Formula, Harta, Risiko dan Kegunaan Alkohol Ethyl

The etil alkohol, Etanol atau alkohol, adalah sebatian kimia organik kelas alkohol yang terdapat dalam minuman beralkohol dan dihasilkan oleh yis atau dengan proses petrokimia. Ia adalah cecair yang tidak berwarna dan mudah terbakar dan selain menjadi bahan psikoaktif, sebagai pembasmi disinfektan dan antiseptik, sebagai bahan bakar pembakaran bersih, dalam industri perkilangan atau sebagai pelarut kimia.

Rumus kimia etil alkohol adalah C₂H₅OH dan rumusannya ialah CH₃CH₂OH. Ia juga ditulis sebagai EtOH dan nama IUPAC adalah etanol. Oleh itu, komponen kimianya adalah karbon, hidrogin dan oksigen. Molekul dibentuk oleh rantai dua karbon (etana), di mana H telah digantikan oleh kumpulan hidroksil (-OH). Struktur kimianya ditunjukkan dalam angka 1.

Ia adalah alkohol yang paling sederhana kedua. Semua atom karbon dan oksigen adalah sp3 yang membolehkan giliran bebas daripada had molekul. (Formula alkohol Ethyl, S.F.).

Ethanol boleh didapati secara meluas kerana ia adalah sebahagian daripada proses metabolik yis sebagai Saccharomyces cerevisiae, Ia juga terdapat dalam buah masak. Ia juga dihasilkan oleh beberapa tumbuhan melalui anerobiosis. Ia juga dijumpai di luar angkasa.

Etanol boleh dihasilkan oleh yis menggunakan penapaian gula yang terdapat dalam bijirin seperti jagung, sorgum dan barli, serta kulit kentang, nasi, tebu, bit gula dan hiasan halaman; atau dengan sintesis organik.

Sintesis organik dilakukan melalui penghidratan etilena yang diperolehi dalam industri petrokimia dan menggunakan asid sulfurik atau fosforik sebagai pemangkin pada 250-300 ºC:

CH₂= CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH

Indeks

• 1 Pengeluaran etil alkohol
• 2 Sifat fizikal dan kimia
• 3 Reaktiviti dan bahaya
  • 3.1 Mata
  • 3.2 Kulit
  • 3.3 Penyedutan
  • 3.4 Pengingesan
• 4 Kegunaan
  • 4.1 Perubatan
  • 4.2 Rekreasi
  • 4.3 Bahan api
  • 4.4 Penggunaan lain
• 5 Biokimia
• 6 Kepentingan kumpulan hidroksil dalam alkohol
• 7 Rujukan

Pengeluaran etil alkohol

Etanol dari penapaian gula adalah proses utama untuk menghasilkan minuman beralkohol dan biofuel. Ia digunakan terutamanya di negara-negara seperti Brazil, di mana ragi digunakan untuk biosintesis etanol tebu.

Jagung adalah bahan utama untuk etanol sebagai bahan api di Amerika Syarikat. Ini disebabkan oleh kelimpahannya dan harga yang rendah. Tebu dan bit adalah bahan yang paling biasa digunakan untuk membuat etanol di bahagian lain di dunia.

Kerana alkohol dicipta oleh penapaian gula, budaya gula adalah bahan-bahan yang paling mudah untuk diubah menjadi alkohol. Brazil, pengeluar etanol bahan api kedua terbesar dunia, menghasilkan kebanyakan etanolnya daripada tebu.

Kebanyakan kereta di Brazil mampu menjalankan etanol tulen atau dalam campuran petrol dan etanol.

Sifat fizikal dan kimia

Ethanol adalah cecair yang tidak berwarna dengan bau ciri dan rasa yang membakar (Royal Society of Chemistry, 2015).

Jisim molar alkohol etil ialah 46.06 g / mol. Titik lebur dan didihnya masing-masing adalah -114 ° C dan 78 ° C. Ia adalah cecair yang tidak menentu dan ketumpatannya adalah 0.789 g / ml. Etil alkohol juga mudah terbakar dan menghasilkan api biru tanpa asap.

Ia boleh larut dengan air dan pelarut kebanyakan organik seperti asid asetik, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform dan eter.

Fakta yang menarik ialah etanol juga boleh larut dalam pelarut alifatik seperti pentane dan heksana, tetapi kelarutannya bergantung kepada suhu (Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi, Pangkalan Data Kompaun PubChem, CID = 702, 2017).

