Etanol strukturni. Etanol: svojstva i primjena

Aktivni sastojak svih alkoholnih pića je etilni alkohol. Poznat kao etanol, poznatiji kao C 2 H 5 OH. S njim su povezane sve nevolje ovisnika o alkoholu. Međutim, bilo bi potpuno pogrešno nazvati etanol zlim - on je tražena i neophodna supstanca, međutim, nevezano za hranu.

Postoji mnogo načina kako ga koristiti za namjeravanu svrhu, ali unos nije jedan od njih. Dakle, kako pravilno koristiti etanol?

Gorivo

Etanol je izvrsno i relativno jeftino gorivo. Po njemu voze automobili i lete neke rakete. Istina, obično se koristi u mješavini s benzinom.

A visoka higroskopnost (sposobnost upijanja vlage) omogućuje vozačima da se riješe benzina niske kvalitete. Dodao sam alkohol u "reducirani" benzin i auto je opet krenuo.

To znači da svaki put kad popijete čašu vina, uvjerite se da konzumirate analog benzina ili kerozina.

Sirovine

Kemijska industrija troši ogromne količine etanola. Iz etanola se dobiva mnogo različitih tvari.

Tu spadaju octena kiselina (alkoholni ocat), dietileter (narkoza), tetraetil olovo (vrlo otrovni dodatak gorivu koji povećava njegov oktanski broj), etilacetat (otrov za uništavanje insekata u entomološkim mrljama).

To znači da je svaka porcija votke slična, recimo, gutljaju ulja – prirodne sirovine za kemijsku industriju.

Otapalo

Etanol je izvrsno otapalo. Nije bez razloga što se koristi u parfumeriji kao osnova mnogih kolonjskih voda, parfema i aerosola. Također se koristi kao jedno od glavnih otapala u organskoj kemiji: u njemu se provode mnoge reakcije kako bi se sintetizirale nove tvari.

Etanol se koristi i za dobivanje nekih otopina koje se koriste u medicinske svrhe.

To znači da svaki put kad točite pivo u čašu, koristite i analog, na primjer, aceton.

Antiseptički

Medicina aktivno koristi razne otrove u svom arsenalu. Etanol - uključujući. Uostalom, bakterije savršeno umiru u etilnom alkoholu. Stoga, prije uzimanja krvi za analizu, koža na mjestu budućeg uboda se obriše vatom natopljenom alkoholom.

Bakterije na koži umiru, alkohol isparava - i evo ga, sterilni prst ili lakat spremni su za vađenje krvi. Kirurzi još uvijek ponekad koriste alkohol na rukama prije operacije, posebno na terenu.

To znači da svaki put kad naručite koktel, dobijete nešto što djeluje poput mješavine kreozota i karbolne kiseline.

Kada treba piti?

Postoji jedan slučaj kada morate piti etanol iz medicinskih razloga. Ako osoba pije metilni alkohol, izložena je dvama enzimima u tijelu - alkohol dehidrogenazi i aldehid dehidrogenazi. Kao rezultat toga nastaju otrovni formaldehid i mravlja kiselina koji ubijaju ljude. U ovom slučaju, etanol je jedini protuotrov.

Veže se na te enzime bolje od metilnog alkohola i metilni alkohol napušta tijelo bez da mu uzrokuje veliku štetu. U slučaju trovanja, negativni učinci etanola manje su opasni od gotovo zajamčene smrti od metilnog alkohola.

To znači da etilni alkohol djeluje kao lijek za hitne slučajeve, a ne kao proizvod koji se uobičajeno konzumira.

Stvari koje treba zapamtiti

Dakle, etanol je vrlo potrebna i korisna tvar za čovječanstvo. Automobili mogu voziti po njemu, pomaže liječnicima i kemičarima da naše živote učine boljim i sigurnijim. Samo ga nemoj piti.

Etilni alkohol ili vinski alkohol je raširen predstavnik alkohola. Postoje mnoge poznate tvari koje sadrže kisik, uz ugljik i vodik. Među spojevima koji sadrže kisik prvenstveno me zanima klasa alkohola.

