Етанол структурна. Етанол: властивості та застосування

Діюча речовина всіх алкогольних напоїв – етиловий спирт. Він же – етанол, він же – 2 H 5 OH. З ним пов'язані всі біди, що зловживають алкоголем. Однак назвати етанол злом буде зовсім неправильно - це затребувана і необхідна речовина, щоправда, що не відноситься до харчових продуктів.

Є багато способів використовувати його за призначенням, хоча вживання його до них не належить. Як правильно використовувати етанол?

Паливо

Етанол – чудове та порівняно недороге паливо. На ньому їздять автомобілі та літають деякі ракети. Правда, зазвичай його використовують все-таки в суміші з бензином.

А висока гігроскопічність (здатність втягувати вологу) дозволяє позбавлятися автомобілістам від неякісного бензину. Долив спирту в «розбіжний» бензин – і машина знову їде.

Це означаєЩо кожного разу, випиваючи свій келих вина, забезпечуєте собі вживання аналога бензину або гасу.

Сировина

Величезна кількість етанолу споживає хімічна промисловість. З етанолу одержують безліч різноманітних речовин.

У їх числі оцтова кислота (спиртовий оцет), діетиловий ефір (наркоз), тетраетилсвинець (дуже токсична добавка в паливо, що підвищує його октанове число), етилацетат (отрута для умертвіння комах в ентомологічних морилках).

Це означає, Що кожна порція горілки аналогічна, скажімо, ковтку нафти - природної сировини для хімічної промисловості.

Розчинник

Етанол – чудовий розчинник. Недарма він використовується в парфумерії як основа багатьох одеколонів, парфумів та аерозолів. Використовують його як один з основних розчинників та в органічній хімії: у ньому проводять багато реакцій для синтезу нових речовин.

Також етанол використовується для отримання деяких розчинів, які застосовуються у медичних цілях.

Це означаєЩо кожен раз, наливаючи в склянку пиво, ви вживаєте, в тому числі, і аналог, наприклад, ацетону.

Антисептик

Медицина у своєму арсеналі активно використовує різноманітні отрути. Етанол – у тому числі. Адже в етиловому спирті чудово гинуть бактерії. Тому перед тим, як взяти кров на аналіз, шкіру на місці майбутнього проколу протирають ваткою, змоченою у спирті.

Бактерії на шкірі гинуть, спирт випаровується - і ось він, стерильний палець або згин ліктя готовий до забору крові. Спиртом досі іноді обробляють руки хірурги перед операцією – особливо у польових умовах.

Це означає, Що кожен раз, замовляючи собі коктейль, ви отримуєте щось, що працює як суміш креозоту та карболової кислоти.

Коли варто пити?

Є один випадок, коли етанол потрібно пити за медичними показаннями. Якщо людина випила метиловий спирт, той в організмі піддається дії двох ферментів - алкогольдегідрогенази та альдегіддегідрогенази. В результаті утворюються отруйні формальдегід та мурашина кислота, від яких людина гине. У цьому випадку етанол — єдина протиотрута.

Він краще метилового спирту зв'язується з цими ферментами, і метиловий спирт залишає організм, не завдавши йому великої шкоди. Перед отруєнням негативний вплив етанолу менш небезпечний, ніж майже гарантована смерть від метилового спирту.

Це означає, що етиловий спирт виступає як екстрений рятувальний засіб, а не звично вживаного продукту.

Про що варто пам'ятати

Отже, етанол - дуже потрібна і корисна для людства речовина. На ньому можуть їздити автомобілі, воно допомагає медикам та хімікам робити наше життя краще та безпечніше. Ось тільки пити його не треба.

Етиловий спирт чи винний є широко поширеним представником спиртів. Відомо багато речовин, до складу яких поряд з вуглецем та воднем входить кисень. З-поміж кисневмісних сполук мені цікавий насамперед клас спиртів.

Етиловий спирт

Фізичні властивості спирту . Етиловий спирт С 2 Н 6 О - безбарвна рідина зі своєрідним запахом, легша за воду (питома вага 0,8), кипить при температурі 78°,3, добре розчиняє багато неорганічних та органічних речовин. Спирт «ректифікат» містить 96% етилового спирту та 4% води.

Будова молекули спирту .Відповідно до валентності елементів, формулою С 2 Н 6 Про відповідають дві структури:

Щоб вирішити питання, яка з формул відповідає спирту насправді, звернемося до досвіду.

