Tính chất vật lý
MC có tính chất vật lý làm cho nó trở thành dung môi lý tưởng cho các ứng dụng cần bay hơi nhanh và khả năng hòa tan tốt các hợp chất hữu cơ không phân cực. Dưới đây là bảng tóm tắt các tính chất chính:
| Tính chất | Giá trị |
|---|---|
| Công thức phân tử | CH₂Cl₂ |
| Khối lượng phân tử | 84,93 g/mol |
| Trạng thái ở 20°C | Chất lỏng không màu, dễ bay hơi |
| Mùi | Ngọt, giống ether hoặc chloroform |
| Mật độ | 1,3266 g/cm³ (20°C) |
| Điểm nóng chảy | -96,7°C |
| Điểm sôi | 39,6°C (phân hủy ở 720°C) |
| Áp suất hơi | 57,3 kPa (25°C) hoặc 435 mm Hg (25°C) |
| Độ tan trong nước | 13 g/L (20°C); tan tốt trong ethanol, ether, benzene, chloroform |
| Độ nhớt | 0,43 cP (20°C) |
| Chỉ số khúc xạ | 1,4244 (20°C) |
| Mômen lưỡng cực | 1,6 D |
| Điểm tự cháy | 556°C (không cháy ở điều kiện thường) |
MC có tính phân cực nhẹ (log P = 1,19), không trộn lẫn hoàn toàn với nước nhưng dễ dàng hòa tan các chất béo, dầu mỡ và sáp.
Tính chất hóa học
- Tính ổn định: MC là dung môi aprotic phân cực, tương đối trơ với nước và nhiều hợp chất, không phản ứng ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, nó có thể thủy phân chậm dưới điều kiện axit hoặc kiềm mạnh, tạo thành formaldehyde (HCHO) và HCl: CH₂Cl₂ + H₂O → HCHO + 2HCl.
- Phản ứng: Dễ tham gia phản ứng với nucleophile mạnh (ví dụ: tert-butyllithium khử proton hóa MC thành HCCl₂Li). Với amine bậc ba, nó tạo muối ammonium qua phản ứng Menshutkin. Trong điều kiện clo hóa, MC là sản phẩm trung gian từ CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl.
- Độc tính và môi trường: MC được chuyển hóa trong cơ thể thành CO (carbon monoxide), gây nguy cơ tim mạch và ung thư (theo OSHA PEL: 25 ppm trung bình 8 giờ). Nó thân thiện hơn một số halogen khác nhưng bị hạn chế sử dụng ở nồng độ cao do quy định EPA (dưới 0,1% trong một số sản phẩm tiêu dùng).
Ứng dụng của MC trong giặt khô và các ngành công nghiệp khác
MC không phải là dung môi chính trong giặt khô (dry cleaning), nơi perchloroethylene (PCE) hoặc hydrocarbon chiếm ưu thế (thường 100% trong dung dịch giặt). Tuy nhiên, MC đôi khi được sử dụng như thành phần phụ trợ trong các chất tẩy vết bẩn (stain removers) hoặc chất chống thấm nước (water repellents) trong quy trình giặt khô, nhờ khả năng hòa tan dầu mỡ nhanh chóng. Theo quy định EPA (2024), nồng độ MC trong các sản phẩm này phải dưới 0,1% trọng lượng để tránh rủi ro sức khỏe. Không có dữ liệu tiêu chuẩn về % cố định, nhưng trong stain removers, nó thường chiếm 5-20% trong hỗn hợp dung môi không nước (kết hợp với PCE hoặc TCE).
Trong các ngành công nghiệp khác, MC được sử dụng rộng rãi như dung môi chiết xuất, tẩy rửa và thổi bọt, với nồng độ thay đổi tùy ứng dụng. Dưới đây là chi tiết một số ngành chính, kèm % điển hình (dựa trên dữ liệu sản xuất và quy trình tiêu chuẩn; % có thể biến động theo công thức cụ thể):
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng chính | Nồng độ MC điển hình (%) |
|---|---|---|
| Tẩy sơn và phủ (Paint stripping) | Dung môi chính trong chất tẩy sơn, lacquer; loại bỏ lớp phủ trên kim loại và gỗ. | 70-100% (thường tinh khiết hoặc pha loãng với methanol/formamide để tăng hiệu quả). |
| Dược phẩm (Pharmaceuticals) | Chiết xuất hoạt chất từ thảo dược; sản xuất thuốc gây tê, metylcellulose. | 90-100% (dung môi tinh khiết trong quá trình chiết xuất). |
| Thực phẩm (Food processing) | Khử caffeine từ cà phê/trà; chiết xuất hương liệu, hops cho bia. | 95-100% (sử dụng tinh khiết, sau đó thu hồi bằng chưng cất). |
| Nhựa và bọt (Plastics & Foams) | Chất thổi cho bọt polyurethane; hàn dán nhựa polycarbonate. | 10-20% (trong hỗn hợp thổi bọt); 60% (trong keo dán với 40% ethylene chloride). |
| Sản xuất keo dán và chất kết dính (Adhesives) | Dung môi trong keo dán công nghiệp, tẩy nhờn kim loại. | 50-80% (pha loãng với các dung môi khác để kiểm soát độ nhớt). |
| Dệt may và in ấn (Textiles & Printing) | Dung môi nhuộm, in; loại bỏ nhãn nhiệt trên quần áo. | 20-50% (trong hỗn hợp nhuộm hoặc tẩy chuyển). |
| Kim loại và gia công (Metal processing) | Tẩy dầu mỡ, rửa khuôn đúc; degreasing trong hàng không. | 80-100% (tinh khiết cho tẩy rửa nhanh). |
Lưu ý: Do lo ngại về sức khỏe (ung thư, ngộ độc), EPA đã cấm hầu hết sử dụng MC trong sản phẩm tiêu dùng từ 2024, chỉ cho phép ở nồng độ dưới 0,1% hoặc trong quy trình công nghiệp có kiểm soát (ECEL: 1 ppm không khí). Trong sản xuất chất tẩy rửa (như kinh nghiệm của bạn), MC thường được dùng tinh khiết để pha chế, nhưng cần thu hồi để giảm thải.
Dịch
