Petroleum Ether là một dung môi hữu cơ không phân cực, được sử dụng rất phổ biến trong các phòng thí nghiệm. Không giống như một số loại hóa chất thí nghiệm khác như H2SO4 hay HCl, phần lớn người tiêu dùng ít khi được tiếp xúc trực tiếp với hóa chất này nên thông tin về nó vẫn là một ẩn số.
Trong phòng thí nghiệm, có những hóa chất nghe tên rất “vô hại” nhưng lại tiềm ẩn rủi ro cao nếu sử dụng sai cách, và Petroleum Ether là một ví dụ điển hình. Thực tế, phần lớn sự cố liên quan đến nó không đến từ phản ứng hóa học mà chủ yếu đến tích tụ hơi trong không gian làm việc.
Petroleum Ether là gì?
Petroleum Ether (hay pet ether) là một dung môi hữu cơ thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ, vì thế mà nó còn được gọi với tên là ether dầu mỏ. Nó không phản ứng dữ dội như các hóa chất thí nghiệm khác mà lại mang hình ảnh khá “hiền” như: chất lỏng không màu, mùi nhẹ, không ăn mòn và chỉ cần để hở là bay hơi hết.
Về bản chất, dung môi này không phải là ete theo nghĩa hóa học dù có chữ “ether” trong tên gọi, mà dung môi này thực chất là hỗn hợp hydrocarbon ngắn như pentan (C5H12), hexan (C6H14) và các đồng phân của chúng, vì thế mà petroleum ether không có một công thức hóa học cố định vì nó không phải là một chất tinh khiết.
Để phân loại, người ta dựa vào khoảng nhiệt độ sôi và chia chúng thành các loại phổ biến như:
Trong đó, khoảng sôi càng thấp thì dung môi càng bay hơi nhanh và càng dễ cháy.
Tính chất vật lý
-
Chất lỏng không màu, trong suốt
-
Mùi nhẹ, đặc trưng của hydrocarbon
-
Bay hơi rất nhanh ở nhiệt độ phòng
-
Khối lượng riêng nhỏ hơn nước
-
Không tan trong nước, tan tốt trong dung môi hữu cơ khác
Tính chất hóa học
-
Tương đối trơ về mặt hóa học
-
Không phản ứng với axit loãng hay bazơ loãng
-
Dễ bắt lửa, hơi dung môi tạo hỗn hợp nổ với không khí
Chính sự trơ hóa học kết hợp với khả năng hòa tan mạnh các chất không phân cực khiến Petroleum Ether trở thành dung môi lý tưởng trong nhiều quy trình kỹ thuật.
Ứng dụng của Petroleum Ether
Ether dầu mỏ là một trong nhiều hóa chất thí nghiệm mà KPTCHEM cung cấp. Dù có tính bay hơi cao và dễ cháy, song, ether dầu mỏ không phải là dung môi đa năng. Người ta không chọn nó vì “tiện”, mà vì nó giải quyết rất đúng một nhóm vấn đề cụ thể: hòa tan chất không phân cực, bay hơi nhanh, không để lại dấu vết. Dưới đây là 6 ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
Chiết xuất dầu mỡ và các chất không phân cực
Đây là ứng dụng quan trọng nhất. Trong phòng thí nghiệm, “chiết xuất” không đơn giản là hòa tan cho tan. Mục tiêu là tách đúng nhóm chất cần mà không kéo theo những chất không mong muốn. Với khả năng hòa tan rất tốt dầu, mỡ, sáp, các hydrocarbon và hợp chất hữu cơ không phân cực, bay hơi nhanh sau khi chiết, không để lại cặn làm sai lệch kết quả,… dễ hiểu vì sao các công ty trong ngành chăm sóc cá nhân, dược phẩm và thực phẩm sử dụng ete dầu mỏ làm dung môi chiết xuất. Họ dùng nó để chiết xuất dầu, chất béo và các thành phần mong muốn khác từ nguyên liệu hữu cơ. Bên cạnh đó, nhà sản xuất tinh dầu có thể sử dụng dung môi đặc biệt này để chiết xuất các loại tinh dầu quý giá dùng để sản xuất các sản phẩm của họ.
Dung môi Petroleum Ether chủ yếu được sử dụng làm dung môi và xử lý dầu mỡ, nhưng dễ bay hơi và dễ cháy. Ảnh: HangDaChem.
Chất tẩy rửa và làm sạch
Trong nhiều quy trình, pet ether được dùng như bước làm sạch nền rất hiệu quả trong việc rửa dầu mỡ bám trên dụng cụ thủy tinh, hay làm sạch sản phẩm phản ứng có chứa pha dầu. Khách hàng của KPTCHEM trong lĩnh vực sản xuất và ô tô sử dụng ether dầu mỏ làm chất tẩy dầu mỡ. Dung môi này lý tưởng để làm sạch các bộ phận kim loại vì nó đặc biệt hiệu quả trong việc loại bỏ dầu, chất bôi trơn và nhiều chất gây ô nhiễm khác. Các bộ phận sau khi làm sạch sẽ và sẵn sàng cho bước tiếp theo trong quy trình.