Ethanol adalah wakil alkohol yang paling terkenal. Di dalam molekul ini, kumpulan hidroksil berada dalam keadaan karbon, menghasilkan polarisasi tinggi molekul.

Akibatnya, etanol dapat membentuk interaksi yang kuat, seperti ikatan hidrogen dan interaksi dipole-dipole. Di dalam air, etanol boleh dilarutkan dan interaksi antara kedua-dua cecair adalah sangat tinggi, sehingga ia menimbulkan campuran yang dikenali sebagai azeotrope, dengan ciri-ciri yang berbeza dari kedua-dua komponen.

Acetyl chloride dan bromida bertindakbalas dengan etanol atau air. Campuran alkohol dengan asid sulfurik pekat dan hidrogen peroksida yang kuat boleh menyebabkan letupan. Juga campuran etil alkohol dengan bahan hidrogen peroksida pekat bahan letupan kuat.

Alkyl hypochlorites adalah bahan letupan ganas. Mereka mudah diperolehi dengan bertindak balas asid hipoklorik dan alkohol dalam larutan berair atau larutan campuran tetraklorida karbon berair.

Klorin ditambah alkohol juga akan menghasilkan alkoksida alkil. Mereka mengurai di dalam sejuk dan meletup apabila terdedah kepada cahaya matahari atau haba. Hipoklorit tersier kurang stabil daripada hipoklorit sekunder atau primer.

Reaksi isosianat dengan alkohol berasaskan berasaskan harus dilakukan dalam pelarut lengai. Reaksi sedemikian kerana ketiadaan pelarut sering berlaku dengan keganasan letupan (DENATURED ALCOHOL, 2016).

Reaktiviti dan bahaya

Etil alkohol dikelaskan sebagai sebatian stabil, tidak menentu dan sangat mudah terbakar. Ia akan mudah dinyalakan dengan haba, api atau api. Wap boleh membentuk campuran letupan dengan udara. Ini boleh pergi ke sumber penyalaan dan back up.

Kebanyakan wap lebih berat daripada udara. Mereka akan tersebar di tanah dan akan dikumpulkan di kawasan rendah atau terkurung (pembetung, bawah tanah, tangki). Terdapat bahaya letupan stim di dalam rumah, di luar atau dalam pembetung. Bekas boleh meletup apabila dipanaskan.

Etanol adalah toksik apabila ditelan dalam jumlah besar atau dalam kepekatan yang besar. Ia bertindak pada sistem saraf pusat sebagai depresan dan diuretik. Ia juga menjengkelkan mata dan hidung.

Ia sangat mudah terbakar dan bertindak balas dengan ganas dengan peroksida, asetil klorida dan asetil bromida. Apabila bersentuhan dengan beberapa pemangkin platinum ia boleh menyala.

Gejala-gejala dalam kes penyedutan adalah batuk, sakit kepala, keletihan, mengantuk. Ia boleh menghasilkan kulit kering. Sekiranya bahan tersebut bersentuhan dengan mata, ia akan menghasilkan kemerahan, rasa sakit atau sensasi terbakar. Sekiranya ia menelan ia menghasilkan sensasi yang membakar, sakit kepala, kekeliruan, pening dan tidak sedarkan diri (IPCS, S.F.).

Mata

Sekiranya kompaun bersentuhan dengan mata, kanta lekap hendaklah disemak dan dikeluarkan. Mata perlu segera dibasuh dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit dengan air sejuk.

Kulit

Sekiranya bersentuhan dengan kulit, kawasan yang terjejas hendaklah segera dibilas dengan banyak air selama sekurang-kurangnya 15 minit sambil mengeluarkan pakaian dan kasut yang tercemar..

Perlindungan kulit yang merengsa dengan emolien. Basuh pakaian dan kasut sebelum menggunakannya semula. Sekiranya kenalan itu teruk, cuci dengan sabun pembasmi dan tutup kulit yang terkontaminasi dengan krim anti-bakteria

Penyedutan

Dalam kes penyedutan, mangsa harus dipindahkan ke tempat yang sejuk. Sekiranya anda tidak bernafas, pernafasan buatan diberikan. Jika bernafas sukar, berikan oksigen.

Pengingesan

Jika sebatian itu ditelan, muntah tidak boleh diinduksi kecuali diarahkan oleh kakitangan perubatan. Keluarkan pakaian yang ketat seperti baju kerah, tali pinggang atau tali leher.

Dalam semua kes, perhatian perubatan mesti diperoleh dengan serta-merta (Lembaran Data Keselamatan Bahan Etil alkohol 200 Bukti, 2013).