Etanol

Fizikalna svojstva alkohola . Etilni alkohol C 2 H 6 O je bezbojna tekućina osebujnog mirisa, lakša od vode (specifične težine 0,8), vrije na temperaturi od 78 °,3 i dobro otapa mnoge anorganske i organske tvari. Rektificirani alkohol sadrži 96% etilnog alkohola i 4% vode.

Struktura molekule alkohola .Prema valenciji elemenata, formula C 2 H 6 O odgovara dvjema strukturama:

Da bismo riješili pitanje koja od formula zapravo odgovara alkoholu, okrenimo se iskustvu.

Stavite komadić natrija u epruvetu s alkoholom. Odmah će započeti reakcija, popraćena oslobađanjem plina. Nije teško ustanoviti da je taj plin vodik.

Sada postavimo eksperiment tako da možemo odrediti koliko se atoma vodika oslobađa tijekom reakcije iz svake molekule alkohola. Da biste to učinili, dodajte određenu količinu alkohola, na primjer 0,1 gram molekule (4,6 grama), kap po kap iz lijevka u tikvicu s malim komadićima natrija (slika 1). Vodik koji se oslobađa iz alkohola istiskuje vodu iz tikvice s dva grla u mjerni cilindar. Volumen istisnute vode u cilindru odgovara volumenu oslobođenog vodika.

Sl. 1. Kvantitativno iskustvo u proizvodnji vodika iz etilnog alkohola.

Budući da je za eksperiment uzeto 0,1 gram molekule alkohola, moguće je dobiti oko 1,12 vodika (u normalnim uvjetima) litara To znači da natrij istiskuje 11,2 iz grama molekule alkohola litara, tj. pola grama molekule, drugim riječima 1 gram atoma vodika. Posljedično, natrij istiskuje samo jedan atom vodika iz svake molekule alkohola.

Očito je da je u molekuli alkohola ovaj atom vodika u posebnom položaju u usporedbi s ostalih pet atoma vodika. Formula (1) ne objašnjava ovu činjenicu. Po njoj su svi atomi vodika jednako vezani za atome ugljika i, kao što znamo, nisu istisnuti metalnim natrijem (natrij je pohranjen u smjesi ugljikovodika – u kerozinu). Naprotiv, formula (2) odražava prisutnost jednog atoma koji se nalazi na posebnom položaju: povezan je s ugljikom preko atoma kisika. Možemo zaključiti da je upravo taj atom vodika slabije vezan za atom kisika; ispada da je pokretljiviji i zamjenjuje ga natrij. Dakle, strukturna formula etilnog alkohola je:

Unatoč većoj pokretljivosti atoma vodika hidroksilne skupine u usporedbi s drugim atomima vodika, etilni alkohol nije elektrolit i ne disocira na ione u vodenoj otopini.

Kako bismo naglasili da molekula alkohola sadrži hidroksilnu skupinu - OH, povezanu s radikalom ugljikovodika, molekularna formula etilnog alkohola napisana je na sljedeći način:

Kemijska svojstva alkohola . Gore smo vidjeli da etilni alkohol reagira s natrijem. Poznavajući strukturu alkohola, ovu reakciju možemo izraziti jednadžbom:

Produkt zamjene vodika u alkoholu natrijem naziva se natrijev etoksid. Može se izolirati nakon reakcije (isparavanjem viška alkohola) kao krutina.

Kad se zapali na zraku, alkohol gori plavičastim, jedva primjetnim plamenom, oslobađajući puno topline:

Zagrijete li etilni alkohol s halogenovodičnom kiselinom, na primjer s HBr, u tikvici s hladnjakom (ili smjesom NaBr i H 2 SO 4, koja tijekom reakcije daje bromovodik), tada će se destilirati uljasta tekućina - etil bromid C2H5Br:

Ova reakcija potvrđuje prisutnost hidroksilne skupine u molekuli alkohola.

Kada se zagrijava s koncentriranom sumpornom kiselinom kao katalizatorom, alkohol lako dehidrira, odnosno odvaja vodu (prefiks "de" označava odvajanje nečega):

Ova se reakcija koristi za proizvodnju etilena u laboratoriju. Kada se alkohol zagrijava slabije sa sumpornom kiselinom (ne više od 140°), svaka molekula vode se odvaja od dvije molekule alkohola, što rezultira stvaranjem dietiletera - hlapljive, zapaljive tekućine:

Dietil eter (ponekad se naziva sumporni eter) koristi se kao otapalo (čišćenje tkiva) i u medicini za anesteziju. On pripada klasi eteri - organske tvari čije se molekule sastoje od dva ugljikovodična radikala povezana preko atoma kisika: R - O - R1

Upotreba etilnog alkohola . Etilni alkohol ima veliki praktični značaj. Za proizvodnju sintetičke gume po metodi akademika S.V. Lebedeva troši se puno etilnog alkohola. Propuštanjem para etilnog alkohola kroz poseban katalizator dobiva se divinil:

koji zatim može polimerizirati u gumu.

Alkohol se koristi za proizvodnju boja, dietiletera, raznih “voćnih esencija” i niza drugih organskih tvari. Alkohol se kao otapalo koristi za izradu parfema i mnogih lijekova. Razni lakovi pripremaju se otapanjem smola u alkoholu. Visoka kalorična vrijednost alkohola uvjetuje njegovu upotrebu kao goriva (motorno gorivo = etanol).

Dobivanje etilnog alkohola . Svjetska proizvodnja alkohola mjeri se milijunima tona godišnje.

Uobičajena metoda za proizvodnju alkohola je fermentacija šećernih tvari u prisutnosti kvasca. Ti niži biljni organizmi (gljive) proizvode posebne tvari - enzime, koji služe kao biološki katalizatori za reakciju fermentacije.

Kao polazni materijal za proizvodnju alkohola uzimaju se sjemenke žitarica ili gomolji krumpira bogati škrobom. Škrob se prvo pretvara u šećer pomoću slada koji sadrži enzim dijastazu, koji se zatim fermentira u alkohol.

Znanstvenici su naporno radili na zamjeni prehrambenih sirovina za proizvodnju alkohola jeftinijim neprehrambenim sirovinama. Te su potrage bile okrunjene uspjehom.

Nedavno, zbog činjenice da se prilikom krekiranja ulja stvara puno etilena, čelik

Reakciju hidratacije etilena (u prisutnosti sumporne kiseline) proučavali su A. M. Butlerov i V. Goryainov (1873), koji su također predvidjeli njezino industrijsko značenje. Također je razvijena i uvedena u industriju metoda izravne hidratacije etilena njegovim propuštanjem u smjesi s vodenom parom preko čvrstih katalizatora. Proizvodnja alkohola iz etilena vrlo je ekonomična, budući da je etilen dio plinova krekiranja nafte i drugih industrijskih plinova te je stoga široko dostupna sirovina.

Druga metoda temelji se na upotrebi acetilena kao početnog proizvoda. Acetilen se hidratizira prema Kucherovoj reakciji, a nastali acetaldehid se katalitički reducira vodikom u prisutnosti nikla u etilni alkohol. Cjelokupni proces hidratacije acetilena praćen redukcijom vodikom na nikalnom katalizatoru u etilni alkohol može se prikazati dijagramom.

Homologne serije alkohola

Osim etilnog alkohola, poznati su i drugi alkoholi koji su mu slični po strukturi i svojstvima. Svi se oni mogu smatrati derivatima odgovarajućih zasićenih ugljikovodika, u molekulama kojih je jedan atom vodika zamijenjen hidroksilnom skupinom:

Stol

Ugljikovodici	Alkoholi	Vrelište alkohola u ºC
Metan CH 4	Metil CH3OH	64,7
Etan C2H6	Etil C2H5OH ili CH3-CH2-OH	78,3
Propan C3H8	Propil C4H7OH ili CH3-CH2-CH2-OH	97,8
Butan C4H10	Butil C4H9OH ili CH3-CH2-CH2-OH	117

Budući da su slični u kemijskim svojstvima i međusobno se razlikuju u sastavu molekula skupine CH 2 atoma, ovi alkoholi tvore homologni niz. Uspoređujući fizikalna svojstva alkohola, u ovom nizu, kao i u nizu ugljikovodika, uočavamo prijelaz kvantitativnih promjena u kvalitativne promjene. Opća formula alkohola u ovoj seriji je R - OH (gdje je R ugljikovodični radikal).

Poznati su alkoholi čije molekule sadrže nekoliko hidroksilnih skupina, npr.

Skupine atoma koje određuju karakteristična kemijska svojstva spojeva, odnosno njihovu kemijsku funkciju, nazivaju se funkcionalne skupine.

Alkoholi su organske tvari čije molekule sadrže jednu ili više funkcionalnih hidroksilnih skupina povezanih s ugljikovodičnim radikalom .

U svom sastavu alkoholi se razlikuju od ugljikovodika koji im odgovaraju u broju atoma ugljika po prisutnosti kisika (na primjer, C 2 H 6 i C 2 H 6 O ili C 2 H 5 OH). Stoga se alkoholi mogu smatrati produktima djelomične oksidacije ugljikovodika.

Genetski odnos ugljikovodika i alkohola

Vrlo je teško izravno oksidirati ugljikovodike u alkohol. U praksi je to lakše izvesti pomoću halogenog derivata ugljikovodika. Na primjer, da biste dobili etil alkohol počevši od etana C 2 H 6, prvo možete dobiti etil bromid reakcijom:

a zatim pretvoriti etil bromid u alkohol zagrijavanjem s vodom u prisutnosti lužine:

U ovom slučaju potrebna je lužina koja neutralizira nastali bromovodik i eliminira mogućnost njegove reakcije s alkoholom, tj. pomaknite ovu reverzibilnu reakciju udesno.

Na sličan način, metilni alkohol se može dobiti prema sljedećoj shemi:

Dakle, ugljikovodici, njihovi halogeni derivati ​​i alkoholi međusobno su u genetskoj vezi (odnos po podrijetlu).

13.12.2017 Doktorica Evgenija Aleksandrovna Mirošnikova 0

Etanol: svojstva i primjena

Etanol je tvar karakterističnog mirisa i okusa. Prvo je dobiven kao rezultat reakcije fermentacije. Za potonje su korišteni razni proizvodi: žitarice, povrće, bobičasto voće. Tada su ljudi ovladali procesima destilacije i načinima dobivanja koncentriranije otopine alkohola. Etanol (kao i njegovi analozi) postao je široko rasprostranjen zbog svog kompleksa svojstava. Da biste izbjegli opasne učinke na tijelo, trebali biste znati karakteristike tvari i specifičnosti njegove uporabe.

Etanol (koji se naziva i vinski alkohol) je monohidrični alkohol, odnosno sadrži samo jedan atom. Latinski naziv - Aethanolum. Formula - C2H5OH. Ovaj alkohol se koristi u raznim industrijama: industriji, kozmetologiji, stomatologiji, farmaciji.

Etanol je postao osnova za proizvodnju raznih alkoholnih pića. To je omogućeno zahvaljujući sposobnosti njegove molekule da potisne središnji živčani sustav. Prema regulatornim dokumentima, rektificirani etilni alkohol ima GOST 5962-2013. Treba ga razlikovati od tehničke verzije tekućine, koja se koristi prvenstveno u industrijske svrhe. Proizvodnja i skladištenje alkoholnih pića provodi se pod kontrolom državnih tijela.

Prednosti i štete tvari

Etilni alkohol, kada se konzumira u strogo ograničenim dozama, koristan je za tijelo. Možete ga kupiti u ljekarni samo uz liječnički recept. Cijena varira ovisno o volumenu spremnika. Prednosti etanola očituju se u:

• normalizacija rada probavnog trakta;
• prevencija bolesti miokarda;
• normalizacija cirkulacije krvi;
• razrjeđivanje krvi;
• smanjenje sindroma boli.

Kao rezultat redovite uporabe tvari, tijelo doživljava gladovanje kisikom. Zbog brzog odumiranja moždanih stanica dolazi do pogoršanja pamćenja i smanjenja osjetljivosti na bol. Negativan utjecaj na unutarnje organe očituje se u razvoju raznih popratnih bolesti. Pretjerana konzumacija alkohola može dovesti do teškog trovanja i kome.
Alkoholizam je karakteriziran razvojem fizičke i psihičke ovisnosti. U nedostatku liječenja i prestanka uporabe supstanci koje sadrže alkohol, dolazi do osobne degradacije i prekida punopravnih društvenih veza.

Svojstva

Etanol je prirodni metabolit. To leži u njegovoj sposobnosti da se sintetizira u ljudskom tijelu.

Grupa svojstava vinskog alkohola može se podijeliti u tri kategorije:

1. fizički;
2. kemijski;
3. opasan od požara.

Formula etanola

Prva kategorija uključuje opis izgleda i drugih fizičkih parametara. U normalnim uvjetima, etanol je hlapljiv i razlikuje se od drugih tvari po jedinstvenoj aromi i oštrom okusu. Težina jedne litre tekućine je 790 grama.

Dobro otapa razne organske tvari. Vrelište je 78,39 °C. Etanol ima nižu gustoću (mjereno hidrometrom) od vode, što ga čini lakšim.

Etilni alkohol je zapaljiv i može se brzo zapaliti. Prilikom gorenja plamen je plave boje. Zahvaljujući ovom kemijskom svojstvu etanol se lako razlikuje od metilnog alkohola koji je otrovan za ljude. Potonji ima zeleni plamen kada se zapali.

Kako biste kod kuće prepoznali votku napravljenu s metanolom, morate zagrijati bakrenu žicu i umočiti je u votku (dovoljna je jedna žlica). Miris trulih jabuka znak je etilnog alkohola, miris formaldehida ukazuje na prisutnost metanola.

Etanol je opasan od požara jer mu je temperatura paljenja samo 18°C. Stoga, kada je u kontaktu sa supstancom, treba izbjegavati zagrijavanje.

Kada se zlorabi etanol, on ima štetne učinke na tijelo. To je zbog mehanizama koji se pokreću unosom bilo kojeg alkohola. Mješavina vode i alkohola izaziva oslobađanje hormona endorfina.

To doprinosi sedativno-hipnotičkom učinku, odnosno potiskivanju svijesti. Potonji se izražava u prevladavanju procesa inhibicije, što se očituje takvim simptomima kao što su smanjena reakcija, inhibicija pokreta i govora. Predoziranje etanolom u početku je karakterizirano pojavom ekscitacije, koju zatim zamjenjuju procesi inhibicije.

Pripovijetka

Etanol se koristi od neolitika. Dokaz tome su tragovi alkoholnih pića pronađeni u Kini na keramici staroj oko 9000 godina. Etanol je prvi put proizveden u 12. stoljeću u Salernu. Bila je to mješavina vode i alkohola.

Čisti proizvod je 1796. godine dobio Johann Tobias Lowitz. Znanstvenik je za filtraciju koristio aktivni ugljen. Dugi niz godina ova metoda proizvodnje alkohola bila je jedina.
Naknadno je formulu etanola izračunao Nicolò-Theodore de Saussure. Tvar je kao ugljikov spoj opisao Antoine Lavoisier. 19. i 20. stoljeće okarakterizirano je kao razdoblje pomnog proučavanja etanola, kada su njegova svojstva detaljno opisana. Zahvaljujući potonjem, postao je široko korišten u različitim sektorima ljudskog života.

Koje su opasnosti etanola?

Etanol je jedna od onih tvari čije nepoznavanje svojstava može dovesti do negativne posljedice. Stoga, prije upotrebe, trebali biste se upoznati s opasnostima vinskog alkohola.

Može li se piti?

Upotreba alkohola u alkoholnim pićima dopuštena je pod jednim uvjetom: piti rijetko iu malim dozama. Kada dođe do zlostavljanja razvija se fizička i psihička ovisnost, odnosno alkoholizam.

Nekontrolirana uporaba pića koja sadrže alkohol (kada je koncentracija etanola 12 grama po 1 kilogramu tjelesne težine) uzrokuje ozbiljnu intoksikaciju tijela, koja u nedostatku pravodobne medicinska pomoć može izazvati smrt.

Ne možete piti etanol u čistom obliku.

Koje bolesti uzrokuje?

