Etylalkoholformel, egenskaper, risiko og bruk

den etylalkohol, Etanol eller alkohol, er en organisk kjemisk forbindelse av klassen av alkoholer som finnes i alkoholholdige drikkevarer, og produseres av gjær eller petrokjemiske prosesser. Det er et fargeløst, brennbare og foruten å være en psykoaktivt stoff, desinfeksjonsmidler og antiseptiske midler, som en kilde for rentbrennende drivstoff, i industrien eller kjemisk løsevæske.

Den kjemiske formelen av etylalkohol er C₂H₅OH og den utvidede formelen er CH₃CH₂OH. Det er også skrevet som EtOH og navnet IUPAC er etanol. Derfor er dets kjemiske komponenter karbon, hydrogen og oksygen. Molekylet dannes av en kjede av to karboner (etan), hvor en H er blitt erstattet av en hydroksylgruppe (-OH). Dens kjemiske struktur er presentert i figur 1.

Det er den nest enkleste alkoholen. Alle karbon- og oksygenatomer er sp3 som tillater fri rotasjon av grensene til molekylene. (Etylalkohol Formel, S.F.).

Etanol kan finnes i stor grad fordi det er en del av den metabolske prosessen av gjær som Saccharomyces cerevisiae, Den er også til stede i moden frukt. Det produseres også av noen planter gjennom anerobiosis. Det har også blitt funnet i verdensrommet.

Etanol kan fremstilles ved anvendelse av gjær gjæring av sukkerarter som finnes i korn som mais, durra og bygg, og potet skall, ris, sukkerrør, sukkerroer og verftet gresset; eller ved organisk syntese.

Den organiske syntesen utføres ved hydrering av etylen oppnådd i petrokjemisk industri og ved bruk av svovelsyre eller fosforsyre som katalysator ved 250-300 ºC:

CH₂= CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH

index

• 1 Produksjon av etylalkohol
• 2 Fysiske og kjemiske egenskaper
• 3 Reaktivitet og farer
  • 3.1 Øyne
  • 3.2 hud
  • 3.3 Innånding
  • 3.4 Svelging
• 4 bruksområder
  • 4.1 Medisin
  • 4.2 Fritidsaktiviteter
  • 4.3 Drivstoff
  • 4.4 Andre anvendelser
• 5 biokjemi
• 6 Betydningen av hydroksylgruppen i alkoholer
• 7 referanser

Produksjon av etylalkohol

Etanol fra gjæring av sukker er hovedprosessen for å produsere alkoholholdige drikker og biodrivstoff. Den brukes hovedsakelig i land som Brasil, der gjær brukes til sukkerrør etanol biosyntese.

Korn er hovedbestanddelen for etanol som drivstoff i USA. Dette skyldes overflod og lav pris. Sukkerrør og sukkerroer er de vanligste ingrediensene som brukes til å lage etanol i andre deler av verden.

Fordi alkohol er opprettet av fermentering av sukker, er sukkerkulturer de enkleste ingrediensene å konvertere til alkohol. Brasil, verdens nest største produsent av drivstoffetanol, produserer det meste av etanol fra sukkerrør.

De fleste biler i Brasil er i stand til å kjøre på rent etanol eller i en blanding av bensin og etanol.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Etanol er en klar, fargeløs væske med en karakteristisk lukt og en brennende smak (Royal Society of Chemistry, 2015).

Den molare massen av etylalkoholen er 46,06 g / mol. Smeltepunktet og kokepunktet er henholdsvis -114 ° C og 78 ° C. Det er en flyktig væske og dens tetthet er 0,899 g / ml. Etylalkohol er også brannfarlig og produserer en blå flamme uten røyk.

Det er blandbart med vann og i de fleste organiske løsningsmidler som eddiksyre, aceton, benzen, karbontetraklorid, kloroform og eter.

Et interessant faktum er at etanol er blandbare i alifatiske løsningsmidler slik som pentan og heksan, men dens oppløselighet er avhengig av temperaturen (National Center for Biotechnology Information Database pubchem Forbindelse ;. CID = 702, 2017).

