ЕТИЛНИ АЛКОХОЛ: ФОРМУЛА, СВОЈСТВА, РИЗИЦИ И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Етил алкохол , етанол или алкохол, је органско хемијско једињење класа алкохола у алкохолу и производе квасца или петрохемијских процесима. То је безбојна, запаљива течност и поред тога што је психоактивна супстанца, као дезинфицијенс и антисептик, као извор горива за чисто сагоревање, у производној индустрији или као хемијско растварач.

Етил алкохол хемијска формула је Ц ₂ Х ₅ ОХ и његова продужена формула је ЦХ ₃ ЦХ ₂ ОХ. Такође је написан као ЕтОХ, а назив ИУПАЦ је етанол. Због тога су његове хемијске компоненте угљеник, хидрогин и кисеоник. Молекул је сачињен од ланца са два угљеника (етана), у коме је један Х замењен хидроксилном групом (-ОХ). Његова хемијска структура је приказана на слици 1.

Слика 1: структура етанола

То је други најједноставнији алкохол. Сви атоми угљеника и кисеоника су сп3 који омогућују слободну ротацију граница молекула. (Формула етилног алкохола, СФ).

Етанол се може наћи у широкој природи јер је део метаболичког процеса квасца попут Саццхаромицес церевисиае, а присутан је и у зрелом воћу. Такође га производе неке биљке кроз анеробиозу. Такође је пронађена у свемиру.

Етанол се може произвести квасцем ферментацијом шећера који се налазе у житарицама као што су кукуруз, сирек и јечам, као и крумпир коже, рижа, шећерна трска, шећерна репа и обрезивање дворишта; или органском синтезом.

Органска синтеза се врши хидратацијом етилена добијеног у петрохемијској индустрији и употребом сумпорне или фосфорне киселине као катализатора на 250-300 ° Ц:

ЦХ ₂ = ЦХ ₂ + Х ₂ О → ЦХ ₃ ЦХ ₂ ОХ

Производња етилног алкохола

Етанол из ферментације шећера главни је процес за производњу алкохолних пића и биогорива. Користи се углавном у земљама као што је Бразил, где се квас користи за биосинтезу етанола из шећерне трске.

Кукуруз је главни састојак горива у етанолу у Сједињеним Државама. То је због његовог обиља и ниске цене. Шећерна трска и репа су најчешћи састојци који се користе у производњи етанола у другим деловима света.

Пошто се алкохол ствара ферментацијом шећера, усјеви шећера су најлакши састојци који се претварају у алкохол. Бразил, други највећи светски произвођач горивог етанола, већину свог етанола производи из шећерне трске.

Већина аутомобила у Бразилу може да ради на чистом етанолу или на мешавини бензина и етанола.

Физичка и хемијска својства

Етанол је бистра, безбојна течност карактеристичног мириса и горућег укуса (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015).

Моларна маса етил-алкохола је 46,06 г / мол. Тачка топљења и тачка кључања су -114 ° Ц и 78 ° Ц. То је испарљива течност и њена густина је 0,789 г / мл. Етилни алкохол је такође запаљив и ствара плави пламен без дима.

Може се мешати са водом и већином органских растварача као што су сирћетна киселина, ацетон, бензен, тетрахлорид угљеник, хлороформ и етар.

Занимљива је чињеница да се етанол може мешати и у алифатским растварачима као што су пентан и хексан, али његова растворљивост зависи од температуре (Национални центар за информације о биотехнологији. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 702, 2017).

Етанол је најпознатији представник алкохола. У овом молекулу хидроксилна група је на терминалном угљенику, што резултира великом поларизацијом молекула.

Сходно томе, етанол може да формира снажне интеракције, као што су везивање водоника и интеракција дипола-дипола. У води се етанол може мешати и интеракције између две течности су толико велике да настају смеша позната као азеотроп, са различитим карактеристикама за две компоненте.

Ацетил хлорид и бромид бурно реагују са етанолом или водом. Мешавине алкохола са концентрованом сумпорном киселином и јаким хидроген пероксидом могу изазвати експлозије. Такође смеше етилног алкохола са концентрованим хидроген пероксидом формирају снажне експлозиве.

Алкил хипоклорити су насилни експлозив. Они се лако добијају реакцијом хипохлорне киселине и алкохола у воденом раствору или мешовитим растворима воденог тетраклорида угљеника.

Хлор и алкохоли ће такође произвести алкил хипоклорит. Они се разлажу на хладноћи и експлодирају када су изложени сунцу или топлоти. Терцијални хипоклорити су мање нестабилни од секундарних или примарних хипоклоритова.

Реакције изоцијаната са алкохолима катализираним базом морају се извести у инертним растварачима. Такве реакције у одсуству растварача често се јављају експлозивним насиљем (ДЕНАТУРИРАН АЛКОХОЛ, 2016).

Реактивност и опасности

Етилни алкохол је класификован као стабилно, испарљиво и лако запаљиво једињење. Лако ће се запалити топлота, искре или пламен. Паре могу са ваздухом формирати експлозивне смеше. Оне могу путовати до извора паљења и назад.

