Các trang trong thể loại “nhiên liệu”

eo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, nếu sử dụng tất cả nguồn nguyên liệu có thể tạo ra khí sinh học để dùng trong vận chuyển thì lượng năng lượng này có thể làm giảm 500 triệu tấnkhí

Các trang trong thể loại “Nhiên liệu”

Mục lục

1.1 am khảo 1

1.2 Liên kết ngoài 1

2 Biogas 2 2.1 ành phần 2

2.2 Hoạt động 2

2.3 Chú thích 2

3 Butan 3 3.1 Tính chất 3

3.2 Phương trình điều chế 3

3.3 Ứng dụng 3

3.4 am khảo 3

3.5 Liên kết ngoài 3

4 Dầu hỏa 4 4.1 Tên gọi khác 4

4.2 am khảo 5

5 Dầu mazut 6 5.1 Phân loại 6

5.2 Chỉ tiêu chất lượng 6

5.3 Công dụng 6

5.4 Bảo quản 6

5.5 Dầu FO-R 6

5.6 Chú thích 7

5.7 am khảo 7

6 Etanol 8 6.1 Lịch sử 8

6.2 Tính chất 8

6.2.1 Tính chất vật lý 8

6.2.2 Tính chất dung môi 9

i

ii MỤC LỤC

6.2.3 Tính chất hóa học 9

6.2.4 Một số tính chất khác 10

6.3 Sản xuất 10

6.3.1 Hyđrat hóa êtylen 10

6.3.2 Lên men 10

6.3.3 Làm tinh khiết 11

6.4 Sử dụng 11

6.4.1 Các chất hóa học dẫn xuất từ etanol 12

6.5 Các nguy hiểm 12

6.6 Xem thêm 13

6.7 Chú thích 13

6.8 Tài liệu 14

6.9 Liên kết ngoài 14

7 Gỗ sống 15 7.1 Chú thích 15

8 Khí dầu mỏ hóa lỏng 16 8.1 am khảo 16

9 Mêtan 17 9.1 Ảnh hưởng đến sức khoẻ 17

9.2 Phản ứng 17

9.2.1 Phản ứng cháy 17

9.2.2 Hoạt hóa Hydro 17

9.2.3 Tác dụng với Halogen 18

9.2.4 Phản ứng phân hủy 18

9.3 Cách sản xuất 18

9.4 Ứng dụng 18

9.4.1 Nhiên liệu 18

9.4.2 Trong công nghiệp 18

9.4.3 Mêtan trong khí quyển Trái Đất 18

9.4.4 á trình phân huỷ 18

9.4.5 Sự giải phóng đột ngột của sàng mêtan 18

9.4.6 Mêtan bên ngoài Trái Đất 19

9.5 am khảo 19

9.6 Liên kết ngoài 19

10 Năng suất tỏa nhiệt 20 10.1 Năng suất tỏa nhiệt trên của một số nhiên liệu 20

10.2 Năng suất tỏa nhiệt trên của khí tự nhiên 20

10.3 Nhiên liệu cần để thắp sáng một bóng 100W trong một năm (876 kWh) 20

10.4 Xem thêm 21

MỤC LỤC iii

10.5 am khảo-ghi chú 21

11 Nhiên liệu 22 11.1 am khảo 22

11.2 Liên kết ngoài 22

12 Nhiên liệu máy bay phản lực 23 12.1 Dầu máy bay 23

12.1.1 Chủng loại 23

12.1.2 Tính chất 23

12.1.3 Chế xuất 25

12.2 Xem thêm 25

12.3 am khảo 25

12.4 Liên kết ngoài 25

13 Nhiên liệu sinh học 26 13.1 Phân loại chính 26

13.2 Ưu điểm 26

13.3 Những hạn chế 26

13.4 Khả năng phát triển 26

13.5 Tại Việt Nam 27

13.6 Xem thêm 27

13.7 am khảo 27

13.8 Liên kết ngoài 27

14 Pentan 28 14.1 Cấu trúc phân tử 28

14.2 Đồng phân 28

14.3 Các phản ứng 28

14.4 am khảo 28

14.5 Liên kết ngoài 28

15 Phân bò 29 15.1 Tác dụng 29

15.2 ị trường 30

15.3 Tập tục 30

15.4 am khảo 30

15.5 Xem thêm 31

16 Prôpan 32 16.1 Tính chất 32

16.2 am khảo 32

16.3 Liên kết ngoài 32

iv MỤC LỤC

17.1 uộc tính vật lý 33

17.2 uộc tính hóa lý 33

17.3 Ứng dụng 34

17.4 Trích dẫn 34

17.5 am khảo 34

18 an đá 35 18.1 Ứng dụng 35

18.2 Điêu khắc 35

18.3 Phân bố và sản lượng 35

18.4 Công nghệ 35

18.5 Chú thích 35

19 an gỗ 36 19.1 Phân hạng than gỗ 36

19.1.1 an gỗ từ buồng đốt 36

19.1.2 an gỗ từ lò ủ lửa 36

19.2 am khảo 36

20 Xăng 37 20.1 Các loại xăng ở thị trường Việt Nam 37

20.1.1 Xăng Mogas 95 (M95) 37

20.1.2 Xăng Mogas 92 (M92) 37

20.1.3 Xăng Mogas 83 (M83) 37

20.1.4 Xăng sinh học E5 37

20.2 Các chỉ tiêu chất lượng 37

20.2.1 Tính chống kích nổ 38

20.2.2 Tính bay hơi thích hợp 38

20.2.3 Tính ổn định hóa học cao 38

20.2.4 Không có sự ăn mòn, tạp chất cơ học và nước 38

20.3 Lịch sử 38

20.4 Ứng dụng 38

20.5 Các quốc gia tiêu thụ lượng xăng lớn 38

20.6 Xem thêm 38

20.7 am khảo 38

20.8 Liên kết ngoài 38

21 Xăng máy bay 39 21.1 uộc tính 39

21.2 Chuyển đổi 39

21.3 Tiêu thụ 40

21.4 Xem thêm 40

MỤC LỤC v

21.5 am khảo 40

21.6 Liên kết ngoài 40

21.7 Nguồn, người đóng góp, và giấy phép cho văn bản và hình ảnh 41

21.7.1 Văn bản 41

21.7.2 Hình ảnh 42

21.7.3 Giấy phép nội dung 44

Chương 1

Than trắng

Đang đốt Binchō-tan

an trắng hay Binō-tan hoặc binō-zumi ( )

là một loại than truyền thống của người Nhật, đã sửdụng từ lâu đời Loại than này được người Nhật nhậpkhẩu sử dụng rộng rãi trên khắp nước Nhật an trắngđược làm từ cây gỗ trồng nên dễ tái tạo, nguồn nguyênliệu ổn định Đến năm 2011 lần đầu tiên có người ởAnGiang, Việt Nam đã sản xuất ra được loại than này vàđặt tên là than chuông

1.1 Tham khảo

1.2 Liên kết ngoài

1

Chương 2

Biogas

Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khímethane(CH4)

và một số khí khác phát sinh từ sự phân huỷ các vật

chất hữu cơ Methane cũng là một khí tạo rahiệu ứng

nhà kínhgấp 21 lần hơn khí carbonic (CO2) eo ước

tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, nếu sử dụng tất cả

nguồn nguyên liệu có thể tạo ra khí sinh học để dùng

trong vận chuyển thì lượng năng lượng này có thể làm

giảm 500 triệu tấnkhí cácbonichàng năm, tương đương

với số lượng 90 triệu xe dùng trong một năm

2.1 Thành phần

ành phần chính của Biogas làCH4(50¸60%) và CO2

(»30%) còn lại là các chất khác như hơi nướcN2,O2,

H2S, CO … được thuỷ phân trong môi trường yếm khí,

xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20−40 oC, Nhiệt trị thấp của