Kegunaan

Perubatan

Etanol digunakan dalam perubatan sebagai antiseptik. Etanol membunuh organisma dengan membuktikan protein mereka dan membubarkan lipid mereka dan berkesan terhadap kebanyakan bakteria, kulat dan banyak virus. Walau bagaimanapun, etanol tidak berkesan terhadap spora bakteria.

Etanol boleh ditadbir sebagai penawar kepada keracunan metanol dan etilena glikol. Ini disebabkan oleh perencatan yang kompetitif enzim yang merendahkan mereka yang dipanggil alkohol dehidrogenase.

Rekreasi

Sebagai depressan sistem saraf pusat, etanol adalah salah satu ubat psikoaktif yang paling banyak digunakan.

Jumlah etanol dalam badan biasanya dikuantifikasi oleh kandungan alkohol darah, yang diambil di sini sebagai berat etanol per unit volum darah.

Dos yang kecil etanol, secara umum, menghasilkan euforia dan kelonggaran. Orang yang mengalami gejala ini cenderung bersuara dan kurang dihalang, dan mungkin menunjukkan pertimbangan yang tidak baik.

Pada dos yang lebih tinggi, etanol berfungsi sebagai depressan sistem saraf pusat, menghasilkan dos yang lebih tinggi, gangguan fungsi deria dan motor, menurunkan kognisi, stupefaction, tidak sedarkan diri dan kemungkinan kematian.

Etanol biasanya digunakan sebagai ubat rekreasi, terutama semasa bersosial. Anda juga boleh melihat tanda-tanda dan gejala alkoholisme?

Bahan api

Penggunaan etanol terbesar adalah sebagai bahan bakar enjin dan bahan tambahan bahan bakar. Penggunaan etanol dapat mengurangkan kebergantungan terhadap pelepasan gas rumah kaca dan minyak (EGI).

Penggunaan bahan bakar etanol di Amerika Syarikat telah meningkat secara dramatik, daripada kira-kira 1,700 juta gelen pada tahun 2001 kepada kira-kira 13,900 juta pada 2015 (jabatan tenaga A.S., S.F.).

E10 dan E15 adalah campuran etanol dan petrol. Nombor selepas "E" menunjukkan peratusan etanol mengikut isipadu.

Kebanyakan petrol yang dijual di Amerika Syarikat mengandungi sehingga 10% etanol, jumlahnya berubah mengikut zon. Semua pengeluar kereta meluluskan campuran sehingga E10 dalam kereta petrol mereka.

Pada tahun 1908, Henry Ford merancang modelnya T, kereta yang sangat lama, yang bekerja dengan campuran petrol dan alkohol. Ford memanggil campuran ini bahan api masa depan.

Pada tahun 1919, etanol diharamkan kerana dianggap sebagai minuman beralkohol. Ia hanya boleh dijual apabila dicampur dengan minyak. Etanol digunakan sebagai bahan api sekali lagi selepas Larangan berakhir pada tahun 1933 (pentadbiran maklumat tenaga A.S., S.F.).

Kegunaan lain

Etanol adalah bahan perindustrian penting. Ia mempunyai penggunaan yang luas sebagai pendahulu sebatian organik lain seperti etil halida, etil ester, dietil eter, asid asetik dan etil amina.

Etanol boleh larut dengan air dan merupakan pelarut yang baik untuk penggunaan umum. Ditemui dalam cat, pewarna, penanda dan produk penjagaan diri seperti pembilas mulut, minyak wangi dan deodoran.

Walau bagaimanapun, polysaccharides mendakan dari larutan berair dengan kehadiran alkohol, dan pemendakan dengan etanol digunakan untuk sebab ini dalam pemurnian DNA dan RNA.

Kerana titik yang rendah lebur (-114,14 ° C) dan ketoksikan rendah, etanol kadang-kadang digunakan di makmal (dengan ais kering atau penyejuk lain) sebagai penyejukan mandi untuk memegang bekas pada suhu di bawah titik Pembekuan air Atas sebab yang sama, ia juga digunakan sebagai cecair aktif dalam termometer alkohol.

Biokimia

Pengoksidaan etanol dalam badan menghasilkan jumlah tenaga sebanyak 7 kcal / mol, pertengahan antara karbohidrat dan asid lemak. Etanol menghasilkan kalori kosong, yang bermaksud ia tidak menyediakan sebarang jenis nutrien.

Selepas pentadbiran oral, etanol cepat diserap ke dalam aliran darah dari perut dan usus kecil dan diedarkan dalam jumlah keseluruhan air tubuh.

