Benzen là một chất hóa học tồn tại ở dạng lỏng và được phổ biến sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy vậy, Benzen có mặt trong danh sách các chất được công nhận có thể gây ung thư trên con người. Vậy tính chất và ứng dụng của Benzen là gì? Benzen có an toàn khi sử dụng? Hãy cùng Song Mã Việt tìm hiểu qua bài viết chi tiết dưới đây!
Xem thêm:
- Chất khí là gì? Có cấu tạo như thế nào?
- Khí gas là gì? Và các ứng dụng của khí gas trong đời sống?
- Khí argon là gì? Có ứng dụng như thế nào?
- O2 là gì? Có đặc điểm như thế nào?
1.Benzen là gì?
Benzen là gì? Benzen là một hydrocacbon thơm ít tan trong nước nhưng dễ tan trong dầu khoáng, dầu động thực vật, dung môi hữu cơ,… đặc biệt là chất béo, sơn, vecni, hắc ín, cao su và nhựa đường, nhựa than,…Công thức phân tử của Benzen là C6H6. Phân tử khối: 78
Trong công nghiệp, Benzen là nguyên liệu dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ như anilin, clo Benzen, nitroBenzen, phenol,… dùng làm dung môi hòa tan các chất béo.
Vì Benzen có số octan cao, các dẫn xuất thơm như toluene và xylene thường chiếm tới 25% xăng. Bản thân Benzen đã bị giới hạn ở mức dưới 1% trong xăng vì nó là chất gây ung thư ở người.
Kể từ những năm 1970, Benzen đã bị hạn chế sử dụng trong công nghiệp. Tại Việt Nam, việc cấm sử dụng hóa chất Benzen trong công nghiệp đã được quy định tại số 108 LB/QĐ.
2. Các đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của Benzen
Đồng đẳng
Tương tự như ankan, anken hay ankin thì Benzen cũng có những chất chung dãy đồng đẳng. Tất cả các chất này đều là hiđrocacbon thơm và có chung đặc điểm về công thức phân tử là CnH2n-6 với n≥6, công thức cấu tạo là mạch vòng. Đó là lý do trong hóa học, Benzen còn được gọi là vòng Benzen.
Đồng phân
Trừ C6H6 ( Benzen ) là chất duy nhất không có đồng phân thì tất cả các chất còn lại trong dãy đồng đẳng Benzen đều có đồng phân. Đặc biệt, từ công thức phân tử C8H10 trở đi đều tồn tại 2 dạng đồng phân là đồng phân mạch cacbon và đồng phân về vị trí của các nhóm ankyl xung quanh vòng Benzen.
Danh pháp
Đóng vai trò là hợp chất hữu cơ, Benzen và các chất trong dãy đồng đẳng Benzen có 2 tên gọi được sử dụng luân phiên. Đó là tên thông thường và tên thay thế.
- Tên thông thường: C6H6 ( Benzen ), C7H8 ( 1 đồng phân là Toluen ), C8H10 ( tùy thuộc công thức cấu tạo mà có o-xilen, m-xilen hoặc p-xilen ).
- Tên thay thế: “tên của nhóm ankyl”+”Benzen”
3. Đặc điểm cấu tạo của Benzen (C6H6)
Hiện nay, để thể hiện cấu tạo của Benzen và đồng đẳng Benzen nói riêng cũng như các hiđrocacbon thơm nói chung, Cấu tạo của Benzen được biểu diễn theo 2 cách như sau:
4.Tính chất đặc trưng của Benzen
4.1 Tính chất vật lý
Benzen (C6H6) là chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Benzen là thành phần tự nhiên của dầu thô và là một trong những hóa chất dầu cơ bản. Nó có thể hòa tan nhiều chất như: Dầu ăn, cao su, nến, iot… và nhiều dung môi hữu cơ khác. Benzen là chất độc và dễ cháy.