CH4 là 1012 Btu/3 (37,71.103KJ/m3) do đó có thể sử

dụng biogas làm nhiên liệu chođộng cơ đốt trong Để

sử dụng biogas làmnhiên liệu thì phải xử lý biogas

trước khi sử dụng vì có thể tạo nên hỗn hợp nổ với

không khí Khí H2S có thể ăn mòn các chi tiết trong

động cơ, sản phẩm của nó là SOx cũng là một khí rất

độc Hơi nước có hàm lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng

đáng kế đến nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy,nhiệt

trịthấp và tỷ lệ không khí/nhiên liệu của Biogas

2.2 Hoạt động

Nguyên liệu nạp được nạp vào bể phân giải qua cửa

nạp nguyên liệu vào cho đến khi ngập mép dưới của

cửa, cửa nạp nguyên liệu và cửa xả khoảng 60 cm Lúc

này áp suất khí trong bể phân giải bằng (P=0) Khí sinh

ra được tích tụ trong ngăn chứa khi sinh ra áp suất đẩy

dịch phân giải dâng lên theo cửa nạp nguyên liệu và

cửa xả Độ chênh giữa hai bề mặt dịch phân giải cửa nạp

nguyên liệu/cửa xả và ngăn chứa khí tạo nên áp suất

trong bể đẩy khí sinh ra vào ống thu khí và đường ống

dẫn khí đến nơi sử dụng Khí được sử dụng để đun nấu,

thắp sáng, bình nước tắm nóng lạnh tự động, máy phát

điện… Khí được sử dụng hết, áp suất trong ngăn chứa

khí bằng 0, thiết bị trở về trạng thái ban đầu Vì cửa

nạp nguyên liệu đã được bịt kín nên ở trạng thái Pmax,

dịch phân giải chỉ được đẩy ra theo cửa xả Trong quátrình hoạt động, bề mặt của dịch phân giải luôn luôn lênxuống làm cho tiết diện luôn luôn thay đổi trong ngày

do vậy có tác dụng phá váng Năng suất khí m3khí/m3phân giải/ngày 0,32 lượng khí đủ dùng Sản lượng khítrung bình đạt 2,24 m3/ngày Từ 10 kg phân lợn trở lênhàng ngày có thể sản xuất được 400 - 500 lít khí, đủ đểcung cấp nhiên liệu cho gia đình 04 người sử dụng, đốivới chiếu sáng có thể đạt độ sáng tương đương đèn sợitóc 60W…

Về mặt cấu tạo bể bao gồm 3 bộ phận chính là bể phângiải, bộ phận chứa khí và bộ phận điều áp Cả ba bộphần này đều được kết hợp nằm trong một khối Cảkhối được chôn chìm dưới mặt đất

iết kế của thiết bị compozite gồm những bộ phận sau:

- Bể phân giải;

- Ngăn chứa khí;

- Ống dẫn khí;

- Cửa nạp nguyên liệu (ống lối vào);

- Cửa xả (ống lối ra)

2.3 Chú thích

2

Chương 3

Butan

Butan (butane), hay còn gọi là n-butan là một

hyđrocacbonmạch thẳng thuộc nhómankancó công

thức C4H10 Butan có một đồng phân làisobutan(còn

Có trong khí dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí chế biến

dầu Điều chế bằng cách choetyl bromuatác dụng với

Na kim loại (phản ứng Vuyêc), dạng iso được điều chế

bằng cách đồng phân hoá n - butan dưới tác dụng của

AlCl3và HCl ở 90 - 105oC, 10 - 12 atm hoặc trên các

chất xúc tác axit rắn:

C4H6+ 2H2→ C4H10

2C2H5Cl + 2Na → C4H10+ 2NaCl

3.3 Ứng dụng

Dùng làm nguyên liệu để điều chếbutađien,isobutilen,

xăng tổng hợp,… Hỗn hợp B với propan được dùng

rộng rãi làm nhiên liệu; là thành phần chủ yếu của khí

dầu mỏ hoá lỏng LPG (Liquified Petroleum Gas) Ở Việt

Nam, LPG bắt đầu được sản xuất từ năm 2000 (tại nhà

máy chế biến khí Phú Mỹ, tỉnhBà Rịa - Vũng Tàu) từ

khí đồng hành mỏ Bạch Hổ (xt Khí dầu mỏ); sản lượng

LPG năm 2002 khoảng 300 nghìn tấn nhưng vẫn chưa

đáp ứng kịp nhu cầu tăng với tốc độ rất nhanh của thị

trường trong nước

3.4 Tham khảo 3.5 Liên kết ngoài

• Hiệp hội Khí hóa lỏng thế giới (WLPGA)

• Hiệp hội Khí hóa lỏng: Propan và Butan ở Anh

• Hướng dẫn về an toàn

• Hướng dẫn về an toàn của NIOSH

• n-Butan,Phân tử của tháng

• Hình 3D của butan

• Computational Chemistry Wiki

• Dữ liệu của Air Liquide

• ông tin về bình butan

3

Chương 4

Dầu hỏa

Dầu hỏa

Dầu hỏa hay Kêrôsin là hỗn hợp của cáchiđrôcacbon

lỏng không màu, dễ bắt cháy Nó thu được từ chưng

cất phân đoạndầu mỏở nhiệt độ 150 ℃ đến 275 ℃ (các

chuỗi cacbon từ C12 đến C15) Đã có thời, nó được sử

dụng như nhiên liệu cho cácđèn dầu hỏa, hiện nay nó

được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu chomáy bay phản

lực(nói một cách kỹ thuật hơn là Avtur, Jet-A, Jet-B,

JP-4 hay JP-8) Một dạng của dầu hỏa là RP-1 cháy trong

ôxylỏng, được sử dụng làm nhiên liệu chotên lửa Tên

gọi kêrôsin có nguồn gốc từ tiếngHy Lạpkeros (κερωσ

tức sáp).

ông thường, dầu hỏa được chưng cất trực tiếp từ dầu

thô phải được xử lý tiếp, hoặc là trong cáckhối Merox

hay trong các lò xử lý nước để giảm thành phần củalưu

huỳnhcũng như tính ăn mòn của nó Dầu hỏa cũng có

thể được sản xuất bằngcrackinhdầu mỏ

Nó cũng được sử dụng như là nhiên liệu cho cácbếp dầu

để nấu ăn ở các nước chậm phát triển, thông thường ở

đó dầu hỏa không được làm tinh khiết tốt và còn nhiều

tạp chấthay thậm chí còn cả những mảnh vụn

Nhiên liệu máy bay phản lựclà dầu hỏa nặng với các

thông sốnghiêm ngặt hơn, chủ yếu làđiểm cháy và

điểm đóng băng.Dầu lửa còn gọi là KO, là một chất lỏng được chế tạo từdầu mỏ, không màu có mùi đặc trưng, có tỷ trọng d15

= từ 0,78 đến 0,80; nhiệt độ sôi trong khoảng từ 200 đến300oC Dầu lửa được dùng làm chất đốt trong sinh hoạt,thắp đèn và làm dung môi ở các xí nghiệp công nghiệpCÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG

1) Màu sắc của dầu: Dầu lửa thường không màu, hay códầu lửa màu tím.Dầu lửa có màu càng nhạt (càng khôngmàu) thì chất lượng càng cao (ngọn lửa sáng, nóng, ítkhói, ít hao dầu)

2) Chiều cao và màu sắc ngọn lửa: (> 20mm) Chiều caongọn lửa (tính từ đầu tim đèn lên đến chỗ bắt đầu khói)càng lớn thì màu ngọn lửa càng xanh trong, chất lượngcủa dầu càng tốt

Dầu lửa có nhiều keo nhựa thường có ngọn lửa thấp vàvàng đục(ví dụ: như dầu lửa đỏ) khi sử dụng sẽ gây bẩn(do nhiều khói), gây hao tốn dầu (do dầu cháy khônghết mà bị phân hủy)