Etanol er den mest kjente representanten for alkoholer. I dette molekylet er hydroksylgruppen i en terminal karbon, noe som resulterer i en høy polarisering av molekylet.

Etanol kan følgelig danne sterke vekselvirkninger, for eksempel hydrogenbindinger og dipol-dipolinteraksjon. I vann er etanol blandbar og samspillet mellom de to væskene er så høyt at de gir opphav til en blanding kjent som azeotrop, med egenskaper som er forskjellige fra de to komponentene.

Acetylklorid og bromid reagerer voldsomt med etanol eller vann. Blandinger av alkoholer med konsentrert svovelsyre og sterkt hydrogenperoksid kan forårsake eksplosjoner. Også blandinger av etylalkohol med konsentrert hydrogenperoksid danner kraftige sprengstoff.

Alkylhypokloritter er voldelige eksplosiver. De oppnås lett ved å reagere hypoklorsyre og alkoholer i vandig oppløsning eller blandede oppløsninger av vandig karbontetraklorid.

Klor pluss alkoholer ville også produsere alkylhypokloritter. De brytes ned i kulde og eksploderer når de blir utsatt for sollys eller varme. Tertiære hypokloritter er mindre ustabile enn sekundære eller primære hypokloritter.

Isocyanatreaksjoner med basekatalyserte alkoholer bør utføres i inerte løsningsmidler. Slike reaksjoner i fravær av løsningsmidler forekommer ofte med eksplosiv vold (DENATURED ALCOHOL, 2016).

Reaktivitet og farer

Etylalkohol er klassifisert som en stabil, flyktig og svært brannfarlig forbindelse. Det vil lett antennes av varme, gnister eller flammer. Damp kan danne eksplosive blandinger med luft. Disse kan reise til antennekilden og sikkerhetskopiere.

De fleste damper er tyngre enn luft. De vil spre seg over bakken og samles inn i lave eller begrensede områder (kloakker, kjellere, tanker). Det er fare for dampeksplosjon innendørs, utendørs eller i kloakk. Beholdere kan eksplodere ved oppvarming.

Etanol er giftig når det tas i store mengder eller i store konsentrasjoner. Det virker på sentralnervesystemet som depressiv og vanndrivende. Det er også irriterende for øynene og nesen.

Det er svært brannfarlig og reagerer voldsomt med peroksider, acetylklorid og acetylbromid. Når det kommer i kontakt med noen platinakatalysatorer, kan det antennes.

Symptomene ved innånding er hoste, hodepine, tretthet, døsighet. Det kan produsere tørr hud. Hvis stoffet kommer i kontakt med øynene, vil det gi rødhet, smerte eller en brennende følelse. Hvis det tas inn, gir det en brennende følelse, hodepine, forvirring, svimmelhet og bevisstløshet (IPCS, S.F.).

øyne

Hvis forbindelsen kommer i kontakt med øynene, bør kontaktlinsene kontrolleres og fjernes. Øynene skal vaskes umiddelbart med rikelig med vann i minst 15 minutter med kaldt vann.

hud

Ved kontakt med huden, skal det berørte området skylles straks med rikelig med vann i minst 15 minutter, mens du fjerner forurenset klær og sko..

Dekke irritert hud med en mykgjørende middel. Vask klær og sko før du bruker dem igjen. Hvis kontakten er alvorlig, vask med en desinfiserende såpe og dekk huden forurenset med en antibakteriell krem

innånding

Ved innånding skal offeret flyttes til et kjølig sted. Hvis du ikke puster, gis kunstig åndedrettsvern. Hvis pusten er vanskelig, gi oksygen.

inntak

Hvis stoffet svelges, skal oppkast ikke fremkalles dersom det ikke er instruert av medisinsk personell. Løsne stramme klær som skjorte krage, belte eller slips.

