Tìm hiểu về dung môi

Thuật ngữ “Dung môi” không còn xa lạ với hầu hết chúng ta. Nhưng liệu chúng ta đã nắm hết được những kiến thức về Dung Môi hay chỉ biết đơn giản nó là một chất dùng để hòa tan một chất khác để tạo ra dung dịch. Hôm nay Đình Hải sẽ dẫn bạn đi tìm hiểu sâu hơn về ứng dụng, phân loại và các lưu ý về dung môi qua bài viết này nhé

Dung môi là gì?

Dung môi là một chất được sử dụng để hòa tan, pha rời hoặc làm tan các chất khác mà không thể hòa tan trong nhau. Dung môi thường là chất lỏng, nhưng cũng có thể là chất khí hoặc chất rắn, tùy thuộc vào tính chất của các chất cần được hòa tan.

Dung môi có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp, hóa học, dược phẩm, sơn, mỹ phẩm và nhiều ứng dụng khác. Chúng được sử dụng để tạo ra các dung dịch, chất lỏng hoặc hỗn hợp để giúp quá trình hóa học diễn ra, tách chất hoặc làm mềm và pha loãng các chất khác.

Dung môi được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp như Dung môi hữu cơ được sử dụng chủ yếu trong chất pha loãng sơn, công tác làm sạch khô, chất tẩy sơn đánh bóng móng tay và các dung môi tẩy keo, … Việc sử dụng các chất dung môi vô cơ (trừ nước) thường được giới hạn trong hoạt động nghiên cứu hóa học và một số quy trình công nghệ.

Các dạng của dung môi

Dung môi có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau như rắn, lỏng, khí.

Phân loại dung môi

Có rất nhiều cách để phân loại dung môi, ta thường chia thành các loại dung môi chính sau đây:
Dung môi công nghiệp có 2 dạng

• Dung môi hữu cơ là dung môi chứa carbon như một phần cấu tạo của nó. Các dung môi hydrocarbon và oxy hóa là các ví dụ tiêu biểu  về các loại dung môi hữu cơ có thể hòa tan hiệu quả nhiều loại vật liệu.
• Dung môi vô cơ là dạng dung môi không chứa cacbon. VD như nước,...

Dựa vào các chỉ số hằng số điện môi của dung môi, tính phân cực mạnh của nước được lấy làm chuẩn, ở 20°C, hằng số điện môi là 80,10. ta chia thành:

• Dung môi phân cực là các loại dung môi có hằng số điện môi lớn hơn 15.
• Dung môi không phân cực là các dung môi có chỉ số hằng số điện môi nhỏ hơn 15.

Một số dung môi công nghiệp phổ biến

Dung môi công nghiệp Methanol

Methanol hay còn được biết đến với cái tên là methyl alcohol, alcohol gỗ, naphtha gỗ hay rượu gỗ. Đây là một trong những dung môi công nghiệp có rất nhiều tính năng và công dụng nổi bật. Công thức hoá học của nó là CH3OH. Methanol có khả năng hòa hợp với nước, rượu, các dung môi khác.

Dung môi công nghiệp Isobutanol

Isobutanol là hợp chất hữu cơ với công thức hóa học là (CH3)2CHCH2OH. Đặc điểm: chất lỏng không màu, dễ cháy, có mùi đặc trưng chủ yếu đươc dùng làm dung môi với các vai trò quan trọng trong công nghiệp cụ thể như: Nguyên liệu sản xuất isobutyl acetate – một chất được dùng làm dung môi pha sơn; làm hương liệu trong công nghiệp thực phẩm; chất tẩy sơn; hay là thành phần trong sản xuất mực in, …

Dung môi công nghiệp ACETONE(C3H6O)

Acetone - C3H60. Đây là hóa chất tồn tại dưới trạng thái chất lỏng trong suốt, không màu, bay hơi nhanh, có mùi ngọt gắt. Acetone tan hoàn toàn trong nước và nhiều loại dầu mỡ động vật và thực vật. Thậm chí là cả các loại nhựa tổng hợp hay các chất tổng hợp. Acetone được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất và đời sống.