ông thường dầu lửa phải có chiều cao ngọn lửakhông khói không nhỏ hơn 20mm (theo TCVN)Ngoài ra tính chất khác của dầu lửa cũng có yêu cầutương tự như mặt hàng xăng (tính ổn định hóa học,không có tính ăn mòn, tạp chất cơ học và nước)

• paraffin hay paraffin oil (AnhvàNam Phi)

• Turbosina (tiếngTây Ban Nha)4

4.2 THAM KHẢO 5

4.2 Tham khảo

Chương 5

Dầu mazut

Dầu Mazut, còn được gọi là dầu nhiên liệu hay dầu

FO, là phân đoạn nặng thu được khi chưng cất dầu thô

parafinvàasphaltở áp suất khí quyển và trong chân

không Các dầu FO cóđiểm sôicao Trong kĩ thuật đôi

khi người ta còn chia thành dầu FO nhẹ và FO nặng

Vì thế, các đặc trưng hoá học của dầu mazut có những

thay đổi đáng kể nhưng không phải tất cả các đặc trưng

này ảnh hưởng tới việc sử dụng chúng làm nhiên liệu

và các kỹ thuật sử dụng để đạt hiệu quả cao

5.1 Phân loại

• Dầu FO nhẹ có độ sôi 2003.000C, tỷ trọng 0,88

-0,92

• Dầu FO nặng có độ sôi lớn hơn 3.200C và tỷ trọng

0,92 - 1,0 hay cao hơn Độ nhớt của dầu FO rất cao

và thay đổi trong phạm vi rộng từ 250-7.000 đơn

vị Red-Wood chuẩn, trong khi đó độ nhớt của dầu

Dầu FO được sử dụng làm nhiên liệu đốt lò trong công

nghiệp nồi hơi, lò nung, lò đốt dạng bay hơi, dạng ống

khói hoặc cho các loại động cơ đốt trong của tàu biển,…

5.4 Bảo quản

Dầu FO được tồn trữ ở thể lỏng trong các thiết bị

chuyên dụng, các thùng chứa phải được đậy kín

Tránh xa nguồn nhiệt và tầm với của trẻ em Bảo quản

nơi thoáng khí, tránh hiện tượng tích tụHydro sulfua

có trong nhiên liệu Sử dụng phương tiệnbảo hộ lao

độngphù hợp khi tiếp xúc với nhiên liệu này

Tránh làm rơi vãi, tràn đổ, rò rỉ trong quá trình vậnchuyển, sử dụng vì nhiên liệu sẽ gây tác hại lâu dàivới môi trường Cấm lửa, cấm hút thuốc lá, không được

sử dụng các thiết bị điện xách tay, thiết bị viễn thôngkhông đảm bảo an toàn trong khu vực tổn chứa, bơmrót dầu

5.5 Dầu FO-R

FO-R là sản phẩm chính trong quá trình sản xuất nhiênliệu từ cao su phế thải bằng công nghệ của Nhật Bản.Đây là công nghệ tiên tiến hàng đầu đang sử dụng tạiNhật để tái chế cao su phế thải như vỏ xe, plastic…[2]

Hiện nay, ở Việt Nam có xu hướng sử dụng dầu mazutFO-R thay cho dầu FO thông thường bởi loại dầu FO-R

có nhiều ưu thế hơn so với dầu FO thông thường:

• eo giá trên thị trường hiện nay thì giá dầu DO

và FO đều cao hơn rất nhiều so với giá dầu FO – R

Vì vậy, Sử dụng FO – R sẽ tiết kiệm được chi phísản xuất

• Dầu FO-R hoàn toàn dễ đốt vì độ nhớt thấp và

điểm chớp cháy cốc kín thấp Bên cạnh đó, hàmlượng nước và tạp chất cũng rất thấp nên lại càng

dễ đốt hơn Bạn có thể tham khảo bảng số liệutrên

• Độ ăn mòn thiết bị của FO cao hơn của FO – R do

hàm lượng lưu huỳnh trong FO (2.0 hoặc 3.5% KL)cao hơn so với FO – R (chỉ 0.6% KL)

• Dùng FO – R để làm nhiên liệu đốt cho các ngành

như lò hơi, sản xuất kính, đốt rác thải, asphalt,nung gốm sứ, nấu nhôm hoặc đồng… Việc sử dụngkhông cần phải thay đổi thiết bị, chỉ cần cân chỉnhlại một số thông số trên đầu đốt

• Dầu FO và FO-R đều có cấu tạo là Hydrocacbon,

nên việc trộn chung không có vấn đề gì mặt hóahọc Dầu FO có tỷ trọng cao hơn nên vẫn nằmdưới, còn dầu FO-R có tỷ trọng thấp hơn nên nằmtrên Dầu FO được đốt hết thì kỹ thuật đốt lò sẽgiảm dần nhiệt độ xông dầu để bắt đầu chuyểnsang đốt dầu FO-R Khi chỉ còn dầu FO-R thì cóthể tắt hẳn xông dầu

6

Chương 6

Etanol

Etanol, còn được biết đến như là rượu etylic, ancol

etylic, rượu ngũ cốc hay cồn, là mộthợp chất hữu cơ,

nằm trongdãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy,

không màu, là một trong các rượu thông thường có

trong thành phần củađồ uống chứa cồn Trong cách

nói dân dã, thông thường nó được nhắc đến một cách

đơn giản là rượu.

Etanol là một ancol mạch thẳng,công thức hóa họccủa

nó là C2H6O hay C2H5OH Một công thức thay thế

khác là CH3-CH2- OHthể hiện cacbon ở nhóm metyl

(CH3–) liên kết với carbon ở nhóm metylen (–CH2–),

nhóm này lại liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (–

OH) Nó là đồng phân hoá học củadimetyl ete Etanol

thường được viết tắt là EtOH, sử dụng cách ký hiệu hoá

học thường dùng đại diện cho nhóm etyl (C2H5) là Et.

6.1 Lịch sử

Etanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là

một thành phần gây cảm giác say trongđồ uống chứa

cồn Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi

tìm thấy ở miền bắcTrung ốcđã gián tiếp cho thấy

việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những

người sống ởthời kỳ đồ đá mới.[1]Việc chiết nó ra dưới

dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần đầu

tiên bởi các nhàgiả kim thuật Hồi giáovà họ là những

người đã phát triển ra nghệ thuậtchưng cấtrượu trong

thời kỳ của chế độkhalip(vua chúa Hồi giáo) thời kỳ

Abbasid(tiếng Ả Rập: al-ʿAbbāsidīn) Các

ghi chép củaJabir Ibn Hayyan(Geber) (721-815) đã đề

cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi.Al-Kindī

(801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất

rượu Việc chưng cất etanol ra khỏi nước có thể tạo

ra các sản phẩm chứa tới 96% etanol Etanol nguyên

chất lần đầu tiên đã thu được vào năm1796bởiJohann

Tobias Lowitz, bằng cách lọc etanol chưng cất quathan

củi.[2]

Antoine Lavoisier đã mô tả etanol như là một hợp

chất của cacbon, hiđrô và ôxy, và năm 1807,

Nicolas-éodore de Saussuređã xác định được công thức hóa

học của nó.[3][4]Năm1858,Archibald Sco Couperđã

công bố công thức cấu trúc của etanol: điều này làm

cho etanol trở thành một trong các hợp chất hóa học

đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học.[5]

Etanol lần đầu tiên được Michael Faraday tổng hợpnhân tạo vào năm 1825 Ông phát hiện rằng axitsulfuric có thể hấp thụ một lượng lớnkhí than.[6]Ôngđưa ra kết quả lời giải cho Henry Hennel ở Anh, người