Kerana penyerapan berlaku lebih cepat dari usus kecil daripada dari perut, kelewatan dalam pengosongan gastrik melambatkan penyerapan etanol. Oleh itu konsep tidak minum pada perut kosong.

Lebih daripada 90% etanol yang masuk ke dalam badan sepenuhnya teroksidasi menjadi asetaldehida. Selebihnya etanol diekskresikan melalui peluh, air kencing dan nafas (nafas).

Terdapat tiga cara di mana tubuh metabolik alkohol. Laluan utama adalah melalui enzim alkohol dehidrogenase (ADH). ADH terletak di sitoplasma sel. Ia didapati terutamanya di hati, walaupun ia juga terdapat di saluran gastrousus, buah pinggang, mukosa hidung, testis dan rahim..

Enzim ini bergantung kepada NAD coenzyme teroksida. Ia adalah yang paling penting dalam pengoksidaan etanol, kerana ia metabolizes antara 80 dan 100% daripada etanol ingest, di hati. Fungsinya adalah untuk mengoksidasi alkohol ke asetaldehid mengikut reaksi:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

Cara lain untuk metabolisme alkohol adalah melalui enzim katalase, yang menggunakan hidrogen peroksida untuk mengoksidasi alkohol ke asetaldehida dengan cara berikut:

CH₃CH₂OH + H₂O₂ → CH₃CHO + 2H₂O

Laluan ini terhad oleh kadar generasi H yang rendah₂O₂ yang dihasilkan di bawah keadaan selular oleh enzim xanthine oxidase atau NADPH-oxidase.

Cara ketiga untuk metabolisme alkohol adalah melalui sistem mikrosom pengoksidaan etanol (SMOE). Ia adalah sistem penghapusan bahan-bahan toksik organisma yang terletak di hati, yang dibentuk oleh enzim oksidase fungsi campuran cytochrome P450.

Oksidasi mengubah ubat dan sebatian asing (xenobiotik) dengan hidroksilasi, menjadikannya tidak toksik. Dalam kes etanol tertentu tindak balas adalah:

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

Apabila etanol ditukarkan kepada asetaldehid oleh ketiga-tiga enzim, ini dioksidakan kepada asetat oleh dehydrogenases aldehid enzim (ALDH). Enzim ini bergantung kepada NAD Coenzyme teroksida dan tindak balas adalah:

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

Asetat diaktifkan dengan koenzim A untuk menghasilkan CoA asetil. Ini memasuki kitaran Krebs untuk pengeluaran tenaga (Perpustakaan Perubatan Negara A.S., 2012).

Kepentingan kumpulan hidroksil dalam alkohol

Kumpulan hidroksil adalah molekul yang terdiri daripada atom oksigen dan atom hidrogen.

Ini menghasilkan molekul yang sama dengan air dengan cas net negatif yang terikat pada rantai karbon.

Molekul ini menjadikan rantaian karbon sebagai alkohol. Di samping itu, ia memberikan ciri umum tertentu kepada molekul yang terhasil.

Bertentangan dengan alkana, yang merupakan molekul nonpolar oleh rantai karbon dan hidrogen, apabila sekumpulan hidroksil melekat pada rantai ia memperoleh keupayaan untuk menjadi larut dalam air, kerana persamaan molekul air OH.

Walau bagaimanapun, harta ini berbeza bergantung kepada saiz molekul dan kedudukan kumpulan hidroksil dalam rantai karbon.

Sifat-sifat fizikokimia berubah bergantung kepada saiz molekul dan pengedaran kumpulan hidroksil, tetapi secara umum alkohol biasanya cair dengan bau ciri.

Rujukan

1. DIKELUARKAN ALCOHOL. (2016). Diperolehi daripada cameochemicals.noaa.gov.
2. Formula alkohol etil. (S.F.). Pulih daripada softschools.com.
3. (S.F.). ETHANOL (ANHYDROUS). Pulih dari inchem.org.
4. Lembaran Data Keselamatan Bahan Etil alkohol 200 Bukti. (2013, 21 Mei). Pulih daripada sciencelab.com.
5. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 702. (2017, 18 Mac). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 702. Diambil dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Ethanol. Diperolehi daripada chemspider.com
7. S. jabatan tenaga. (S.F.). Ethanol. Pulih daripada fueleconomy.gov.
8. S. pentadbiran maklumat tenaga. (S.F.). Ethanol. Pulih daripada eia.gov.
9. S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2012, 20 Disember). HSDB: ETHANOL. Diperolehi daripada toxnet.nlm.nih.gov.