Giới thiệu chung về Copper(II) Acetate (Đồng(II) Acetate)
Copper(II) Acetate, hay còn gọi là Đồng(II) Acetate, là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Cu(CH₃COO)₂. Trên thị trường thường gặp hai dạng: dạng khan hoặc dạng dihydrate Cu(CH₃COO)₂·H₂O/Cu(CH₃COO)₂·2H₂O. Đồng(II) Acetate xuất hiện dưới dạng tinh thể xanh lục hoặc xanh lam nhạt, tan tương đối tốt trong nước. Nhờ khả năng giải phóng ion Cu²⁺ ổn định, hợp chất này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: sản xuất thuốc nhuộm và sắc tố, chất xúc tác trong tổng hợp hóa học, xử lý bề mặt kim loại, nông nghiệp, và phòng thí nghiệm phân tích.

1. Cấu trúc và tính chất hóa học
1.1 Công thức phân tử và khối lượng mol
-
Công thức hóa học (khô): Cu(CH₃COO)₂
-
Công thức hóa học (dihydrate): Cu(CH₃COO)₂·2H₂O
-
Khối lượng mol:
-
Dạng khan: 199.65 g/mol
-
Dạng dihydrate: 249.70 g/mol
-
1.2 Cấu trúc tinh thể
-
Copper(II) Acetate dihydrate kết tinh hệ đơn nghiêng, mỗi ion Cu²⁺ được phối hợp bởi bốn phân tử acetat và hai phân tử nước kết tinh, hình thành cấu trúc octahedral kéo dài.
-
Tinh thể có màu xanh lục đặc trưng, khi khan (qua nung) thường chuyển sang màu nâu sẫm do phân hủy một phần.
1.3 Tính chất vật lý
Tính chất | Dạng khan | Dạng dihydrate |
---|---|---|
Ngoại quan | Bột tinh thể xanh lam nhạt | Tinh thể xanh lục, dạng hạt |
Tỷ trọng | ~2,2 g/cm³ | ~1,9–2,0 g/cm³ |
Điểm nóng chảy/ phân hủy | Phân hủy ở ~240 °C | Mất nước ở 110–150 °C; phân hủy tiếp |
Độ tan trong nước (20 °C) | ≈ 25 g/L | ≈ 60 g/L |
Độ tan trong ethanol | Hạn chế | Hạn chế |
1.4 Tính chất hóa học
-
Phản ứng với bazơ mạnh:
Cu(CH₃COO)₂+2 NaOH→Cu(OH)₂↓+2 CH₃COONa \text{Cu(CH₃COO)₂} + 2\,\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)₂}↓ + 2\,\text{CH₃COONa}
-
Nhiệt phân:
Cu(CH₃COO)₂→>240°CCuO+Vật liệu hữu cơ phaˆn hủy \text{Cu(CH₃COO)₂} \xrightarrow{>240°C} \text{CuO} + \text{Vật liệu hữu cơ phân hủy}
-
Tính phối hợp: Ion Cu²⁺ có thể liên kết với nhiều ligand khác, tạo nên phức chất trong tổng hợp hóa học.
2. Quy trình sản xuất Copper(II) Acetate
2.1 Nguyên liệu chính
-
Đồng kim loại (Cu) hoặc oxit đồng (CuO)
-
Axit acetic (CH₃COOH) nồng độ 80–99 %
-
Nước cất hoặc nước khử ion
2.2 Phương pháp tổng hợp phổ biến
-
Phản ứng giữa CuO và CH₃COOH
CuO+2 CH₃COOH→Cu(CH₃COO)₂+H₂O \text{CuO} + 2\,\text{CH₃COOH} \rightarrow \text{Cu(CH₃COO)₂} + \text{H₂O}
-
Đun nóng CuO trong dung dịch axit acetic loãng (~60–70 °C), khuấy đến khi tan hoàn toàn.
-
-
Phản ứng giữa Cu kim loại và CH₃COOH
Cu+2 CH₃COOH+12O₂→Cu(CH₃COO)₂+H₂O \text{Cu} + 2\,\text{CH₃COOH} + \tfrac12\text{O₂} \rightarrow \text{Cu(CH₃COO)₂} + \text{H₂O}
-
Thêm nhẹ oxy (hoặc không khí) để thúc đẩy quá trình oxi hóa Cu → Cu²⁺.