đã phát hiện ra etanol có trong “axit sulphovinic” (ethylhydro sulfat).[7] Năm 1828, Hennell và nhà hóa họcPháp Georges-Simon Sérullas đã phát hiện một cáchđộc lập rằng axit sulphovinic có thể được phân rã thànhetanol.[8][9]Do vậy, năm 1825 Faraday đã vô tình pháthiện ra ethanol có thể được tạo ra từ ethylen(thànhphần của khí than) từ việc hydrat hóa xúc tác axit, mộtquá trình tương tự hiện được dùng để tổng hợp etanolquy mô công nghiệp.[10]

Etanol đã từng được dùng làm nhiên liệu đốt đèn ởHoa Kỳ khoảng năm 1840, nhưng thuế đánh vào cồncông nghiệp trong cuộcnội chiếnlàm cho việc sử dụngnày không có tính kinh tế uế đã được thay thế năm

1906.[11] Etanol được sử dụng làm nhiên liệu động cơvào khoảng năm 1908, khi đóFord Model Tcó thể chạybằng xăng hoặc etanol.[12] Etanol được sử dụng trongcông nghiệp thường được sản xuất từethylen.[13]

6.2 Tính chất

6.2.1 Tính chất vật lý

Rượu etylic là mộtchất lỏng, khôngmàu, trong suốt,mùi thơm dễ chịu và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước(khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15độ C), dễ bay hơi(sôiởnhiệt độ78,39 độ C), hóa rắn ở−114,15 độ C, tan

trong nước vô hạn, tan trongetevàclorofom, hút ẩm,

dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màuxanh da trời Sở dĩ rượu etylic tan vô hạn trong nước và

có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so vớiestehayaldehyde

cókhối lượng phân tửxấp xỉ là do sự tạo thànhliên kếthydrogiữa cácphân tửrượu với nhau và với nước.Etanol có tính khúc xạ hơi cao hơn so với của nước, với

hệ số khúc xạlà 1,36242 (ở λ=589,3 nm và 18,35 ℃).[14]

Điểm ba trạng tháicủa etanol là 150Kở áp suất 4,3 ×

10−4Pa.[15]

8

6.2 TÍNH CHẤT 9

6.2.2 Tính chất dung môi

Etanol là một dung môi linh hoạt, có thể pha trộn với

nước và với các dung môi hữu cơ khác nhưaxit axetic,

axêton,benzen,cacbon tetrachlorua,cloroform,dietyl

ete, etylen glycol, glycerol, nitrometan, pyridin, và

toluen.[14][16]Nó cũng có thể trộn với các hydrocacbon

béo nhẹ nhưpentan và hexan, và với các clorua béo

nhưtrichloroetanvàtetrachloroetylen.[16]

Tính hòa tan của etanol với nước trái ngược với tính

không thể trộng lẫn của các chất cồn có chuỗi dài hơn

(có từ 5 nguyên tử cácbon trở lên), tính chất không

thể trộn lẫn này giảm mạnh khi số nguyên tử cacbon

tăng.[17] Sự trộn lẫn của etanol với cácankanchỉ xảy

ra ở những ankan đếnundecan, hòa trộn vớidodecan

và các ankan cao hơn thể hiện một khoảng cách trộng

lẫn ở một nhiệt độ nhất định (khoảng 13 ℃ đối với

dodecan[18]) Khoảng cách trộn lẫn có khuynh hướng

rộng hơn với các ankan cao hơn và nhiệt độ cao hơn để

tăng tính hòa trộn toàn bộ

Hỗn hợp etanol-nước có thể tích nhỏ hơn tổng thể tích

thành phần với một tỷ lệ nhất định Khi trộn lẫn cùng

một lượng etanol và nước chỉ tạo thành 1,92 thể tích

hỗn hợp.[14][19] Hỗn hợp etanol và nước có tính tỏa

nhiệtvới lượng nhiệt lên đến 777 J/mol[20]ở nhiệt độ

298 K (25 độ C)

Hỗn hợp etanol và nước tạo thành mộtazeotropevới tỉ

lệ mol 89% etanol và 11% mol nước[21]hay một hỗn hợp

96% thể tích etanol và 4% nước ở áp suất bình thường và

nhiệt độ 351 K ành phần azeotropic này phụ thuộc

rất lớn vào nhiệt độ và áp suất và biến mất ở nhiệt độ

dưới 303 K.[22]

Hydrogen bonding in solid ethanol at −186 °C

Các liên kết hydro làm cho etanol nguyên chất có tính

hút ẩm, làm chúng sẵn sàng hút hơi nước trong không

khí Sự phân cực tự nhiên của nhóm chức hydroxyl làm

cho etanol có thể hòa tan một số hợp chất ion nhưnatri

vàkali hydroxit, magiê clorua,canxi clorua, ammoni

clorua,ammoni bromua, vànatri bromua.[16] Natrivà

kali cloruaít tan trong etanol[16]Do phân tử etanol có

một đầu không phân cực, nó cũng sẽ hòa tan các hợp

chất không phân cực, bao gồm hầu hếttinh dầu[23]vànhiều chất hương liệu, màu, và thuốc

6.2.3 Tính chất hóa học

H H

H H H

Tính chất hóa học của etanol được quyết định bới cấu trúc phân tử

Tính chất của một rượu đơn chức

Phản ứng thếvớikim loại kiềm,kim loại kiềm thổ Vídụ:

Phản ứng loại nước như tách nước trong một phân tử

để tạo thànholefin, trong môi trường axit sulfuric đặc

ở mức 1, trong môi trườngnhiệt độcao

CH3-CH2-OH + CuO -> CH3-CHO + Cu +

H2O

Mức 2, cóxúc tác:

Phản ứnglên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng

oxikhông khícó mặtmen giấmở nhiệt độ khoảng 25

độ C

CH3-CH2-OH + O2-> CH3-COOH + H2O

6.2.4 Một số tính chất khác

6.3 Sản xuất

Etanol được sản xuất bằng cả công nghiệp hóa dầu,

thông qua công nghệ hyđrat hóa êtylen, và theo

phương pháp sinh học, bằng cách lên men đường hay

ngũ cốc vớimen rượu

6.3.1 Hyđrat hóa êtylen

Etanol được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp

và thông thường nó được sản xuất từ các nguyên liệu

dầu mỏ, chủ yếu là thông qua phương pháp hyđrat hóa

êtylen bằng xúc tác axít, được trình bày theophản ứng

hóa họcsau Choetilenhợp nước ở 300 độ C, áp suất

70-80 atm với chất xúc tác là axit wolframic hoặc axit

phosphoric:

H2C=CH2+H2O→ CH3CH2OH

Chất xúc tác thông thường là axít phốtphoric, được

hút bámtrong các chất có độ xốp cao chẳng hạn như

điatomit(đất chứa tảo cát) haythan củi; chất xúc tác

này đã lần đầu tiên được công ty dầu mỏ Shell sử dụng

để sản xuất etanol ở mức độ công nghiệp năm 1947 Các

chất xúc tác rắn, chủ yếu là các loại ôxít kim loại khác

nhau, cũng được đề cập tới trong các sách vở hóa học

Trong công nghệ cũ, lần đầu tiên được tiến hành ở

mức độ công nghiệp vào năm 1930 bởi Union Carbide,

nhưng ngày nay gần như đã bị loại bỏ thì êtylen đầu

tiên được hyđrat hóa gián tiếp bằng phản ứng của nó

vớiaxít sulfuricđậm đặc để tạo raêtyl sulfat, sau đó

chất này đượcthủy phânđể tạo thành etanol và tái tạo

axít sulfuric:

Etanol 94% “biến tính” được bán trong các chai lọ an toàn để

sử dụng trong gia đình-không dùng để uống

là độc hại (chẳng hạnmetanol) hay khó chịu (chẳnghạndenatonium- C21H29N2O•C7H5O2-là một chất rấtđắng, gây tê) Etanol biến tính cósố UNlà UN 1987 vàetanol biến tính độc hại có số là UN 1986