Pri konzumiranju etanola veliku opasnost predstavljaju produkti njegove razgradnje u tijelu. Jedan od njih je acetaldehid, koji spada u otrovne i mutagene tvari. Kancerogena svojstva uzrokuju razvoj onkoloških patologija.

Pretjerana konzumacija etilnog alkohola je opasna:

• oštećenje pamćenja;
• smrt moždanih stanica;
• poremećaj rada probavnog trakta (gastritis, duodenalni ulkus);
• razvoj bolesti jetre (ciroza), bubrega;
• poremećaj rada miokarda i krvnih žila (moždani udar, srčani udar);
• osobna degradacija;
• nepovratni procesi u središnjem živčanom sustavu.

Primjena

Širok raspon svojstava etanola omogućio je njegovu primjenu u raznim smjerovima. Najpopularniji od njih su sljedeći:

1. Kao gorivo za automobile. Upotreba etilnog alkohola kao motornog goriva povezana je s imenom Henryja Forda. Godine 1880. stvorio je prvi automobil koji je pokretao etanol. Nakon toga, tvar se počela koristiti za rad raketnih motora i raznih uređaja za grijanje.
2. Kemijska industrija. Etanol se koristi za proizvodnju drugih tvari, poput etilena. Kao izvrsno otapalo, etilni alkohol se koristi u proizvodnji lakova, boja i kemikalija za kućanstvo.
3. Farmakološka industrija. Etanol se u ovom području koristi na različite načine. Dezinfekcijska svojstva medicinskog alkohola omogućuju njegovu upotrebu za liječenje kirurškog polja i ruku kirurga. Koristi se za smanjenje manifestacija groznice, kao osnova za obloge i tinkture. Etanol je protuotrov koji pomaže kod trovanja metanolom i etilen glikolom. Pronašao je primjenu kao sredstvo protiv pjenjenja pri davanju kisika ili mehaničkoj ventilaciji.
4. Kozmetička industrija. Proizvođači kozmetike i parfema uključuju etanol u razne kolonjske vode, toaletne vode, aerosole, šampone i druge proizvode za njegu kože i tijela.
5. Industrija hrane. Etilni alkohol se koristi kao glavni sastojak alkoholnih pića. Nalazi se u proizvodima koji su dobiveni procesima fermentacije. Koristi se kao otapalo za razne arome i konzervans u proizvodnji kruha, peciva i slastica. Etilni alkohol je aditiv hrani E1510.
6. Ostali pravci. Pri radu s biološkim pripravcima koristi se vinski alkohol.

Interakcija s drugim tvarima

Prema uputama za uporabu, etanol, kada se koristi istovremeno, može pojačati učinak lijekova koji depresiraju središnji živčani sustav, cirkulacijske procese i respiratorni centar.
Interakcije s nekim tvarima navedene su u tablici.

Etanol, ovisno o upotrebi, može biti koristan ili štetan. Redovitom konzumacijom alkohola koji sadrži etilni alkohol dolazi do ovisnosti. Stoga uporaba jakih pića kao antidepresiva ne bi trebala postati navika.

ugljikohidrata Pivo se pilo još u starom Babilonu, a proizvodnja vina poznata je od petog tisućljeća pr. e. Moguću proizvodnju slobodnog etanola destilacijom prvi su dokumentirali arapski alkemičari oko 10. stoljeća [ ].

Ovisno o sadržaju vode, načinu proizvodnje i namjeni, postoji mnogo različitih proizvoda od etanola. Najzastupljenija mješavina bila je 95,6 mas. % etanola i 4,4 tež. % vode, ovaj sadržaj etilnog alkohola je najveći mogući tijekom konvencionalne frakcijske destilacije, jer ovaj omjer tvori azeotropnu smjesu s vrelištem od 78,15 C.

Osim u prehrambenim proizvodima, etilni alkohol se u velikim količinama koristi kao gorivo, otapalo i kao sirovina u raznim industrijskim procesima. U industrijske svrhe, etilni alkohol se često proizvodi iz sirovina nafte i plina katalitičkom hidratacijom etilena.