I alle tilfeller må legehjelp oppnås umiddelbart (Material Safety Data Sheet Ethyl alcohol 200 Proof, 2013).

søknader

medisin

Etanol brukes i medisin som et antiseptisk middel. Etanol dreper organismer ved å denaturere sine proteiner og løse opp lipider og er effektive mot de fleste bakterier, sopp og mange virus. Etanol er imidlertid ineffektivt mot bakterielle sporer.

Etanol kan administreres som en motgift mot metanol og etylenglykolforgiftning. Dette skyldes den konkurrerende hemmingen av enzymet som degraderer de som kalles alkoholdehydrogenase.

recreative

Som et sentralnervesystemet depressant er etanol et av de mest konsumerte psykoaktive stoffene.

Mengden etanol i kroppen er vanligvis kvantifisert av blodalkoholinnholdet, som er tatt her som vekten av etanol per volum av blod.

De små dosene etanol genererer generelt eufori og avslapping. Personer som opplever disse symptomene pleier å være snakkesalige og mindre hemmede, og kan vise dårlige vurderinger.

Ved høyere doser, virker etanol som et sentralnervesystem-depressivt middel, som produserer progressivt høyere doser, svekket sensorisk og motorisk funksjon, nedsatt kognisjon, overveldende, bevisstløshet og mulig død.

Etanol blir ofte brukt som et rekreasjonsmedisin, spesielt mens du sosialiserer. Du kan også se hva som er tegn og symptomer på alkoholisme?

drivstoff

Den største bruken av etanol er som motorbrensel og brenseladditiv. Bruk av etanol kan redusere avhengigheten av olje- og klimagassutslipp (EGI).

Bruk av drivstoff etanol i USA har økt dramatisk fra ca 1700 millioner liter i 2001 til om lag 13 900 kroner i 2015 (US Department of Energy, S.F.).

E10 og E15 er blandinger av etanol og bensin. Tallet etter "E" angir prosentandelen etanol i volum.

Mesteparten av bensin som selges i USA inneholder opptil 10% etanol, mengden varierer etter sone. Alle bilprodusenter godkjenner blandinger opp til E10 i bensinbiler.

I 1908 designet Henry Ford sin modell T, en veldig gammel bil, som fungerte med en blanding av bensin og alkohol. Ford kalte denne blandingen framtidens drivstoff.

I 1919 ble etanol forbudt fordi det ble ansett som en alkoholholdig drikk. Den kan bare selges når den blandes med olje. Etanol ble brukt som drivstoff igjen etter at forbudet ble avsluttet i 1933 (US Energy Information Administration, S.F.).

Andre bruksområder

Etanol er en viktig industriell ingrediens. Den har bred anvendelse som en forløper for andre organiske forbindelser som etylhalogenider, etylestere, dietyleter, eddiksyre og etylaminer.

Etanol er blandbar med vann og er et godt løsningsmiddel til generell bruk. Funnet i maling, fargestoffer, markører og personlig pleieprodukter som munnspyler, parfymer og deodoranter.

Imidlertid utfeller polysakkarider fra den vandige løsning i nærvær av alkohol, og utfelling med etanol brukes av denne grunn i rensingen av DNA og RNA.

På grunn av dets lave smeltepunkt (-114,14 ° C) og lav toksisitet, er etanol noen ganger brukt i laboratorier (med tørris eller andre kjølemidler) som kjølebad for å holde beholdere ved temperaturer som ligger under punktet Frysing av vann Av samme grunn brukes den også som et aktivt fluid i alkoholtermometre.

biokjemi

Oksidasjonen av etanol i kroppen gir en energi på 7 kcal / mol, mellomprodukt mellom karbohydrater og fettsyrer. Etanol produserer tomme kalorier, noe som betyr at det ikke gir noen form for næringsstoff.

Etter oral administrering absorberes etanol raskt i blodet fra mage og tynntarm og fordeles i total kroppsvann.

Fordi absorpsjon skjer raskere fra tynntarm enn fra magen, forsinker forsinkelsen i mage tømming av absorpsjon av etanol. Dermed er konseptet om ikke å drikke på tom mage.

