NaOH hoặc natri hydroxit là một cơ sở mạnh mẽ và một hợp chất hóa học kiềm thường được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khác nhau. Một quá trình như vậy là việc sản xuất natri formaldehyd sulfoxylate (SFS), là một chất khử được sử dụng trong ngành dệt và giấy để loại bỏ thuốc nhuộm và thuốc tẩy.
Phản ứng giữa NaOH và formaldehyd (HCHO) là bước đầu tiên trong việc sản xuất SFS. Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
NaOH + HCHO → NA (HCOO) + H2O
Phản ứng này tạo ra natri formate (NA (HCOO)) và nước (H2O) làm sản phẩm phụ. Natri Formate sau đó được phản ứng với natri bisulfite (NAHSO3) để tạo ra SFS. Phương trình hóa học cho bước thứ hai của phản ứng như sau:
2NA (HCOO) + NAHSO3 → NA2S2O4 + 2CO2 + 2 H2O
Phản ứng này tạo ra các sản phẩm phụ SFS, carbon dioxide (CO2) và nước (H2O).
Cơ chế phản ứng cho bước đầu tiên của phản ứng liên quan đến việc tấn công ion hydroxit (OH-) từ NaOH trên carbon carbonyl của formaldehyd (HCHO), dẫn đến sự hình thành của một chất trung gian tứ diện. Các chất trung gian sau đó trải qua việc loại bỏ một phân tử nước để tạo thành natri formate và ion hydroxit proton (H3O+). Ion hydroxit được proton hóa sau đó được khử trùng để tạo ra nước và tái tạo ion hydroxit, có thể tham gia vào chu kỳ phản ứng tiếp theo.
Bước thứ hai của phản ứng liên quan đến việc thêm natri bisulfite (NaHSO3) vào natri formate (NA (HCOO)) để tạo thành SFS (NA2S2O4) và carbon dioxide (CO2). Cơ chế phản ứng liên quan đến việc tấn công ion bisulfite (HSO3-) vào carbon carbonyl của natri formate để tạo thành một chất trung gian tứ diện. Các trung gian sau đó trải qua việc loại bỏ một phân tử nước để tạo thành SFS và carbon dioxide. Phản ứng là tỏa nhiệt và năng lượng được giải phóng được sử dụng để thúc đẩy phản ứng về phía trước.
Quy trình sản xuất SFS sử dụng NaOH bao gồm các bước sau:
Bước 1: Chuẩn bị giải pháp formaldehyd
Formaldehyd (HCHO) thường được điều chế bằng cách oxy hóa metanol (CH3OH) với chất xúc tác bạc. Dung dịch formaldehyd thu được sau đó được tinh chế và cô đặc vào nồng độ mong muốn (thường là 37-40% theo trọng lượng).
Bước 2: Phản ứng của formaldehyd với NaOH
Dung dịch formaldehyd sau đó được trộn với dung dịch NaOH trong bình phản ứng được trang bị bình ngưng hồi lưu. Hỗn hợp này được làm nóng đến nhiệt độ khoảng 70-80 ° C và được hồi lưu trong khoảng thời gian 4-6 giờ. Trong thời gian này, phản ứng giữa NaOH và formaldehyd diễn ra, dẫn đến sự hình thành các sản phẩm phụ natri formate và nước.
Bước 3: Chuẩn bị dung dịch natri bisulfite
Natri bisulfite (NAHSO3) được điều chế bằng cách phản ứng natri cacbonat (NA2CO3) với sulfur dioxide (SO2) trong dung dịch nước. Dung dịch natri bisulfite thu được sau đó được tinh chế và cô đặc vào nồng độ mong muốn (thường là 50-60% theo trọng lượng).
Bước 4: Phản ứng của natri bisulfite với natri formate
Dung dịch natri bisulfite sau đó được thêm vào dung dịch natri formate thu được từ bước đầu tiên. Phản ứng thường được thực hiện trong một lò phản ứng riêng biệt và tỏa nhiệt, có nghĩa là nhiệt được tạo ra trong quá trình phản ứng. Để hỗn hợp phản ứng trong khoảng 2-3 giờ, trong thời gian đó SFS sản phẩm được hình thành. Hỗn hợp phản ứng sau đó được làm mát và lọc để có được sản phẩm SFS.
Bước 5: SFS Purge
Sản phẩm SFS thu được từ bước trước thường không tinh khiết và chứa các tạp chất khác nhau như natri sulfate (NA2SO4) và natri formate không phản ứng. Để tinh chế các sản phẩm SFS, chúng thường được hòa tan trong nước và được xử lý bằng nhựa trao đổi carbon hoặc ion hoạt hóa để loại bỏ tạp chất. Sản phẩm SFS tinh khiết sau đó được sấy khô để có được sản phẩm cuối cùng.
Ứng dụng của SFS trong ngành:
- Ngành dệt may: SFS được sử dụng như một tác nhân giảm để loại bỏ thuốc nhuộm trong quá trình dệt. Nó cũng được sử dụng để tẩy dệt may và làm chất khử trùng trong sản xuất len và lụa.
- Ngành công nghiệp giấy: SFS được sử dụng như một tác nhân tẩy trắng để tẩy bột trong ngành công nghiệp giấy. Nó cũng được sử dụng như một chất khử để loại bỏ clo dư trong bột giấy.
- Ngành công nghiệp xử lý nước: SFS được sử dụng như một chất điều hòa nước và chất khử để loại bỏ clo còn lại trong nước uống và xử lý nước thải.
- Công nghiệp nhiếp ảnh: SFS được sử dụng như một tác nhân đang phát triển trong ngành nhiếp ảnh để phát triển các bản in nhiếp ảnh
Công ty chứng khoán chung của Dong A tự hào là một đơn vị tư nhân tiên phong trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản như NaOH, HCL, PAC, Javen, clo lỏng, clo (canxi hypochlorite) để phục vụ các ngành công nghiệp. công nghiệp trong nước.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.