Etanol szerkezeti. Etanol: tulajdonságai és felhasználási területei

Minden alkoholos ital hatóanyaga az etil-alkohol. Más néven etanol, más néven C 2 H 5 OH. Az alkoholfogyasztók minden baja összefügg vele. Az etanolt azonban teljesen helytelen lenne gonosznak nevezni - ez egy keresett és szükséges anyag, azonban nem élelmiszerrel kapcsolatos.

Számos módja van a rendeltetésszerű használatának, bár a lenyelés nem tartozik ezek közé. Tehát hogyan kell helyesen használni az etanolt?

Üzemanyag

Az etanol kiváló és viszonylag olcsó üzemanyag. Autók hajtanak rajta, és néhány rakéta repül. Igaz, általában benzinnel keverve használják.

És a magas higroszkóposság (a nedvesség felszívódásának képessége) lehetővé teszi az autósok számára, hogy megszabaduljanak az alacsony minőségű benzintől. A „csökkentett” benzinhez alkoholt adtam, és az autó ismét elindult.

Ez azt jelenti, hogy hogy minden alkalommal, amikor iszik egy pohár bort, győződjön meg arról, hogy benzin vagy kerozin analógját fogyasztja.

Nyersanyagok

A vegyipar hatalmas mennyiségű etanolt fogyaszt. Az etanolból sok különböző anyagot nyernek.

Ezek közé tartozik az ecetsav (alkoholos ecet), a dietil-éter (narkózis), a tetraetil-ólom (az üzemanyag nagyon mérgező adalékanyaga, amely növeli az oktánszámot), az etil-acetát (a rovarok elpusztítására szolgáló méreg rovartani foltokban).

Ez azt jelenti, hogy hogy minden egyes adag vodka hasonlít mondjuk egy korty olajhoz – természetes alapanyag a vegyipar számára.

Oldószer

Az etanol kiváló oldószer. Nem ok nélkül használják az illatszeriparban számos kölnivíz, parfüm és aeroszol alapanyagaként. A szerves kémia egyik fő oldószereként is használják: számos reakciót hajtanak végre benne új anyagok szintézisére.

Az etanolt egyes gyógyászati ​​célokra használt oldatok előállítására is használják.

Ez azt jelenti, hogy hogy minden alkalommal, amikor sört tölt egy pohárba, használjon analógot is, például acetont.

Fertőtlenítő

Az orvostudomány aktívan használ különféle mérgeket arzenáljában. Etanol – beleértve. Végül is a baktériumok tökéletesen elpusztulnak az etil-alkoholban. Ezért, mielőtt vért venne elemzésre, a jövőbeli szúrás helyén lévő bőrt alkohollal átitatott pamut törlővel töröljük le.

A bőrön lévő baktériumok elpusztulnak, az alkohol elpárolog – és itt van, egy steril ujj vagy könyök készen áll a vérvételre. A sebészek néha még mindig használnak alkoholt a kezükön a műtét előtt, különösen a terepen.

Ez azt jelenti, hogy hogy minden alkalommal, amikor koktélt rendel, kap valamit, ami úgy működik, mint a kreozot és a karbolsav keveréke.

Mikor kell inni?

Van egy eset, amikor orvosi okokból etanolt kell inni. Ha egy személy metil-alkoholt iszik, akkor két enzimnek van kitéve a szervezetben - az alkohol-dehidrogenáznak és az aldehid-dehidrogenáznak. Ennek eredményeként mérgező formaldehid és hangyasav képződik, amelyek megölik az embereket. Ebben az esetben az etanol az egyetlen ellenszer.

Jobban kötődik ezekhez az enzimekhez, mint a metil-alkohol, és a metil-alkohol elhagyja a szervezetet anélkül, hogy nagy kárt okozna benne. Mérgezés esetén az etanol negatív hatásai kevésbé veszélyesek, mint a metil-alkohol által okozott majdnem garantált halál.

Ez azt jelenti, hogy hogy az etil-alkohol sürgősségi mentőszerként működik, nem pedig szokásosan fogyasztott termékként.

Dolgok, amikre emlékezni kell

Tehát az etanol nagyon szükséges és hasznos anyag az emberiség számára. Autók közlekedhetnek rajta, segít az orvosoknak és a vegyészeknek jobbá és biztonságosabbá tenni az életünket. Csak ne igya meg.