6.3.2 Lên men

Etanol để sử dụng trong đồ uống chứa cồn cũng nhưphần lớn etanol sử dụng làm nhiên liệu, được sản xuấtbằng cách lên men: khi một số loài men rượu nhất định(quan trọng nhất làSaccharomyces cerevisiae)chuyểnhóa đườngtrong điều kiện không cóôxy(gọi làyếmkhí), chúng sản xuất ra etanol vàcacbon điôxítCO2.Phản ứng hóa học tổng quát có thể viết như sau:

C6H12O6→ 2 CH3CH2OH + 2CO2

6.4 SỬ DỤNG 11

á trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản

xuất rượu được gọi là ủ rượu Men rượu có thể phát

triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu, nhưng

nồng độ của rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể

tăng lên nhờchưng cất

Để sản xuất etanol từ các nguyên liệu chứatinh bột

như hạtngũ cốcthì tinh bột đầu tiên phải được chuyển

hóa thành đường Trong việc ủ menbia, theo truyền

thống nó được tạo ra bằng cách cho hạt nảy mầm hay

ủmạch nha Trong quá trình nảy mầm, hạt tạo ra các

enzymcó chức năng phá vỡ tinh bột để tạo ra đường

Để sản xuất etanol làm nhiên liệu, quá trình thủy phân

này của tinh bột thành glucoza được thực hiện nhanh

chóng hơn bằng cách xử lý hạt với axít sulfuric loãng,

enzymnấm amylas, hay là tổ hợp của cả hai phương

pháp

Về tiềm năng, glucoza để lên men thành etanol có thể

thu được từxenluloza Việc thực hiện công nghệ này

có thể giúp chuyển hóa một loại các phế thải và phụ

phẩm nông nghiệp chứa nhiều xenluloza, chẳng hạn

lõi ngô, rơm rạhaymùn cưathành các nguồn năng

lượng tái sinh Cho đến gần đây thì giá thành của các

enzymcellulascó thể thủy phân xenluloza là rất cao

HãngIogenởCanadađã đưa vào vận hành xí nghiệp

sản xuất etanol trên cơ sở xenluloza đầu tiên vào năm

2004

Phản ứngthủy phân cellulosegồm các bước Bước 1,

thủy phân xenluloza thành mantoza dưới tác dụng của

menamylaza

(C6H10O5) -> C12H22O11

Bước 2, thủy phân tiếpmantoza thànhglucoza hoặc

fructozadưới tác dụng của menmantaza

C12H22O11-> C6H12O6

Bước 3, phản ứnglên men rượucó xúc tác là men zima

C6H12O6-> 2 C2H5OH + 2 CO2

Với giá dầu mỏ tương tự như các mức giá của những

năm thập niên 1990 thì công nghệ hyđrat hóa êtylen là

kinh tế một cách đáng kể hơn so với công nghệ lên men

để sản xuất etanol tinh khiết Sự tăng cao của giá dầu

mỏ trong thời gian gần đây, cùng với sự không ổn định

trong giá cả nông phẩm theo từng năm đã làm cho việc

dự báo giá thành sản xuất tương đối của công nghệ lên

men và công nghệ hóa dầu là rất khó

6.3.3 Làm tinh khiết

Đối với hỗn hợp etanol và nước, điểm sôi hỗn hợp

(azeotrope) cực đại ở nồng độ 96% etanol và 4% nước Vì

lý do này,chưng cất phân đoạnhỗn hợp etanol-nước

(chứa ít hơn 96% etanol) không thể tạo ra etanol tinhkhiết hơn 96% Vì vậy, 95% etanol trong nước là dungmôi phổ biến nhất

Hai hướng cạnh tranh nhau có thể sử dụng trong sảnxuất etanol tinh chất Để phá vỡ điểm sôi hỗn hợp nhằmthực hiện việc chưng cất thì một lượng nhỏbenzencóthể thêm vào, và hỗn hợp lại được chưng cất phân đoạnmột lần nữa Benzen tạo ra điểm sôi hỗn hợp cấp bavới nước và etanol nhằm loại bỏ etanol ra khỏi nước,

và điểm sôi hỗn hợp cấp hai với etanol loại bỏ phầnlớn benzen Etanol được tạo ra không chứa nước Tuynhiên, một lượng rất nhỏ (cỡphần triệu benzen vẫncòn, vì thế việc sử dụng etanol đối với người có thể gâytổn thương cho gan

Ngoài ra,sàng phân tửcó thể sử dụng để hấp thụ cóchọn lọc nước từ dung dịch 96% etanol.Zeolittổng hợptrong dạng viên tròn có thể sử dụng, cũng như là bộtyến mạch Hướng tiếp cận bằng zeolit là đặc biệt có giátrị, vì có khả năng tái sinh zeolit trong hệ khép kín về

cơ bản là không giới hạn số lần, thông qua việc làmkhô nó với luồng hơi CO2nóng Etanol tinh chất đượcsản xuất theo cách này không có dấu tích của benzen,

và có thể sử dụng như là nhiên liệu hay thậm chí khihòa tan có thể dùng để làm mạnh thêm các loại rượunhư rượuvang pooctô(có nguồn gốc ởBồ Đào Nhahayrượuvang sherry(có nguồn gốc ởTây Ban Nha) trongcác hoạt động nấu rượu truyền thống

Nó dễ dàng hòa tan trong nước theo mọi tỷ lệ với sựgiảm nhẹ tổng thể về thể tích khi hai chất này được

12 CHƯƠNG 6 ETANOL

trộn lẫn nhau Etanol tinh chất và etanol 95% là các

dung môitốt, chỉ ít phổ biến hơn so với nước một chút

và được sử dụng trong các loạinước hoa,sơn vàcồn

thuốc Các tỷ lệ khác của etanol với nước hay các dung

môi khác cũng có thể dùng làm dung môi Các loại đồ

uống chứa cồn có hương vị khác nhau do có các hợp

chất tạo mùi khác nhau được hòa tan trong nó trong

quá trình ủ và nấu rượu Khi etanol được sản xuất như

là đồ uống hỗn hợp thì nó làrượu ngũ cốc tinh khiết

Dung dịch chứa 70% etanol chủ yếu được sử dụng như

là chất tẩy uế Etanol cũng được sử dụng trong các gel

vệ sinh kháng khuẩn phổ biến nhất ở nồng độ khoảng

62% Khả năng khử trùng tốt nhất của etanol khi nó

ở trong dung dịch khoảng 70%; nồng độ cao hơn hay

thấp hơn của etanol có khả năng kháng khuẩn kém

hơn Etanol giết chết các vi sinh vật bằng cách biến tính

proteincủa chúng và hòa tanlipitcủa chúng Nó là hiệu

quả trong việc chống lại phần lớn các loạivi khuẩnvà

nấmcũng như nhiều loạivirus, nhưng không hiệu quả

trong việc chống lại cácbào tửvi khuẩn

Rượu vang chứa ít hơn 16% etanol không tự bảo vệ được

chúng trước vi khuẩn Do điều này, vang Bordeaux

thông thường được làm nặng thêm bằng etanol tới ít

nhất 18% etanol theo thể tích để ngăn chặn quá trình

lên men nhằm duy trì độ ngọt và trong việc pha chế

để lưu trữ, từ thời điểm đó nó trở thành có khả năng

ngăn chặn vi khuẩn phát triển trong rượu, cũng như

có thể lưu trữ lâu năm trong các thùng gỗ có thể 'thở',

bằng cách này vang Bordeaux có thể lưu trữ lâu năm

mà không bị hỏng Do khả năng sát khuẩn của etanol

nên các đồ uống chứa trên 18% etanol theo thể tích có

khả năng bảo quản lâu dài

Nhóm hyđrôxyltrongphân tửetanol thể hiện tính axít

cực yếu, nhưng khi xử lý bằngkim loại kiềmhay các

bazơcực mạnh, ion H+có thể bị loại khỏi để tạo ra ion

êthôxít, C2H5O-

6.4.1 Các chất hóa học dẫn xuất từ etanol

Êtyl este

Trong sự hiện diện của chất xúc tác axít (thông thường

làaxít sulfuric) etanol phản ứng với cácaxít cacboxylic

để tạo ra êtyleste:

