Etilalkohol-formula, tulajdonságok, kockázatok és felhasználások

az etil-alkohol, Etanol vagy alkohol, az alkoholtartalmú italok osztályának szerves vegyülete, amelyet élesztő vagy petrolkémiai eljárással állítanak elő. Színtelen, gyúlékony folyadék és pszichoaktív anyag, mint fertőtlenítő és fertőtlenítő, tiszta égésű tüzelőanyag forrása, a feldolgozóiparban vagy kémiai oldószerként..

Az etil-alkohol kémiai képlete C₂H₅OH és kiterjesztett képlete CH₃CH₂OH. EtOH-ként is meg van írva, és az IUPAC név etanol. Ezért kémiai összetevői a szén, a hidrogynikus és az oxigén. A molekulát két szénatom (etán) lánc alkotja, amelyben egy H hidroxilcsoporttal (-OH) van helyettesítve. Kémiai szerkezete az 1. ábrán látható.

Ez a második legegyszerűbb alkohol. A szén- és oxigénatomok mindegyike sp3, amely lehetővé teszi a molekulák határának szabad forgását. (Etil-alkohol-formula, S.F.).

Az etanol széles körben megtalálható a természetben, mert része az élesztő anyagcsere folyamatának Saccharomyces cerevisiae, Érett gyümölcsben is jelen van. Néhány növény is termeli az anerobiosison keresztül. A világűrben is megtalálható.

Az etanolt élesztő felhasználásával lehet előállítani olyan szemcsék fermentálásával, mint a kukorica, a cirok és az árpa, valamint a burgonya, a rizs, a cukornád, a cukorrépa és az udvari kárpitok bőre; vagy szerves szintézissel.

A szerves szintézist a petrolkémiai iparban előállított etilén hidratálásával és kénsav vagy foszforsav katalizátor alkalmazásával végezzük 250-300 ° C-on:

CH₂= CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH

index

• 1 etil-alkohol előállítása
• 2 Fizikai és kémiai tulajdonságok
• 3 Reaktivitás és veszélyek
  • 3.1 Szemek
  • 3.2 Bőr
  • 3.3 Belégzés
  • 3.4 Lenyelés
• 4 Felhasználások
  • 4.1 Orvostudomány
  • 4.2 Szabadidős
  • 4.3 Üzemanyag
  • 4.4 Egyéb felhasználások
• 5 Biokémia
• 6 A hidroxilcsoport jelentősége az alkoholokban
• 7 Referenciák

Etil-alkohol előállítása

Az alkoholtartalmú italok és a bioüzemanyagok előállításának fő folyamata a cukrok erjedéséből származó etanol. Elsősorban olyan országokban használják, mint Brazília, ahol az élesztőt cukorrépa etanol bioszintézisére használják.

A kukorica az etanol fő összetevője az Egyesült Államokban üzemanyagként. Ez annak bősége és alacsony ára miatt van. A cukornád és a cukorrépa a legelterjedtebb összetevők az etanol előállításához a világ más részein.

Mivel az alkohol a cukor erjedésével jön létre, a cukorkultúrák a legegyszerűbb alkotórészek az alkohollá történő átalakításhoz. Brazília, a világ második legnagyobb tüzelőanyag-etanolgyártója, az etanol nagy részét cukornádból gyártja.

Brazíliában a legtöbb autó tiszta etanolon vagy benzin és etanol keverékén futhat.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Az etanol tiszta, színtelen folyadék jellegzetes szaggal és égő ízzel (Royal Society of Chemistry, 2015).

Az etil-alkohol moláris tömege 46,06 g / mol. Olvadáspontja és forráspontja -114 ° C és 78 ° C. Ez illékony folyadék, sűrűsége 0,789 g / ml. Az etil-alkohol ugyancsak gyúlékony és kék lángot termel füst nélkül.

Vízzel és a legtöbb szerves oldószerrel, például ecetsavval, acetonnal, benzollal, szén-tetrakloriddal, kloroformmal és éterrel elegyedik..

Érdekes tény, hogy az etanol elegyíthető alifás oldószerekben, például pentánban és hexánban, de oldhatósága a hőmérséklettől függ (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, PubChem Compound Database, CID = 702, 2017).

Az alkoholok legismertebb képviselője az etanol. Ebben a molekulában a hidroxilcsoport terminális szénatomban van, ami a molekula magas polarizációját eredményezi.