So với dung môi nặng hơn (như cồn công nghiệp chẳng hạn) thì petroleum ether có ưu điểm:
-
Không cần sấy lâu sau khi rửa
-
Ít để lại vệt hoặc cặn
-
Phù hợp với các bước cần bề mặt khô nhanh
Tuy nhiên, chính vì bay hơi nhanh nên nó thường chỉ dùng ở bước cuối, không dùng để ngâm lâu.
Dung môi cho sắc ký pha không phân cực
Vai trò của dung môi trong sắc ký là điều khiển sự phân tách quyết định chất chạy nhanh hay chậm, tách được hay dính vào nhau. Bản thân petroleum ether là dung môi rất không phân cực nên khi dùng nó làm pha động trong sắc ký lớp mỏng hoặc sắc ký cột, các chất phân cực hầu như bám chặt vào pha tĩnh, trong khi các chất kém phân cực bắt đầu di chuyển trước. Điều này tạo ra sự chênh lệch rõ ràng về tốc độ di chuyển giúp các vết hoặc dải tách nhau ra.
Trong thực tế, pet ether hiếm khi được sử dụng độc lập mà thường đóng vai trò “trụ cột” và một lượng nhỏ dung môi phân cực như ethyl acetate được thêm vào để tinh chỉnh độ mạnh. Bên cạnh đó, petroleum ether không phản ứng với pha tĩnh cũng như với hầu hết các hợp chất hữu cơ thông thường giúp kết quả sắc ký ổn định, dung môi bốc hơi nhanh giúp ít phát sinh biến số ngoài ý muốn.
Sơn và chất phủ
Trong ngành sơn, petroleum ether được sử dụng như một dung môi cho nhựa và chất màu không phân cực, giữ vai trò quan trọng trong việc hòa tan và phân tán vật liệu. Cụ thể, trong quá trình sản xuất, nhiều loại nhựa dùng trong sơn có bản chất hydrocarbon, ít phân cực nên không tương thích tốt với các dung môi phân cực. Khi đó, ether dầu mỏ có khả năng hòa tan các loại nhựa này tương đối hiệu quả, đồng thời giúp chất màu phân tán đều trong nền sơn. Bên cạnh đó còn giúp giảm độ nhớt của sơn giúp dễ khuấy trộn, phân tán chất màu đồng đều, hạn chế vón cục, tạo lớp phủ mịn trước khi dung môi bay hơi,…
Với khả năng bay hơi nhanh, dung môi này thường được dùng trong các loại sơn cần khô nhanh và bề mặt đồng nhất. Sau khi sơn hoặc thi công, dung môi sẽ bốc hơi và để lại lớp nhựa và chất màu đã được phân bố đều trên bề mặt.
Xử lý polyme
Trong ngành cao su, một trong những bước quan trọng nhất là làm cho vật liệu tan đều để xử lý tiếp. Với các polyme không phân cực, đây không phải việc dễ, vì chúng hầu như không tương tác với nước hay các dung môi phân cực thông thường, đó là lý do vì sao petroleum ether được sử dụng. Nó có thể hòa tan tốt các polyme không phân cực như cao su tự nhiên, cao su tổng hợp và một số nhựa hydrocarbon,… bằng cách thấm vào cấu trúc polyme khiến các chuỗi polyme tách rời và phân tán đều trong dung môi. Nhờ đó, vật liệu chuyển từ trạng thái rắn hoặc dẻo sang dạng dung dịch hoặc huyền phù dễ xử lý hơn nhiều.
Trong sản xuất cao su tổng hợp, việc hòa tan đồng đều polyme là điều kiện tiên quyết để:
-
Trộn chính xác các chất phụ gia.
-
Phân bố đều chất hóa dẻo, chất ổn định, chất chống oxy hóa.
-
Kiểm soát tính chất cơ học của sản phẩm cuối.
Nếu polyme không được hòa tan tốt, các chất phụ gia sẽ phân bố không đều. Điều này dẫn đến cao su thành phẩm có chỗ cứng, chỗ mềm, dễ nứt hoặc lão hóa nhanh. Sau khi hoàn tất bước trộn hoặc phủ, dung môi có thể được loại bỏ nhanh chóng bằng sấy hoặc để bay hơi tự nhiên, gần như không để lại dư lượng. Điều này rất quan trọng trong sản xuất polyme, nơi dung môi tồn dư có thể làm thay đổi tính chất vật liệu hoặc gây mùi khó chịu.
