Формула за етил алкохол, својства, ризици и употреба



Тхе етил алкохол, Етанол или алкохол је органски хемијски спој класе алкохола који се налази у алкохолним пићима и производи се квасцем или петрохемијским процесима. То је безбојна, запаљива течност и осим што је психоактивна супстанца, као дезинфекционо средство и антисептик, као извор чистог горива за сагоревање, у производној индустрији или као хемијски растварач.

Хемијска формула етил алкохола је Ц2Х5ОХ и његова проширена формула је ЦХ3ЦХ2ОХ. Такође се пише и као ЕтОХ, а име ИУПАЦ је етанол. Због тога су његове хемијске компоненте угљеник, водоник и кисеоник. Молекул је формиран ланцем од два угљеника (етан), у коме је Х замењен са хидроксилном групом (-ОХ). Његова хемијска структура приказана је на слици 1.

То је други најједноставнији алкохол. Сви атоми угљеника и кисеоника сп3 дозвољавају слободну ротацију граница молекула. (Формула алкохола у алкохолу, С.Ф.).

Етанол се може наћи широко у природи јер је део метаболичког процеса квасца као Саццхаромицес церевисиае, Присутна је иу зрелим плодовима. Неке биљке га производе и кроз анеробиозу. Такође је пронађен иу свемиру.

Етанол се може производити квасцем уз употребу ферментације шећера у зрну као што су кукуруз, сирек и јечам, као и кожа кромпира, риже, шећерне трске, шећерне репе и украса од дворишта; или органском синтезом.

Органска синтеза се врши хидратацијом етилена добијеног у петрохемијској индустрији и коришћењем сумпорне или фосфорне киселине као катализатора на 250-300 ºЦ:

ЦХ2= ЦХ2 + Х2О → ЦХ3ЦХ2ОХ

Индек

  • 1 Производња етилног алкохола
  • 2 Физичка и хемијска својства
  • 3 Реактивност и опасности
    • 3.1 Очи
    • 3.2 Кожа
    • 3.3 Удисање
    • 3.4 Гутање
  • 4 Усес
    • 4.1 Медицина
    • 4.2 Рекреација
    • 4.3 Гориво
    • 4.4 Друге употребе
  • 5 Биоцхемистри
  • 6 Значај хидроксилне групе у алкохолима
  • 7 Референце

Производња етилног алкохола

Етанол из ферментације шећера је главни процес за производњу алкохолних пића и биогорива. Користи се углавном у земљама као што је Бразил, где се квасац користи за биосинтезу етанола шећерне трске.

Кукуруз је главни састојак етанола као горива у САД. То је због обиља и ниске цене. Шећерна трска и репа су најчешћи састојци који се користе за производњу етанола у другим дијеловима свијета.

Будући да се алкохолом ствара ферментација шећера, шећерне културе су најлакши састојци за претварање у алкохол. