Tổng số bài gửi : 25 Reputation : 1 Join date : 13/03/2011 Age : 33 Đến từ : Can Tho University
Tiêu đề: Mười vạn câu hỏi vì sao Hóa học ki cuoi Thu Mar 24, 2011 9:43 pm
25. Chất dẻo cứng như thép và có thể tự phục hồi
Chất liệu composit tự phục hồi Hợp chất composit sợi cacbon này được kỹ sư Nikhill Koratkar thuộc Viện Kỹ thuật Rensselaer Polytechnic ở Troy, New York nghiên cứu và phát triển. Trong các cuộc kiểm tra, hợp chất cho thấy khả năng nhận biết các vết nứt và tự sửa chỉ vài giây sau khi vết nứt xuất hiện. Hợp chất thông minh này hoạt động dựa trên nguyên tắc tăng nhiệt và làm nóng chảy một loại bột đặc biệt khi vết nứt xảy ra. Chất bột vừa bị chảy còn ấm sẽ lấp vào những chỗ trống và nhanh chóng cứng lại khi nhiệt độ hạ xuống, nhờ đó có thể duy trì tối thiểu được một nửa độ cứng so với vật liệu ban đầu. Loại hợp chất này có thể sẽ được sử dụng trong thế hệ tiếp theo của các loại máy bay thương mại.
Chất liệu composit mới có thể được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không
Hỗn hợp chất dẻo cứng như thép
Gần như đồng thời, các nhà khoa học thuộc đại học Michigan, Mĩ cũng đã chế tạo thành công một hỗn hợp chất dẻo cứng như thép và trong suốt dựa trên việc kết hợp cấu trúc phân tử của loài sò biển và công nghệ nano. Từ lâu, việc phát triển loại chất liệu mới từ công nghệ nano đã làm bối rối nhiều nhà khoa học: những chất liệu cơ bản có kích cỡ nano như ống nano, tấm nano và vi khuẩn nano đều cực mạnh. Thế nhưng khi cấy ghép chúng lại với nhau thì chỉ tạo ra được loại vật liệu mới khá yếu so với ban đầu. Việc phát minh chất liệu mới này đã giải quyết vấn đề trên. Chất dẻo này được cấu thành bởi một lớp các tấm nano và dung dịch cao phân tử dựa trên cấu trúc vỏ của loài sò biển, vốn là một trong những loại vật liệu cứng nhất trong tự nhiên. Giáo sư Nicholas Kotov, đại học Michigan, cho biết quá trình chế tạo bao gồm luôn việc phát triển một robot để sắp xếp những lớp vật liệu bằng cỡ 1 nano. Cánh tay robot có nhiệm vụ giữ những lọ nhỏ chỉ cỡ bằng 1 thỏi kẹo chewing gum có chứa chất lỏng. Các lọ này được nhúng vào dung dich cao phân tử, đóng vai trò như chất keo dính và sau đó, đưa vào một loại chất lỏng đặc biệt cấu thành bởi các tấm nano. Sau khi lớp hỗn hợp này khô lại, quá trình lại tiếp diễn khoảng 300 lần để cho ra một tấm nhựa 1m2. Trong thí nghiệm trên, hợp chất đóng vai trò như chất keo dính chính là cồn tổng hợp. Hỗn hợp này tạo ra các liên kết hydro giữa các lớp nano. Những liên kết này, nếu bị phá vỡ có thể tái tạo lại dễ dàng mà không gây ra một vết rạn nào. Đồng thời việc sắp xếp tấm nano chồng lên và xen kẽ nhau giống như những viên gạch là hai điều quan trọng làm cho vật liệu cứng hơn. Giáo sư Kotov nói phát triển loại chất liệu mới này có thể dẫn đến việc chế tạo thiết bị quân sự nhẹ hơn nhưng bền hơn cho cảnh sát và quân đội. Nó cũng có thể được áp dụng trong thiết bị cơ điện học siêu nhỏ, bộ cảm biến đo lường y sinh và cả những máy bay không người lái. 26. Lần đầu tiên tìm thấy chất hữu cơ ngoài hệ mặt trời
Các nhà khoa học đã tìm thấy metan trong bầu khí quyển của một hành tinh bên ngoài thái dương hệ, đang bay quanh một ngôi sao cách trái đất 63 năm ánh sáng. Hành tinh này có kích cỡ bằng sao Mộc, còn được gọi là HD 189733b, trong chòm sao Vulpecula (con cáo nhỏ). Nó quay trên quỹ đạo ở gần sao mẹ hơn so với khoảng cách từ sao Thủy (hành tinh trong cùng của hệ mặt trời) đến Mặt trời của chúng ta, vì thế có nhiệt độ lên đến 900oC. Các nhà khoa học đã tìm ra dấu vết của metan nhờ vào công nghệ quang phổ – tách ánh sáng thành những hợp phần khác nhau.
Trong số những hành tinh này, nơi nào có đủ điều kiện để tạo sự sống ?
Phát hiện do Giovanna Tinetti từ Đại học tổng hợp London, và cộng sự từ Phòng thí nghiệm Jet Propulsion của NASA tại California thực hiện. Nhóm khoa học đã tìm ra dấu vết của chất hữu cơ methane ở đây khi quan sát bằng Kính thiên văn vũ trụ Hubble. Nhóm nghiên cứu cũng xác nhận phát hiện do kính thiên văn vũ trụ Spitzer thực hiện trước đây, đó là bầu khí quyển của HD 189733b cũng chứa hơi nước. Tuy nhiên họ cho biết hành tinh này quá nóng để có thể có sự sống. Metan, cấu tạo từ carbon và hydro, là hợp chất hữu cơ đơn giản nhất, trong những điều kiện nào đó có thể đóng vai trò quan trọng trong hóa học tiền sinh – những phản ứng hóa học cần thiết để tạo dựng sự sống. 27. Kĩ thuật siêu nhạy để lấy dấu vân tay Thay cho các phương pháp cũ, việc dùng băng gelatin để lấy dấu vân tay sẽ thu giữ được cả các chất chứa trong vân tay, dù chỉ 1 phần triệu gam. Phân tích chúng, người ta xác định được nhân dạng, tuổi tác, giới tính… của chủ nhân dấu tay đó. Từ trước đến nay, để lấy dấu vân tay tại hiện trường, cảnh sát thường sử dụng những phương tiện như bột, chất lỏng và hơi nước. Kỹ thuật truyền thống này có thể làm dấu vân tay bị thay đổi và mất đi những chứng cứ pháp y có giá trị, bao gồm dấu vết của các chất hóa học có trong dấu tay. Một nghiên cứu mới do giáo sư hóa lý Sergei Kazarian, thuộc ĐH Hoàng gia London, và các cộng sự thực hiện sẽ khắc phục những nhược điểm nói trên. Nhận diện phân tử trong 30 giây Trong quá trình nghiên cứu kỹ thuật lấy dấu vân tay mới, nhóm nghiên cứu nhận thấy loại băng được chế tạo từ gelatin (gelatin tape) có khả năng giúp các nhà khoa học hình sự phân tích hóa học các dấu tay thu thập được ở hiện trường, từ đó có được những thông tin cụ thể về chế độ ăn uống, giới tính, chủng tộc… của người để lại dấu tay.