Következésképpen az etanol erős kölcsönhatásokat képezhet, például hidrogénkötéseket és dipol-dipol kölcsönhatást. Vízben az etanol elegyedik, és a két folyadék közötti kölcsönhatások olyan magasak, hogy azeotrópként ismert keveréket eredményeznek, és a jellemzők eltérnek a két komponenstől..

Az acetil-klorid és a bromid hevesen reagál etanollal vagy vízzel. Az alkoholok és tömény kénsav és erős hidrogén-peroxid keverékei robbanást okozhatnak. Az etil-alkohol és a koncentrált hidrogén-peroxid keveréke is erős robbanóanyagot képez.

Az alkil-hipokloritok erőszakos robbanóanyagok. Ezek könnyen előállíthatók hipoklór-sav és alkoholok vizes oldatában vagy vizes szén-tetraklorid-oldatban való reagáltatásával..

A klór és alkoholok alkil-hipokloritokat is termelnek. Hidegben bomlanak, és napfény vagy hő hatására felrobbannak. A tercier hipokloritok kevésbé instabilok, mint a másodlagos vagy elsődleges hipokloritok.

Az izocianát-reakciókat bázis-katalizált alkoholokkal inert oldószerben kell végrehajtani. Az ilyen reakciók oldószerek hiányában gyakran robbanásveszélyes erőszakban fordulnak elő (ALKOHOL, 2016).

Reaktivitás és veszélyek

Az etil-alkohol stabil, illékony és erősen gyúlékony vegyület. A hő, a szikra vagy a láng könnyen meggyullad. A gőzök levegővel robbanékony keverékeket képezhetnek. Ezek a gyújtóforráshoz vezethetnek, és visszaállíthatók.

A legtöbb gőz nehezebb, mint a levegő. A talaj mentén fognak elterjedni, és alacsony vagy zárt területeken (csatornák, pincék, tartályok) gyűjtik őket. A beltéri, kültéri vagy csatornahálózatban gőz robbanásveszély áll fenn. A tartályok felrobbanhatnak melegítés közben.

Az etanol mérgező, ha nagy mennyiségben vagy nagy koncentrációban fogyasztják. Depresszáns és diuretikumként hat a központi idegrendszerre. Ez is irritálja a szemet és az orrát.

Nagyon gyúlékony és hevesen reagál peroxidokkal, acetil-kloriddal és acetil-bromiddal. Néhány platina katalizátorral érintkezve meggyulladhat.

Belélegzés esetén a tünetek köhögés, fejfájás, fáradtság, álmosság. Száraz bőrt eredményezhet. Ha az anyag szembe kerül, vörösséget, fájdalmat vagy égő érzést okoz. Lenyelés esetén égő érzést, fejfájást, zavart, szédülést és eszméletvesztést okoz (IPCS, S.F.).

szemek

Ha a vegyület szembe kerül, a kontaktlencséket ellenőrizni és eltávolítani kell. A szemeket azonnal bő vízzel, legalább 15 percig mossuk hideg vízzel.

bőr

Bőrrel való érintkezés esetén az érintett területet legalább 15 percig bő vízzel le kell öblíteni, a szennyezett ruházatot és cipőt eltávolítva..

Fedje le az irritált bőrt egy bőrpuhító szerrel. Mossa ki a ruhákat és a cipőket, mielőtt újra felhasználná őket. Ha az érintkezés súlyos, fertőtlenítő szappannal mossa le, és fedje le a baktériumellenes krémmel szennyezett bőrt

belélegzés

Belélegzés esetén az áldozatot hűvös helyre kell vinni. Ha nem lélegzik, mesterséges lélegeztetés történik. Ha a légzés nehéz, oxigént kell biztosítani.

táplálékfelvétel

Ha a vegyületet lenyelik, hányást nem szabad kiváltani, kivéve, ha orvosi személyzet irányítja. Lazítsa meg a feszes ruhát, mint például a póló gallérját, a szíjat vagy a nyakkendőt.

Minden esetben azonnal orvoshoz kell fordulni (Anyagbiztonsági adatlap Etil-alkohol 200 bizonyíték, 2013).

alkalmazások

orvostudomány

Az etanolt az orvostudományban antiszeptikumként alkalmazzák. Az etanol elpusztítja az organizmusokat a fehérjék denaturálásával és lipidjeik feloldásával, és hatékony a legtöbb baktérium, gombák és sok vírus ellen. Az etanol azonban nem hatékony a baktériumok spórái ellen.

