Alizarine Vàng R – C13H9N3O5 là gì? Alizarine Vàng R là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm thuốc nhuộm azo, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hóa học và công nghiệp. Đây là một chất màu tổng hợp, đặc trưng bởi nhóm azo (-N=N-), giúp tạo ra màu sắc rực rỡ và bền vững. Công thức phân tử của nó là C₁₃H₉N₃O₅.
- Công thức phân tử: C₁₃H₉N₃O₅
- Ngoại quan: Bột màu vàng sáng. Rắn, dạng tinh thể hoặc bột mịn. Không mùi hoặc mùi nhẹ đặc trưng của hợp chất hữu cơ.
- Tên gọi khác: Alizarine Yellow R, C.I. Mordant Yellow 1, Sodium 4-[(2-hydroxyphenyl)azo]benzoate, Vàng alizarin, Vàng azo
- Xuất xứ: Trung Quốc
Phương pháp sản xuất Alizarine Vàng R – C13H9N3O5 là gì?
1. Phương pháp tổng hợp azo (Azo Coupling Reaction)
Đây là phương pháp chính để sản xuất Alizarine Yellow R, dựa trên phản ứng ghép đôi giữa muối diazonium và một hợp chất chứa nhóm phenolic (như acid salicylic).
Cơ chế
- Giai đoạn 1: Diazo hóa nhóm amin thơm (thường từ sulfanilic acid) trong môi trường axit loãng bằng cách phản ứng với sodium nitrite (NaNO₂). Phản ứng này tạo ra hợp chất diazonium trung gian.
- Giai đoạn 2: Ghép đôi muối diazonium với acid salicylic trong môi trường kiềm hoặc trung tính, tạo thành liên kết azo (-N=N-).
Ưu điểm
- Quy trình đơn giản, dễ thực hiện.
- Nguyên liệu đầu vào phổ biến và chi phí thấp.
- Tạo sản phẩm với độ tinh khiết cao khi kiểm soát tốt điều kiện phản ứng.
Nhược điểm
- Yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt (0–5°C) trong quá trình diazo hóa để tránh phân hủy muối diazonium.
- Sản phẩm phụ (muối, nước thải) cần được xử lý phù hợp để tránh ô nhiễm môi trường.
Ứng dụng: Sản xuất trên cả quy mô phòng thí nghiệm và công nghiệp.
2. Phương pháp dung môi nước (Aqueous Medium Method)
Trong phương pháp này, nước được sử dụng làm dung môi chính cho toàn bộ quá trình tổng hợp.
Cơ chế: Diazo hóa và ghép đôi diễn ra trong môi trường nước. Với kiềm (NaOH hoặc NH₄OH) kiểm soát pH và hỗ trợ ghép đôi.
Ưu điểm: Thân thiện với môi trường hơn so với sử dụng dung môi hữu cơ. Dễ dàng thực hiện với chi phí thấp.
Nhược điểm: Hiệu suất phản ứng có thể bị giảm nếu nguyên liệu đầu vào không tan tốt trong nước. Cần xử lý nước thải sau quá trình lọc.
Ứng dụng: Thích hợp cho sản xuất quy mô lớn, nơi chi phí dung môi cần được giảm thiểu.
3. Phương pháp dung môi hữu cơ (Organic Solvent Method)
Phương pháp này sử dụng dung môi hữu cơ như ethanol, methanol, hoặc acetone để tăng độ hòa tan của nguyên liệu.
Cơ chế: Các bước diazo hóa và ghép đôi diễn ra tương tự như phương pháp nước, nhưng được tiến hành trong môi trường dung môi hữu cơ.
Ưu điểm: Tăng tốc độ phản ứng nhờ độ hòa tan tốt hơn của nguyên liệu. Dễ kiểm soát nhiệt độ và môi trường phản ứng.
Nhược điểm: Chi phí dung môi cao hơn. Đòi hỏi thiết bị thu hồi dung môi để giảm thiểu tổn thất.
Ứng dụng: Phù hợp cho sản xuất Alizarine Yellow R có độ tinh khiết cao, chẳng hạn cho mục đích phân tích hoặc trong công nghiệp đặc biệt.
4. Phương pháp xúc tác kiềm (Alkaline Catalysis Method)
Phương pháp này sử dụng xúc tác kiềm (như NaOH, KOH) để kiểm soát và tăng tốc độ phản ứng.
Cơ chế: Trong môi trường kiềm, muối diazonium phản ứng nhanh hơn với acid salicylic, giúp tối ưu hóa hiệu suất ghép đôi.
Ưu điểm: Rút ngắn thời gian phản ứng. Hiệu suất tổng hợp cao hơn so với phương pháp không dùng xúc tác.
Nhược điểm: Dung dịch kiềm cần được trung hòa sau phản ứng, tăng chi phí xử lý.
Ứng dụng: Thích hợp cho quy mô phòng thí nghiệm khi cần tối ưu thời gian thực hiện.