CH3CH2OH +RCOOH→ RCOOCH2CH3+

H2O

Hai êtyl este được sản xuất nhiều nhất làêtyl acrylat(từ

etanol vàaxít acrylic) vàêtyl axêtat(từ etanol vàaxít

axêtic) Êtyl acrylat là một đơn phân tử được sử dụng

trong sản xuấtpolyme acrylatcó công dụng làm chất

kết dính hay các vật liệu che phủ Êtyl axêtat là dung

môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật liệu che phủ và

trong công nghiệp dược phẩm Các êtyl este khác cũng

được sử dụng trong công nghiệp nhưng với sản lượng

ít hơn như là các chất tạomùi hoa quả nhân tạo

Dấm

Dấmlà dung dịch loãng của axít axêtic được điều chếbằng phản ứng của vi khuẩnAcetobactertrên dung dịchetanol Mặc dù theo truyền thống người ta điều chếdấm từ các đồ uống chứa cồn nhưrượu vang,rượu táo

vàbianhưng dấm cũng có thể điều chế từ các dung dịchetanol công nghiệp Dấm điều chế từ etanol chưng cấtđược gọi là “dấm chưng cất” và nó được sử dụng phổbiến trongngâm dấmthực phẩm hay làm gia vị

Êtylamin

Khi nung nóng tới 150–220 ℃ trên chất xúc tácniken

gốcsilica- hayalumina-, etanol vàamôniắcphản ứngvới nhau để tạo raêtylamin Các phản ứng tiếp theo tạo

ốc,Ấn ĐộvàBrasilthì etanol có thể được sử dụng

để sản xuất các hóa chất mà được các nước phương Tâyphát triển sản xuất chủ yếu từ dầu mỏ, bao gồmêtylen

vàbutađien

6.5 Các nguy hiểm

• Etanol và hỗn hợp của nó với nước chứa trên 50%

etanol là cácchất dễ cháyvà dễ dàng bắt lửa

• Etanol trong cơ thể người được chuyển hóa thành

axêtalđêhítdo enzymalcohol dehydrogenasphânhủy rượu và sau đó thànhaxít axêticbởi enzym

axêtalđêhít dehydrogenasphân hủy axêtalđêhít.Axêtalđêhít là một chất có độc tính cao hơn sovới etanol Axêtalđêhít cũng liên quan tới phầnlớn các triệu chứng lâm sàng liên quan tới rượu

6.7 CHÚ THÍCH 13

Người ta đã thấy mối liên quan giữa rượu và các

nguy cơ của bệnh xơ gan, nhiều dạng ung thư và

chứng nghiện rượu

• Mặc dù etanol không phải làchất độccó độc tính

cao, nhưng nó có thể gây ra tử vong khi nồng độ

cồn trong máu đạt tới 0,4% Nồng độ cồn tới 0,5%

hoặc cao hơn nói chung là dẫn tới tử vong Nồng

độ thậm chí thấp hơn 0,1% có thể sinh ra tình trạng

say, nồng độ 0,3-0,4% gây ra tình trạng hôn mê Tại

nhiều quốc gia có luật điều chỉnh về nồng độ cồn

trong máu khi lái xe hay khi phải làm việc với các

máy móc thiết bị nặng, thông thường giới hạn dưới

0,05% tới 0,08%.Rượu mêtylichaymetanollà rất

độc, không phụ thuộc là nó vào cơ thể theo cách

nào (da, hô hấp, tiêu hóa)

• Người ta cũng đã chỉ ra mối liên quan tỷ lệ thuận

giữa etanol và sự phát triển của Acinetobacter

baumannii, vi khuẩn gây raviêm phổi,viêm màng

nãovà các viêm nhiễmhệ bài tiết Sự phát hiện này

là trái ngược với sự nhầm lẫn phổ biến cho rằng

uống rượu có thể giết chết nhiều loại vi khuẩn gây

các bệnh truyền nhiễm (Smith và Snyder, 2005)

[1] Roach, J (ngày 18 tháng 7 năm 2005)

“9,000-Year-Old Beer Re-Created From Chinese Recipe” National

Geographic News Truy cập ngày 3 tháng 9 năm 2007.

[2] Lowitz, T (1796) “Anzeige eines, zur volkommen

Entwasserung des Weingeistes nothwendig zu

beobachtenden, Handgriffs”(Report of a task that must

be done for the complete dehydration of wine spirits

[i.e., alcohol-water azeotrope]), (Crell’s) Chemische

Annalen …, vol 1, pp 195–204 See pp 197–198: Lowitz

dehydrated the azeotrope by mixing it with a 2:1 excess

of anhydrous alkali and then distilling the mixture over

low heat

[3] “Alcohol” 1911 Encyclopædia Britannica LoveToKnow.

[4] de Saussure, éodore (1807) “Mémoire sur lacomposition de l'alcohol et de l'éther sulfurique,”

Journal de physique, de chimie, d'histoire naturelle et des arts, vol 64, pp 316–354 In his 1807 paper, Saussure

determined ethanol’s composition only roughly; amore accurate analysis of ethanol appears on page

300 of his 1814 paper: de Saussure, éodore (1814)

“Nouvelles observations sur la composition de l'alcool

et de l'éther sulfurique,”Annales de Chimie, 89: 273–305.

[5] Couper AS (1858).“On a new chemical theory”(online

reprint) Philosophical magazine 16 (104–16) Truy cập

ngày 3 tháng 9 năm 2007

[6] Faraday, M (1825) “On new compounds of carbonand hydrogen, and on certain other products obtainedduring the decomposition of oil by heat,”Philosophical

Transactions of the Royal Society of London 115: 440–

466 In a footnote on page 448, Faraday notes theaction of sulfuric acid on coal gas and coal-gas distillate;specifically, “e [sulfuric] acid combines directly withcarbon and hydrogen; and I find when [the resultingcompound is] united with bases [it] forms a peculiarclass of salts, somewhat resembling the sulphovinates[i.e., ethyl sulfates], but still different from them.”[7] Hennell, H (1826)“On the mutual action of sulphuricacid and alcohol, with observations on the compositionand properties of the resulting compound,”Philsophical Transactions of the Royal Society, vol 116, pages 240–

249 On page 248, Hennell mentions that Faradaygave him some sulfuric acid in which coal gas haddissolved and that he (Hennell) found that it contained

“sulphovinic acid” (ethyl hydrogen sulfate)

[8] Hennell, H (1828).“On the mutual action of sulfuricacid and alcohol, and on the nature of the process bywhich ether is formed” Philosophical Transactions

of the Royal Society of London 118: 365–371.

doi:10.1098/rstl.1828.0021 On page 368, Hennellproduces ethanol from “sulfovinic acid” (ethylhydrogen sulfat)

[9] Sérullas, Georges-Simon (1828)“De l'action de l'acidesulfurique sur l'alcool, et des produits qui en résultent”

(On the action of sulfuric acid on alcohol, and products

that result from it), Annales de Chimie et de Physique, vol

39, pages 152–186 On page 158, Sérullas mentions theproduction of alcohol from “sulfate acid d'hydrogènecarboné" (hydrocarbon acid sulfate)

[10] In 1855, the French chemist Marcellin Berthelot

confirmed Faraday’s discovery by preparing ethanolfrom pure ethylene Marcellin Berthelot (1855) “Sur

la formation de l'alcool au moyen du bicarbured'hydrogène”(On the formation of alcohol by means

of ethylene), Annales de chimie et de physique, series 3,

vol 43, pp 385–405 (Note: e chemical formulas inBerthelot’s paper are wrong because chemists at thattime used the wrong atomic masses for the elements;e.g., carbon (6 instead of 12), oxygen (8 instead of 16),etc.)