Az etanolt adagolhatjuk a metanol és az etilén-glikol mérgezés ellenszerként. Ez annak az enzimnek a versenyképes gátlása, amely alkohol dehidrogenáznak nevezik.

felüdítő

Központi idegrendszeri depresszánsként az etanol az egyik leginkább fogyasztott pszichoaktív gyógyszer.

A testben levő etanol mennyiségét jellemzően a véralkohol-tartalom határozza meg, amely itt az etanol tömegére vonatkoztatva kerül meghatározásra..

Az etanol kis adagja általában eufóriát és relaxációt eredményez. Azok a személyek, akik ezeket a tüneteket tapasztalják, általában beszédesek és kevésbé gátoltak, és rosszul ítélik meg őket.

Nagyobb dózisok esetén az etanol központi idegrendszeri depresszív hatású, fokozatosan nagyobb dózisokat, csökkent érzékszervi és motoros funkciót, csökkent kognitív érzékenységet, megdöbbentést, eszméletvesztést és esetleges halált okozva..

Az etanolt általában szabadidős gyógyszerként fogyasztják, különösen a szocializáció során. Láthatjuk, hogy mi az alkoholizmus jelei és tünetei?

üzemanyag

Az etanol legnagyobb felhasználása a motor-üzemanyag és az üzemanyag-adalékanyag. Az etanol használata csökkentheti az olaj- és üvegházhatást okozó gázoktól való függést (EGI).

Az etanol üzemanyag felhasználása az Egyesült Államokban drámai mértékben nőtt, a 2001-es mintegy 1700 millió gallonról körülbelül 13 900 millióra 2015-ben (az Egyesült Államok energiaügyi osztálya, S.F.)..

Az E10 és az E15 az etanol és a benzin keverékei. Az "E" utáni szám az etanol térfogatszázalékát jelöli.

Az Egyesült Államokban eladott benzin nagy része legfeljebb 10% etanolt tartalmaz, az összeg zónánként változik. Minden autógyártó jóváhagyja az E10-es keveréket a benzinmotorjaikban.

1908-ban Henry Ford tervezte T-modelljét, egy nagyon régi autót, amely benzin és alkohol keverékével dolgozott. Ford ezt a keveréket a jövő tüzelőanyagának nevezte.

1919-ben az etanolt betiltották, mert alkoholtartalmú italnak tekintették. Csak olajjal keverve lehetett eladni. Az 1933-ban végződő tilalom után az etanolt újra üzemanyagként használták (az Egyesült Államok energiainformációs adatai, S.F.)..

Egyéb felhasználások

Az etanol fontos ipari összetevő. Széles körben alkalmazható más szerves vegyületek, például etil-halogenidek, etil-észterek, dietil-éter, ecetsav és etil-aminok prekurzoraként..

Az etanol vízzel elegyedik és jó oldószer általános használatra. A festékekben, színezékekben, markerekben és személyi ápolási termékekben, például szájöblítésben, parfümökben és dezodorokban találhatók.

Azonban a poliszacharidok a vizes oldatból alkohol jelenlétében csapódnak ki, és ezért a DNS és az RNS tisztításakor etanollal történő kicsapást alkalmazunk..

Alacsony olvadáspontja (-114,14 ° C) és alacsony toxicitásuk miatt az etanolt gyakran használják laboratóriumokban (szárazjéggel vagy más hűtőközegekkel) hűtőfürdőként, hogy a tartályokat a hőmérséklet alatti hőmérsékleten tartsák. A víz fagyasztása Ugyanezen okból az alkoholos hőmérőkben is aktív folyadékként használják.

biokémia

Az etanol oxidációja a szervezetben 7 kcal / mol energiát eredményez, a szénhidrátok és a zsírsavak között. Az etanol üres kalóriát termel, ami azt jelenti, hogy nem biztosít semmilyen tápanyagot.

Orális adagolás után az etanol gyorsan felszívódik a gyomorból és a vékonybélből a véráramba, és eloszlik a teljes testvízben..

Mivel a vékonybélben a felszívódás gyorsabban megy végbe, mint a gyomorban, a gyomor kiürülése késlelteti az etanol felszívódását. Ebből következik, hogy az üres gyomorban nem iszik.