Az etil-alkohol vagy boralkohol az alkoholok széles körben elterjedt képviselője. Számos olyan anyag ismert, amely szénnel és hidrogénnel együtt oxigént is tartalmaz. Az oxigéntartalmú vegyületek közül elsősorban az alkoholok osztálya érdekel.

Etanol

Az alkohol fizikai tulajdonságai . Az etil-alkohol C 2 H 6 O színtelen folyadék, sajátos szaggal, könnyebb a víznél (fajsúlya 0,8), forráspontja 78 °,3, ​​és sok szervetlen és szerves anyagot jól old. A rektifikált alkohol 96% etil-alkoholt és 4% vizet tartalmaz.

Az alkoholmolekula szerkezete .Az elemek vegyértéke szerint a C 2 H 6 O képlet két szerkezetnek felel meg:

Annak a kérdésnek a megoldásához, hogy a képletek közül melyik felel meg valójában az alkoholnak, forduljunk a tapasztalatokhoz.

Helyezzen egy darab nátriumot egy kémcsőbe alkohollal. Azonnal megindul a reakció, amelyet gáz felszabadulás kísér. Nem nehéz megállapítani, hogy ez a gáz hidrogén.

Most állítsuk be a kísérletet úgy, hogy meg tudjuk határozni, hány hidrogénatom szabadul fel a reakció során az egyes alkoholmolekulákból. Ehhez egy tölcsérből cseppenként adjunk hozzá bizonyos mennyiségű alkoholt, például 0,1 gramm molekulát (4,6 gramm) egy kis nátriumdarabkákkal ellátott lombikba (1. ábra). Az alkoholból felszabaduló hidrogén kiszorítja a vizet a kétnyakú lombikból a mérőhengerbe. A hengerben lévő kiszorított víz térfogata megfelel a felszabaduló hidrogén térfogatának.

1. ábra. Mennyiségi tapasztalat hidrogén etil-alkoholból történő előállításában.

Mivel a kísérlethez 0,1 gramm alkoholmolekulát vettünk fel, körülbelül 1,12 hidrogént lehet nyerni (normál körülmények között). liter Ez azt jelenti, hogy a nátrium 11,2 grammot kiszorít egy gramm alkoholmolekulából liter, azaz fél gramm molekula, más szóval 1 gramm hidrogénatom. Következésképpen a nátrium csak egy hidrogénatomot szorít ki minden alkoholmolekulából.

Nyilvánvaló, hogy az alkoholmolekulában ez a hidrogénatom különleges helyzetben van a másik öt hidrogénatomhoz képest. Az (1) képlet nem magyarázza ezt a tényt. Eszerint minden hidrogénatom egyformán kötődik a szénatomokhoz, és mint tudjuk, a fémes nátrium nem szorítja ki (a nátriumot szénhidrogének keverékében - kerozinban tárolják). Éppen ellenkezőleg, a (2) képlet egy speciális helyzetben lévő atom jelenlétét tükrözi: oxigénatomon keresztül kapcsolódik a szénhez. Megállapíthatjuk, hogy ez a hidrogénatom kötődik kevésbé szorosan az oxigénatomhoz; mobilabbnak bizonyul, és nátrium helyettesíti. Ezért az etil-alkohol szerkezeti képlete:

Annak ellenére, hogy a hidroxilcsoport hidrogénatomja más hidrogénatomokhoz képest nagyobb mobilitást mutat, az etil-alkohol nem elektrolit, és vizes oldatban nem disszociál ionokká.

Annak hangsúlyozására, hogy az alkoholmolekula hidroxilcsoportot tartalmaz - OH, amely egy szénhidrogén gyökhöz kapcsolódik, az etil-alkohol molekulaképletét a következőképpen írják le:

Az alkohol kémiai tulajdonságai . Fentebb láttuk, hogy az etil-alkohol reakcióba lép a nátriummal. Az alkohol szerkezetének ismeretében ezt a reakciót a következő egyenlettel fejezhetjük ki:

Az alkoholban a hidrogén nátriummal való helyettesítésének termékét nátrium-etoxidnak nevezik. A reakció után (az alkohol feleslegének elpárologtatásával) szilárd anyagként izolálható.

Levegőn meggyújtva az alkohol kékes, alig észrevehető lánggal ég, és sok hőt bocsát ki:

Ha etil-alkoholt hidrogén-halogénsavval, például HBr-mal melegítünk egy hűtővel felszerelt lombikban (vagy NaBr és H 2 SO 4 keverékében, amely a reakció során hidrogén-bromidot ad), akkor olajos folyadék desztillálódik le. - etil-bromid C 2 H 5 Br:

Ez a reakció megerősíti egy hidroxilcsoport jelenlétét az alkoholmolekulában.