Mer enn 90% av etanolet som kommer inn i kroppen, blir fullstendig oksidert til acetaldehyd. Resten av etanolen utskilles gjennom svette, urin og pust (puste).

Det er tre måter hvor kroppen metaboliserer alkohol. Hovedruten er gjennom enzymet alkohol dehydrogenase (ADH). ADH er lokalisert i cytoplasma av celler. Det finnes hovedsakelig i leveren, selv om det også finnes i mage-tarmkanalen, nyrene, neseslimhinnen, testikler og livmor..

Dette enzymet er avhengig av oksidert koenzym NAD. Det er det viktigste ved oksidasjon av etanol, da det metaboliserer mellom 80 og 100% av det inntatte etanol i leveren. Funksjonen er å oksidere alkohol til acetaldehyd i henhold til reaksjonen:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

En annen måte å metabolisere alkohol på er via katalasenzymet, som bruker hydrogenperoksid til å oksidere alkohol til acetaldehyd på følgende måte:

CH₃CH₂OH + H₂O₂ → CH₃CHO + 2H₂O

Denne banen er begrenset av de lave H-generasjonene₂O₂ som produseres under cellulære forhold av enzymer xantinoksidase eller NADPH-oksidase.

Den tredje måten å metabolisere alkohol er gjennom det mikrosomale systemet for oksidasjon av etanol (SMOE). Det er et system for eliminering av giftige stoffer i organismen som er plassert i leveren, dannet av oksidase-enzymer med blandet funksjon av cytokrom P450.

Oksidasjoner modifiserer stoffer og fremmede forbindelser (xenobiotika) ved hydroksylering, noe som gjør dem giftige. I det spesielle tilfellet av etanol er reaksjonen:

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

Når etanol blir omdannet til acetaldehyd ved disse tre enzymene, er dette oksyderes til acetat av aldehyd-dehydrogenase-enzym (ALDH). Dette enzymet er avhengig av det oksyderte koenzymet NAD og reaksjonen er:

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

Acetat aktiveres med koenzym A for å produsere acetyl CoA. Dette kommer inn i Krebs syklus for energiproduksjon (U.S. National Library of Medicine, 2012).

Betydningen av hydroksylgruppen i alkoholer

Hydroksylgruppen er et molekyl som består av et oksygenatom og et hydrogenatom.

Dette resulterer i et molekyl som ligner vann med negativ nettladning som binder seg til karbonkjeden.

Dette molekylet gjør karbonkjeden til en alkohol. I tillegg gir det visse generelle egenskaper til det resulterende molekylet.

I motsetning til alkaner, som er ikke-polare molekyler ved kjeder av karbon og hydrogen, når en hydroksylgruppe er festet til kjettingen den oppnår evnen til å være løselig i vann, på grunn av likheten av OH-molekylet vann.

Imidlertid varierer denne egenskapen avhengig av størrelsen på molekylet og posisjonen til hydroksylgruppen i karbonkjeden.

De fysisk-kjemiske egenskapene endres avhengig av molekylets størrelse og fordelingen av hydroksylgruppen, men generelt er alkoholer vanligvis flytende med en karakteristisk lukt.

referanser

1. DENATURED ALCOHOL. (2016). Hentet fra cameochemicals.noaa.gov.
2. Etylalkohol Formel. (S.F.). Gjenopprettet fra softschools.com.
3. (S.F.). ETHANOL (ANHYDROUS). Gjenopprettet fra inchem.org.
4. HMS-datablad Etylalkohol 200 Proof. (2013, 21 mai). Gjenopprettet fra sciencelab.com.
5. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. PubChem Compound Database; CID = 702. (2017, 18. mars). PubChem Compound Database; CID = 702. Hentet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). etanol. Hentet fra chemspider.com
7. S. avdeling for energi. (S.F.). etanol. Gjenopprettet fra fueleconomy.gov.
8. S. Energiinformasjon administrasjon. (S.F.). etanol. Gjenopprettet fra eia.gov.
9. S. National Library of Medicine. (2012, 20. desember). HSDB: etanol. Hentet fra toxnet.nlm.nih.gov.