- Khối lượng riêng 0,8786 kg/m3
- Nóng chảy ở 5.5 độ C
- Sôi ở 80.1 độ C
- Khối lượng phân tử: 78,11 g/mol
- Phân loại: Hydrocarbon, Hiđrôcacbon thơm
- Có thể hòa tan trong: Acid acetic, Aceton, Chloroform, Carbon tetrachloride, Diethyl ether
Vậy, tính chất hóa học của benzen thì như thế nào? Cùng tiếp tục tìm hiểu ở phần tiếp theo bạn nhé!
4.2 Tính chất hóa học
Tính chất hóa học của Benzen có những phản ứng đặc trưng như phản ứng thế, phản ứng cháy và phản ứng cộng….
Phản ứng thế
Tác dụng với halogen nguyên chất trong điều kiện nhiệt độ thường, có chất xúc tác là sắt :
C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
Phản ứng nitro hoá là phản ứng của Benzen với axit nitric đặc, có xúc tác là nhiệt độ và axit sunfuric đặc.
C6H6+HO−NO2 →C6H5−NO2+H2O
Phản ứng cháy
Giống như các hydrocacbon khác, Benzen cháy trong oxy để tạo ra khí co2 và hơi nước. Khi Benzen cháy trong không khí sẽ tạo ra CO2, hơi nước và muội than.
2C6H6 + 15O2 (nhiệt độ) → 12CO2 + 6H2O
Phản ứng cộng
Benzen không có phản ứng cộng với Br2 như C2H4 và khí axetilen (C2H2). Tuy nhiên ở nhiệt độ và điều kiện xúc tác thích hợp, C6H6 tham gia phản ứng cộng với một số chất, ví dụ như Khí hydro , …
C6H6 + 3H2 (t, Ni) → C6H12
5. Cách điều chế Benzen
Trong đời sống, Benzen được sử dụng rất nhiều trong sản xuất dược phẩm hay các chất quan trọng phục vụ nhu cầu của con người.
- Điều chế Benzen từ axetilen và đun nóng ở nhiệt độ 600 độ: C3CH=CH → C6H6
- Điều chế Benzen từ axit benzoic: C6H5COOH + NaOH → C6H6 + Na2CO3
- Điều chế Benzen từ chưng cất nhựa than đá
- Điều chế Benzen từ xiclohexan sử dụng chất xúc tác là Pt và đun nóng: C6H12 → C6H6 + 3H2
- Điều chế Benzen từ n – hexan có xúc tác và đun nóng: C6H14 → C6H6 + 4H2
6. Những ứng dụng chính của Benzen (C6H6)
Trong ngành công nghiệp hóa hữu cơ, Benzen được sử dụng để tổng hợp các monome trong sản xuất polyme, phục vụ cho việc sản xuất các loại chất dẻo, cao su, tơ sợi…..
Benzen cũng được dùng làm dung môi hoà tan các chất như cao su, vecni, dầu mỡ,… và ứng dụng trong tẩy rửa mỡ ở xương hoặc dầu mỡ trên các bề mặt kim loại.
Từ Benzen người ta có thể điều chế ra nitroBenzen, anilin, phenol dùng để tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ sâu,…
Benzen được ứng dụng làm dung môi, sản xuất dược liệu trong y học, dược học.
Ngay tờ báo bạn đang cầm trên tay cũng có sự hiện diện của Benzen. Chúng được được sử dụng như là một dung môi trong công nghệ in ấn, chế bản, đồ họa.
7. Benzen có độc không? Ảnh hưởng của Benzen đến sức khỏe con người
Benzen là một trong 20 loại hóa chất được sử dụng phổ biến nhất trong đời sống con người và nó cũng nằm trong danh sách các chất được công nhận là có thể gây ung thư trên con người.
Nếu để Benzen dính vào da thì da sẽ bị khô, ngứa và sưng đỏ. Còn nếu bắn vào mắt thì sẽ khiến giác mạc bị tổn thương, mắt đau rát. Hít phải hoặc ăn uống thực phẩm nhiễm Benzene ở nồng độ rất cao có thể gây tử vong.