Већина испарења су тежа од ваздуха. Они ће се ширити по земљи и скупљати у ниским или затвореним местима (канализација, подруми, резервоари). Опасност од експлозије паре постоји у затвореном, на отвореном или у канализацији. Контејнери могу експлодирати када се загреју.

Етанол је токсичан када се гута у великим количинама или у великим концентрацијама. Дјелује на централни нервни систем као депресивно и диуретичко. Такође иритира очи и нос.

Лако је запаљив и бурно реагује са пероксидима, ацетил хлоридом и ацетил бромидом. Када је у контакту са неким платинским катализаторима, може се запалити.

Симптоми у случају удисања су кашаљ, главобоља, умор, поспаност. Може да произведе суву кожу. Ако супстанца дође у контакт са очима, проузроковаће црвенило, бол или пецкање. Ако се гута, изазива пецкање, главобољу, збуњеност, вртоглавицу и несвестицу (ИПЦС, СФ).

Еиес

Ако једињење дође у контакт с очима, контактне леће треба провјерити и уклонити. Очи треба одмах испрати са обилном водом најмање 15 минута хладном водом.

Кожа

У случају додира са кожом, захваћено подручје треба одмах испрати са доста воде најмање 15 минута, уклањајући контаминирану одећу и обућу.

Надражену кожу прекријте емолијентом. Оперите одећу и обућу пре поновне употребе. Ако је контакт јак, оперите сапуном за дезинфекцију и прекријте контаминирану кожу антибактеријском кремом.

Удисање

У случају удисања, жртву треба преместити на хладно место. Ако не дише, даје се вештачко дисање. Ако је дисање отежано, дајте кисеоник.

Гутање

Ако се једињење гута, повраћање не сме бити изазвано ако то не наложи медицинско особље. Отпустите уску одјећу попут овратника кошуље, каишева или кравате.

У свим случајевима треба одмах потражити медицинску помоћ (Лист са подацима о сигурности материјала Етилни алкохол 200 Прооф, 2013).

Апликације

Лек

Етанол се користи у медицини као антисептик. Етанол убија организме денатурајући њихове протеине и растварајући њихове липиде, а ефикасан је против већине бактерија, гљивица и многих вируса. Међутим, етанол није ефикасан против бактеријских спора.

Етанол се може применити као антидот тровању метанолом и етилен гликолом. То је последица конкурентне инхибиције ензима који их разграђује, а назива се алкохол дехидрогеназа.

Рекреативни

Као депресив централног нервног система, етанол је један од најчешће коришћених психоактивних лекова.

Количина етанола у организму се обично квантификује садржајем алкохола у крви, који се овде узима као тежина етанола по јединици запремине крви.

Мале дозе етанола генерално производе еуфорију и опуштање. Људи који доживе ове симптоме имају тенденцију да су разговорљиви и мање инхибирани и могу показати лошу процену.

У већим дозама етанол дјелује као депресив централног нервног система, стварајући прогресивно веће дозе, ослабљену сензорну и моторичку функцију, смањену когницију, застој у несвијести и могућу смрт.

Етанол се обично користи као рекреативни лек, посебно током дружења. Такође можете да видите који су знакови и симптоми алкохолизма?

Гориво

Главна употреба етанола је као моторно гориво и адитив за гориво. Употреба етанола може смањити зависност од нафте и смањити емисију гасова са ефектом стаклене баште (ЕГИ).

Потрошња етанолног горива у Сједињеним Државама драматично је порасла, са око 1,7 милијарди галона 2001. године на око 13,9 милијарди у 2015. години (америчко Министарство енергетике, СФ).

Е10 и Е15 су смесе етанола и бензина. Број иза „Е“ означава волуменски проценат етанола.

Већина бензина који се продају у Сједињеним Државама садржи до 10% етанола, количина се разликује овисно о регији. Сви произвођачи аутомобила одобравају мешавине до Е10 у својим аутомобилима на бензин.

Хенри Форд је 1908. године дизајнирао свој Модел Т, веома стари аутомобил, који је имао мешавину бензина и алкохола. Форд је ову мешавину назвао горивом будућности.

1919. етанол је забрањен јер се сматрао алкохолним пићем. Могла се продавати само ако се помеша са уљем. Етанол је поново коришћен као гориво након завршетка забране 1933. (америчка администрација за информације о енергији, СФ).

Друге намене

Етанол је важан индустријски састојак. Има широку употребу као прекурсор за друга органска једињења као што су етил халогениди, етилни естри, диетил етар, сирћетна киселина и етил амини.

Етанол се меша са водом и добро је растварач опште намене. Налази се у бојама, мрљама, маркерима и производима за личну негу као што су испирање уста, парфеми и дезодоранси.

Међутим, полисахариди се таложе из водене растворе у присуству алкохола, а талог етанола се из тог разлога користи у пречишћавању ДНК и РНК.

Због ниске тачке топљења (-114.14 ° Ц) и ниске токсичности, етанол се понекад користи у лабораторијама (са сувим ледом или другим расхладним средствима) као расхладна купељ да би се контејнери држали на температурама испод тачке од замрзавање воде Из истог разлога се користи и као активна течност у термометрима са алкохолом.