-
2.3 Quy trình công nghiệp cơ bản
-
Hòa tan CuO trong axit acetic (loãng, 60–80 °C).
-
Lọc tách tạp chất chưa tan.
-
Cô đặc dung dịch bằng bay hơi chân không.
-
Làm lạnh chậm (5–10 °C) để kết tinh dihydrate.
-
Ly tâm hoặc lọc chân không, sau đó sấy nhẹ (50–80 °C) để thu dạng khan (nếu cần).
-
Đóng gói, dán nhãn.
2.4 Kiểm soát chất lượng
-
Độ tinh khiết (Cu(CH₃COO)₂): ≥ 90 % (theo nhãn mác ≥ 90 % Cu(CH₃COO)₂; Cu ≥ 29 %)
-
Hàm lượng kim loại nặng (Pb, As, Cd): ≤ 0,005 %
-
Độ ẩm (dạng khan): ≤ 1 %
-
Kích thước hạt: 0,1–0,5 mm (đảm bảo hòa tan nhanh, dễ lọc)
3. Ứng dụng chủ đạo
3.1 Sản xuất sắc tố & thuốc nhuộm
-
Verdigris (Xanh đồng cổ điển): Copper(II) Acetate là thành phần chính trong chế tạo sắc tố “xanh đồng” dùng cho hội họa, sơn phủ, kim hoàn.
-
Thuốc nhuộm vải: Dùng kết hợp với các muối kim loại khác để tạo ra các tông màu xanh, lam, lục ổn định.
3.2 Chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ
-
Phản ứng “Kumada” và “Suzuki”: Ion Cu²⁺ tham gia xúc tác phản ứng coupling các halogen – boronic acid.
-
Tổng hợp alkyn và vinyl: Cu(CH₃COO)₂ thúc đẩy phản ứng dehydrogenation, cyclization.
3.3 Xử lý bề mặt kim loại
-
Phủ chuyển hóa (Conversion coating): Dùng dung dịch dihydrate để tạo lớp Cu₂O/ CuO mỏng bảo vệ bề mặt trước khi sơn hoặc mạ kim loại khác.
-
Chống gỉ tạm thời: Tạo lớp bảo vệ mỏng trên chi tiết đồng, thép để tránh ôxi hóa.
3.4 Phòng thí nghiệm & phân tích
-
Chất chuẩn phân tích: Dung dịch chuẩn Cu²⁺ để hiệu chuẩn máy quang phổ hấp thụ nguyên tử.
-
Tổng hợp phức: Thí nghiệm giảng dạy liên quan đến phức chất đồng – hữu cơ.
3.5 Nông nghiệp & bảo vệ thực vật
-
Chất diệt nấm: Trong một số công thức, Diacetate phối hợp với hoạt chất khác tạo hỗn hợp diệt nấm nhẹ cho cây trồng.
-
Chế phẩm vi lượng: Bổ sung Cu cho cây trồng (thiếu Cu gây vàng lá, còi cọc).
4. Hướng dẫn pha chế và sử dụng
4.1 Pha dung dịch dùng trong sắc tố và nhuộm
-
Nồng độ đề xuất: 5–15 g/L Cu(CH₃COO)₂·2H₂O
-
Cách pha: Hòa tan đúng khối lượng tinh thể dihydrate trong nước ấm (40–50 °C), khuấy đều đến khi dung dịch trong suốt.
4.2 Pha dung dịch trong mạ chuyển hóa
Thành phần | Nồng độ (g/L) | Ghi chú |
---|---|---|
Cu(CH₃COO)₂·2H₂O | 10–20 | Dạng dihydrate |
Axit acetic (chất đệm pH) | 2–5 | Giữ pH ≤ 4.5 |
Chất chelating (EDTA/DTPA) | 1–2 | Ngăn ngừa kết tủa không kiểm soát |
Nước cất | 1 L |
-
Pha muối đồng và axit acetic, khuấy nhẹ.
-
Thêm chất chelating, khuấy đều.
-
Kiểm soát pH (4.0–4.5) bằng NaOH hoặc HAc.
-
Ngâm chi tiết trong 5–10 phút, rửa sạch, hong khô.