Tömény kénsavval mint katalizátorral hevítve az alkohol könnyen dehidratálódik, azaz leválasztja a vizet (a „de” előtag valaminek a szétválását jelzi):

Ezt a reakciót etilén előállítására használják a laboratóriumban. Ha az alkoholt kénsavval gyengébbre hevítjük (legfeljebb 140°-ra), minden vízmolekula leválik két alkoholmolekuláról, ami dietil-éter képződését eredményezi – illékony, gyúlékony folyadék:

A dietil-étert (néha kénsav-éternek nevezik) oldószerként (szövettisztítás) és a gyógyászatban érzéstelenítésre használják. Az osztályhoz tartozik éterek - szerves anyagok, amelyek molekulái két szénhidrogén gyökből állnak, amelyek oxigénatomon keresztül kapcsolódnak egymáshoz: R - O - R1

Etil-alkohol használata . Az etil-alkohol nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Sok etil-alkoholt fogyasztanak a szintetikus gumi előállításához S. V. Lebedev akadémikus módszerével. Az etil-alkohol gőzének speciális katalizátoron való átvezetésével divinilt kapunk:

amely azután gumivá tud polimerizálódni.

Az alkoholból színezékeket, dietil-étert, különféle „gyümölcsesszenciákat” és számos más szerves anyagot állítanak elő. Az alkoholt mint oldószert parfümök és számos gyógyszer előállításához használják. Különféle lakkokat állítanak elő a gyanták alkoholban való feloldásával. Az alkohol magas fűtőértéke határozza meg üzemanyagként való felhasználását (motorüzemanyag = etanol).

Etil-alkohol beszerzése . A világ alkoholtermelését évi millió tonnában mérik.

Az alkohol előállításának általános módja a cukros anyagok élesztő jelenlétében történő erjesztése. Ezek az alacsonyabb rendű növényi szervezetek (gombák) speciális anyagokat - enzimeket - termelnek, amelyek biológiai katalizátorként szolgálnak a fermentációs reakcióhoz.

Az alkoholgyártás során a gabonamagvakat vagy a keményítőben gazdag burgonyagumókat használják kiindulási anyagként. A keményítőt először a diasztáz enzimet tartalmazó maláta segítségével cukorrá alakítják, majd alkohollá erjesztik.

A tudósok keményen dolgoztak azon, hogy az alkoholgyártáshoz használt élelmiszer-alapanyagokat olcsóbb, nem élelmiszer jellegű alapanyagokkal helyettesítsék. Ezeket a kereséseket siker koronázta.

A közelmúltban annak a ténynek köszönhető, hogy az olaj megrepedésekor sok etilén képződik, acél

Az etilén hidratációjának reakcióját (kénsav jelenlétében) A. M. Butlerov és V. Gorjainov (1873) tanulmányozta, és megjósolta annak ipari jelentőségét is. Az etilén közvetlen hidratálására szolgáló módszert is kidolgoztak, amelyet szilárd katalizátorokon vízgőzzel keverve vezetnek át, és bevezették az iparba. Az etilénből alkohol előállítása nagyon gazdaságos, mivel az etilén része az olaj és más ipari gázok krakkolási gázainak, ezért széles körben elérhető nyersanyag.

Egy másik módszer az acetilén kiindulási termékként való felhasználásán alapul. Az acetilén a Kucserov-reakció szerint hidratálódik, és a keletkező acetaldehidet hidrogénnel katalitikusan redukálják nikkel jelenlétében etil-alkohollá. Az acetilén hidratálásának teljes folyamatát, amelyet nikkelkatalizátoron hidrogénnel etil-alkohollá redukálnak, diagrammal ábrázolhatjuk.

