Axit propionic là chất gì? Ứng dụng của axit propionic

Axit propionic, với công thức hóa học CH3CH2COOH, là một axit cacboxylic tự nhiên có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và đời sống hàng ngày. Được biết đến với tính chất ăn mòn và mùi hăng đặc trưng, axit propionic không chỉ được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa học mà còn là chất bảo quản hiệu quả trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Khám phá sâu hơn về axit propionic sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ứng dụng và tầm quan trọng của nó.

Axit propionic là chất gì?

Axit Propionic là một Axit Cacboxylic, có nguồn gốc tự nhiên, công thức hóa học CH3CH2COOH. Khi ở trạng thái tinh khiết, trong điều kiện thông thường, Axit Propionic là một chất lỏng không màu, có tính ăn mòn và có mùi hăng và khó chịu. Đây là chất hữu cơ quan trọng được sử dụng rộng rãi trong ngành hoá học và công nghiệp.

Tính chất nổi bật của axit propionic

Tính chất vật lý

• Công thức hóa học: C3H6O2 hoặc C2H5COOH.
• Trọng lượng phân tử: 74,08 g/mol.
• Cảm quan: Tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu.
• Tỷ trọng: 0,99 g/cm3.
• Độ hòa tan: Trộn lẫn trong môi trường nước.
• Nhiệt độ nóng chảy: -21 độ C ứng với 252 K.
• Nhiệt độ sôi: 141 độ C ứng với 414 K.
• Độ axit: pKa = 4,88. 
• Độ nhớt: 10 mPa.s.
• Về tính chất vật lý: Acid formic, axit axetic < axit propionic < axit béo. Axit Propionic có tính chất vật lý trung gian giữa các tính chất của Axit Cacboxylic nhỏ hơn, có thể kể đến như: Axit Axetic, Axit Fomic, các axit béo lớn hơn. Chúng hoà tan trong nước nhưng nếu cho thêm muối thì có thể bị loại ra khỏi nước.
• Tương tự như Axit Axetic và Axit Fomic, dạng khí của C2H5COOH không tuân theo định luật khí lí tưởng bởi nó không chứa các phân tử acid propionic riêng rẽ mà lại có các cặp liên kết hydro giữa các phân tử. Khi ở trạng thái lỏng, nó cũng có sự bắt cặp với nhau như ở dạng khí. 

Tính chất hoá học

Tính chất hoá học của Axit Propionic sẽ tạo ra các hợp chất amide, ester, anhydrid, chloride,... Ngoài ra, loại axit này cũng có thể tham gia vào phản ứng Halogen hóa pha Alpha với Brom khi có PBr3 làm chất xúc tác để tạo ra CH3CHBrCOOH.

Tham gia phản ứng halogen hóa với brom khi có tác nhân xúc tác là PBr3:

CH3CH2COOH + Br2 -> CH3CHBrCOOH + HBr

Tác dụng với dung dịch kiềm: 

NaOH + C2H5COOH -> H2O + C2H5COONa

Tác dụng với Natri Cacbonat: 

Na2CO3 + 2C2H5COOH -> H2O + CO2 + 2C2H5COONa

Tác dụng với Natri Hidrocacbonat:

NaHCO3 + C2H5COOH -> H2O + CO2  +C2H5COONa

Tác dụng với Clo:

Cl2 + CH3CH2COOH -> HCl + CH3CHClCOOH

Tác dụng Axit Propionic với HCl

C2H5COOH + HCl -> C2H5COOCl + H2

Phản ứng ester:

CH3OH + C2H5COOH -> C2H5COOCH3 + H2O

Vai trò của axit propionic trong đời sống

Ngành thực phẩm

Chất này có thể ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc nên được sử dụng làm chất bảo quản cho thực phẩm, nhất là bánh mì hoặc các sản phẩm nướng, nó được sử dụng dưới dạng muối natri hoặc calci.

Chế phẩm từ sữa: Ở một số loại phô mai, vi khuẩn sử dụng trong quá trình chế biến, làm chín có thể sản sinh ra acid propionic. Do đó, mà trong các loại phô mai này đã có chứa sẵn một lượng acid propionic tự nhiên. Tuy nhiên, hàm lượng này vẫn chưa đủ để ức chế sự phát triển của một số loại nấm mốc không mong muốn.

Tại quốc gia Hoa Kỳ, để ngăn chặn sự tấn công của nấm mốc, vi khuẩn có hại, người ta đã sử dụng dung dịch sodium propionate hoặc calcium propionate ở nồng độ 5-10% để xử lý bề mặt phô mai cứng. Hoặc tẩm lên miếng phô mai đã được chế biến dung dịch propionate 0,2-0,3%.

Bánh nướng là một trong những món ăn vặt được rất nhiều người ưa chuộng bởi hương vị thơm ngon. Đối với ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo, các hợp chất propionate đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản bánh mì và các loại bánh bông lan. 

Công nghiệp chế biến thức ăn gia súc

Axit Propionic có khả năng ức chế chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn và ngăn ngừa quá trình ôi thiu. Do đó, axit được sử dụng như một chất bảo quản trong thức ăn chăn nuôi.

Công nghiệp hoá chất

Axit Propionic được sử dụng nhiều trong việc sản xuất ra các chất làm mềm, chất điều chỉnh pH, chất bảo quản trong công nghiệp hoá chất.

Công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm

Axit Propionic có khả năng điều chỉnh sự phát triển của vi khuẩn, nấm, ngăn chặn sự phân chia và sinh trưởng của chúng. Do đó, loại axit này được sử dụng để điều trị các bệnh liên quan đến vi khuẩn và nấm.

Nhờ có khả năng điều chỉnh vi khuẩn trên da và khả năng làm mờ mụn, Axit Propionic được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm mỹ phẩm chăm sóc da như kem chống nắng, kem dưỡng, nước hoa.

Axit propionic có mức độ an toàn như thế nào?

Bất kỳ loại hóa chất nào khi chúng ta tiếp xúc cũng đều tiềm ẩn những nguy cơ có hại đối với cơ thể. Khi sử dụng Axit Propionic cần phải lưu ý một số vấn đề sau:

• Ở nồng độ đậm đặc: có thể gây ra hiện tượng bỏng hóa chất rất nguy hiểm.
• Axit Propionic có tính ăn mòn. Điều này đã được thực hiện nghiên cứu trên động vật trong phòng thí nghiệm cho thấy phản ứng nguy hiểm nghiêm trọng nhất khi tiếp xúc 1 lượng nhỏ loại acid này trong thời gian lâu dài là gây loét thực quản và dạ dày. 
• Ở người, chưa có nghiên cứu nào cho thấy các hiệu ứng độc hại, biến dị gen, ảnh hưởng đến sinh sản hoặc ung thư. Khi vào trong cơ thể, chất này bị oxi nhanh chóng và đào thải ra bên ngoài dưới dạng carbon dioxide theo chu trình Krebs. Acid Propionic không tích lũy sinh học.