Dung môi công nghiệp Toluene

Toluene với công thức hoá học C7H8. Đây là một chất lỏng khúc xạ, trong suốt, không màu, độ bay hơi cao, có mùi thơm nhẹ, không tan trong cồn, ether, acetone và hầu hết các dung môi hữu cơ khác, tan ít trong nước. Toluene được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
Sản xuất sơn, ứng dụng trong sản phẩm tẩy rửa, sản xuất thuốc nhuộm, phụ gia nước hoa, …

Dung môi công nghiệp Xylen

Xylene có công thức hóa học là C8H10.Nó có vai trò rất quan trọng trong ngành công nghiệp in ấn, sơn dầu, cao su. Chúng tồn tại ở dạng lỏng không có màu, trong suốt, mùi khá dễ chịu. Khả năng bay hơi của Xylen chỉ ở mức trung bình. Hơi xylen nặng hơn không khí và có tính nguy hiểm cao  bởi ngay cả trong điều kiện bình thường nó cũng có khả năng bắt cháy.

Dung môi công nghiệp etanol (C2H6O hoặc C2H5OH )

Cồn etanol là một dạng một chất lỏng không màu, trong suốt, có mùi thơm đặc trưng và dễ chịu, tan vô hạn trong nước. Loại cồn công nghiệp này rất dễ cháy. Điều đặc biệt là khi cháy không tạo ra khói với ngọn lửa có màu xanh da trời. Cồn công nghiệp được sản xuất bằng cách lên men các nông sản (sắn, ngô..) và rỉ đường. Đây là một loại dung môi để hòa tan chất khác cực kỳ hiệu quả.

Các tính chất hoá lý của dung môi

Các tính chất hoá lý của dung môi là những đặc điểm về mặt vật lý và hoá học của chúng. Dưới đây là một số tính chất hoá lý quan trọng của dung môi

• Điểm sôi (Boiling point): Điểm nhiệt độ mà dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở áp suất không đổi. Điểm sôi thường được xác định để biết dung môi có thể bay hơi dễ dàng hay không.
• Điểm đông (Freezing point): Điểm nhiệt độ mà dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn khi được làm lạnh.
• Tỷ trọng (Density): Tỷ lệ giữa khối lượng của dung môi và thể tích của nó. Tỷ trọng càng cao, dung môi càng nặng so với nước.
• Hằng số phân bố lỏng khí (Liquid-gas partition coefficient): Đây là một chỉ số đo lường khả năng dung môi hòa tan chất trong dạng khí. Nó cho biết sự phân bố của chất giữa dung môi lỏng và không khí.
• Hằng số nhiễm điện (Dielectric constant): Đây là một đại lượng đo lường khả năng dung môi tạo ra một trường điện trong chất lỏng. Nó liên quan đến khả năng dung môi tương tác với các chất có tính điện.

Các tính chất hoá lý này có vai trò quan trọng trong việc lựa chọn dung môi phù hợp cho các quá trình hóa học, phân tách và pha rời trong nhiều ứng dụng trong cuộc sống

Ứng dụng của dung môi

Dung môi hữu cơ và dung môi vô cơ được  ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp chế biến cũng như công nghiệp sản xuất 

• Dung môi công nghiệp còn được ứng dụng phục vụ khoa học nghiên cứu và trong một số quy trình công nghệ nhất định.
• Nhựa, sơn, cao su, keo dán, mực in… có trong rất nhiều đồ vật trong cuộc sống hàng ngày. Để có được tất cả những thứ đó, dung môi không thể thiếu chính là dung môi công nghiệp Methanol.
• Dung môi công nghiệp Isophorone còn là dung môi  ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành sản xuất thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ… Trong sản xuất polyme tự nhiên và sợi tổng hợp cũng thường sử dụng loại dung môi này.  
• Ngành công nghiệp in ấn, sản xuất sơn dầu, mực in, cao su và da thuộc, làm thành phần trong vecni … Có mặt trong các loại chất tẩy rửa, hóa chất tẩy rửa đặc dụng cho kim loại, vật liệu bán dẫn.
• Ngoài ra, một số dung môi thích hợp đựơc đưa vào đường truyền khí và xăng để ngăn chặn đông đá vào mùa đông ( ở những xứ lạnh), IPA cũng là chất làm lạnh có ích trong hệ thống điều hoà khí và đông lạnh.

