BENZEN LÀ GÌ? TÍNH CHẤT HOÁ HỌC, ỨNG DỤNG VÀ TÁC HẠI

BENZEN LÀ GÌ?

 

1. Benzen là gì?

Benzen là một hydrocacbon thơm tan ít trong nước nhưng lại hòa tan dễ dàng trong trong dầu khoáng, dầu động, thực vật, dung môi hữu cơ,….đặc biệt là mỡ, sơn, vecni, hắc ín, cao su, nhựa đường, nhựa than,…

Trong công nghiệp, benzen là nguyên liệu được sử dụng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ như aniline, clo benzen, nitrobenzen, phenol,… dùng làm dung môi hòa tan chất mỡ.

Từ những năm 70 của thế kỷ XX, benzen đã bị hạn chế sử dụng trong công nghiệp. Ở Việt Nam, việc nghiêm cấm sử dụng hóa chất benzen trong công nghiệp đã được quy định tại số 108 LB/QĐ.

 

2. Benzen có ở đâu? (Benzen là gì)

Benzen là thành phần có trong các vật liệu dùng để chế tạo vật dụng bằng cao su, nhựa plastic, nilon, sợi tổng hợp,…. Đây cũng là lý do vì sao chúng ta thường ngửi thấy mùi thơm khá đặc trưng từ các thiết bị làm bằng nhựa ở phần đầu xe lúc mới ngồi vào xe hơi khi khởi động hoặc từ các sản phẩm nhựa, cao su, đồ vật làm bằng sợi tổng hợp lúc còn mới.

Ngoài ra, benzen cũng có trong thuốc nổ, thuốc nhuộm, keo dán, sơn, hóa chất dùng trong nhiếp ảnh, chất tẩy rửa, chất diệt côn trùng,…thậm chí cả tờ báo bạn đang đọc cũng có sự hiện diện của benzen.

Benzen có trong tờ báo

Trong tự nhiên, benzen được sinh ra từ các vụ núi lửa phun trào hoặc các đám cháy rừng. Nó cũng là một thành phần tự nhiên có trong xăng dầu, khói xe, dầu thô, đặc biệt là khói thuốc lá.

Để nhận biết được sự tồn tại của benzen người ta sử dụng thuốc thử là hỗn hợp axit nitric đặc nóng hoặc axit sulfuric đặc. Nếu thấy chất lỏng có màu vàng và có mùi hạnh nhân nổi trên bề mặt thì đó chính là benzen.

 

3. Các đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của benzen (Benzen là gì)

Khi thay các nguyên tử hydro trong phân tử benzen C6H6 bằng các nhóm ankyl, ta được các ankylbenzen, có công thức chung là CnH2n-6 với n ≥ 6, ví dụ như C6H5CH3, C6H5CH2CH3, C6H5CH2CH2CH3,…

Nếu coi vòng benzen là mạch chính thì các nhóm ankyl đính vào nó sẽ là mạch nhánh, hay còn gọi là nhóm thế. Các ankylbenzen có đồng phân mạch carbon và để gọi tên chúng, người ta sẽ gọi theo vị trí của các nguyên tử C của vòng bằng các chữ số hoặc chữ cái o (ortho), m (meta), p (para).

 

4. Đặc điểm cấu tạo của benzen (Benzen là gì)

Qua các phân tích quang phổ thì góc liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử benzen đều là 120 độ, các liên kết C-C đều là 140 pm, nhỏ hơn liên kết đơn 147 pm và lớn hơn liên kết đôi đơn lẻ 136 pm.

Để giải thích cấu trúc phân tử của benzen, người ta sử dụng thuyết lai hoá obitan, đó là trong phân tử benzen, các nguyên tử C ở trạng thái lai hoá sp2 sẽ liên kết với nhau và liên kết với các nguyên tử H thành mặt phẳng phân tử benzen.

Các obitan p vuông góc với mặt phẳng không chỉ liên kết thành cặp mà còn liên kết với nhau thành hệ liên hợp. Chính điều này đã làm cho liên kết đôi ở benzen bền hơn so với các hợp chất có liên kết đôi khác và dẫn đến tính thơm đặc trưng của benzen.

 

5. Tính chất đặc trưng của benzen (Benzen là gì)

 

Tính chất vật lý (Benzen là gì)

– Là chất lỏng rất linh động, không màu, có mùi thơm đặc trưng và có nhiệt độ sôi là 80 độ C.