Помістимо в пробірку зі спиртом шматочок натрію. Відразу почнеться реакція, що супроводжується виділенням газу. Неважко встановити, що це газ - водень.

Тепер поставимо досвід так, щоб можна було визначити скільки атомів водню виділяється при реакції з кожної молекули спирту. Для цього в колбу з дрібними шматочками натрію (рис. 1) додамо по краплях з вирви певну кількість спирту, наприклад, 0,1 г-молекули (4,6 г). Водень, що виділяється зі спирту, витісняє воду з двогорлої склянки в вимірювальний циліндр. Об'єм витісненої води в циліндрі відповідає обсягу водню, що виділився.

Рис.1. Кількісний досвід одержання водню з етилового спирту.

Так як для досвіду була взята 0,1 г молекули спирту, то водню вдається отримати (у перерахунку на нормальні умови) близько 1,12 літри.Це означає, що з грам молекули спирту натрій витісняє 11,2 літра, тобто. половину грам-молекули, інакше кажучи 1 грам-атом водню. Отже, із кожної молекули спирту натрієм витісняється лише один атом водню.

Очевидно, у молекулі спирту цей атом водню перебуває у особливому становищі проти іншими п'ятьма атомами водню. Формула (1) не дає такого пояснення. Відповідно до неї, всі атоми водню однаково пов'язані з атомами вуглецю і, як відомо, не витісняються металевим натрієм (натрій зберігають у суміші вуглеводнів - у гасі). Навпаки, формула (2) відбиває наявність одного атома, що у особливому становищі: він з'єднаний з вуглецем через атом кисню. Можна зробити висновок, що саме цей атом водню пов'язаний з атомом кисню менш міцно; він виявляється рухливішим і витісняється натрієм. Отже, структурна формула етилового спирту:

Незважаючи на велику рухливість атома водню гідроксильної групи, порівняно з іншими атомами водню, етиловий спирт не є електролітом і у водному розчині не дисоціює на іони.

Щоб наголосити, що в молекулі спирту міститься гідроксильна група - ВІН, сполучена з вуглеводневим радикалом, молекулярну формулу етилового спирту пишуть так:

Хімічні властивості спирту . Вище ми бачили, що етиловий спирт реагує із натрієм. Знаючи будову спирту, ми можемо цю реакцію виразити рівнянням:

Продукт заміщення водню в спирті натрієм зветься етилату натрію. Він може бути виділений після реакції (шляхом випаровування надлишку спирту) у вигляді твердої речовини.

При підпалюванні на повітрі спирт горить синюватим, ледь помітним полум'ям, виділяючи багато тепла:

Якщо в колбі з холодильником нагрівати етиловий спирт з галогеноводородной кислотою, наприклад з НВг (або сумішшю NаВг і Н 2 SО 4 , що дає при реакції бромистий водень), то відганятиметься масляниста рідина - бромистий етил З 2 Н 5 Вг:

Ця реакція підтверджує наявність гідроксильної групи у молекулі спирту.

При нагріванні з концентрованою сірчаною кислотою як каталізатор спирт легко дегідратується, тобто відщеплює воду (приставка де вказує на відділення чого-небудь):

Ця реакція використовується для одержання етилену у лабораторії. При більш слабкому нагріванні спирту із сірчаною кислотою (не вище 140°) кожна молекула води відщеплюється від двох молекул спирту, внаслідок чого утворюється діетиловий ефір - летюча легкозаймиста рідина:

Діетиловий ефір (іноді званий сірчаним ефіром) застосовується як розчинник (чистка тканин) і в медицині для наркозу. Він належить до класу простих ефірів - органічних речовин, молекули яких складаються з двох вуглеводневих радикалів, з'єднаних за допомогою атома кисню: R - Про - R1

Застосування етилового спирту . Етиловий спирт має велике практичне значення. Багато етилового спирту витрачається отримання синтетичного каучуку за способом академіка З. У. Лебедєва. Пропускаючи пари етилового спирту через спеціальний каталізатор, отримують дивініл:

який потім може полімеризуватися в каучук.

Спирт йде на вироблення барвників, діетилового ефіру, різних «фруктових есенцій» та інших органічних речовин. Спирт як розчинник застосовується виготовлення парфумерних продуктів, багатьох ліків. Розчиняючи у спирті смоли, готують різні лаки. Висока теплотворна здатність спирту обумовлює застосування його як пального (автомобільного палива = етанолу).

Одержання етилового спирту . Світове виробництво спирту вимірюється мільйонами тонн на рік.

Поширеним способом одержання спирту є бродіння цукристих речовин у присутності дріжджів. У цих нижчих рослинних організмах (грибках) виробляються особливі речовини - ферменти, які є біологічними каталізаторами реакції бродіння.

Як вихідні матеріали у виробництві спирту беруть насіння злаків або бульби картоплі, багаті крохмалем. Крохмаль за допомогою солоду, що містить фермент діастаз, спочатку перетворюють на цукор, який потім зброджують на спирт.

Вчені багато працювали над тим, щоб замінити харчову сировину для отримання спирту дешевшою нехарчовою сировиною. Ці пошуки мали успіх.

Останнім часом у зв'язку з тим, що при крекінгу нафти утворюється багато етилену, стали

Реакція гідратації етилену (у присутності сірчаної кислоти) була вивчена ще А. М. Бутлеровим та В. Горяїновим (1873), який передбачив і її промислове значення. Розроблено та впроваджено в промисловість також метод прямої гідратації етилену пропусканням його в суміші з парами води над твердими каталізаторами. Одержання спирту з етилену дуже економічно, оскільки етилен входить до складу газів крекінгу нафти та інших промислових газів і, отже, є широкодоступною сировиною.

Інший спосіб заснований на використанні як вихідний продукт ацетилену. Ацетилен піддається гідратації реакції Кучерова, а утворений оцтовий альдегід каталітично відновлюють воднем у присутності нікелю в етиловий спирт. Весь процес гідратації ацетилену з подальшим відновленням воднем на нікелевому каталізаторі етиловий спирт може бути представлений схемою.

Гомологічний ряд спиртів

Крім етилового спирту, відомі й інші спирти, подібні до нього за будовою та властивостями. Усі вони можуть розглядатися як похідні відповідних граничних вуглеводнів, у молекулах яких один атом водню замінений гідроксильною групою:

Таблиця

Вуглеводні	Спирти	Температура кипіння спиртів у ºС
Метан СН 4	Метиловий СН 3 ВІН	64,7
Етан З 2 Н 6	Етиловий З 2 Н 5 ВІН абоСН 3 - СН 2 - ВІН	78,3
Пропан З 3 Н 8	Пропіловий З 4 Н 7 ВІН або СН 3 - СН 2 - СН 2 - ВІН	97,8
Бутан З 4 Н 10	Бутиловий З 4 Н 9 ВІН абоСН 3 - СН 2 - СН 2 - ВІН	117

Будучи подібні за хімічними властивостями і відрізняючись один від одного за складом молекул на групу атомів СН 2 ці спирти складають гомологічний ряд. Порівнюючи фізичні властивості спиртів, ми в цьому ряду, так само як і в ряді вуглеводнів, спостерігаємо перехід кількісних змін до якісних змін. Загальна формула спиртів даного ряду R - ВІН (де R - вуглеводневий радикал).

Відомі спирти, молекули яких входить кілька гідроксильних груп, наприклад:

Групи атомів, що зумовлюють характерні хімічні властивості сполук, тобто їх хімічну функцію, називаються функціональними групами.

Спиртами називаються органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька функціональних гідроксильних груп, з'єднаних із вуглеводневим радикалом .

За своїм складом спирти відрізняються від вуглеводнів, відповідних їм за кількістю вуглецевих атомів, наявністю кисню (наприклад, 2Н6 і 2Н6О або 2Н5ОН). Тому спирти можна як продукти часткового окислення вуглеводнів.

Генетичний зв'язок між вуглеводнями та спиртами

Здійснити безпосереднє окислення вуглеводню в спирт досить складно. Практично простіше це зробити через галогенопохідне вуглеводню. Наприклад, щоб отримати етиловий спирт, виходячи з етану С 2 Н 6 можна спочатку отримати бромистий етил по реакції:

а потім бромистий етил перетворити на спирт нагріванням з водою в присутності луги:

Луг при цьому потрібна, щоб нейтралізувати бромистий водень, що утворюється, і усунути можливість реакції його зі спиртом, тобто. зрушити цю оборотну реакцію праворуч.