Alkoholok homológ sorozata

Az etil-alkoholon kívül más alkoholok is ismertek, amelyek szerkezetükben és tulajdonságaiban hasonlóak hozzá. Mindegyik a megfelelő telített szénhidrogén származékának tekinthető, amelyek molekuláiban egy hidrogénatomot hidroxilcsoport helyettesít:

asztal

Szénhidrogének	Alkoholok	Az alkoholok forráspontja ºC-ban
Metán CH 4	Metil-CH3OH	64,7
Etán C 2 H 6	Etil C 2 H 5 OH vagy CH3-CH2-OH	78,3
Propán C 3 H 8	Propil C 4 H 7 OH vagy CH 3 - CH 2 - CH 2 - OH	97,8
Bután C 4 H 10	Butil C 4 H 9 OH vagy CH3-CH2-CH2-OH	117

Kémiai tulajdonságaikban hasonlóak és a molekulák összetételében CH 2 atomok csoportjával különböznek egymástól, ezek az alkoholok homológ sorozatot alkotnak. Az alkoholok fizikai tulajdonságait összehasonlítva ebben a sorozatban, valamint a szénhidrogének sorozatában a mennyiségi változások minőségi változásba való átmenetét figyeljük meg. Az ebbe a sorozatba tartozó alkoholok általános képlete: R - OH (ahol R jelentése szénhidrogéncsoport).

Ismertek olyan alkoholok, amelyek molekulái több hidroxilcsoportot tartalmaznak, például:

A vegyületek jellegzetes kémiai tulajdonságait, azaz kémiai funkcióját meghatározó atomcsoportokat nevezzük funkcionális csoportok.

Az alkoholok olyan szerves anyagok, amelyek molekulái egy vagy több funkcionális hidroxilcsoportot tartalmaznak egy szénhidrogén gyökhöz kapcsolódóan. .

Összetételükben az alkoholok az oxigén jelenlétében különböznek a nekik megfelelő szénhidrogénektől a szénatomok számában (például C 2 H 6 és C 2 H 6 O vagy C 2 H 5 OH). Ezért az alkoholok a szénhidrogének részleges oxidációjának termékeinek tekinthetők.

A szénhidrogének és az alkoholok genetikai kapcsolata

A szénhidrogéneket meglehetősen nehéz közvetlenül alkohollá oxidálni. A gyakorlatban ezt egy szénhidrogén halogén származékán keresztül könnyebb megtenni. Például, hogy etil-alkoholt állítson elő C 2 H 6 etánból, először etil-bromidot nyerhet a következő reakcióval:

majd az etil-bromidot alkohollá alakítják lúg jelenlétében vízzel történő melegítéssel:

Ebben az esetben lúg szükséges a keletkező hidrogén-bromid semlegesítéséhez és az alkohollal való reakció lehetőségének kiküszöböléséhez, pl. mozgassa ezt a reverzibilis reakciót jobbra.

Hasonló módon metil-alkohol állítható elő a következő séma szerint:

Így a szénhidrogének, halogénszármazékaik és alkoholjaik genetikai kapcsolatban állnak egymással (eredet szerinti kapcsolat).

13.12.2017 Orvos Evgenia Aleksandrovna Miroshnikova 0

Etanol: tulajdonságai és felhasználási területei

Az etanol jellegzetes szagú és ízű anyag. Először fermentációs reakció eredményeként nyerték. Ez utóbbihoz különféle termékeket használtak: gabonaféléket, zöldségeket, bogyókat. Ezután az emberek elsajátították a desztillációs folyamatokat és a töményebb alkohololdat előállításának módjait. Az etanol (mint analógjai) széles körben elterjedt tulajdonságaik összetettsége miatt. A szervezetre gyakorolt ​​veszélyes hatások elkerülése érdekében ismernie kell az anyag jellemzőit és felhasználásának sajátosságait.

Az etanol (más néven boralkohol) egyértékű alkohol, azaz csak egy atomot tartalmaz. Latin neve - Aethanolum. Képlet - C2H5OH. Ezt az alkoholt különféle iparágakban használják: ipar, kozmetológia, fogászat, gyógyszeripar.

Az etanol a különféle alkoholos italok előállításának alapja lett. Ezt a molekulájának a központi idegrendszert elnyomó képessége tette lehetővé. A szabályozási dokumentumok szerint a rektifikált etil-alkohol GOST 5962-2013. Meg kell különböztetni a folyadék műszaki változatától, amelyet elsősorban ipari célokra használnak. Az alkoholtartalmú italok előállítása és tárolása a kormányzati szervek ellenőrzése alatt történik.

Az anyag előnyei és ártalmai

Az etil-alkohol szigorúan korlátozott adagokban fogyasztva jótékony hatással van a szervezetre. Gyógyszertárban csak orvosi rendelvényre vásárolhatja meg. Az ár a tartály térfogatától függően ingadozik. Az etanol előnyei a következőkben nyilvánulnak meg:

• az emésztőrendszer működésének normalizálása;
• szívizom betegségek megelőzése;
• a vérkeringés normalizálása;
• vér hígítása;
• fájdalom szindróma csökkentése.