5. Phương pháp sử dụng tiền chất (Precursor Method)
Phương pháp này sử dụng các hợp chất azo hoặc dẫn xuất phenolic đã được xử lý trước làm tiền chất để giảm thời gian và công đoạn sản xuất.
Cơ chế: Các tiền chất azo phản ứng trực tiếp với nhóm carboxylic hoặc phenolic trong môi trường phù hợp để tạo ra Alizarine Yellow R.
Ưu điểm: Tiết kiệm thời gian sản xuất. Giảm tiêu hao hóa chất.
Nhược điểm: Yêu cầu tiền chất đầu vào có độ tinh khiết cao, làm tăng chi phí nguyên liệu.
Ứng dụng: Phù hợp cho sản xuất Alizarine Yellow R đặc biệt, như dùng trong nghiên cứu hoặc phân tích.
Nguyên liệu sản xuất Alizarine Vàng R – C13H9N3O5 là gì?
1. Nguyên liệu chính
- Axit sulfanilic (Sulfanilic acid, C6H7NO3S): Là nguồn cung cấp nhóm amin thơm (-NH₂), được diazo hóa để tạo muối diazonium. Tính chất: Dạng bột trắng hoặc hơi xám, tan trong nước, thường có dạng muối sodium hoặc amoni.
- Axit salicylic (Salicylic acid, C7H6O3): Là hợp chất phenolic, đóng vai trò là tác nhân ghép đôi (coupler) trong phản ứng azo. Tính chất: Dạng bột trắng, tan tốt trong ethanol và kiềm.
- Sodium nitrite (NaNO₂): Dùng để diazo hóa axit sulfanilic, tạo muối diazonium. Tính chất: Dạng tinh thể trắng hoặc vàng nhạt, tan trong nước.
2. Hóa chất phụ trợ
- Dung dịch axit mạnh (HCl hoặc H₂SO₄): Được dùng để hòa tan axit sulfanilic và kích hoạt phản ứng diazo hóa. Tính chất: Axit HCl ở nồng độ 30–35%; H₂SO₄ ở nồng độ 70–98%.
- Dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH): Dùng để kiểm soát pH trong phản ứng ghép đôi. Tính chất: NaOH dạng hạt hoặc dung dịch 10–30%.
- Dung môi (nước hoặc ethanol): Được sử dụng làm môi trường phản ứng, giúp hòa tan các chất. Tùy thuộc vào phương pháp, nước hoặc ethanol có thể được sử dụng.
- Chất kiểm soát nhiệt độ: Đá lạnh hoặc thiết bị làm lạnh được sử dụng để giữ nhiệt độ thấp (0–5°C) trong giai đoạn diazo hóa.
Phân bố Alizarine Vàng R – C13H9N3O5
- Trung Quốc: Là quốc gia sản xuất chính, chiếm thị phần lớn nhất trong việc sản xuất Alizarine Yellow R. Các nhà máy sản xuất hóa chất tại Trung Quốc có chi phí lao động thấp và nguyên liệu dễ tiếp cận, khiến đây là nguồn cung chủ yếu cho các thị trường quốc tế.
- Ấn Độ: Cũng là một quốc gia lớn trong sản xuất thuốc nhuộm azo, trong đó có Alizarine Yellow R. Ngành dệt may ở Ấn Độ rất phát triển, và đây cũng là nơi có các nhà máy sản xuất thuốc nhuộm lớn, xuất khẩu sang nhiều quốc gia.
- Đức: Đức là quốc gia sản xuất Alizarine Yellow R chất lượng cao, chuyên dùng trong nghiên cứu khoa học và các ứng dụng công nghiệp yêu cầu tiêu chuẩn cao. Các công ty hóa chất lớn ở Đức như BASF cũng tham gia vào việc sản xuất các chất nhuộm azo.
- Hoa Kỳ: Mặc dù Hoa Kỳ không phải là quốc gia sản xuất chính, nhưng lại là thị trường tiêu thụ lớn. Alizarine Yellow R chủ yếu được nhập khẩu từ Trung Quốc và Ấn Độ để phục vụ nhu cầu trong nghiên cứu và các ứng dụng công nghiệp.
- Nhật Bản và Hàn Quốc: Các quốc gia này sản xuất một lượng nhỏ Alizarine Yellow R chủ yếu cho các ứng dụng trong công nghiệp điện tử, sơn và vật liệu tiên tiến. Họ tập trung vào chất lượng và các ứng dụng đặc biệt.
- Việt Nam: Sản xuất Alizarine Yellow R ở Việt Nam còn nhỏ lẻ, chủ yếu nhập khẩu từ Trung Quốc và Ấn Độ để phục vụ các ngành công nghiệp như dệt may, sơn, và nghiên cứu hóa học.
Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất Carboxymethyl Cellulose – CMC Trung Quốc của KDC hãy liên hệ ngay số Hotline 0867.883.818 hoặc truy cập trực tiếp website KDCCHEMICAL.VN để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên
