọng của nó.

Xylene là gì - Minh họa cấu trúc hóa học và đồng phân của xylene. — Xylene là gì – Minh họa cấu trúc hóa học và đồng phân của xylene.

Cấu Trúc Hóa Học: 3 Đồng Phân Của Xylene

Xylene có 3 đồng phân cấu tạo là Ortho-xylene (o-xylene), Meta-xylene (m-xylene), và Para-xylene (p-xylene), được xác định bởi vị trí tương đối của hai nhóm methyl trên vòng benzen.

Về mặt cấu trúc, Xylene là một dẫn xuất của benzen với hai nhóm methyl (-CH₃) gắn vào vòng. Vị trí tương đối của hai nhóm methyl này tạo ra ba đồng phân cấu tạo khác nhau, mỗi loại có những tính chất và ứng dụng riêng biệt:

Ortho-xylene (o-xylene): Hai nhóm methyl ở vị trí kề nhau (vị trí 1, 2).
Meta-xylene (m-xylene): Hai nhóm methyl ở vị trí cách nhau một carbon (vị trí 1, 3).
Para-xylene (p-xylene): Hai nhóm methyl ở vị trí đối diện nhau (vị trí 1, 4).

Tính Chất Lý Hóa Đặc Trưng Của Xylene

Xylene là chất lỏng không màu, công thức C₈H₁₀, tỷ trọng ~0.87 g/cm³, không tan trong nước nhưng tan tốt trong cồn và ether. Điểm sôi từ 138-144°C, dễ cháy với điểm chớp cháy thấp (25-32°C).

Công thức phân tử: C₈H₁₀ hoặc C₆H₄(CH₃)₂
Trạng thái: Chất lỏng không màu, dễ cháy.
Điểm sôi: Khoảng 138-144°C (thay đổi tùy đồng phân).
Điểm đông đặc:
- o-xylene: -25°C
- m-xylene: -47°C
- p-xylene: 13°C
Tỷ trọng: Khoảng 0.86-0.88 g/cm³ (nhẹ hơn nước). Chi tiết về khái niệm tỷ trọng là gì có thể xem thêm tại đây.
Độ hòa tan: Gần như không tan trong nước (chỉ 0.02%) nhưng tan rất tốt trong các dung môi hữu cơ khác như Ethanol và Ether.
Tính chất khác: Rất dễ bay hơi và dễ cháy, với điểm chớp cháy chỉ từ 25-32°C.

Ứng Dụng Chính Của Xylene Trong Công Nghiệp

Xylene chủ yếu được dùng làm dung môi pha sơn, mực in, keo dán; nguyên liệu sản xuất nhựa PET và sợi polyester; thành phần trong thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa công nghiệp và nhiên liệu xăng máy bay.

Xylene là một hóa chất nền tảng với nhiều ứng dụng quan trọng, chiếm thị phần lớn trong ngành công nghiệp hóa chất toàn cầu.

Dung môi pha loãng: Đây là ứng dụng phổ biến nhất, chiếm hơn 50% tổng lượng Xylene tiêu thụ. Xylene được dùng để pha loãng sơn, mực in, vecni, và các loại keo dán. Nó thường được dùng để thay thế Toluene khi cần tốc độ bay hơi chậm hơn.
Sản xuất Nhựa và Sợi: p-Xylene là nguyên liệu chính để sản xuất axit terephthalic (PTA), một tiền chất quan trọng để tạo ra nhựa PET (Polyethylene terephthalate) và sợi polyester. Thị trường này dự kiến tăng trưởng 4.5% mỗi năm cho đến 2030.
Thuốc trừ sâu: Xylene được sử dụng làm chất mang, giúp hòa tan các hoạt chất trong công thức thuốc trừ sâu.
Tẩy rửa công nghiệp: Khả năng hòa tan dầu mỡ tốt giúp nó trở thành chất tẩy rửa hiệu quả cho bề mặt kim loại, thiết bị điện tử và vi mạch.
Nhiên liệu: Xylene được thêm vào xăng máy bay và dầu động cơ để cải thiện chỉ số octan và chống đóng băng.