Az anyag rendszeres használata következtében a szervezet oxigén éhezést tapasztal. Az agysejtek gyors pusztulása miatt romlik a memória, csökken a fájdalomérzékenység. A belső szervekre gyakorolt ​​negatív hatás különféle kísérő betegségek kialakulásában nyilvánul meg. A túlzott alkoholfogyasztás súlyos mérgezést és kómát okozhat.
Az alkoholizmusra a testi és lelki függőség kialakulása egyaránt jellemző. Kezelés hiányában és az alkoholtartalmú szerek használatának abbahagyása esetén személyi leépülés következik be, a teljes értékű társadalmi kapcsolatok megszakadnak.

Tulajdonságok

Az etanol egy természetes metabolit. Ez abban rejlik, hogy képes szintetizálni az emberi szervezetben.

A boralkohol tulajdonságainak csoportja három kategóriába sorolható:

1. fizikai;
2. kémiai;
3. tűzveszélyes.

Etanol formula

Az első kategória a megjelenés és egyéb fizikai paraméterek leírását tartalmazza. Normál körülmények között az etanol illékony, és egyedi aromájában és csípős ízében különbözik más anyagoktól. Egy liter folyadék tömege 790 gramm.

Jól oldja a különféle szerves anyagokat. A forráspont 78,39 °C. Az etanol sűrűsége (a hidrométerrel mérve) kisebb, mint a víz, így könnyebb.

Az etil-alkohol gyúlékony és gyorsan meggyulladhat. Égéskor a láng kék színű. Ennek a kémiai tulajdonságnak köszönhetően az etanol könnyen megkülönböztethető az emberre mérgező metil-alkoholtól. Ez utóbbinak meggyújtásakor zöld lángja van.

A metanollal készült vodka otthoni azonosításához fel kell melegíteni egy rézhuzalt, és bele kell meríteni a vodkába (egy kanál elegendő). A rothadt alma aromája az etil-alkohol jele, a formaldehid szaga a metanol jelenlétét jelzi.

Az etanol tűzveszélyes, mert gyulladási hőmérséklete mindössze 18°C. Ezért az anyaggal való érintkezéskor kerülni kell a felmelegítést.

Az etanollal való visszaélés káros hatással van a szervezetre. Ez azoknak a mechanizmusoknak köszönhető, amelyeket bármilyen alkohol bevitele vált ki. A víz és az alkohol keveréke az endorfin hormon felszabadulását idézi elő.

Ez hozzájárul a nyugtató-hipnotikus hatáshoz, vagyis a tudat elnyomásához. Ez utóbbi a gátlási folyamatok túlsúlyában fejeződik ki, ami olyan tünetekben nyilvánul meg, mint a reakció csökkenése, a mozgások és a beszéd gátlása. Az etanol túladagolását kezdetben a gerjesztés megjelenése jellemzi, amelyet aztán gátlási folyamatok váltanak fel.

Elbeszélés

Az etanolt a neolitikum kora óta használják. Ennek bizonyítéka a Kínában található alkoholos italok nyomai a kerámiákon, amelyek körülbelül 9000 évesek. Az etanolt először a 12. században állították elő Salernóban. Víz és alkohol keveréke volt.

A tiszta terméket 1796-ban Johann Tobias Lowitz szerezte. A tudós aktív szenet használt a szűréshez. Sok éven át ez az alkohol-előállítási módszer volt az egyetlen.
Ezt követően Nicolò-Theodore de Saussure kiszámította az etanol képletét. Az anyagot Antoine Lavoisier szénvegyületként írta le. A 19. és 20. századot az etanol alapos tanulmányozásának időszakaként jellemzik, amikor is részletesen leírták tulajdonságait. Ez utóbbinak köszönhetően széles körben alkalmazzák az emberi élet különböző területein.

Milyen veszélyekkel jár az etanol?

Az etanol egyike azon anyagoknak, amelyek tulajdonságainak tudatlansága vezethet negatív következményei. Ezért használat előtt meg kell ismerkednie a boralkohol veszélyeivel.

Lehet inni?

Az alkohol alkoholtartalmú italokban való felhasználása egy feltétellel megengedett: ritkán és kis adagokban igyon. Amikor bántalmazás történik, fizikai és lelki függőség alakul ki, azaz alkoholizmus.

