Rượu xát, rượu Isopropyl giống như Hydrogen Peroxide
Isopropanol, ethanol (thường được gọi là cồn tẩy rửa) và hydro peroxit là ba chất hóa học riêng biệt. Mặc dù chúng có công dụng tương tự trong khử trùng và làm sạch, nhưng tính chất hóa học, ứng dụng và cơ chế phản ứng của chúng khác nhau khi xem xét từ góc độ tạo khí công nghiệp.
Isopropanol (Rượu Isopropyl)
Công thức hóa học: C₃H₈O
Cơ chế tạo khí: Đốt cháy
Isopropanol khi đốt sẽ tạo ra carbon dioxide và nước, giải phóng nhiệt và khí. Phản ứng như sau:
2C3H8O+9O2→6CO2+8H2O2C3H8O+9O2→6CO2+8H2O
Phản ứng này tạo ra carbon dioxide (CO₂), có thể hữu ích trong môi trường công nghiệp nhiệt độ cao, năng lượng cao. Isopropanol có thể dùng làm nhiên liệu hoặc nguồn khí trong những trường hợp như vậy.
Phân hủy nhiệt: Ở nhiệt độ cao, isopropanol có thể trải qua quá trình nhiệt phân, tạo ra các phân tử nhỏ hơn như propylene và metan.
Ứng dụng của Isopropanol: Trong các tình huống công nghiệp cần đến khí (như carbon dioxide) và nhiệt, isopropanol có thể hoạt động như một loại nhiên liệu hóa học. Tuy nhiên, nó ít được sử dụng để tạo ra khí tinh khiết và chủ yếu được sử dụng để tạo ra carbon dioxide trong quá trình đốt cháy.
Ethanol (Rượu xát)
Công thức hóa học: C₂H₅OH
Cơ chế tạo khí: Đốt cháy, cải cách hơi nước, lên men
Ethanol cháy tạo ra khí cacbonic và nước. Phản ứng như sau:
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2OC2H5Ồ+3O2→2CO2+3H2O
các khí cacbonic được tạo ra trong quá trình đốt cháy ethanol tương tự như quá trình tạo ra bởi isopropanol, nhưng ethanol thường giải phóng nhiều nhiệt hơn, khiến nó trở thành nhiên liệu phù hợp trong các kịch bản đốt khí quy mô lớn.
Cải cách hơi nước: Ethanol phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao để tạo ra hydro (H₂) và carbon monoxide (CO). Phản ứng này được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất hydro:
C2H5OH+H2O→CO+3H2C2H5Ồ+H2O→CO+3H2
Phương pháp này đặc biệt quan trọng trong các quy trình sản xuất khí công nghiệp đòi hỏi hydro làm nguyên liệu thô.
Lên men: Trong những điều kiện cụ thể, ethanol có thể được sản xuất thông qua quá trình lên men, quá trình này cũng giải phóng các loại khí như carbon dioxide và metan, tùy thuộc vào quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.
Ứng dụng của Ethanol: Ethanol được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để tạo ra hydro, carbon dioxide và khí đốt. Nó đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất nhiên liệu, tổng hợp khí hóa học (như hydro và metan) và các quy trình công nghiệp khác.
Hydro Peroxide
Công thức hóa học: H₂O₂
Cơ chế tạo khí: Phản ứng phân hủy
Hydrogen peroxide có tính oxy hóa cao và khi phân hủy, nó tạo ra nước và oxy. Phản ứng như sau:
2H2O2→2H2O+O22H2O2→2H2O+O2
Sự phân hủy hydro peroxide giải phóng khí oxy, đây là cơ chế chính về vai trò của nó trong việc tạo ra khí.
Phân hủy xúc tác: Phản ứng phân hủy có thể được tăng tốc bằng chất xúc tác (như mangan dioxide hoặc sắt), tạo ra oxy có độ tinh khiết cao. Oxy này được sử dụng trong các quy trình công nghiệp đòi hỏi lượng oxy lớn.
Ứng dụng của Hydro Peroxide: Hydrogen peroxide đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất oxy, đặc biệt là trong công nghiệp hóa chất (ví dụ: phản ứng oxy hóa, sản xuất phân bón). Oxy được tạo ra thông qua quá trình phân hủy của nó có giá trị trong tổng hợp hóa học và các ứng dụng công nghiệp khác đòi hỏi oxy có độ tinh khiết cao.
| chất | Phương pháp tạo khí | Khí sinh ra | Loại phản ứng |
| Rượu isopropyl | Đốt cháy | CO₂, H₂O | Phản ứng tỏa nhiệt |
| Nhiệt phân | C₂H₄, CH, H₂O | Phản ứng crackinh nhiệt độ cao | |
| Ethanol | Đốt cháy | CO₂, H₂O | Phản ứng tỏa nhiệt |
| Cải cách hơi nước | H₂, CO | Phản ứng xúc tác, Reforming hơi nước | |
| Lên men | CO₂ | Phản ứng sinh hóa | |
| Hydro peroxit | Sự phân hủy | O₂ | Phản ứng phân hủy xúc tác |
Mô tả bảng:
Rượu isopropyl: chủ yếu tạo ra carbon dioxide và hơi nước thông qua quá trình đốt cháy, và cũng có thể tạo ra các khí hydrocarbon phân tử nhỏ như ethylene và metan thông qua quá trình nhiệt phân.
Ethanol: tạo ra carbon dioxide và hơi nước thông qua quá trình đốt cháy, hydro và carbon monoxide thông qua quá trình cải cách hơi nước và cũng có thể tạo ra carbon dioxide thông qua quá trình lên men.
Hydrogen peroxide: phân hủy để tạo ra oxy, thường được sử dụng để điều chế oxy trong phòng thí nghiệm hoặc công nghiệp.