So Sánh Chi Tiết 3 Đồng Phân Xylene

p-Xylene (điểm sôi 138°C) dùng cho nhựa. m-Xylene (139°C) dùng cho mực in. o-Xylene (144°C) dùng làm dung môi sơn. Mỗi loại có điểm sôi và ứng dụng chuyên biệt khác nhau.

Việc lựa chọn đồng phân nào phụ thuộc hoàn toàn vào mục đích sử dụng cuối cùng. Ví dụ, ngành công nghiệp dệt may và bao bì sẽ ưu tiên p-xylene, trong khi ngành in ấn có thể sử dụng m-xylene.

Đặc Điểm	Ortho (o-xylene)	Meta (m-xylene)	Para (p-xylene)
Điểm Sôi	144°C (Cao nhất)	139°C	138°C (Thấp nhất)
Ứng Dụng Chính	Dung môi cho cao su, sơn, sản xuất Phthalic anhydride.	Sản xuất axit isophthalic, dùng nhiều trong mực in.	Nguyên liệu chính sản xuất nhựa PET, sợi polyester.
Rủi Ro Đặc Thù	Dễ cháy hơn, có thể gây kích ứng da mạnh hơn.	Tương đối ít độc nhất trong 3 đồng phân.	Có khả năng tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến thận.

Hướng Dẫn An Toàn Khi Sử Dụng Xylene

Luôn sử dụng đồ bảo hộ cá nhân (găng tay, kính, mặt nạ), làm việc nơi thông thoáng, bảo quản xa nguồn nhiệt và xử lý sự cố rò rỉ ngay lập tức. Xylene là hóa chất độc hại, cần tuân thủ nghiêm ngặt quy trình an toàn.

Việc tuân thủ các quy tắc an toàn là bắt buộc để giảm thiểu rủi ro sức khỏe và tai nạn lao động.

Trang bị bảo hộ (PPE): Luôn đeo găng tay nitrile, kính bảo hộ và mặt nạ phòng độc có phin lọc hơi hữu cơ.
Thông gió: Làm việc trong khu vực thông thoáng hoặc dưới tủ hút khí độc. Giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp được khuyến nghị (OSHA) là dưới 100 ppm trong 8 giờ làm việc.
Xử lý sự cố:
- Nếu dính vào da: Rửa ngay bằng xà phòng và nước sạch trong ít nhất 15 phút.
- Nếu hít phải hơi: Di chuyển nạn nhân ra khu vực không khí trong lành.
Bảo quản hóa chất: Bảo quản hóa chất trong thùng chứa kín, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát (<30°C), tránh xa nguồn lửa, nhiệt và ánh nắng trực tiếp.
Thải bỏ: Xử lý như chất thải nguy hại theo quy định của pháp luật, tuyệt đối không đổ ra cống rãnh.

Luôn trang bị đầy đủ đồ bảo hộ cá nhân (PPE)

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQs)

1. Xylene được sản xuất từ đâu?

Xylene chủ yếu được chiết xuất từ dầu mỏ thông qua quá trình reforming xúc tác hoặc chưng cất phân đoạn than đá.

2. Xylene có phải là cồn không?

Không. Xylene là một hydrocarbon thơm, trong khi cồn (ví dụ: ancol etylic) là một hợp chất có nhóm chức hydroxyl (-OH) và có tính chất hóa học hoàn toàn khác.

3. Nên mua Xylene ở đâu uy tín?

Để đảm bảo chất lượng và an toàn, bạn nên tìm đến các cửa hàng hóa chất gần đây có uy tín, cung cấp đầy đủ giấy tờ COA, MSDS và được tư vấn bởi đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Thông tin trong bài viết này được tổng hợp từ các nguồn chuyên môn đáng tin cậy và chỉ mang tính chất tham khảo. Nó không thay thế cho tư vấn kỹ thuật hoặc y tế chuyên nghiệp. Luôn đọc kỹ Bảng chỉ dẫn an toàn hóa chất (SDS) trước khi sử dụng.