A testbe belépő etanol több mint 90% -a teljesen oxidálódik acetaldehiddé. A maradék etanol izzadás, vizelet és légzés útján ürül (légzés).

Háromféle módon lehet a szervezet metabolizálni az alkoholt. A fő út az alkohol-dehidrogenáz enzim (ADH) útján történik. Az ADH a sejtek citoplazmájában található. Elsősorban a májban található, bár a gyomor-bél traktusban, a vesékben, az orrnyálkahártyában, a herékben és a méhben is megtalálható..

Ez az enzim az oxidált koenzim NAD-tól függ. Ez a legfontosabb az etanol oxidációjában, mivel a lenyelt etanol 80 és 100% között metabolizálódik a májban. Feladata az alkohol acetaldehiddé történő oxidálása a reakció szerint:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

Az alkohol metabolizálásának másik módja a kataláz enzim, amely hidrogén-peroxidot használ az alkohol acetaldehiddé történő oxidálására a következő módon:

CH₃CH₂OH + H₂O₂ → CH₃CHO + 2H₂O

Ezt az utat korlátozza az alacsony H generációs ráta₂O₂ amelyeket xantin-oxidáz vagy NADPH-oxidáz enzimek által termelt sejtes körülmények között termelnek.

Az alkohol metabolizálásának harmadik módja az etanol oxidációjának mikroszomális rendszere (SMOE). A citokróm P450 vegyes funkciójú oxidáz enzimjeiből álló, a májban található szervezet toxikus anyagainak eltávolítására szolgáló rendszer..

Az oxidációk hidroxilezéssel módosítják a gyógyszereket és az idegen vegyületeket (xenobiotikumok), így nem toxikusak. Az etanol adott esetben a reakció:

CH₃CH₂OH + NADPH + H⁺ + O₂ → CH₃CHO + NADP⁺ + 2H₂O

Ha a három enzim az etanolt acetaldehiddé alakítja át, az aldehid dehidrogenáz (ALDH) enzim hatására acetáttá oxidálódik. Ez az enzim az oxidált koenzim NAD-tól függ és a reakció:

CH₃CHO + NAD + + H₂O → CH₃COOH + NADH + H⁺

Az acetátot koenzim-A-val aktiváljuk acetil-CoA előállítására. Ez belép az energiatermelés Krebs-ciklusába (USA Nemzeti Könyvtár, 2012).

A hidroxilcsoport jelentősége az alkoholokban

A hidroxilcsoport egy oxigénatomból és egy hidrogénatomból álló molekula.

Ez olyan molekulát eredményez, amely hasonló a negatív nettó töltéssel rendelkező vízhez, amely a szénlánchoz kötődik.

Ez a molekula alkoholosvá teszi a szénláncot. Ezenkívül bizonyos általános jellemzőket biztosít a kapott molekulának.

Ellentétben az alkánokkal, amelyek szén- és hidrogénláncuk miatt nem poláris molekulák, amikor egy hidroxilcsoport ragaszkodik a lánchoz, megszerzi a vízben oldódó képességét az OH-molekula vízzel való hasonlósága miatt.

Ez a tulajdonság azonban a molekula méretétől és a szénláncban lévő hidroxilcsoport helyzetétől függően változik.

A fizikai-kémiai tulajdonságok a molekula méretétől és a hidroxilcsoport eloszlásától függően változnak, de általában az alkoholok jellegzetes szagúak..

referenciák

1. KIEGÉSZÍTETT ALKOHOL. (2016). A cameochemicals.noaa.gov.
2. Etilalkohol-formula. (S. F.). A softschools.com webhelyről helyreállították.
3. (S. F.). ETANOL (ANHYDROUS). A inchem.org-ról helyreállították.
4. Anyagbiztonsági adatlap Etil-alkohol 200 Bizonyíték. (2013, május 21.). A sciencelab.com webhelyről helyreállították.
5. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ. PubChem összetett adatbázis; CID = 702. (2017. március 18.). PubChem összetett adatbázis; CID = 702. A pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Királyi Kémiai Társaság. (2015). etanol. A chemspider.com-ból származik
7. S. energiaosztály. (S. F.). etanol. Felépült a fueleconomy.gov.
8. S. energiainformáció-adminisztráció. (S. F.). etanol. Az eia.gov.
9. S. Nemzeti Orvostudományi Könyvtár. (2012, december 20.). HSDB: ETANOL. A toxnet.nlm.nih.gov.