Băng gelatin có thể giúp lấy dấu vân tay trong 30 giây
Cũng như các phương tiện khác được sử dụng trong phương pháp lấy dấu vân tay theo qui ước, băng gelatin có thể thu thập dấu tay để lại trên nhiều bề mặt khác nhau, bao gồm tay nắm cửa, tay cầm của các vật chứa, thủy tinh dợn sóng, màn hình vi tính… Nhưng so với các kỹ thuật lấy dấu tay theo phương pháp qui ước, kỹ thuật mới này có ưu điểm vượt trội là không làm biến dạng hay phá hủy dấu vân tay nguyên thủy, mà có thể giữ nguyên vẹn mọi chi tiết để các chuyên gia có thể phân tích một cách đầy đủ, chính xác và sâu rộng. Theo phương pháp mới này, dấu vân tay được lấy bằng băng galetin sẽ được chiếu bằng tia hồng ngoại trong một thiết bị cực nhạy và có khả năng “chụp ảnh hóa học”, giúp các chuyên gia nhận diện được các phân tử có trong dấu tay trong vòng không đầy 30 giây! Cung cấp thông tin sâu rộng Theo nhóm nghiên cứu, dấu vân tay có thể chỉ chứa một vài phần triệu gram chất dịch tiết của cơ thể, nhưng chừng đó cũng đủ để cung cấp những manh mối có giá trị về một cá nhân, như giới tính, chủng tộc, chế độ ăn uống và cả lối sống nữa. Chẳng hạn, với kỹ thuật mới này, các chuyên gia có thể xác định một người là nam giới qua lượng urea được phát hiện trong dấu tay cao hơn lượng urea thường có ở phụ nữ; hoặc một hỗn hợp phức tạp của các chất hóa học trong dấu tay sẽ là đầu mối để biết chủng tộc và tuổi tác của người đó. Ngoài ra, kỹ thuật mới còn giúp nhận ra dấu vết của những vật dụng hay các chất mà người để lại dấu tay đã tiếp xúc hoặc sử dụng, như thuốc súng, khói, ma túy, chất nổ, vũ khí hóa học hoặc sinh học… Ngay cả chế độ ăn uống của một người cũng có thể được xác định từ dấu tay, bởi vì người ăn chay có thể có nồng độ amino acid khác với những người khác. Phát biểu với tạp chí Live Science, giáo sư Kazarian nói: “Cần có thêm nhiều người tình nguyện tham gia vào các cuộc thử nghiệm để thu thập dữ liệu thống kê về dấu tay có liên quan đến chủng tộc, giới tính, tuổi tác… nhưng chúng tôi tin rằng kỹ thuật mới này sẽ là một công cụ vô cùng hữu hiệu trong tương lai.” kỹ thuật khác cũng có thể phân tích chất hóa học trong dấu tay, trong đó có việc sử dụng tia X. Nhưng ông Kazarian cho biết kỹ thuật mới này đặc biệt hữu hiệu trong việc nhận diện các chất hữu cơ kết tụ – những thành phần chính của dấu vân tay. Theo Vietnamnet 28. Hợp kim mới siêu bền, chống bị ăn mòn Các chuyên gia Mỹ và Hà Lan vừa chế tạo thành công một loại hợp kim nhôm có tính năng siêu bền để sản xuất cánh máy bay, giúp bộ phận này gần như “miễn nhiễm” với sự ăn mòn kim loại. Ngoài ra, công nghệ mới này còn giúp tiết kiệm một khoản chi phí lên đến 100 tỉ USD.
Vật liệu mới CentrAl vừa siêu bền vừa giúp tiết kiệm chi phí sản xuất cánh máy bay.
Có tên là CentrAl (chữ viết tắt của Central Reinforced Aluminium – Nhôm gia cố trung tâm), vật liệu mới này là thành quả hợp tác giữa 3 đơn vị: công ty GTM Advanced Structures (Hà Lan) chuyên về vật liệu dùng cho máy bay, công ty nhôm Alcoa (Mỹ), và khoa Kỹ thuật hàng không của Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan). Ăn mòn kim loại là một tình trạng làm giảm chất lượng của kim loại sau một thời gian dài sử dụng. Dưới tác động của tải trọng, các vết nứt sẽ dần dần xuất hiện và làm suy yếu cấu trúc của kim loại. CentrAl có cấu trúc bao gồm những lớp kim loại cán mỏng dạng sợi (fibre metal laminate – FML), được bao bọc bởi một hay nhiều lớp nhôm dày và có chất lượng cao. Với thành phần cấu tạo như vậy, CentrAl lkhông chỉ rất vững chắc mà còn chống lại được sự ăn mòn kim loại trong điều kiện hoạt động khắc nghiệt của cánh máy bay. Cánh máy bay được sản xuất bằng CentrAl sẽ có độ bền lớn hơn nhiều so với loại cánh được chế tạo bằng nhựa gia cố bằng sợi carbon (CFRP) – loại vật liệu đang được dùng để sản xuất cánh của nhiều loại máy bay, trong đó có Boeing 787. Không chỉ siêu bền, CentrAl còn giúp cánh máy bay nhẹ hơn khoảng 20% so với cánh được sản xuất từ CFRP, máy bay tiêu thụ ít năng lượng hơn và không đòi hỏi sự bảo trì tốn kém. Đồng thời, CentrAl còn tạo điều kiện cho việc sửa chữa cánh máy bay được thực hiện đơn giản và nhanh chóng hơn nhiều so với cánh bằng CFRP.