1. Fizička svojstva i struktura

Etilni alkohol je bezbojna tekućina slabog "alkoholnog" mirisa. Gustoća mu je 0,789 g/cm3, vrelište 78,3 C. Može se miješati s vodom u svim omjerima. Etilni alkohol je dobro otapalo za mnoge organske kao i anorganske tvari.

Molekularna formula etilnog alkohola je C 2 H 6 O, ili C 2 H 5-OH. Strukturna formula:

2. Industrijske metode ekstrakcije

U industrijskim razmjerima etilni alkohol se proizvodi na tri načina: alkoholnom fermentacijom šećernih tvari, hidrolizom celuloze i sintetski.

2.1. Fermentacija šećernih tvari

Metoda vrenja šećernih tvari je najstarija. Početni materijal za ovu metodu su prirodni proizvodi bogati škrobom: krumpir, zrna pšenice, raži, kukuruza itd., kao i celuloza.

Da bi se škrob pretvorio u šećerne tvari, prvo se podvrgava hidrolizi. U tu svrhu se pire krumpir ili brašno popari vrućom vodom da se ubrza bubrenje škroba, a zatim se doda slad, t.j. proklijala zrna ječma mljevena s vodom. Slad sadrži poseban enzim (organsku tvar koja ima ulogu katalizatora) pod čijim se utjecajem škrob pročišćava (hidrolizira), tj. pretvarajući ga u glukozu. Ovaj proces je sažet sljedećom jednadžbom:

• nC 6 H 10 O 5 + nH 2 O = nC 6 H 12 O 6

Nakon završetka procesa hidrolize u smjesu se dodaje kvasac pod čijim utjecajem glukoza prolazi kroz fermentaciju, odnosno pretvara se u alkohol i ugljični dioksid:

• C6H12O6 = 2C2H5-OH + 2CO2

Na kraju fermentacije tekućina se destilira i dobiva se sirovi alkohol koji sadrži oko 90% etilnog alkohola i razne nusprodukte - propilni alkohol C 3 H 7-OH, izobutilni alkohol C 4 H 9-OH i izoamilni alkohol C 5 H 11-OH (tzv. fuzelna ulja), koja sirovini daju neugodan miris i čine je otrovnom.

Sirovi alkohol se rektificira (pročišćava) destilacijom na posebnim destilacijskim stupovima i dobiva se rektificirani alkohol (pročišćeni) koji sadrži 96% etilnog alkohola i 4% vode. U tom omjeru alkohol i voda tvore neodvojivo kipuću smjesu (azeotrop). Stoga se 100% alkohol može dobiti destilacijom. Bezvodni ili tzv. apsolutni alkohol dobiva se samo za posebne namjene obradom alkohola bezvodnim bakrenim sulfatom CuSO 4, koji apsorbira preostalu vodu i prelazi u bakreni sulfat CuSO 4 5H 2 O, koji se zatim izdvaja. Trenutno se koriste modernije metode. Najjednostavnije je sušenje preko aktiviranih molekularnih sita (3 ili 4 Anstroma). Najbolja je najprije obrada metalnim natrijem (uglavnom voda s njim reagira u NaOH i vodik), a zatim rektifikacija. Na kraju se pohranjuje preko molekularnih sita.

2.2. Hidroliza celuloze

Krumpir i žitarice, na čijoj se preradi temelji proizvodnja etilnog alkohola prethodnom metodom, vrlo su vrijedni prehrambeni proizvodi. Stoga ih pokušavaju zamijeniti neprehrambenim sirovinama. U tom smislu, metoda proizvodnje alkohola iz celuloze, koja je po svom kemijskom sastavu bliska škrobu, sada je pronašla široku primjenu.

Ova se metoda temelji na sposobnosti celuloze (vlakna) da se podvrgne hidrolizi pod utjecajem kiselina u glukozu, koja se zatim fermentira u alkohol pomoću kvasca. U tu svrhu, drvni otpad (piljevina, strugotine) zagrijava se u autoklavima s 0,3-0,5% sumpornom kiselinom pod tlakom od 7-10 atm. Celuloza, kao i škrob, hidrolizira:

• (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O = nC 6 H 12 O 6

Na kraju procesa, kiselina se neutralizira kredom:

• H 2 SO 4 + CaCO 3 = CaSO 4 ↓ + CO 2

Lako topljivi kalcijev sulfat se odfiltrira, a otopina fermentira uz dodatak kvasca. Zatim se otopina šalje u destilacijske kolone da se destilira alkohol.