Подібним чином метиловий спирт може бути отриманий за схемою:

Таким чином, вуглеводні, їх галогенопохідні та спирти знаходяться між собою в генетичному зв'язку (зв'язку за походженням).

13.12.2017 Лікар Євгенія Олександрівна Мірошникова 0

Етанол: властивості та застосування

Етанол є речовиною з характерним запахом і смаком. Вперше він був отриманий внаслідок реакції бродіння. Для останньої використовувалися різні продукти: злакові, овочі, ягоди. Потім люди освоїли процеси дистиляції та способи отримання більш концентрованого спиртового розчину. Етанол (як і його аналоги) набув широкого поширення завдяки комплексу своїх властивостей. Щоб уникнути небезпечного впливу на організм, слід знати особливості речовини та специфіку її застосування.

Етанол (друга назва - винний спирт) є одноатомним спиртом, тобто містить лише один атом. Латинська назва – Aethanolum. Формула – C2H5OH. Цей спирт застосовується у різних галузях: промисловості, косметології, стоматології, фармоцевтиці.

Етанол став основою виробництва різних алкогольних напоїв. Це стало можливим за рахунок здатності молекули до пригнічення центральної нервової системи. Відповідно до нормативних документів етиловий спирт, що ректифікує, має ГОСТ 5962-2013. Його слід відрізняти від технічного варіанту рідини, який використовується переважно у промислових цілях. Виробництво та зберігання алкогольної продукції здійснюється під контролем державних органів.

Користь та шкода речовини

Етиловий спирт при вживанні в обмежених дозуваннях корисний для організму. Придбати його в аптеці можна лише за рецептом лікаря. Ціна коливається в залежності від обсягу ємності. Користь етанолу проявляється у:

• нормалізації функціонування травного тракту;
• профілактики захворювань міокарда;
• нормалізації кровообігу;
• розрідження крові;
• зменшенні больового синдрому.

Внаслідок регулярного вживання речовини в організмі спостерігається кисневе голодування. Через швидку загибель клітин головного мозку настає погіршення пам'яті, знижується чутливість до болю. Негативний вплив на внутрішні органи проявляється у розвитку різних супутніх захворювань. Надмірне вживання алкоголю небезпечне сильним отруєнням та настанням коми.
Алкоголізм характеризується розвитком як фізичної, і психічної залежності. За відсутності лікування та припинення вживання спиртовмісних речовин відбувається особистісна деградація, порушуються повноцінні соціальні зв'язки.

Властивості

Етанол є природним метаболітом. Це полягає у його здатності синтезуватися в організмі людини.

Групу властивостей винного спирту можна поділити на три категорії:

1. фізичні;
2. хімічні;
3. пожежонебезпечні.

Формула етанолу

Перша категорія включає опис зовнішнього вигляду та інші параметри фізичного характеру. В нормальних умовах етанол летючий, відрізняється від інших речовин своєрідним ароматом та пекучим смаком. Вага одного літра рідини становить 790 г.

Він добре розчиняє різні органічні речовини. Температура закипання становить 78,39 °С. Щільність етанолу (в результаті виміру ареометром) менша, ніж у води, тому він її легший.

Етиловий спирт є пальним, здатний швидко спалахувати. При горінні полум'я відрізняється синім кольором. Завдяки цій хімічній властивості етанол можна легко відрізнити від метилового спирту, що є отрутою для людини. Останній при займанні має зелене полум'я.

Для того щоб в домашніх умовах визначити горілку, зроблену на метанолі, необхідно нагріти мідний дріт і опустити його в горілку (достатньо однієї ложки). Аромат прелих яблук є ознакою етилового спирту, запах формальдегіду свідчить про наявність метанолу.

Етанол є пожежонебезпечною речовиною, оскільки його температура займання становить лише 18°С. Тому, контактуючи з речовиною, слід уникати її нагрівання.

При зловживанні етанолом він надає на організм шкідливий вплив. Це з тими механізмами, які запускає прийом будь-якого алкоголю. Суміш води та спирту провокує виділення гормону ендорфіну.

Це сприяє седативно-гіпнотичному ефекту, тобто придушення свідомості. Останнє виявляється у переважанні процесів гальмування, що проявляється такими симптомами як знижена реакція, загальмованість рухів та мови. Передозування етанолом характеризується на початку виникненням збудження, яке потім змінюють процеси гальмування.