4.3 Pha dung dịch chuẩn phân tích
-
0,01 M Cu²⁺: Hòa tan 1,99 g Cu(CH₃COO)₂·2H₂O trong 1 L nước.
-
Lưu ý: Dùng bình đong, cân phân tích để đảm bảo độ chính xác.
5. An toàn lao động & bảo quản
5.1 Tác hại đối với sức khỏe
-
Hít phải bụi: Kích ứng hô hấp, ho, khó thở.
-
Tiếp xúc da, mắt: Kích ứng, đỏ, rát.
-
Nuốt phải: Buồn nôn, đau bụng, nôn mửa.
5.2 Biện pháp phòng ngừa
-
Bảo hộ cá nhân:
-
Găng tay nitrile/PVC.
-
Kính bảo hộ kín viền.
-
Khẩu trang lọc bụi/khí acid (P2/P3).
-
-
Thông gió: Ưu tiên làm việc trong tủ hút hóa chất hoặc khu vực có hút khói.
5.3 Xử lý sự cố
-
Tràn đổ: Hấp thụ bằng silica gel hoặc bột hút ẩm, thu gom vào thùng kín, xử lý theo quy định chất thải nguy hại.
-
Rửa sạch: Da hoặc mắt dính phải rửa ngay bằng nước sạch ít nhất 15 phút; cấp cứu y tế nếu cần.
-
Cháy nổ: Copper(II) Acetate không cháy, nhưng có thể phân hủy giải phóng khí oxi hỗ trợ cháy. Dập tắt bằng bột BC hoặc CO₂.
5.4 Bảo quản
-
Nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp (dưới 25 °C).
-
Đóng gói: Trong bao PE/HDPE kín, kèm túi hút ẩm.
-
Hạn sử dụng: 12 tháng từ ngày sản xuất (dạng khan) hoặc 6 tháng (dạng dihydrate).
6. Lưu ý về môi trường
-
Độc với thủy sinh vật: Không xả trực tiếp vào nguồn nước; ion Cu²⁺ có thể gây độc cho cá, tảo.
-
Xử lý nước thải:
-
Trung hòa pH (7–8) bằng Ca(OH)₂.
-
Keo tụ và lắng tách muối đồng bằng NaOH → Cu(OH)₂↓.
-
Thu hồi cặn, chôn lấp theo quy định hoặc tái chế.
-
7. Tại sao nên chọn Copper(II) Acetate chất lượng cao
-
Độ tinh khiết cao (≥ 90 %): Đảm bảo màu sắc sắc tố và hiệu quả xúc tác ổn định.
-
Hàm lượng Cu ≥ 29 %: Đạt chuẩn nhãn mác, giảm hao hụt trong công nghiệp.
-
Tạp chất thấp (Pb, As, Cd ≤ 0,005 %): Bảo vệ sức khỏe người dùng, không gây nhiễm bẩn sản phẩm cuối.
-
Kích thước hạt đồng đều: Hòa tan nhanh, đồng nhất trong dung dịch, thuận tiện pha chế.
-
COA & MSDS minh bạch: Chứng chỉ phân tích (Certificate of Analysis) và bản an toàn hóa chất (MSDS) đầy đủ, đảm bảo truy xuất nguồn gốc.
-
Bao bì chuyên nghiệp: Túi 25 kg PE/HDPE, kèm túi hút ẩm và nhãn mác rõ ràng.
Kết luận
Copper(II) Acetate (Đồng(II) Acetate) là một hóa chất đa năng với ứng dụng trải dài từ sắc tố – nhuộm, xúc tác tổng hợp hữu cơ, đến xử lý bề mặt kim loại và phòng thí nghiệm. Hiểu rõ cấu trúc, tính chất, quy trình sản xuất, hướng dẫn pha chế – sử dụng và các biện pháp an toàn sẽ giúp bạn khai thác tối đa tiềm năng của hợp chất này trong sản xuất và nghiên cứu.
Lựa chọn Copper(II) Acetate chất lượng cao không chỉ nâng cao hiệu quả công việc mà còn bảo vệ sức khỏe người lao động và môi trường xung quanh. Hy vọng bài viết đã mang đến cho bạn cái nhìn toàn diện, chính xác và dễ tiếp cận về Copper(II) Acetate.