Sản xuất cánh máy bay bằng vật liệu CentrAl có thể giúp tiết kiệm 100 tỉ USD
Theo nhóm nghiên cứu, với tất cả những đặc điểm trên, CentrAl sẽ góp phần đáng kể vào việc sản xuất máy bay thực sự “xanh” và hiệu quả về mặt sử dụng năng lượng. Alcoa, GTM và Không quân Hoa Kỳ cũng nhấn mạnh rằng CentrAl có khả năng chống lại các yếu tố gây hư hại như sự ăn mòn kim loại, mưa đá, sự va chạm giữa máy bay và xe tải, cũng như những điều kiện bất lợi khác trong quá trình sử dụng. Với ưu điểm là giảm giá thành sản xuất và tiết kiệm chi phí bảo trì, loại vật liệu mới này, khi được sử dụng rộng rãi, sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí lên đến 100 tỉ USD trên toàn thế giới. 29. Lầm tưởng tai hại về những đám cháy kim loại Bạn sẽ làm gì khi gặp một đám cháy magie ? Dội nước hoặc phun bình cứu hỏa ? Nếu bạn làm như vậy thì kết quả sẽ là một đám cháy càng ngày càng lớn, thậm chí có thể là một vụ nổ !! Nếu đã từng nghe nói hoặc chứng kiến một đám cháy kim loại trong công nghiệp, bạn hẳn sẽ ngạc nhiên khi thấy cách mà lính cứu hỏa dập tắt nó. Đó là chẳng làm gì cả ! Một vài loại kim loại, trong đó có liti, natri, magie, có thể bốc cháy dễ dàng, và nhanh chóng trở thành một mồi lửa lớn trong các nhà máy. Nhưng ngay cả khi hàng đống kim loại bốc cháy, bạn cũng không cần phải sợ hãi. Chúng không thổi bùng lên, trái lại chúng có xu hướng sản sinh ra tro và lớp tro này sẽ ngăn cản ôxi không thấm sâu vào trong, vì thế đám cháy sẽ từ từ tắt dần. Nhưng nếu bạn vẫn muốn thử dập tắt một đám cháy kim loại, bạn có thể sẽ chỉ khiến tình hình tệ thêm. Chẳng hạn, magie sẽ cháy mạnh hơn khi có mặt CO2, so với trong không khí. Vì thế, nếu bạn dùng bình cứu hỏa phun bọt CO2 vào đám cháy magie đang nhỏ, nó sẽ đột ngột bùng lên mạnh và nhanh hơn. Nước thậm chí còn làm tình hình tồi tệ thêm. Nếu kim loại đã tan chảy, kết quả sẽ là một vụ bùng nổ hơi, làm văng kim loại đi khắp nơi. Thêm nữa, một vài loại kim loại khi bị đốt nóng sẽ phân tách nước thành ôxi và hydro, tạo ra tình huống giống như một vụ nổ hydro lớn. Ngay cả cát khô hoặc muối – những vật liệu tiêu chuẩn để dập tắt đám cháy kim loại – cũng có thể biến thành sự tàn phá. Năm 1993, một nhà máy công nghiệp ở Massachusetts xảy ra đám cháy natri, và đội cứu hỏa địa phương cố gắng dập tắt bằng muối chữa cháy. Không may, muối đã bị ẩm, khiến rất nhiều lính cứu hỏa bị bỏng nặng do vụ nổ hidro gây ra.
Khi gặp những đám cháy kim loại như thế này thì bạn đừng dùng nước để dập lửa nhé !
Và lần tới, khi gặp đám cháy kim loại, lính cứu hỏa sẽ chỉ làm một việc đơn giản: cách li vụ cháy và đứng xa ra. Đám cháy kim loại quá nguy hiểm để có thể kiểm soát ! 30. Sợi thủy tinh và sợi quang học là gì ?
a) Khi kéo thủy tinh nóng chảy qua một thiết bị có nhiều lỗ nhỏ, ta được những sợi có đường kính từ 2 đến 10 micromet (1 micromet = 10-6 m) gọi là sợi thủy tinh. Sợi thủy tinh không giòn và rất dai, có độ chịu nhiệt, độ bền hóa học và độ cách điện cao. Dùng phương pháp li tâm hoặc thổi không khí nén vào dòng thủy tinh nóng chảy, ta thu được những sợi ngắn là bông thủy tinh. Nguyên liệu để sản xuất sợi thủy tinh dễ kiếm, rẻ tiền, việc sản xuất khá đơn giản, nên hiện nay được dùng rộng rãi trong các lĩnh vực kĩ thuật khác nhau: sản xuất chất dẻo thủy tinh, làm vật liệu lọc, chế tạo vật liệu cách điện, may áo bảo hộ lao động chống cháy, chống axit, lót cách nhiệt cho các cột chưng cất, làm vật liệu liên kết trong chế tạo máy, xây dựng, chế tạo sợi quang v.v… b) Sợi quang, còn gọi là sợi dẫn quang, là loại sợi bằng thủy tinh thạch anh được chế tạo đặc biệt, có độ tinh khiết cao, có đường kính từ vài micromet đến vài chục micromet. Do có cấu trúc đặc biệt, nên sợi quang truyền được xung ánh sang mà cường độ bị suy giảm rất ít. Sợi quang được dùng để tải thông tin đã được mã hóa dưới dạng tín hiệu xung laser. Một cặp sợi quang nhỏ như sợi tóc cũng có thể truyền được 10.000 cuộc trao đổi điện thoại cùng một lúc. Hiện nay, sợi quang là cơ sở cho phương tiện truyền tin hiện đại, phát triển công nghệ thông tin, mạng internet điều khiển tự động, máy đo quang học v.v… Cáp quang là các sợi quang được bọc các lớp đồng, thép và nhựa.
Sợi thủy tinh và sợi quang học
31. Bảo vệ nhà cửa và đồng ruộng bằng đường
Đường có thể trở thành vũ khí lợi hại trong việc ngăn chặn sự phá hoại công trình xây dựng và mùa màng của các loại côn trùng có hại.
GDL có thể phá hủy hệ miễn dịch của côn trùng có hại
GDL (Glucono-Delta-Lactone), một chất có trong đường glucose, là món ăn khoái khẩu của côn trùng nhưng chất này lại có khả năng hủy diệt hệ miễn dịch của chúng. Các chuyên gia của Viện công nghệ Massachusett (Mỹ) phát hiện ra rằng GDL có khả năng khống chế hoạt động của một số protein trong cơ thể côn trùng, tạo điều kiện cho vi khuẩn và nấm tấn công và tiêu diệt chúng. Vì thế nhiều nhà khoa học ví von rằng GDL là thuốc phiện của côn trùng. “Côn trùng có hại, chẳng hạn như mối, có thể phá hoại cây lương thực và công trình xây dựng của con người. Thiệt hại mà chúng gây ra lên tới hơn 30 tỷ USD mỗi năm”, tiến sĩ Ram Sasisekharan, một nhà nghiên cứu của Viện công nghệ Massachusett, cho biết. Sasisekharan hy vọng rằng phát hiện này có thể dẫn tới một phương pháp bền vững, không độc hại để ngăn chặn sự phá hoại của côn trùng đối với mùa màng và công trình xây dựng. Để làm được điều đó, các nhà khoa học sẽ tác động vào gene của thực vật để chúng sản xuất nhiều GDL hơn mức bình thường. Họ cũng có thể trộn GDL vào vật liệu xây dựng để chống lại sự tấn công của côn trùng. Ngoài ra chúng ta còn có thể sử dụng chất đó trong quá trình chế biến và cất giữ thực phẩm. Theo vnexpress.net 32. “Gỗ lỏng” thay thế chất dẻo
Chất dẻo là một trong những phát minh lớn nhất ở thế kỷ XX. Tuy nhiên, các nhà khoa học người Đức đang tìm cách thay thế chất dẻo bằng một loại vật liệu mới tạm gọi là “gỗ lỏng” với nhiều tính năng vượt trội. Chất dẻo rất hữu ích trong đời sống hiện nay nhưng lại có quá nhiều nhược điểm như: khó tái sử dụng, chứa nhiều hóa chất độc, làm hại môi trường và thậm chí là căn nguyên của một số bệnh ung thư; chất dẻo có nguồn gốc từ dầu mỏ mà đây lại là nguồn nguyên liệu không tái sinh… Kỹ thuật “gỗ lỏng” sẽ tạo nên chất liệu mới thay thế cho chất dẻo trong nhiều năm tới. Nhà nghiên cứu Norbert Eisenfreich tại Viện Kỹ thuật hóa học Frounhofer (ICT) cho biết, loại vật liệu mới có tên gọi arboform. Chúng được tạo thành từ chất lignin lấy ra từ các mô mềm của gỗ rồi phối hợp thêm một số thành phần khác để trở thành chất rắn, không độc hại và hoàn toàn có thể thay thế chất dẻo.
“Gỗ lỏng” có thể là một sự thay thế tuyệt vời cho chất dẻo ?
Gỗ gồm 3 thành phần: lignin, cellulose và hemicellulose; trong đó lignin thì không dùng trong công nghiệp giấy, bị loại bỏ trong quá trình sản xuất. Các nhà nghiên cứu đã dùng lignin phối hợp với một số chất liệu khác như sợi gỗ tự nhiên, sáp, sợi gai dầu, sợi lanh để tạo ra một hỗn hợp có thể nấu chảy và tơi xốp. Khi chuyển thành thể rắn thì arboform trông rất giống chất dẻo với những tính năng và công dụng tương tự. Hiện tại arboform có thể được dùng để chế tạo một số bộ phận của xe hơi. Tuy nhiên arboform còn một nhược điểm lớn là chứa quá nhiều chất sulphur. Các nhà khoa học người Đức tin rằng họ có thể làm giảm 90% sulphur trong arboform để có thể sử dụng an toàn trong nhà. Arboform có thể tái chế để sử dụng nhiều lần và khi tiêu hủy thì nó không làm hại môi sinh. 33. Chất nổ thế hệ mới: mạnh hơn, an toàn hơn
Các nhà khoa học Đức vừa phát triển thành công một loại chất nổ thế hệ mới, mạnh hơn các loại chất nổ “truyền thống”, ít có khuynh hướng nổ đột ngột, và tạo ra ít chất khí độc hại hơn.
Loại chất nổ mới mạnh hơn và thân thiện với môi trường
Trong nghiên cứu mới về loại chất nổ thân thiện với môi trường này, hai nhà khoa học Thomas M. Klapötke và Carles Miró Sabate cho biết rằng các loại chất nổ “truyền thống” được sử dụng rộng rãi trong quân sự, như TNT, RDX và HMX, có chứa nhiều carbon và sản sinh ra nhiều khí độc khi được kích nổ. Các loại chất nổ “truyền thống” không chỉ làm ô nhiễm môi trường, mà còn có độ nhạy cao với các tác động vật lý, như sự va chạm mạnh và tia lửa điện, nên cực kỳ nguy hiểm khi sử dụng. Theo nhóm nghiên cứu, chất nổ thế hệ mới phải “xanh” hơn và an toàn hơn. Để đáp ứng yêu cầu đó, Klapötke và Sabate đã dùng loại nguyên liệu mới tên là tetrazoles mà hầu hết năng lượng nổ của nó có nguồn gốc từ nitơ thay vì carbon. Họ đã nhận diện được 2 loại tetrazoles có nhiều triển vọng và từ 2 loại nguyên liệu này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra những “quả bom” bé xíu và kích nổ chúng trong phòng thí nghiệm. Kết quả thử nghiệm cho thấy so với các loại thuốc nổ thông thường hiện nay, loại chất nổ mới này ít nhạy với chấn động hơn và phát ra ít khí độc hơn khi nổ. 34. Sản xuất nilon từ nông nghiệp Nilon – loại sợi tổng hợp được sử dụng phổ biến thứ hai trên thế giới có vai trò quan trọng trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta. Nhưng quá trình sản xuất nilon lại kéo theo nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường ! Vấn đề đặt ra cho các nhà hóa học là tìm được phương pháp mới để sản xuất nilon mà ít gây ô nhiễm. Axit adipic là một trong những mục tiêu được nhắm tới vì nó là nguyên liệu chính của nilon. Phương pháp truyền thống để sản xuất axit adipic ra đời cách đây gần một thế kỉ và đến nay vẫn áp dụng, đi từ benzen, một hoá chất gây ung thư lấy từ nguồn nguyên liệu không tái sinh là dầu mỏ. Việc chuyển hoá benzen thành axit adipic đòi hỏi nhiệt độ cao và áp suất cao. Khâu cuối cùng của quá trình nhiều giai đoạn có sự tham gia của axit nitric tạo ra khí nhà kính nitơ oxit (N2O). Trong bảng xếp hạng về ô nhiễm khí quyển thì ngành sản xuất axit adipic chiếm tới 10% lượng N2O sinh ra. Tại một phòng thí nghiệm, nilon đã được sản xuất từ loại đường phong phú nhất trong tự nhiên: D- glucozo. Hai nhà hoá học Karen Draths và John thuộc trường đại học Purdue bang Indiana, Mỹ, hi vọng rằng phương pháp này sẽ được triển khai để thay thế các quy trình vừa gây ô nhiễm vừa tốn năng lượng hiện nay.
Từ đường D-glucozo có thể sản xuất được sợi nilon ?
Nhưng D- glucozo ở đâu ra? Thật đơn giản, dễ kiếm và nhiều vô kể. Đó là các phế liệu nông nghiệp dưới dạng xenlulozo. Hai nhà khoa học vừa nói trên đã chỉ ra một con đường mới dùng enzym để chuyển hoá D- glucozo thành axit muconic. Chất này sẽ phản ứng với hidro để tạo thành axit adipic. Để chuyển hóa D-glucoza thành axit muconic, Draths và John đã kết hợp hai xúc tác sinh học phỏng theo quá trình trong thiên nhiên. Quá trình thứ nhất: biến D- glucozo thành các axit amin như Phenialamin, Tiroxin và Tritophan(cả ba đều chứa vòng benzen). Một tác động tự nhiên dẫn dắt các axit amin này qua hợp chất trung gian là axit 3- Dehidro- Sikimic (DHS), hai nhà bác học này coi phân tử trên là chìa khóa để tạo ra axit adipic. Họ thấy rằng có thể tăng hiệu suất của DHS đến cực đại bằng cách dùng thể đột biến di truyền của vi khuẩn E. Coli kí hiệu bằng mã số AB2834. Ngoài ra còn có các enzym khác nữa được Draths và John huy động để chuyển hoá DHS thành axit muconic. Hiệu suất sản xuất axit này tính theo D-glucozo là 30%. Giai đoạn cuối cùng là một quá trình hóa học thuần túy, axit muconic chuyển thành axit adipic bằng cách hydro hoá trên xúc tác platin. Các nhà phát minh cho rằng triển khai quy trình này trên quy mô công nghiệp là không phải dễ dàng. Song thuận lợi lớn đối với công nghiệp là quy trình diễn ra ở nhiệt độ và áp suất thường. Việc sản xuất nilon từ nguyên liệu sinh học đã mở ra phương pháp mới bảo vệ môi trường để nilon giảm đi danh tiếng là “kẻ gây ô nhiễm” và mãi giữ được vị trí thứ nhất trong thế giới sợi tổng hợp. 35. Tăng cường tính xúc tác của platin Trong nỗ lực để tạo ra quá trình quang hợp nhân tạo, tận dụng nguồn năng lượng dồi dào của Mặt trời, các nhà khoa học cần đến những điện cực làm từ platin, một vật liệu quý hiếm và đắt tiền. Những hạt platin nano đa diện, có diện tích bề mặt lớn gấp 4 lần đã tạo ra tính chất xúc tác mạnh cho các phản ứng diễn ra. Nếu các nhà nghiên cứu có thể chế tạo ra những hạt xúc tác nhỏ hơn nữa, với hình dạng đem lại hiệu quả tương tự, thì có thể giảm được lượng platin được sử dụng. Giảm được lượng kim loại đắt tiền này có thể giúp cho những ứng dụng của chúng dễ được chấp nhận hơn về mặt chi phí. Nó cũng có tầm quan trọng cho những ứng dụng khác, chẳng hạn như tổng hợp các nhiên liệu thay thế và chuyển hoá các chất khí thải như CO2 thành những sản phẩm hữu ích. Theo nhận xét của Francesco Stellacci, Giáo sư về khoa học và kỹ thuật vật liệu ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, thì công trình nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng, vì nó liên quan đến platin, một kim loại mà cho đến nay vẫn được dùng nhiều nhất để làm chất xúc tác. Ngoài ra, nó cũng giúp tăng cường hiểu biết về sự thay đổi hình dạng của các hạt có ảnh hưởng thế nào tới tính chất xúc tác của chúng.
Các hạt xúc tác platin có kích cỡ nano
Để chế tạo các hạt nói trên, các nhà nghiên cứu ở Georgia Tech và Xiamen đã cho một lượng tương đối lớn các hạt platin phân tán lên bề mặt cacbon. Tiếp theo, họ đặt một điện thế xoay chiều lên đó, gây ra các phản ứng hoá học có tính quyết định về những điểm mà những nguyên tử platin sẽ tích tụ và những điểm chúng không tích tụ. Kết quả là những hạt platin 24 mặt đã hình thành ở trên bề mặt. Hạt đa diện mà các nhà nghiên cứu tạo ra có hoạt tính cao, tại đó có nhiều hơn số lượng các nguyên tử không ổn định và phản ứng mạnh so với các hạt platin thông thường. Các nhà nghiên cứu đã cho thấy rằng những bề mặt này, nếu so với các hạt platin đang được sử dụng hiện nay, có tỷ lệ phản ứng cao hơn, và từ đó có thể tạo ra các chất xúc tác rẻ hơn. 36. Phát minh vật liệu siêu hấp thụ nước từ… tinh bột sắn ! Từ tinh bột sắn, Trung tâm Vinagamma tại TP.HCM đã chế tạo thành công vật liệu siêu hấp thụ nước. Mỗi ha đất, chỉ cần bón 50 kg chất này là có thể giảm 50% lượng nước cần tưới tiêu. Vật liệu siêu hấp thụ nước do Vinagamma chế tạo có giá rẻ hơn sản phẩm ngoại cùng loại khoảng 30 lần.