Tiếp xúc với Benzen và đồng đẳng của Benzen như toluen, xylen ở nồng độ thấp trong thời gian dài có nguy cơ nhiễm độc và tổn thương hệ tạo máu.
7.1 Nhiễm độc cấp tính
Nhiễm độc Benzen cấp tính gây tổn thương da, mắt, hệ hô hấp với các triệu chứng như chóng mặt, đau đầu, buồn nôn, nôn ói, thậm chí là có thể tử vong.
Tùy vào nồng độ Benzen và thời gian tiếp xúc mà các triệu chứng có thể biểu hiện từ nhẹ tới nặng.
Với liều cao, hàm lượng Benzen trên 65 mg/lít, nạn nhân có khả năng chết sau vài phút trong tình trạng hôn mê kèm co giật.
Với liều thấp hơn, hàm lượng khoảng 20-30 mg/l không khí, thường thấy có giai đoạn kích thích thần kinh, tiếp đến giai đoạn suy sụp cơ thể dẫn đến tình trạng trụy tim. Nói chung, sau 20-30 phút, nạn nhân mê man.
Hàm lượng Benzen trên l0mg/l gây nhiễm độc bán cấp, sau vài giờ nạn nhân thấy khó chịu, nhức đầu, chóng mặt, nôn.
7.2 Nhiễm độc mãn tính
Nếu tiếp xúc với Benzen hoặc đồng đẳng của Benzen trong môi trường lao động với nồng độ vượt quá giới hạn cho phép, nhiễm độc mãn tính sẽ xảy ra.
Giai đoạn khởi phát:
- Rối loạn tiêu hóa: ăn kém ngon, xung huyết niêm mạc miệng, nôn, hơi thở có thể có mùi Benzen.
- Rối loạn thần kinh: chóng mặt, nhức đầu, dễ cáu giận, chuột rút, cảm giác kiến bò, tê cóng…
- Rối loạn huyết học: thiếu máu nhẹ, có khuynh hướng xuất huyết, phụ nữ dễ rong kinh, khó thở cố gắng do thiếu máu, thời gian máu chảy kéo dài, dấu hiệu dây thắt dương tính.
Thời kỳ toàn phát: Ở thời kỳ này, bệnh được thể hiện qua hội chứng xuất huyết, thiếu máu, giảm bạch cầu.
- Xuất huyết: do tính giòn mao mạch, tiểu cầu giảm (dưới l00.000/mm3). Hay gặp xuất huyết niêm mạc (mũi, lợi, dạ dày, ruột, tử cung) hoặc dưới da. Hiếm gặp xuất huyết phủ tạng: gan, thận; lách, màng não và não. Thời gian máu chảy kéo dài.
- Thiếu máu: Số lượng hồng cầu giảm. Giống như các chứng thiếu máu khác, có thể gặp hồng cầu không đều, hồng cầu biến dạng, hồng cầu bắt nhiều màu.
- Bạch cầu giảm: Trường hợp nặng có thể giảm còn l000/mm3, đặc biệt bạch cầu đa nhân trung tính giảm nhiều.
- Vô sinh: Với phụ nữ, Benzen có thể làm teo buồng trứng, gây rối loạn kinh nguyệt và vô sinh. Còn với đàn ông thì nó có thể làm biến dạng hoặc giảm chất lượng tinh trùng.
Bệnh nhiễm độc Benzen là một bệnh nguy hiểm vì dù ngừng tiếp xúc, bệnh vẫn không loại trừ được do có lượng Benzen tích lũy ở các tổ chức nhiều mỡ, nhất là ở tủy xương.
Nếu điều trị khỏi, thời gian hồi phục kéo dài và bệnh cũng có thể tái phát. Ở phụ nữ có thai, dễ sảy thai, đẻ non.