Ovako dobiveni etilni alkohol naziva se hidrolitički. Koristi se samo u tehničke svrhe, jer sadrži niz štetnih nečistoća, posebno metilni alkohol, aceton itd.

Iz jedne tone drva može se dobiti do 200 dm 3 alkohola. To znači da 1 tona drva može zamijeniti 1 tonu krumpira ili 300 kg žitarica.

2.3. Ekstrakcija sintetičkog alkohola

Ova se metoda temelji na sposobnosti etilena da pod određenim uvjetima podliježe reakciji hidratacije, tj. dodatkom vode da se dobije etilni alkohol. Proces se provodi u posebnom kontaktnom aparatu pod tlakom većim od 50 atm i temperaturi od 280-300 C uz prisutnost fosforne kiseline kao katalizatora.

3. Laboratorijske metode za dobivanje etanola

Također postoji dosta laboratorijskih metoda za proizvodnju etanola.

3.1. Hidroliza halogeniranih ugljikovodika

Etanol nastaje hidrolizom halogeniranog etana. Budući da se reakcija može odvijati u oba smjera, provodi se u prisutnosti lužina ili karbonata kako bi se ravnoteža pomaknula udesno.

3.2. Hidratacija etilena

Reakcija se provodi slično industrijskoj metodi za proizvodnju sintetskog etanola.

3.3. Redukcija karbonilnih spojeva

Redukcija karbonilne skupine u hidroksilnu skupinu prilično je uobičajena laboratorijska metoda dobivanja

Etilni alkohol ("etanol" prema međunarodnoj kemijskoj klasifikaciji) naširoko se koristi u medicini, kao dezinfekcijsko sredstvo, a također u nekim područjima industrije kao otapalo, gorivo i komponenta protiv smrzavanja. Osim toga, etanol je glavna aktivna komponenta alkoholnih pića.

Zašto strukturna formula etanola nije dovoljno precizna?

Formula svake kemijske tvari mora sadržavati informacije o tome koji su atomi sadržani u njoj. Etilni alkohol sastoji se od tri elementa: ugljika (C), vodika (H) i kisika (O). Štoviše, svaka molekula etanola uključuje 2 atoma ugljika, 6 atoma vodika i 1 atom kisika. Stoga je empirijski (najjednostavniji) ovaj kemijski spoj ovako: C2H6O. Čini se da je to sasvim dovoljno.

Međutim, korištenje samo jedne empirijske formule dovest će do pogreške. Činjenica je da je potpuno ista formula C2H6O za drugu tvar - dimetil eter, koja je u normalnim uvjetima u plinovitom stanju, a ne u tekućini poput etanola. I, naravno, kemijska svojstva ove tvari također se razlikuju od svojstava etilnog alkohola.

Stoga je nemoguće koristiti samo jednu empirijsku formulu za opisivanje etilnog alkohola.

Koja je strukturna formula etanola

U takvim slučajevima u pomoć priskaču točnije strukturne formule koje sadrže podatke ne samo o broju i vrsti atoma elemenata u molekuli, već i o njihovom položaju i međusobnim vezama. Strukturna formula etanola je: C2H5OH ili još preciznije - CH3-CH2-OH. Ova formula pokazuje da se molekula etanola sastoji od dva glavna dijela: etilnog radikala C2H5 i hidroksilnog radikala (koji se naziva hidroksilna skupina) OH.

Koristeći strukturnu formulu, može se zaključiti o kemijskim svojstvima tvari zbog prisutnosti u njenom sastavu vrlo aktivnog hidroksil-, prema kojem je gustoća elektrona molekule pomaknuta zbog atoma kisika, drugog najvećeg elektronegativni element (poslije fluora).

Usporedbe radi, strukturna formula spomenutog dimetil etera je CH3-O-CH3. To jest, radi se o simetričnoj molekuli.

Formula C2H5OH je vrlo jednostavna i obično se lako pamti; čita se kao "Tse dva pepela pet o pepela."