Vật liệu siêu hấp thụ nước từ… tinh bột sắn
Theo Thạc sĩ Hoàng Bình (Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ tại TP.HCM Vinagamma), chủ nhiệm đề tài nghiên cứu nói trên, nguyên liệu chính để chế tạo vật liệu siêu hấp thụ nước là tinh bột sắn, kết hợp với một số hoá chất khác. Sau đó, nguyên liệu được phối trộn và đem đi chiếu tia phóng xạ. Vật liệu siêu hấp thụ nước có thể hút, giữ lượng nước gấp 400 lần thể tích của nó. Khi được đưa vào môi trường tự nhiên, vật liệu siêu hấp thụ nước có thể tự phân huỷ trong vòng 1 tháng và không gây độc hại cho môi trường. Không những có thể giữ ẩm cho đất, loại vật liệu này có thể phối trộn với phân bón cải tạo đất cát thành đất mùn. Tuỳ theo loại cây, người trồng trọt có thể pha trộn vật liệu siêu hấp thụ nước theo tỷ lệ thích hợp để bảo đảm giữ ẩm cho đất hoặc cây trồng mà không gây úng. Từ tháng 1/2005 đến nay, vật liệu siêu hấp thụ nước hiện đang được thử nghiệm trên diện rộng với các loại cây ngô, đậu, lạc, rau các loại, cây công nghiệp và cây ăn quả, trên đất xám, đất đỏ Bazan, đất cát tại Bình Phước, TP.HCM và Bình Thuận. Hiện tại, Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP.HCM đang chờ kết quả thử nghiệm sử dụng vật liệu siêu hút nước này cho cây bắp tại Buôn Mê Thuộc để tư vấn cho một công ty kinh doanh chính thức phân phối sản phẩm của Vinagamma. Hiện nay, giá bán sản phẩm do trung tâm Vinagamma dự kiến sẽ khoảng từ 25 – 30.000/kg, trong khi các sản phẩm nhập tương tự hiện có bán trên thị trường có giá từ 800.000 -1,5 triệu đồng/kg. 37. Vì sao cá biển chứa nhiều thủy ngân ? Thuỷ ngân là sản phẩm phụ thoát ra từ hoạt động đốt than, chất thải công nghiệp và các hoạt động khác của con người. Nó ảnh hưởng đến sự phát triển của trẻ sơ sinh, gây bệnh tim và một số căn bệnh khác ở người trưởng thành. Hơn 90% methyl thủy ngân trong cơ thể người dân Mỹ có nguồn gốc từ các sinh vật biển hai mảnh vỏ và cá biển, đặc biệt là cá ngừ. Lâu nay các nhà khoa học vẫn chưa nghiên cứu nhiều về vấn để thuỷ ngân có trong đại dương. Mặc dù lượng thuỷ ngân trong môi trường nước biển thấp nhưng cá biển lại có hàm lượng thuỷ ngân cao. Nước biển có chứa quá ít methyl thủy ngân nên các nhà khoa học gặp nhiều khó khăn trong việc thu thập các mẫu nghiên cứu đáng tin cậy và họ không thể giải thích rõ ràng thuỷ ngân xâm nhập từ môi trường vào cơ thể của cá biển qua con đường nào?
Cá biển là nguồn thực phẩm dồi dào nhưng cũng chứa những nguy cơ gây hại cho sức khỏe
Nhà khoa học Krabbenhoft và các đồng nghiệp của ông là những người đầu tiên áp dụng các kỹ thuật mới, có độ nhạy cao để lấy mẫu nước tại 16 điểm ở Thái Bình Dương , từ Alaska tới Hawaii. Tại mỗi điểm, các nhà nghiên cứu phân tích các mẫu cách nhau 100m cho tới độ sâu 1000m. Khi xây dựng đồ thị, họ nhận thấy lượng methyl thủy ngân cao nhất tại những độ sâu nơi oxi bị rút nhanh nhất. Tại vùng này, xác tảo chìm xuống vùng đáy nước đậm đặc khiến chúng khó bị cuốn đi. Độ sâu đó là từ khoảng 300m đến 800m, nơi có cá ngừ sinh sống. Những giả thuyết trước đây thường cho rằng thuỷ ngân trong nước biển thoát ra từ các núi lửa dưới đáy đại dương hoặc từ các dòng chảy của sông. Nay, các chuyên gia đã lý giải được cách thức thuỷ ngân xâm nhập vào cơ thể cá. Ban đầu, loài tảo ở mặt nước hấp thụ thuỷ ngân từ không khí. Hiện tượng này xảy ra mạnh ở vùng ngoài khơi châu Á, nơi có nhiều thủy ngân thoát ra từ các nhà máy nhiệt điện. Các dòng hải lưu đưa chúng theo chiều ngược kim đồng hồ vượt qua Thái Bình Dương đến Bắc Mỹ và trở lại. Khi tảo chết, chìm xuống và phân huỷ trên đường đi, chúng thải ra methyl thủy ngân (thủy ngân ở dạng hòa tan trong chất béo). Chất độc này theo chuỗi thức ăn vào cơ thể cá và người ăn chúng. So sánh với các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học cảnh báo về mức độ gia tăng báo động của mực thuỷ ngân trong nước biển trong hai thập kỷ qua. Nồng độ thuỷ ngân đã gia tăng 30% tại Thái Bình Dương trong khoảng thời gian này. Và nếu việc phát tán vẫn tiếp tục gia tăng như dự kiến, nồng độ thủy ngân sẽ tăng thêm 50% nữa cho tới năm 2050. “Quả thực đáng ngạc nhiên khi họ có thể phát hiên sự gia tăng của nồng độ thuỷ ngân tại Thái Bình Dương”, ông Vincent St. Louis, một nhà sinh địa hoá tại đại học Alberta. “Đó là một vùng nước rất rộng lớn”. Bằng việc vạch ra mối liên hệ rõ ràng giữa chất thải từ hoạt động của con người với sự gia tăng mực thuỷ ngân trong cơ thể cá, nghiên cứu là một căn cứ để thuyết phục các nhà hoạch định chính sách rằng có một mối nguy cơ lớn nếu thiếu sự kiểm soát các chất thải ra môi trường. 38. Bí mật của kim cương
Vẻ đẹp và sự quý giá của kim cương đã mê hoặc con người bao đời nay
Nguồn gốc của kim cương tự nhiên Hơn một tỷ năm trước, ở sâu dưới lòng đất, sức nóng khủng khiếp cùng với áp suất cực cao đã tôi luyện nên những hạt kim cương quý giá mà người ta khai thác ngày nay. Các hạt này theo nham thạch núi lửa dần được đưa lên gần bề mặt trái đất. Sau mỗi trận phun nham thạch như thế, núi lửa để lại một hình trụ bằng đá có hình dáng tựa củ cà rốt gọi là kimberlite, trong ruột của nó nạm đầy kim cương, hồng ngọc cùng vô số các thứ đá quý khác.