Tác động của dung môi

Tuy dung môi có thể mang lại nhiều lợi ích trong các quá trình sản xuất và công nghiệp, nhưng việc sử dụng và xử lý chúng phải tuân thủ các quy định và biện pháp an toàn để đảm bảo bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.

Đối với sức khoẻ con người

Các mối nguy hiểm đối với sức khoẻ liên quan đến dung môi bao gồm nhiễm độc hệ thần kinh, ảnh hưởng khả năng sinh sản, tổn hại đến nội tạng gan và thận, suy hô hấp, ung thư và viêm da.

• Dung môi hữu cơ có tính dễ bay hơi, nên có thể gây hại đến con người qua đường hô hấp.
• Xăng và sơn là hai thứ  phát xả VOCs nhiều nhất. Các dung môi này ít gây độc mãn tính mà chủ yếu gây độc cấp tính như chóng mặt, say nôn, co giật, ngạt viêm phổi, sưng mắt
• Toluen gây cảm giác mất thăng bằng, đau đầu chỉ với một lượng nhỏ. Với nồng độ cao hơn có thể gây ảo giác, choáng ngất.
• Nhiều dung môi có thể gây ra bất tỉnh đột ngột nếu hít phải. Các dung môi như diethyl ether và chloroform đã được sử dụng trong lĩnh vực y tế để ứng dụng vào chất gây mê.

• Methanol có thể gây mù vĩnh viễn và có nguy cơ tử vong cao nó cũng rất nguy hiểm bởi khi cháy với ngọn lửa không nhìn thấy.
• Benzen có thể gây các biểu hiện bệnh lý: Gây ra sự tăng tạm thời của bạch cầu; gây ra sự rối loạn oxy hoá – khử của tế bào dẫn đến tình trạng xuất huyết bên trong cơ thể; nếu hấp thu nhiều benzen cơ thể sẽ bị nhiễm độc với các hội chứng khó chịu, đau đầu, chóng mặt, nôn, có thể dẫn đến tử vong vì suy hô hấp.

Đối với môi trường 

• Sự cố tràn hoặc rò rỉ các dung môi gây tác hại cực lớn, chúng ngấm vào lòng đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Vì dung môi dễ dàng di chuyển trong một khoảng cách đáng kể, nên sự ô nhiễm đất là không thể tránh khỏi
• Có khoảng 5000 khu vực trên toàn thế giới đã và đang bị ô nhiễm dung môi dưới bề mặt, điều này đặc biệt nguy hại cho sức khỏe con người nếu tầng chứa nước bị ảnh hưởng.

Một vài lưu ý về dung môi 

• Tránh tiếp xúc với hơi dung môi bằng cách trang bị cho mình những dụng cụ và đồ dùng bảo hộ thích hợp.
• Giữ các bình chứa luôn ở tình trạng đóng kín
• Dung môi dễ bắt cháy vì vậy không được sử dụng ngọn lửa gần các dung môi dễ cháy; sử dụng thiết bị sấy điện thay thế.
• Dung môi rất dễ dàng di chuyển vì vậy không được xả các dung môi dễ cháy xuống cống; đọc kĩ các bảng thông số an toàn để biết cách thải bỏ thích hợp.
• Tránh để dung môi tiếp xúc với da – nhiều dung môi rất dễ hấp thụ qua da. Chúng có xu hướng làm khô da và có thể gây ra lở loét và các vết thương trên da.

Trên đây là những thông tin Đình Hải cung cấp về dung môi giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về dung môi và ứng dụng của chúng. Mong rằng  những thông tin chúng tôi chia sẻ sẽ giải đáp cho bạn thắc mắc nêu trên. Theo dõi bản tin của Đình Hải để cập nhật những thông tin mới nhất bạn nhé.
Xem thêm:
>>> Dung môi hữu cơ là gì ? 
>>> Hoá chất là gì ?