Биохемија

Оксидација етанола у телу ствара количину енергије од 7 кцал / мол, која је међупросторна између угљених хидрата и масних киселина. Етанол ствара празне калорије, што значи да не даје ниједну врсту хранљивих састојака.

Након оралне примјене, етанол се брзо апсорбује у крвоток из желуца и танког цријева и дистрибуира у укупној тјелесној води.

Пошто се апсорпција брже дешава из танког црева него из стомака, кашњење у пражњењу желуца одлаже апсорпцију етанола. Отуда и концепт да се не пије на празан стомак.

Више од 90% етанола који улази у тело је потпуно оксидовано ацеталдехидом. Остатак етанола се излучује путем зноја, урина и дисања (даха).

Постоје три начина на која тело метаболизује алкохол. Главни пут је кроз ензим алкохол дехидрогеназу (АДХ). АДХ је смештен у цитоплазми ћелија. Налази се углавном у јетри, иако се налази и у гастроинтестиналном тракту, бубрезима, слузници носа, тестисима и матерници.

Овај ензим зависи од оксидованог коензима НАД. Он је најважнији у оксидацији етанола, јер метаболизује између 80 и 100% унесеног етанола у јетри. Његова функција је оксидација алкохола у ацеталдехид у складу са реакцијом:

ЦХ ₃ ЦХ ₂ ОХ + НАД ⁺ → ЦХ ₃ ЦХО + НАДХ + Х ⁺

Други начин метаболизације алкохола је путем ензима каталазе, који користи водоник пероксид за оксидацију алкохола у ацеталдехид на начин:

ЦХ ₃ ЦХ ₂ ОХ + Х ₂ О ₂ → ЦХ ₃ ЦХО + 2Х ₂ О

Овај пут је ограничена ниским стопама Х ₂ О ₂ генерацији који су произведени у ћелијским условима од стране ензима ксантин оксидазе или НАДПХ-оксидазе.

Трећи начин метаболизације алкохола је путем микросомалног оксидационог система етанола (СМОЕ). То је систем за елиминацију токсичних супстанци из организма који се налази у јетри, а састоји се од ензима оксидазе мешовите функције цитокрома П450.

Оксидацијом се модификују лекови и страна једињења (ксенобиотици) хидроксилацијом, чинећи их нетоксичним. У специфичном случају етанола реакција је:

ЦХ ₃ ЦХ ₂ ОХ + НАДПХ + Х ⁺ + О ₂ → ЦХ ₃ ЦХО + НАДП ⁺ + 2Х ₂ О

Када се етанол претвори у ацеталдехид помоћу ова три ензима, он се оксидује у ацетат дејством ензима алдехид дехидрогеназа (АЛДХ). Овај ензим зависи од оксидованог коензима НАД и реакција је:

ЦХ ₃ ЦХО + НАД + + Х ₂ О → ЦХ ₃ ЦООХ + НАДХ + Х ⁺

Ацетат се активира коензимом А да би се добио ацетил ЦоА. Ово улази у Кребсов циклус производње енергије (Америчка национална медицинска библиотека, 2012).

Значај хидроксилне групе у алкохолима

Хидроксилна група је молекул састављен од атома кисеоника и атома водоника.

Ово доводи до молекула сличног води са нето негативним набојем који се веже на угљени ланац.

Овај молекул чини угљенични ланац алкохолом. Штавише, он даје одређене опште карактеристике добијеном молекули.

Супротно алканима, који су неполарни молекули због ланаца угљеника и водоника, када се хидроксилна група лепи за ланац, она добија способност да буде растворљива у води, због сличности молекула ОХ на води.

Међутим, ово својство варира у зависности од величине молекула и положаја хидроксилне групе на угљеничном ланцу.

Физичко-хемијска својства се мењају у зависности од величине молекула и распореда хидроксилне групе, али обично су алкохоли течни са карактеристичним мирисом.

Референце

1. ДЕНАТУРИСАНИ АЛКОХОЛ. (2016). Опоравак од цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
2. Формула етилног алкохола. (СФ). Опоравило са софтсцхоолс.цом.
3. (СФ). ЕТАНОЛ (АНХИДРОЗ). Опоравак са инцхем.орг.
4. Лист са подацима о сигурности материјала Етилни алкохол 200 Доказ. (2013, 21. маја). Опоравак од сциенцелаб.цом.
5. Национални центар за информације о биотехнологији. ПубЦхем база података; ЦИД = 702. (2017, 18. марта). ПубЦхем база података; ЦИД = 702. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
6. Краљевско хемијско друштво. (2015). Етанол. Опоравак од цхемспидер.цом
7. С. одељење за енергију. (СФ). Етанол. Опоравак од фуелецономи.гов.
8. С. администрација информација о енергетици. (СФ). Етанол. Опоравак са еиа.гов.
9. С. Национална медицинска библиотека. (2012, 20. децембра). ХСДБ: ЕТАНОЛ. Опоравак од токнет.нлм.них.гов.