Az alkoholtartalmú italok ellenőrizetlen fogyasztása (amikor az etanol koncentrációja 12 gramm testtömegkilogrammonként) súlyos mérgezést okoz a szervezetben, amely időben történő beadás hiányában egészségügyi ellátás halált okozhat.

Nem ihat etanolt tiszta formájában.

Milyen betegségeket okoz?

Az etanol fogyasztása során nagy veszélyt jelentenek a szervezetben bomlástermékei. Az egyik az acetaldehid, amely a mérgező és mutagén anyagok közé tartozik. A rákkeltő tulajdonságok onkológiai patológiák kialakulását okozzák.

Az etil-alkohol túlzott fogyasztása veszélyes:

• memóriazavar;
• az agysejtek halála;
• az emésztőrendszer működésének zavara (gasztritisz, nyombélfekély);
• májbetegségek (cirrhosis), vesék kialakulása;
• a szívizom és az erek működésének zavara (stroke, szívroham);
• személyes leépülés;
• visszafordíthatatlan folyamatok a központi idegrendszerben.

Alkalmazás

Az etanol jellemzőinek széles skálája biztosította a különböző irányú felhasználását. Közülük a legnépszerűbbek a következők:

1. Autók üzemanyagaként. Az etil-alkohol üzemanyagként való felhasználása Henry Ford nevéhez fűződik. 1880-ban megalkotta az első etanollal működő autót. Ezt követően az anyagot rakétahajtóművek és különféle fűtőberendezések működtetésére kezdték használni.
2. Vegyipar. Az etanolt más anyagok, például etilén előállítására használják. Kiváló oldószerként az etil-alkoholt lakkok, festékek és háztartási vegyszerek gyártásához használják.
3. Gyógyszeripar. Az etanolt különböző módon használják ezen a területen. Az orvosi alkohol fertőtlenítő tulajdonságai lehetővé teszik a műtéti terület és a sebész kezek kezelésére. A láz megnyilvánulásainak csökkentésére szolgál, borogatások és tinktúrák alapjaként. Az etanol egy ellenszer, amely segít a metanol és az etilénglikol mérgezésében. Habzásgátló szerként alkalmazták oxigén beadásakor vagy mechanikus lélegeztetéskor.
4. Kozmetikai ipar. A kozmetikumok és parfümök gyártói között megtalálható az etanol különféle kölnivízben, toalettvízben, aeroszolokban, samponokban és egyéb bőr- és testápoló termékekben.
5. Élelmiszeripar. Az etil-alkoholt az alkoholtartalmú italok fő összetevőjeként használják. Azokban a termékekben található meg, amelyeket fermentációs folyamatokkal nyertek. Különféle ízesítőszerek oldószereként és tartósítószerként használják kenyér, zsemle, édességgyártás során. Az etil-alkohol egy E1510 élelmiszer-adalékanyag.
6. Egyéb irányok. Biológiai készítményekkel végzett munka során boralkoholt használnak.

Kölcsönhatás más anyagokkal

A használati utasítás szerint az etanol egyidejű alkalmazása esetén fokozhatja a központi idegrendszert, a keringési folyamatokat, a légzőközpontot lenyomó gyógyszerek hatását.
Az egyes anyagokkal való kölcsönhatásokat a táblázat tartalmazza.

Az etanol, felhasználásától függően, előnyös vagy káros lehet. Az etil-alkoholt tartalmazó alkohol rendszeres fogyasztásával függőség lép fel. Ezért az erős italok antidepresszánsként való használata nem válhat szokássá.

szénhidrátokat A sört az ókori Babilonban fogyasztották, a bortermelést a Kr.e. ötödik évezred óta ismerik. e) A szabad etanol desztillációval történő előállítását először arab alkimisták dokumentálták a 10. század körül. ].

A víztartalomtól, a gyártási módtól és a tervezett felhasználástól függően sokféle etanolos termék létezik. A legszélesebb körben fogyasztott keverék 95,6 tömeg% volt. % etanol és 4,4 tömeg% % Víz, ez az etilalkohol tartalom a hagyományos frakcionált desztilláció során a lehető legnagyobb, mert ez az arány 78,15 C forráspontú azeotróp elegyet képez.

Az élelmiszerek mellett az etil-alkoholt nagy mennyiségben fogyasztják üzemanyagként, oldószerként és különféle ipari folyamatok alapanyagaként. Ipari célokra az etil-alkoholt gyakran olaj- és gáz-alapanyagokból állítják elő az etilén katalitikus hidratálásával.