Sơ đồ hình thành kimberlite
Từ “diamond” – kim cương – bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ, “adamas”, có nghĩa là vô song. Người Ấn Độ từng khai thác kim cương và sử dụng trên những biểu tượng tôn giáo cách đây ít nhất 2.500 năm. Người La Mã thuộc thế kỷ thứ nhất cũng đã biết dùng nó để khắc những đồ trang sức đá chạm. Trải qua các thời đại, kim cương được coi là vật huyền bí, tượng trưng cho quyền uy và sự giàu sang. Vào thế kỷ thứ 16, viên kim cương 109 carat có tên Koh-I-Noor tìm được ở mỏ Kollur, miền nam Ấn Độ, được đánh giá là vật quý báu nhất của toàn bán lục địa Ấn Độ. Nước Anh chiếm được Koh-I-Noor năm 1849 khi hai xứ Lahore và Punjab trở thành thành viên của đế quốc Anh. Viên kim cương này hiện nay đang được lưu giữ ở tháp London, chính là viên ngọc nằm giữa vương miện của nữ hoàng Elizabeth.
Viên kim cương nổi tiếng trên vương miện nữ hoàng Elizabeth
Khi giá trị được nhân lên … Sự phổ biến của kim cương tăng lên ở thế kỷ 19, khi kỹ thuật đánh bóng và cắt đã đạt đến trình độ khá cao. Ở dạng thô, kim cương không đẹp và ít chiết quang, nhưng sau khi được cắt, nó mang một vẻ đẹp riêng không gì sánh nổi. Có vô số cách cắt được nghĩ ra từ xưa đến nay như cắt “tròn”, “bánh mì” (hạt dưa), “vuông”, “trái tim”, “hoa hồng”. Một viên kim cương được cắt tốt khi nhìn từ trên xuống phải có màu trắng. Nếu được cắt không tốt, khi nhìn từ trên cao xuống sẽ thấy màu đen ở chính giữa và đôi khi có một cái bóng ở đỉnh viên.
Các kiểu cắt kim cương
Quá trình cắt làm tăng giá trị của kim cương do làm tăng độ trong và tôn lên màu sắc, dù khối lượng giảm hơn 30%. Một cấu trúc tinh thể nguyên chất sẽ làm cho viên kim cương trở thành không màu. Tuy nhiên, hầu hết những viên kim cương đều không hoàn hảo. Màu sắc có thể làm tăng hay giảm giá trị của viên đá. Những đốm nhỏ màu vàng sẽ làm giảm giá trị kim cương đi rất nhiều trong khi màu hồng hay xanh dương (như viên kim cương Hope) sẽ làm nó trở nên quý giá hơn.
Viên kim cương Hope mang theo lời nguyền cho những ai sở hữu nó ?
Tạp chất thường gặp nhất trong kim cương là nitơ. Một phần nhỏ nitơ trong tinh thể kim cương sẽ làm cho nó có màu vàng, thậm chí màu nâu. Trái với màu vàng và màu nâu, những màu khác khó tìm thấy hơn và có giá trị hơn. Chỉ cần viên kim cương hơi hồng hay xanh lam thì giá trị đã rất cao rồi. Tùy theo mạng tinh thể carbon bị thay thế bằng nguyên tố nào mà kim cương sẽ có màu đó. Những màu thường gặp là vàng, hồng, xanh dương, xanh lá cây, đỏ, nâu… Lịch sử non trẻ của kim cương nhân tạo Mặc dù từ năm 1796, nhà hóa học Smithson Tennan đã khám phá ra cấu trúc hoá học của kim cương là những phân tử carbon 4, nối với nhau bằng những liên kết đối xứng hình lập phương. Nhưng mãi cho đến thập niên 50 của thế kỷ 20, người ta mới bắt đầu thử chế tạo kim cương nhân tạo. Ban đầu, các nhà khoa học luyện than chì graphite ở 1.400 độ C, với áp suất cao hơn áp suất không khí 55.000 lần. Kết quả, họ thu được những viên đá nhỏ không tinh khiết, chỉ có thể dùng chế tạo lưỡi khoan nha khoa và làm lưỡi cưa sắt do độ cứng không cao.
Nhiều nhà khoa học đã bỏ cuộc bởi không lo nổi chi phí cho các thí nghiệm kiểu này nhưng có 1 người vẫn kiên trì theo đuổi và ông đã thành công. Năm 1958 Robert Linares đã phát minh ra kỹ thuật chế tạo kim cương. Năm 1966, ông khám phá trị số chính xác của hỗn hợp khí và nhiệt độ để có thể tạo những hột xoàn lớn dưới dạng một tinh thể duy nhất. Để có sự thẩm định vô tư về phẩm chất thứ đá quý nhân tạo này, Robert Linares mang viên đá 0,38 carat, thành phẩm của mình, đến chỗ Virgil Ghita, chủ tiệm nữ trang uy tín Ghita′s ở phố Boston. Ông ta dùng cây nhíp nhỏ kẹp viên đá, nâng lên trước mắt phải và nhìn qua chiếc kính lúp của thợ vàng. Từ từ, ông ta xoay viên đá ngược phía ánh nắng nghiêng của buổi chiều rồi thốt lên: “Tôi không thấy một khiếm khuyết nào cả. Ông lấy ở đâu ra viên đá tuyệt vời này vậy?”. Câu nói đó đủ để khẳng định sự thành công của Robert Linares. Robert Linares thực hiện một quy trình hóa học “lắng đọng khí”, thực chất là nén carbon dạng khí trên các hạt giống kim cương để tạo thành những viên kim cương có kích cỡ lớn hơn chục lần, và dùng kim loại molten làm chất xúc tác ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cực cao. Kim cương từ đó mọc lên bên trên hạt giống dưới dạng carbon kết tinh. Sau này, công ty của gia đình Linares (có tên Apollo Diamond, trụ sở tại Boston bang Machasusette) mỗi tuần cho ra lò khoảng 20 carat kim cương trang sức và các tinh thể kim cương sử dụng cho nghiên cứu chế tạo vi mạch. Viên kim cương nhân tạo lớn nhất là 15 carat, do Russell Henley, Giám đốc phòng thí nghiệm địa vật lý thuộc Viện Carnegie làm ra. Gần đây, Henley tạo thứ kim cương được cho là rắn nhất. Thoạt đầu, ông cấy “hạt giống” kim cương từ trong phòng thí nghiệm, kế đó mang đặt vào lò có áp suất lẫn nhiệt độ cực kỳ cao làm thay đổi cấu trúc nguyên tử của kim cương. Viên đá quý này trở nên cứng đến mức làm vỡ máy đo độ cứng, dù rằng bộ phận của máy cũng được làm từ kim cương ! Do nhu cầu về kim cương trong các các lĩnh vực y khoa, công nghệ thông tin, hàng không vũ trụ, quân sự… ngày càng lớn nên rất nhiều công ty đang cạnh tranh ráo riết trong sản xuất kim cương nhân tạo. Công ty Gemesis (tại Sarasota, bang Florida) đã phát minh cách chế tạo kim cương màu xanh dương, loại cực hiếm trên thị trường. 39. Tìm hiểu về axit citric a) Giới thiệu Axít citric là một axít hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua. Ở lĩnh vực hóa sinh thì axít citric đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng trong quá trình trao đổi chất xảy ra trong các vật thể sống. Ngoài ra axít citric còn đóng vai trò như là một chất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa. Axít citric có mặt trong nhiều loại trái cây và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, theo ước tính axít citric chiếm khoảng 8% khối lượng khô của trái chanh.