коротка історія

Етанол знайшов застосування ще за доби неоліту. Доказом цього є сліди алкогольних напоїв, знайдені у Китаї на кераміці, вік якої становить близько 9000 років. Вперше етанол було отримано у XII столітті Салерно. Він являв собою суміш води та спирту.

Чистий продукт було отримано 1796 року Йоганном Тобіасом Ловіц. Вчений використовував для фільтрації активоване вугілля. Протягом довгих років подібний спосіб одержання спирту був єдиним.
Згодом формулу етанолу було обчислено Ніколо-Теодором де Соссюром. Опис речовини як вуглецевої сполуки дав Антуан Лавуазьє. XIX-XX століття характеризуються як період ретельного вивчення етанолу, коли докладно було описано його властивості. Завдяки останнім він набув широкого застосування у різних галузях людського життя.

У чому небезпека етанолу?

Етанол відноситься до тих речовин, незнання властивостей якого може призвести до негативних наслідків. Тому перед його використанням слід ознайомитись з тим, у чому полягає небезпека винного спирту.

Чи можна пити?

Вживання спирту у складі алкогольних напоїв припустимо за однієї умови: пити рідко й у невеликій дозі. При зловживанні відбувається розвиток фізичної та психічної залежності, тобто алкоголізму.

Безконтрольне застосування спиртовмісних напоїв (коли концентрація етанолу становить 12 грамів на 1 кілограм маси тіла) викликає сильну інтоксикацію організму, яка за відсутності своєчасної медичної допомогиможе стати причиною смерті.

Пити етанол у чистому вигляді не можна.

Які захворювання викликає?

При вживанні етанолу велику небезпеку становлять продукти його розпаду в організмі. Одним з них є ацетальдегід, який належить до токсичних та мутагенних речовин. Канцерогенні властивості стають причиною розвитку онкологічних патологій.

Надмірне споживання етилового спирту небезпечне:

• погіршенням пам'яті;
• загибеллю клітин головного мозку;
• порушенням функціонування травного тракту (гастрит, виразка 12-палого кишечника);
• розвитком захворювань печінки (цироз), нирок;
• порушенням функціонування міокарда та судин (інсульт, інфаркт);
• особистісною деградацією;
• незворотними процесами у центральній нервовій системі.

Застосування

Великий спектр характеристик етанолу забезпечив його використання у різних напрямках. Найбільш популярні з них такі:

1. Як паливо для автомобілів. Використання етилового спирту як моторного палива пов'язані з ім'ям Генрі Форда. Ним у 1880 році було створено перший автомобіль, який працював на етанолі. Після цього речовина стали використовуватиме роботи ракетних двигунів, різних нагрівальних приладів.
2. Хімічна промисловість. Етанол використовують для отримання інших речовин, наприклад, етилену. Будучи відмінним розчинником, етиловий спирт використовують у виробництві лаку, фарб, побутової хімії.
3. Фармакологічна галузь. У цій сфері етанол використовують по-різному. Знезаражувальні властивості медичного спирту дозволяють застосовувати для обробки операційного поля, рук хірурга. Його використовують для зменшення проявів лихоманки, як основу для компресів, настоянок. Етанол відноситься до протиотрути, які допомагають при отруєнні метанолом та етиленгліколем. Він знайшов застосування як піногасник при подачі кисню або штучної вентиляції легень.
4. Косметична промисловість. Виробники косметики та парфумерії включають етанол до складу різних одеколонів, туалетної води, аерозолів, шампунів та інших засобів догляду за шкірою та тілом.
5. Харчова промисловість. Етиловий спирт використовується як головний компонент алкогольних напоїв. Він міститься в продуктах, отриманих за допомогою процесів бродіння. Його використовують як розчинник різних ароматизаторів та консервант при виробництві хліба, булочок, кондитерських виробів. Етиловий спирт є харчовою добавкою E1510.
6. Інші напрямки. Винний спирт використовують для роботи з препаратами біологічної природи.

Взаємодія з іншими речовинами

Згідно з інструкцією із застосування, етанол при одночасному використанні може посилювати дію ліків, що пригнічують центральну нервову систему, процеси кровообігу, центр дихання.
Взаємодія з деякими речовинами зазначена у таблиці.

Етанол залежно від його застосування може бути корисним і шкідливим. При регулярному вживанні алкоголю, що містить етиловий спирт, відбувається формування залежності. Тому використання міцних напоїв як антидепресантів не повинно перетворюватися на звичку.

вуглеводів. Пиво вживали ще у стародавньому Вавилоні, а виготовлення вина відоме з п'ятого тисячоліття до зв. е. Можливо отримання вільного етанолу дистиляцією вперше було задокументовано арабськими алхіміками приблизно в 10-му столітті [ ].

Залежно від вмісту води, способу одержання та мети використання існує багато різних етаноловмісних продуктів. Найбільшого широкого споживання отримала суміш 95,6 мас. % Етанолу та 4,4 мас. % Води, такий вміст етилового спирту максимально можливий при звичайній фракційній перегонці, тому що це співвідношення утворює азеотропну суміш з температурою кипіння 78,15 °C.

Крім харчових продуктів етиловий спирт у великій кількості споживається як паливо, розчинник та як сировина в різних промислових процесах. Для промислових потреб етиловий спирт часто виробляють з нафтової та газової сировини каталітичною гідратацією етилену.

1. Фізичні властивості та будова

Етиловий спирт - безбарвна рідина із слабким "алкогольним" запахом. Щільність його 0,789 г/см3. Температура кипіння 78,3 С. З водою поєднується в будь-яких пропорціях. Етиловий спирт є добрим розчинником для багатьох органічних, а також неорганічних речовин.

Молекулярна формула етилового спирту C2H6O, або C2H5-OH. Структурна формула:

2. Промислові методи добування

У промислових масштабах етиловий спирт видобувають трьома способами: спиртовим бродінням цукристих речовин, гідролізом целюлози та синтетичним способом.

2.1. Бродіння цукристих речовин

Спосіб бродіння цукристих речовин є найстарішим. Вихідною речовиною для цього способу служать природні продукти, багаті на крохмаль: картопля, зерна пшениці, жита, кукурудзи і т.д., а також целюлоза.

Для перетворення крохмалю на цукристі речовини його спочатку піддають гідролізу. З цією метою розтерту картоплю або борошно заварюють гарячою водою, щоб прискорити набухання крохмалю, потім додають солод , тобто. розтерті з водою пророслі зерна ячменю. У солоді міститься особливий фермент (органічна речовина, яка відіграє роль каталізатора), під впливом якого відбувається оцукровування (гідроліз) крохмалю, тобто. перетворення його на глюкозу. Цей процес сумарно зображують наступним рівнянням:

• nC 6 Н 10 О 5 + nН 2 O = nC 6 Н 12 O 6

Після закінчення процесу гідролізу до суміші додають дріжджі, під впливом яких глюкоза піддається бродінню, тобто перетворюється на спирт і діоксид вуглецю:

• C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5-OH + 2CO 2

Після закінчення бродіння рідину піддають перегонці і отримують спирт-сирець, що містить близько 90% етилового спирту та різні побічні продукти - пропіловий спирт C 3 H 7-OH, ізобутиловий C 4 H 9-OH та ізоаміловий C 5 H 11-OH (так звані сивушні олії), які надають сирцю неприємного запаху і роблять його отруйним.

Спирт-сирець ректифікують (очищають) розгонки на спеціальних колонках ректифікацій і отримують спирт ректифікат (очищений), який містить 96% етилового спирту і 4% води. При такому співвідношенні спирт і вода утворюють суміш, що неподільно кипить (азеотроп). Тому методом перегонки можна отримати 100%-ного спирту. Безводний, або так званий абсолютний спирт отримують лише для спеціальних цілей обробкою спирту безводним сульфатом міді CuSO 4, який поглинає залишки води і перетворюється на мідний купорос CuSO 4 5H 2 O, який потім відокремлюють. Нині використовують найсучасніші методи. Найпростіший – це осушка над активованими молекулярними ситами (3 або 4 Анстрем). Найкращий – спочатку обробка металевим натрієм (переважно з ним реагує вода з утворенням NaOH та водню), потім ректифікація. Остаточно зберігають над молекулярними ситами.

2.2. Гідроліз целюлози

Картопля та зерно, на переробці яких базується виробництво етилового спирту за попереднім способом, – досить цінні харчові продукти. Тому їх намагаються замінити нехарчовою сировиною. У зв'язку з цим тепер уже знайшов широке застосування спосіб одержання спирту з целюлози, яка за своїм хімічним складом близька до крохмалю.