7.3 Nhiễm độc Benzen xảy ra theo những con đường nào?
Ở ngoài trời, bạn có thể nhiễm một lượng nhỏ Benzen từ khói xe của các phương tiện giao thông hoặc khói thuốc lá (50% số người nhiễm Benzene là từ khói thuốc lá).
Khi ở trong nhà, nguy cơ nhiễm độc Benzen sẽ cao hơn nhiều vì nó có mặt trong rất nhiều vật dụng làm bằng cao su, nhựa, vật dụng có keo dán, sơn, vecni,…
Benzen có thể nhiễm vào cơ thể con người qua đường ăn uống hoặc tắm rửa với nguồn nước bị nhiễm độc do rò rỉ từ các bồn chứa xăng dầu ngầm dưới lòng đất hoặc từ các bãi rác thải độc hại.
Với những người làm công việc sản xuất hoặc sử dụng Benzen thì nguy cơ bị nhiễm nhiều hơn, ví dụ như nhân viên ở các nhà máy lọc dầu, nhà máy sản xuất dược phẩm, lốp xe, nhà máy sản xuất sản phẩm hóa dầu, cây xăng, thợ đóng giày, lính cứu hỏa, thợ in, nhân viên phòng thí nghiệm…
Con đường đi vào cơ thể của Benzen có thể là đường tiêu hóa, đường hô hấp hoặc thẩm thấu qua da. Khi tiếp xúc với một lượng Benzen lớn trong không khí thì có khoảng một nửa lượng Benzen đi qua niêm mạc đường hô hấp và đi vào máu. Còn khi tiếp xúc với Benzen trong thực phẩm hoặc đồ uống thì nó sẽ đi từ miệng tới lớp niêm mạc của đường tiêu hóa và đi vào máu.
7.4 Khi nào cần làm xét nghiệm kiểm tra nhiễm độc Benzen?
Xét nghiệm Benzen thường được tiến hành cho những đối tượng có nguy cơ nhiễm độc cao và nó thường diễn ra trong các trường hợp như:
- Kiểm tra sức khỏe người lao động mới tuyển dụng
- Khám sức khỏe định kỳ theo quy định của Bộ Y tế
- Kiểm tra nhiễm độc Benzen cho người lao động
- Kiểm tra sức khỏe cho người lao động làm việc tại các cơ sở sản xuất sơn và da giày
- Công nhân làm việc ở các ngành nghề sản xuất có phơi nhiễm trực tiếp với Benzen hoặc đồng đẳng của Benzen như toluen
- Người lao động làm việc trong ngành khai thác, chế biến dầu mỏ, khai thác, tinh luyện, chế biến Benzen và đồng đẳng của Benzen
- Người lao động làm việc trong các nhà máy sản xuất đồ nhựa, cao su, mực in, vecni, sơn…
8. Mua hóa chất Benzen (C6H6) ở đâu chất lượng, giá rẻ
Benzen là một trong những hóa chất quen thuộc, ứng dụng cao trong nhiều ngành nghề. Vì thế mà không ít các đơn vị, tổ chức cung cấp và phân phối hóa chất này. Như đã trình bày, Benzen là chất hóa học độc, dễ gây ngộ độc, thậm chí dẫn đến tử vong trong quá trình sử dụng. Nếu có nhu cầu sử dụng, cần lưu ý lựa chọn đơn vị uy tín, đảm bảo chất lượng với xuất xứ rõ ràng.
Trên đây, Song Mã Việt đã trình bày chi tiết về Benzen là gì? Công thức phân tử của Benzen, Đặc điểm, tính chất và những ứng dụng trong đời sống. Benzen hiện diện ở khắp mọi nơi nhưng lại là chất hóa học nguy hiểm. Hy vọng bài viết trên đây giúp bạn trang bị đầy đủ kiến thức và kỹ năng để đảm bảo an toàn cho sức khỏe bản thân mình và những người xung quanh.