Benzen là chất lỏng rất linh động, không màu

– Nhẹ hơn nước, không tan trong nước  nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như aceton, rượu, ete, cao su, chất béo,…

– Các đồng đẳng cơ bản của benzen thường tồn tại dưới dạng lỏng còn những đồng đẳng cao hơn thì tồn tại dưới dạng rắn.

 

Tính chất hóa học của benzen (Benzen là gì)

Tính chất đặc trưng của benzen là tính thơm và có khả năng tham gia vào cả phản ứng cộng và phản ứng thế.

 

• 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

Chú ý là khi ở điều kiện nhiệt độ thông thường, benzen không có khả năng làm mất màu dung dịch brom.

– Phản ứng nitro hoá là phản ứng của benzen với axit nitric đặc, có xúc tác là nhiệt độ và axit sulfuric đặc.

C6H6+HO−NO2 →C6H5−NO2+H2O

 

Quy tắc thế trong vòng benzen

Khi trong vòng benzen đã có sẵn các nhóm ankyl hoặc nhóm –OH, -NH2, -OCH3,… thì phản ứng thế sẽ rất dễ xảy ra, trong đó vị trí thế ưu tiên sẽ là nhóm ortho và para. Còn nếu trong vòng benzen đã có sẵn nhóm –NO2 hoặc –COOH, -SO3H, …thì phản ứng thế đó sẽ khó hơn rất nhiều và vị trí thế ưu tiên sẽ là meta.

 

Cơ chế của phản ứng thế ở vòng benzen

Phân tử HNO3 và phân tử halogen không trực tiếp tác động vào vòng benzen mà các tiểu phân mang điện tích dương sẽ được tạo thành do tác dụng của chúng với chất xúc tác mới là tác nhân tác động trực tiếp vào vòng benzen. Phản ứng hóa học sẽ diễn ra như sau:

– Phản ứng với dẫn xuất của Halogen có chất xúc tác là AlCl3 khan

C6H6 + CH3−Cl → C6H5−CH3 + HCl

C6H6 + C2H5−Cl → C6H5−C2H5 + HCl

 

• Phản ứng cộng

Vì có cấu trúc phân tử đặc biệt nên benzen có khả năng tham gia cả phản ứng cộng và phản ứng thế nhưng phản ứng cộng sẽ khó xảy ra với hydrocacbon mạch hở và chưa no như etilen và axetilen.

– Cộng hidro có xúc tác là Niken và đun nóng ở nhiệt độ 180 độ C

C6H6 + 3H2O → C6H12 (xiclohexan)

– Cộng hỗn hợp clo và brom có xúc tác là ánh sáng

C6H6 + 3Cl2 → C6H6Cl6 (hexaclohexan)

 

• Phản ứng oxy hóa

Benzen không phản ứng với KMnO4 nên không thể làm mất màu dung dịch thuốc tím. Khi cháy trong oxy nó sẽ tạo ra khí CO2 và hơi nước còn nếu cháy trong không khí thì tạo ra muội than.

C6H6 + O2 → 6CO2 + 3H2O

 

6. Cách điều chế benzen (Benzen là gì)

– Điều chế benzen từ axetilen

Phản ứng trùng hợp axetilen xảy ra khi có chất xúc tác là C và đun nóng ở nhiệt độ 600 độ C

3CH=CH → C6H6

– Điều chế benzen từ axit benzoic

C6H5COOH + NaOH → C6H6 + Na2CO3

– Điều chế benzen từ chưng cất nhựa than đá

– Điều chế từ xiclohexan sử dụng chất xúc tác là Pt và đun nóng

C6H12 → C6H6 + 3H2

– Điều chế từ n – hexan có xúc tác và đun nóng

C6H14 → C6H6 + 4H2

 

7. Những ứng dụng chính của benzen hiện nay là gì? (Benzen là gì)

 

Trong công nghiệp, benzen được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt là trong ngành công nghiệp hóa hữu cơ và nó 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 nó được ứng dụng trong tẩy rửa mỡ ở xương hoặc dầu mỡ trên các bề mặt kim loại.

Ngoài ra, benzen cũng được dùng để điều chế ra nhiều chất như phenol, nitrobenzen, anilin, phẩm nhuộm, thuốc trừ dịch hại, dược phẩm, cumen, axeton, phenol,…

 

8. Benzen có độc không? Ảnh hưởng của benzen đến sức khỏe con người (Benzen là gì)

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 benzene 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.

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.