[11] Siegel, Robert (ngày 15 tháng 2 năm 2007).“Ethanol,Once Bypassed, Now Surging Ahead” NPR Truy cậpngày 22 tháng 9 năm 2007

14 CHƯƠNG 6 ETANOL

[12] DiPardo, Joseph “Outlook for Biomass Ethanol

Department of Energy Truy cập ngày 22 tháng 9 năm

2007

[13] Myers, Richard L.; Myers, Rusty L (2007) e 100

most important chemical compounds: a reference guide.

Westport, Conn.: Greenwood Press tr 122.ISBN

0-313-33758-6

[14] Lide, D R biên tập (2000) CRC Handbook of Chemistry

and Physics 81st edition CRC press.ISBN 0-8493-0481-4

[15] webanswers.com What is the triple point of alcohol?,

answered 2010-12-31

[16] Windholz, Martha (1976) e Merck index: an

encyclopedia of chemicals and drugs (ấn bản 9) Rahway,

N.J., U.S.A: Merck.ISBN 0-911910-26-3

[17] Morrison, Robert ornton; Boyd, Robert Neilson

(1972) Organic Chemistry (ấn bản 2) Allyn and Bacon,

inc.ISBN 0-205-08452-4

[18] Dahlmann U, Schneider GM (1989) “(Liquid + liquid)

phase equilibria and critical curves of (ethanol +

dodecane or tetradecane or hexadecane or

2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane) from 0.1 MPa to 120.0 MPa”

J Chem ermodyn 21 (9): 997. doi:

10.1016/0021-9614(89)90160-2

[19] “Ethanol”.Encyclopedia of chemical technology9 1991.

tr 813

[20] Costigan MJ, Hodges LJ, Marsh KN, Stokes RH, Tuxford

CW (1980) “e Isothermal Displacement Calorimeter:

Design Modifications for Measuring Exothermic

Enthalpies of Mixing” Aust J Chem 33 (10): 2103.

doi:10.1071/CH9802103

[21] Lei Z, Wang H, Zhou R, Duan Z (2002) “Influence of salt

added to solvent on extractive distillation” Chem Eng J.

87 (2): 149.doi:10.1016/S1385-8947(01)00211-X

[22] Pemberton RC, Mash CJ (1978) “ermodynamic

properties of aqueous non-electrolyte mixtures II

Vapour pressures and excess Gibbs energies for water

• “Alcohol.” (1911) In Hugh Chisholm (Ed.)

Encyclopædia Britannica, 11th ed.Online reprint

• Al-Hassan, A.Y.“Alcohol and the Distillation of

Wine in Arabic Sources.”Accessed ngày 14 tháng

11 năm 2005

• Couper, A.S (1858) “On a new chemical theory.”

Philosophical magazine 16, 104–116. Online

reprint

• Hennell, H (1828) “On the mutual action of

sulphuric acid and alcohol, and on the nature

of the process by which ether is formed.”

Philosophical Transactions 118, 365–371.

• Lodgsdon, J.E (1994) “Ethanol.” In J.I Kroschwitz (Ed.) Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed.

vol 9, pp 812–860 New York: John Wiley & Sons

• Rier, S.K (ngày 31 tháng 5 năm 2004) “Biomass

or Bust.” Chemical & Engineering News 82(22), 31–

“Ethanol-9 Atlanta

6.9 Liên kết ngoài

• ẻ an toàn hóa chất quốc tế 0044

• Sổ tay hướng dẫn về các nguy hiểm hóa chất củaNIOSH

Chương 7

Gỗ sống

Gỗ sống là các loạigỗvừa mới đốn hạ từcâyvà chưatrải qua quá trình phơi khô để làmbay hơihết toàn bộnước tích chứa trong nó uật ngữ này thường đượcdùng trong các trường hợp miêu tảđộ ẩmtương đốicủa các loại gỗ nhưgỗ xẻhaycủi

Như vậy, có thể kết luận là, so với gỗ đã phơi khô, gỗsống có độ ẩm cao hơn rất nhiều vì nó chưa trải quaquá trình phơi khô suốt thời gian dài hoặc quá trình

sấy khôtrong cáclò nung Cụ thể, độ ẩm của gỗ sốngđược cho là 100% so với gỗ khô là 20% Các đồ thịBTU

đối vớinhiên liệucó nguồn gốc từ gỗ thường lấy kếtquả độ ẩm sau quá trình phơi khô ngoài trời làm thang

đo, vì vậy gỗ sấy khô tronglònung hay có độ ẩm bằngkhông thì có thể có giá trị 103,4% BTU, vượt quágiá trịtrung bình

Cũng vì chứa nhiều nước, khi đun nấu bằng gỗ sống,một phần nhiệt lượng tỏa ra sẽ bị tiêu hao cho việc bốcthoát hơi nước trong gỗ, vì vậynhiệt lượngtrên mộtđơn vị khối lượng (tấn) hay thể tích (thường làcord[1])

gỗ sống sản sinh ra sẽ thấp hơn so với gỗ khô[2]vànhiệt

độdo ngọn lửa tạo ra cũng sẽ thấp hơn Nhiệt độ thấpnày có thể dẫn tới sự hình thành củacreosotebám trêncácống khóixảkhí thải Việc này làm tăng nguy cơcháy nổ vì khi nhiệt độ và nồng độôxiở ống khói đủcao, gây ra hiện tượngcháy ống khói

Gỗ xẻ “sống” cũng có các đặc tính riêng của nó Một số

gỗ xẻ được ưa chuộng hơn trong lúc còn “sống” vì nókhông bị chia hay nứt ra khiđóng đinh Một số gỗ khác

co rút rất nhanh trong quá trình phơi khô khiến các thớ

gỗ bị nứt ra Một số loại gỗ (thường là gỗ dùng để chếtácnội thấthay các đồ tinh xảo) thì được sấy trong các

lò nung để ổn định trạng thái, tính chất và tránh chosản phẩm sau này bị co rút theo thời gian

7.1 Chú thích

[1]

[2] NH Forest Market Report 1988, page 22

15

Chương 8

Khí dầu mỏ hóa lỏng

Bình khí hóa lỏng

Khí dầu mỏ hóa lỏng hay Khí hóa lỏng(tiếng Anh:

Liquefied Petroleum Gas; viết tắt: LPG) là chữ viết tắt

của, hoặc LP Gas là “khí dầu mỏ hóa lỏng” Đây là cáchdiễn tả chung củapropancó công thức hóa học là C3H8

vàbutancó công thức hóa học là C4H10, cả hai đượctồn trữ riêng biệt hoặc chung với nhau như một hỗnhợp LPG được gọi là khí dầu mỏ hóa lỏng vì các chấtkhí này có thể được hóa lỏng ở nhiệt độ bình thườngbằng cách gia tăng áp suất vừa phải, hoặc ở áp suấtbình thường bằng cách sử dụng kỹ thuật làm lạnh đểlàm giảm nhiệt độ Trong thành phần của LPG, thôngthường pha trộn Propan:Butan: 30:70, 40:60, 50:50

8.1 Tham khảo

16

Chương 9

Mêtan

Cấu trúc phân tử methane

Mêtan, với công thức hóa học là CH4, là một

hydrocacbonnằm trong dãy đồng đẳngankan Mêtan

là hydrocacbon đơn giản nhất Ở điều kiện tiêu chuẩn,

mêtan làchất khíkhông màu,không mùi, không vị Nó

hóalỏngở −162℃, hóarắnở −183 ℃, và rất dễ cháy

Mộtmétkhối mêtan ởáp suấtthường có khối lượng

717g

Mêtan nguyên chất không mùi, nhưng khi được dùng

trong công nghiệp, nó thường được trộn với một lượng

nhỏ các hợp chất chứalưu huỳnhcó mùi mạnh nhưetyl

mecaptanđể dễ phát hiện trong trường hợp bị rò rỉ

Mêtan là thành phần chính củakhí tự nhiên,khí dầu

mỏ, khí bùn ao,đầm lầy Nó được tạo ra trong quá trình

chế biếndầu mỏ, chưng cất khí than đá Mêtan có nhiều

ứng dụng, chủ yếu dùng làmnhiên liệu Đốt cháy 1 mol

mêtan có mặtôxysinh ra 1 mol CO2(cacbon dioxit) và

2 mol H2O (nước):