1. Fizikai tulajdonságok és szerkezet

Az etil-alkohol színtelen folyadék, halvány „alkoholos” szaggal. Sűrűsége 0,789 g/cm3 Forráspontja 78,3 C. Vízzel tetszőleges arányban keverhető. Az etil-alkohol jó oldószer számos szerves és szervetlen anyag számára.

Az etil-alkohol molekulaképlete C 2 H 6 O vagy C 2 H 5-OH. Szerkezeti képlet:

2. Ipari kitermelési módszerek

Ipari méretekben az etil-alkoholt háromféleképpen állítják elő: cukros anyagok alkoholos erjesztésével, cellulóz hidrolízisével és szintetikus úton.

2.1. Cukros anyagok erjesztése

A cukros anyagok erjesztésének módja a legrégebbi. A módszer kiindulási anyaga keményítőben gazdag természetes termékek: burgonya, búzaszemek, rozs, kukorica stb., valamint cellulóz.

Ahhoz, hogy a keményítőt cukros anyagokká alakítsák, először hidrolízisnek vetik alá. Ebből a célból burgonyapürét vagy lisztet forró vízzel lefőznek, hogy a keményítő megduzzadjon, majd hozzáadják a malátát, azaz. csíráztatott árpaszemek vízzel őrölve. A maláta egy speciális enzimet (katalizátor szerepét betöltő szerves anyagot) tartalmaz, melynek hatására a keményítő megtisztul (hidrolizálódik), pl. glükózzá alakítva. Ezt a folyamatot a következő egyenlet foglalja össze:

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

A hidrolízis folyamatának befejezése után a keverékhez élesztőt adnak, amelynek hatására a glükóz erjed, azaz alkohollá és szén-dioxiddá alakul:

• C 6 H 12 O 6 = 2 C 2 H 5-OH + 2CO 2

Az erjedés végén a folyadékot desztillálják, és nyers alkoholt kapnak, amely körülbelül 90% etil-alkoholt és különféle melléktermékeket tartalmaz - propil-alkohol C 3 H 7-OH, izobutil-alkohol C 4 H 9-OH és izoamil-alkohol C 5 H 11-OH (az ún. fusel olajok), amelyek kellemetlen szagot adnak az alapanyagnak és mérgezővé teszik.

A nyers alkoholt speciális desztillációs oszlopokon végzett desztillációval rektifikálják (tisztítják), és rektifikált (tisztított) alkoholt kapnak, amely 96% etil-alkoholt és 4% vizet tartalmaz. Ebben az arányban az alkohol és a víz elválaszthatatlanul forrásban lévő keveréket (azeotrópot) alkot. Ezért desztillációval 100%-os alkoholt lehet előállítani. Vízmentes, vagy úgynevezett abszolút alkoholt csak speciális célokra nyernek úgy, hogy az alkoholt vízmentes réz-szulfát CuSO 4-tal kezelik, amely a maradék vizet felszívja, és réz-szulfát CuSO 4 5H 2 O-vá alakul, majd elválasztják. Jelenleg korszerűbb módszereket alkalmaznak. A legegyszerűbb az aktivált molekulaszita (3 vagy 4 Anstrom) feletti szárítás. A legjobb először fémes nátriummal való kezelés (főleg víz reagál vele NaOH-t és hidrogént képezve), majd a rektifikálást. Végül molekulaszita felett tároljuk.

2.2. A cellulóz hidrolízise

A burgonya és a gabona, amelyek feldolgozásán alapul az etil-alkohol előállítása az előző módszerrel, igen értékes élelmiszeripari termékek. Ezért próbálják ezeket nem élelmiszer jellegű alapanyagokkal helyettesíteni. Ebben a tekintetben az alkohol előállításának módszere cellulózból, amely kémiai összetételében közel áll a keményítőhöz, mára széles körben elterjedt.

Ez a módszer a cellulóz (rost) azon képességén alapul, hogy savak hatására hidrolízisen megy keresztül, glükózt képezve, amelyet azután élesztővel alkohollá erjesztenek. Ebből a célból a fahulladékot (fűrészpor, forgács) autoklávokban hevítik 0,3-0,5%-os kénsavval 7-10 atm nyomáson. A cellulóz a keményítőhöz hasonlóan hidrolizál:

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

A folyamat végén a savat krétával semlegesítik:

• H 2 SO 4 + CaCO 3 = CaSO 4 ↓ + CO 2

A gyengén oldódó kalcium-szulfátot leszűrjük, és az oldatot élesztő hozzáadásával erjesztjük. Ezután az oldatot desztillációs oszlopokra küldjük az alkohol lepárlására.