 

• 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, cụ thể là:

 – Hít phải hoặc ăn uống phải thực phẩm nhiễm benzen ở nồng độ rất cao có thể gây tử vong. Còn nếu nồng độ nhẹ hơn và tiếp xúc trong thời gian ngắn thì có thể bị choáng, buồn ngủ, liệt, hôn mê, mất ý thức, mất trí nhớ, lú lẫn, nặng ngực, tim đập nhanh, khó thở, nôn ói.

– Khả năng nghe kém.

– Tổn thương thị giác, hệ hô hấp, hệ tiêu hóa (gan, mật,…), hệ tuần hoàn, hệ tiết niệu (thận) ,…

 

• 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. Nhiều trường hợp sau khi tiếp xúc khoảng một tháng đã xuất hiện các biểu hiện bệnh, nhưng cũng có những trường hợp phát bệnh sau 15 năm tiếp xúc. Các biểu hiện bệnh có thể là:

 – Nếu sống và làm việc ở nơi có quá nhiều vật dụng chứa benzen thì việc hít thở hơi benzen lâu ngày có thể làm não bị tổn thương không hồi phục, thị lực suy giảm, đau nhức đầu kinh niên, dễ ngất xỉu.

– Chức năng của cơ quan tạo máu bị rối loạn: Nhiễm độc benzen trong thời gian dài sẽ làm giảm hồng cầu, dẫn đến thiếu máu, thậm chí là xuất huyết nhiều, giảm miễn dịch và khiến người bệnh dễ bị nhiễm trùng.

 – Mắc bệnh tăng sinh ác tính dòng bạch cầu: Nhiễm độc benzen ở nồng độ cao trong thời gian dài sẽ bị bệnh leukemia, hay còn gọi là bệnh ung thư máu hoặc bệnh máu trắng

 – Bệnh u lympho.

 – 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.

 

• 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). Còn 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.

Benzen có thể nhiễm vào cơ thể con người qua đường ăn uống

 

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. Chỉ có một lượng nhỏ benzen đi vào cơ thể bằng cách thẩm thấu qua da và đi vào máu trong quá trình tiếp xúc.

Sau khi đi vào máu, benzen sẽ bị chuyển hóa ở gan bởi quá trình oxy hóa để tạo thành Phenol (sản phẩm chính) và một số sản phẩm khác như catechol,hydroquinone và 1, 2, 4-trihydroxybenzene. Các sản phẩm này tiếp tục được oxy hóa thành quinone hoặc semiquinone. Oxit benzen cũng được chuyển hóa thông qua liên hợp glutathione để tạo ra axit S-phenylmercapturic.

 

Tủy xương là cơ quan chính bị nhiễm độc benzen mãn tính và nó gây gián đoạn quá trình tăng trưởng cũng như nhân lên của tế bào tủy xương.

Benzen dưới dạng không đổi bị đào thải qua qua phổi chiếm 17% lượng hấp thu vào sau khi tiếp xúc khoảng 4 giờ. Khoảng 33% lượng hấp thu bị đào thải qua nước tiểu dưới dạng liên hợp phenol, S-Phenyl-N-Acetyl cystein và axit muconic (chủ yếu) trong khoảng 48 giờ sau khi tiếp xúc.

 

9. 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, matit,…

 

10. Các xét nghiệm dùng để phát hiện tình trạng nhiễm độc benzen

• Các xét nghiệm thường quy bao gồm là. Tổng phân tích tế bào máu, thời gian máu đông và máu chảy.
• Xét nghiệm nước tiểu, bao gồm MicroAlbumin/Albumin niệu, trụ niệu và hồng cầu niệu
• Xét nghiệm nồng độ benzen
• Định lượng axit t, t-muconic niệu/ phenol niệu cho người tiếp xúc trực tiếp với benzen
• Định lượng O-crezon niệu/ axit hyppuric niệu cho người tiếp xúc trực tiếp với toluen
• Định lượng axit metyl hyppuric niệu cho người tiếp xúc trực tiếp với xylen

 

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

 

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

 

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây

 

CÔNG TY TNHH TMDV TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG TÂN HUY HOÀNG

Địa chỉ: B24, Cx Thủy Lợi 301, Nguyễn Văn Thương, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM.

CN1: 10/46 Lê Quí Đôn, KP4, P. Tân Hiệp, Tp. Biên Hòa, Đồng Nai.

CN2: Lê Hồng Phong, Tân Đông Hiệp, Dĩ An, Bình Dương.