CH4+ 2 O2→ CO2+ 2 H2O

Mêtan là một khí gâyhiệu ứng nhà kính, trung bình cứ

100 năm mỗikgmêtan làm ấmTrái Đấtgấp 25 lần 1 kg

CO2

9.1 Ảnh hưởng đến sức khoẻ

Metan hoàn toàn độc Nguy hiểm đối với sức khỏe là nó

có thể gây bỏng nhiệt Nó dễ cháy và có thể tác dụngvới không khí tạo ra sản phẩm dễ cháy nổ Mêtan hoạtđộng tốt đối với các chất ôxi hoá,halogenvà một vàihợp chất của halogen Mêtan là một chất gây ngạt và cóthể chiếm chỗ ôxy [trong không khí] trong điều kiệnbình thường Ngạt hơi có thể xảy ra nếu mật độ oxy hạxuống dưới 18%

9.2 Phản ứng

9.2.1 Phản ứng cháy

Trong phản ứng cháy của mêtan có một số bước Trướctiên, mêtan tạo ragốc metyl(CH3), gốc này phản ứngvớiôxysinh raformaldehyde(HCHO hoặc H2CO) chogốc formyl (HCO) để tạo thànhcacbon monoxit átrình này được gọi là sựnhiệt phânôxi hoá:

CH4+ O2→ CO2+ H2O

Sau đó,hidrobị ôxi hóa tạo ra H2O và giải phóng nhiệt

á trình này diễn ra rất nhanh, thường chưa tới mộtphần nghìngiây

H2+ ½ O2→ H2O

Cuối cùng, CO bị ôxi hóa tạo thành CO2, và giải phóngthêm nhiệt á trình này chậm hơn quá trình trên vàthường mất vài phần nghìn giây để phản ứng

CO + ½ O2→ CO2

9.2.2 Hoạt hóa Hydro

Liên kết cộng hóa trịgiữa C-H trong metan thuộc loạibền nhất trong hydrocacbon Tuy nhiên, metan vẫn lànguyên liệu khởi đầu chính trong sản xuất Hydro Việctìm kiếm cácxúc táccó tác dụng thúc đẩy dễ dàng sựhoạt hóa Hydro trong metan và các ankanbậc thấp17

18 CHƯƠNG 9 MÊTAN

khác là một lĩnh vực nghiên cứu khá quan trọng trong

công nghiệp

9.2.3 Tác dụng với Halogen

Mêtan phản ứng vớiHalogencho raMêtylhalogenicvà

axít Halogenhidric, ví dụ mêtan phản ứng vớiClotrong

ánh sáng khuếch tán theo nhiều giai đoạn:

hoặc khi tác dụng với Cl2khi đun nóng hoặc Flo ở điều

kiện thường, tạo thành muội than và khí axit[2]:

9.4.2 Trong công nghiệp

Mêtan được dùng trong nhiều phản ứng hóa côngnghiệp và có thể được chuyên chở dưới dạng khí hóalỏng Trong hóa công nghiệp, mêtan là nguyên liệu sảnxuấthydro,methanol,axit axeticvàanhydrit axetic

9.4.3 Mêtan trong khí quyển Trái Đất

Mêtan trongkhí quyểnlà một khí gâyhiệu ứng nhàkính.[4] Mật độ của nó đã tăng khoảng 150% từ năm

1750và đến năm1998, mật độ trung bình của nó trên

bề mặtTrái Đấtlà 1745ppb Mật độ ở bán cầu Bắc caohơn vì ở đó có nhiều nguồn mêtan hơn (cả thiên nhiênlẫn nhân tạo) Mật độ của mêtan thay đổi theo mùa,thấp nhất vào cuốimùa hè.[5]

9.4.4 Quá trình phân huỷ

Cơ chế phá hủy chính của mêtan trong khí quyển làqua tác dụng với gốchydroxit(.OH):

CH4+ ·OH → ·CH3+ H2OPhản ứng này diễn ra ở tầngđối lưulàm cho mêtan tồntại được trong khoảng 9,6 năm.[6]

9.4.5 Sự giải phóng đột ngột của sàng

mêtan

Ở áp suất lớn, ví dụ như ở dưới đáy đại dương, mêtantạo ra một dạng sàng rắn với nước, được gọi làmêtanhydrat.[7]Một số lượng chưa xác định nhưng có lẽ là rấtnhiều mêtan bị giữ lại dưới dạng này ở đáy biển Sự giảiphóng đột ngột của một thể tích lớn mêtan từ nhữngnơi đó vào khí quyển là một giả thuyết về nguyên nhândẫn tới nhữnghiện tượngTrái Đất nóng lên trong quákhứ xa, đỉnh cao là khoảng55 triệu năm trước.Một tổ chức đã ước tính trữ lượng quặng mêtan hydratdưới đáy đại dương vào khoảng 10 triệu triệu tấn (10

exagram) Giả thuyết rằng nếu Trái Đất nóng lên đếnmột nhiệt độ nhất định, toàn bộ lượng mêtan này cóthể một lần nữa bị giải phóng đột ngột vào khí quyển,khuếch đại hiệu ứng nhà kính lên nhiều lần và làm TráiĐất nóng lên đến mức chưa từng thấy

9.6 LIÊN KẾT NGOÀI 19

9.4.6 Mêtan bên ngoài Trái Đất

Mêtan đã được phát hiện hoặc tin là tồn tại ở vài nơi

trongHệ Mặt Trời Người ta cho rằng nó được tạo ra

nhờ những quá trình phản ứngvô sinh

• Sao chổi Halley

• Sao chổi Hyakutake

• 2003 UB313

Dấu vết của khí mêtan cũng được tìm thấy ở bầu khí

quyển mỏng trênMặt Trăngcủa Trái Đất Mêtan cũng

được dò thấy ở cácđám mâygiữa những vìsaotrong

vũ trụ

9.5 Tham khảo

[1] George A Olah, Alain Goeppert, G K Surya Prakash

(2009) Beyond Oil and Gas: e Methanol Economy John

Wiley & Sons Page 268

[2] George A Olah, G K Surya Prakash, Robert E

Williams, Kenneth Wade & Unknown Hypercarbon

Chemistry Publisher: Wiley; 2 edition (ngày 9 tháng 8

năm 2011) Page: 593 & 594

[3] Sản xuất điện từ rác thải, Trung tâm ông tin Khoa học

Công nghệ ốc gia

[4] NON-CO2 GREENHOUSE GASES IN THE

ATMOSPHERE, Annual Review of Energy and the

Environment, Vol 24: 645-661 (Volume publication date

November 1999, DOI: 10.1146/annurev.energy.24.1.645

[5] Carbon Dioxide, Methane Rise Sharply in 2007

Noaanews.noaa.gov (2008-04-23) Truy cập 2012-05-24

[6] Drysdale, Dougal (2008) “Physics and Chemistry of

Fire” Trong Cote, Arthur E Fire Protection Handbook

1 (ấn bản 20) incy, MA: National Fire Protection

Association tr 2–18.ISBN 978-0-87765-758-3.[7] Lưu giữ khí dạng nước khô, Trung tâm ông tin Khoahọc Công nghệ ốc gia

[8] Khí mê-tan trên sao Hỏa không có nguồn gốc từ núi lửa,Siêu Nhiên

• Methane thermodynamics

• International Chemical Safety Card 0291

• Methane Hydrates

• Safety data for methane

• Catalytic conversion of methane to more usefulchemicals and fuels

• CDC – Handbook for Methane Control in Mining