Az így kapott etil-alkoholt hidrolitikusnak nevezzük. Csak műszaki célokra használják, mivel számos káros szennyeződést tartalmaz, különösen metil-alkoholt, acetont stb.

Egy tonna fából akár 200 dm 3 alkoholt is ki lehet nyerni. Ez azt jelenti, hogy 1 tonna fa 1 tonna burgonyát vagy 300 kg gabonát helyettesíthet.

2.3. Szintetikus alkohol kivonása

Ez a módszer az etilén azon képességén alapul, hogy bizonyos körülmények között hidratációs reakción megy keresztül, pl. víz hozzáadásával etil-alkohol keletkezik. Az eljárást speciális kontaktberendezésben, több mint 50 atm nyomáson és 280-300 C hőmérsékleten, foszforsav mint katalizátor jelenlétében hajtják végre.

3. Laboratóriumi módszerek etanol előállítására

Az etanol előállítására számos laboratóriumi módszer is létezik.

3.1. Halogénezett szénhidrogének hidrolízise

Az etanol halogénezett etán hidrolízisével keletkezik. Mivel a reakció mindkét irányban lezajlik, lúgok vagy karbonátok jelenlétében hajtjuk végre, hogy az egyensúlyt jobbra toljuk.

3.2. Etilén hidratálás

A reakciót a szintetikus etanol előállítására szolgáló ipari eljáráshoz hasonlóan hajtjuk végre.

3.3. Karbonilvegyületek redukciója

A karbonilcsoport hidroxilcsoporttá redukálása meglehetősen gyakori laboratóriumi módszer a kinyerésre

Az etil-alkoholt (a nemzetközi kémiai osztályozás szerint „etanol”) széles körben használják az orvostudományban, fertőtlenítőszerként, valamint az ipar egyes területein oldószerként, üzemanyagként és fagyálló komponensként is. Ezenkívül az etanol az alkoholtartalmú italok fő aktív összetevője.

Miért nem elég pontos az etanol szerkezeti képlete?

Bármely kémiai anyag képletének tartalmaznia kell információt arról, hogy mely atomok vannak benne. Az etil-alkohol három elemből áll: szén (C), hidrogén (H) és oxigén (O). Ezenkívül minden etanolmolekula 2 szénatomot, 6 hidrogénatomot és 1 oxigénatomot tartalmaz. Ezért ennek a kémiai vegyületnek az empirikus (legegyszerűbb) értéke a következő: C2H6O. Úgy tűnik, ez bőven elég.

Azonban egyetlen tapasztalati képlet használata hibához vezet. A tény az, hogy pontosan ugyanaz a képlet C2H6O egy másik anyagra - a dimetil-éterre, amely normál körülmények között gáz halmazállapotú, és nem olyan folyadékban, mint az etanol. És természetesen ennek az anyagnak a kémiai tulajdonságai is különböznek az etil-alkohol tulajdonságaitól.

Ezért lehetetlen csak egy empirikus képletet használni az etil-alkohol leírására.

Mi az etanol szerkezeti képlete?

Ilyenkor pontosabb szerkezeti képletek jönnek a segítségre, amelyek nemcsak a molekulában lévő elemek atomjainak számáról és típusáról, hanem elhelyezkedésükről, kölcsönös összefüggéseikről is tartalmaznak információkat. Az etanol szerkezeti képlete: C2H5OH vagy még pontosabban - CH3-CH2-OH. Ez a képlet azt jelzi, hogy az etanolmolekula két fő részből áll: a C2H5 etilcsoportból és a hidroxilcsoportból (az úgynevezett hidroxilcsoportból) OH.

A szerkezeti képlet segítségével következtetést vonhatunk le egy anyag kémiai tulajdonságaira, mivel összetételében egy nagyon aktív hidroxil- található, amely felé a molekula elektronsűrűsége eltolódik az oxigénatom miatt, ami a második legnagyobb. elektronegatív elem (a fluor után).

Összehasonlításképpen az említett dimetil-éter szerkezeti képlete CH3-O-CH3. Vagyis szimmetrikus molekula.

A C2H5OH képlet nagyon egyszerű, és általában nagyon könnyen megjegyezhető; ez így szól: „Tse two assh five o ash”.