Цей спосіб заснований на здатності целюлози (клітковини) піддаватися гідролізу під дією кислот з утворенням глюкози, яку потім зброджують спирт за допомогою дріжджів. З цією метою відходи дерева (тирса, стружку), нагрівають в автоклавах з 0,3-0,5% сірчаної кислотою під тиском 7-10 атм. Целюлоза при цьому, подібно до крохмалю, гідролізує:

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

Після закінчення процесу кислоту нейтралізують крейдою:

• H 2 SO 4 + CaCO 3 = CaSO 4 ↓ + CO 2

Малорозчинний сульфат кальцію відфільтровують, а розчин піддають бродінню, додавши дріжджі. Потім розчин направляють на колонки ректифікації для відгону спирту.

Отриманий у такий спосіб етиловий спирт називають гідролізним. Його застосовують тільки для технічних цілей, оскільки в ньому міститься цілий ряд шкідливих домішок, зокрема метиловий спирт, ацетон і т.п.

З однієї тонни деревини можна одержати до 200 дм 3 спирту. Це означає, що 1 т деревини може замінити 1 т картоплі чи 300 кг зерна.

2.3. Видобуток синтетичного спирту

Цей метод заснований на можливості етилену, за певних умов, реакції гідратації, тобто. приєднання води з утворенням спирту етилового. Процес проводять у спеціальному контактному апараті під тиском понад 50 атм та температурі 280-300 С у присутності фосфорної кислоти як каталізатор.

3. Лабораторні методи одержання етанолу

Існує також досить багато лабораторних методів отримання етанолу.

3.1. Гідроліз галогенпохідних вуглеводнів

Етанол утворюється при гідролізі галогенозаміщеного етану. Оскільки реакція може проходити в обох напрямках, її проводять у присутності лугів або карбонатів для усунення рівноваги вправо.

3.2. Гідратація етилену

Реакція проводиться аналогічно до промислового методу отримання синтетичного етанолу.

3.3. Відновлення карбонільних сполук

Відновлення карбонільної групи гідроксильної є досить поширеним лабораторним методом отримання

Етиловий спирт («етанол» з міжнародної хімічної класифікації) широко використовується в медицині, як дезінфікуючий засіб, а також в деяких галузях промисловості як розчинник, паливо, компонент антифризів. Крім того, етанол – головний компонент алкогольних напоїв, що діє.

Чому структурна формула етанолу недостатньо точна

Формула будь-якої хімічної речовини повинна містити інформацію про те, яких атомів міститься в . Етиловий спирт складається з трьох елементів: вуглецю (С), водню (Н) та кисню (О). При цьому кожна молекула етанолу включає 2 атоми вуглецю, 6 атомів водню і 1 атом кисню. Отже, емпірична (найпростіша) цієї хімічної сполуки таким чином: С2Н6О. Здавалося б, цього цілком достатньо.

Однак використання однієї лише емпіричної формули призвести до помилки. Справа в тому, що така сама формула С2Н6О і до іншої речовини - диметилового ефіру, що знаходиться при нормальних в газоподібному стані, а не в рідкому, як етанол. І, зрозуміло, хімічні речовини у цієї речовини також відрізняються від властивостей етилового спирту.

Тому використовувати лише емпіричну формулу для опису етилового спирту не можна.

Яка структурна формула етанолу

У таких випадках на допомогу приходять більш точні структурні формули, які містять інформацію не тільки про кількість і вид атомів елементів в молекулі, але і про їх розташування, взаємні зв'язки. Структурна формула етанолу така: С2Н5ОН або ще точніше - СН3-СН2-ОН. Ця формула вказує на те, що молекула етанолу складається з двох основних частин: етильного радикалу С2Н5 та гідроксильного радикалу (його називають гідроксил-групою) ВІН.

За допомогою структурної формули можна зробити висновок про хімічні властивості речовини, обумовленого наявністю в його складі дуже активної гідроксил-, у бік якої через атом кисню, другого по електронегативності (після фтору) елемента, зміщена електронна щільність молекули.

Для порівняння структурна формула згадуваного диметилового ефіру СН3-О-СН3. Тобто це симетрична молекула.

Формула С2Н5ОН дуже проста і зазвичай запам'ятовується дуже легко, читається вона як «Це два аш п'ять о аш».