Ngoài ra, trong một số quy trình sản xuất nhựa và cao su kỹ thuật, Petroleum Ether còn được dùng để:
-
Chuẩn bị dung dịch polyme trước khi phủ lên bề mặt
-
Làm dung môi trung gian trong quá trình tạo màng polyme
-
Hỗ trợ quá trình tạo hình và tinh chỉnh cấu trúc vật liệu
Thành phần pha trộn nhiên liệu
Trong lĩnh vực nhiên liệu, ether dầu mỏ đôi khi được sử dụng như một thành phần pha trộn hoặc dung môi hỗ trợ, đặc biệt trong các hệ nhiên liệu nhẹ như xăng hoặc các nhiên liệu khí hóa lỏng. Vai trò của nó nằm ở khả năng hòa tan và phân tán các thành phần khác trong hỗn hợp nhiên liệu. Nhờ tính không phân cực và độ bay hơi cao giúp một số phụ gia phân bố đều hơn, tránh hiện tượng tách lớp hoặc lắng đọng trong quá trình tích trữ và sử dụng.
Tuy nhiên, chính đặc điểm bay hơi nhanh và rất dễ cháy khiến việc pha trộn dung môi này vào nhiên liệu trở thành một khâu nhạy cảm. Chỉ cần sai tỉ lệ hoặc thao tác trong điều kiện không kiểm soát tốt, hỗn hợp nhiên liệu có thể phát sinh hơi dễ bắt lửa với nồng độ cao, làm tăng nguy cơ cháy nổ. Ngoài ra, nếu pha trộn không đồng đều, nhiên liệu có thể mất đi các tính chất mong muốn như độ ổn định khi đốt, khả năng khởi động hoặc độ an toàn trong bảo quản.
Dung môi petro được ứng dụng rất rộng rãi. Ảnh: Trecora.
Cách bảo quản dung môi Petroleum Ether
Mặc dù có vẻ ngoài tương đối “vô hại” và không có tính ăn mòn mạnh, dung môi petro vẫn là hóa chất nguy hiểm cần đề phòng. Có thể kể đến như:
-
Nguy cơ cháy nổ: Hơi dung môi bắt lửa rất dễ, chỉ cần tia lửa điện nhỏ hoặc bề mặt nóng, cháy lan nhanh do tốc độ bay hơi cao.
-
Ảnh hưởng đến sức khỏe: Hít phải hơi ở nồng độ cao gây đau đầu, chóng mặt, buồn nôn. Tiếp xúc da lâu gây khô da, kích ứng. Phơi nhiễm kéo dài có thể ảnh hưởng hệ thần kinh, gan và thận
-
Khi tích tụ không gian kín: Hơi dung môi nặng hơn không khí nên có thể tích tụ ở khu vực thấp, gây nguy hiểm mà khó phát hiện.
Chính những nguy hiểm tiềm ẩn kể trên, chúng ta cần thực hiện đúng các biện pháp an toàn khi bảo quản hóa chất này bằng cách:
-
Bảo quản trong chai kín, vật liệu phù hợp với dung môi hữu cơ
-
Đặt nơi thoáng khí, tránh ánh nắng trực tiếp
-
Tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa, ổ cắm điện
-
Dán nhãn rõ ràng: tên hóa chất, mức độ nguy hiểm, ngày mở nắp
-
Không bảo quản gần chất oxy hóa mạnh
Ngoài ra, cần thực hiện đúng các quy tắc an toàn khi sử dụng dung môi petroleum ether như: luôn làm việc trong tủ hút để tránh hít phải hơi dung môi, giảm nguy cơ cháy nổ; trang bị bảo hộ cá nhân như găng tay chịu dung môi, kính bảo hộ, áo choàng phòng thí nghiệm; nơi làm việc tuyệt đối không có nguồn lửa, không hút thuốc, không dùng thiết bị phát tia lửa trong khu vực sử dụng; chuẩn bị phương án xử lý sự cố như vật liệu thấm hút và bình chữa cháy phù hợp.
Cuối cùng, không đổ trực tiếp dung môi petro xuống cống mà phải thu gom và xử lý theo quy trình chất thải nguy hại.
Kết luận
Như vậy, KPTCHEM vừa cùng bạn tìm hiểu sơ lược về Petroleum Ether - một dung môi rất hữu ích trong thí nghiệm và cả sản xuất công nghiệp. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc về hóa chất, hoặc cần tìm nhà cung cấp dung môi Petroleum Ether uy tín chất lượng, đừng ngại liên hệ ngay cho chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng 24/7. KPTCHEM tự hào là nhà cung cấp hóa chất hàng đầu tại Việt Nam, xuất xứ rõ ràng minh bạch sẽ giúp Quý khách giảm đáng kể rủi ro trong quá trình làm việc, đồng thời đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy cho các thí nghiệm quan trọng.