Trái chanh chứa một lượng lớn axit citric
b) Thông tin tổng quát - Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid - Tên thông thường: axit chanh - Công thức phân tử: C6H8O7 - Công thức cấu tạo:
- Khối lượng phân tử: 192.13 g/mol - Có dạng: tinh thể màu trắng - Nhiệt độ nóng chảy: 153oC - Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy) c) Tính chất - Tính axít của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl -COOH, mỗi nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch axít. - Các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước. - Ở nhiệt độ phòng thì axít citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của axít citric. Dạng khan thu được khi axít citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 74oC dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan. - Về mặt hóa học thì axít citric cũng có tính chất tương tự như các axít carboxylic khác. Khi nhiệt độ trên 175oC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước. d) Lịch sử tìm ra - Vào thế kỷ thứ 8 nhà giả kim thuật Jabir Ibn Hayyan người Iran đã phát hiện ra axít citric. Các học giả châu Âu thời trung cổ cũng đã biết về axít tự nhiên trong chanh, những kiến thức sơ bộ về axít này cũng đã được ghi nhận vào thế kỷ XIII. Axít Citric được nhà hóa học người Thụy Sĩ tách được vào năm 1784, ông đã kết tinh được axít citric từ nước chanh ép. Năm 1860 ngành công nghiệp nước ép trái cây của Ý đã đưa công trình sản xuất axít citric vào hoạt động. - Năm 1893 C. Wehmer đã phát hiện ra rằng nấm mốc (Penicillium) cũng có thể tạo nên axít citric từ đường. Sản xuất axít citric theo kiểu vi sinh này đã không được đưa vào sản xuất công nghiệp cho đến thế chiến thứ I, do cục xuất khẩu nước hoa quả của Ý bác bỏ. Vào năm 1917 nhà hóa học thực phẩm James Currie người Mỹ đã phát hiện ra rằng nấm mốc hình sợi (Aspergillus niger) có thể dùng để sản xuất axít citric rất hiệu quả. Hai năm sau tập đoàn dược phẩm Pfizer đã ứng dụng kỹ thuật này vào sản xuất axít citric theo qui mô công nghiệp. e) Sản xuất - Kỹ thuật mà ngày nay người ta vẫn dùng trong công nghiệp sản xuất axít citric là nuôi nấm sợi trên đường ăn, sau đó lọc nấm mốc ra khỏi dung dịch và axít citric được tách bằng cách cho kết tủa với nước vôi tạo thành canxi citrat, sau đó kết tủa được xử lý bằng axít sulfuric. - Ngoài ra axít citric còn được tách từ sản phẩm lên men của nước lèo bằng cách dùng một dung dịch hydrocacbon của một bazơ hữu cơ Trilaurylamin để chiết. Sau đó tách dung dịch hữu cơ bằng nước. f) Ứng dụng
Với vai trò là một chất phụ gia thực phẩm, axít citric được dùng làm gia vị, chất bảo quản thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là nước giải khát, nó mang mã số E330. Muối citrat của nhiều kim loại được dùng để vận chuyển các khoáng chất trong các thành phần của chất ăn kiêng vào cơ thể. Tính chất đệm của các phức citrat được dùng để hiệu chỉnh độ pH của chất tẩy rửa và dược phẩm.
Citric axít có khả năng tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực trong xà phòng và chất tẩy rửa. Bằng cách phức hóa các kim loại trong nước cứng, các phức này cho phép các chất tẩy rửa tạo nhiều bọt hơn và tẩy sạch hơn mà không cần làm mềm nước trước. Bên cạnh đó axít citric còn dùng để sản xuất các chất trao đổi ion dùng để làm mềm nước bằng cách tách ion kim loại ra khỏi phức citrat.
Axít citric được dùng trong công nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm để làm sạch ống dẫn thay vì phải dùng axít nitric.
Citric axít là một trong những hóa chất cần thiết cho quá trình tổng hợp Hexametylen triperoxit diamin (HMDT) là một chất dễ phát nổ giống Axeton peroxit, nhạy với nhiệt và ma sát. Ở một số nước nếu bạn mua một số lượng lớn axít citric bạn sẽ bị liệt kê vào sổ đen của các âm mưu khủng bố.
Axít citric cũng được cho vào thành phần của kem để giữ các giọt chất béo tách biệt. Ngoài ra nó cũng được thêm vào nước ép chanh tươi.
Citric axit được coi là an toàn sử dụng cho thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới. Nó là một thành phần tự nhiên có mặt ở hầu hết các vật thể sống, lượng dư axít citric sẽ bị chuyển hóa và đào thải khỏi cơ thể.
Điều thú vị là mặc dù axít citric có mặt khắp nơi trong cơ thể nhưng vẫn có một vài trường hợp mẫn cảm với axít citric. Tuy nhiên những trường hợp này rất hiếm và người ta thường gọi đó là phản ứng giả vờ của cơ thể. Axít citric khô có thể làm kích thích da và mắt do đó nên mặc áo bảo hộ khi tiếp xúc với axít này.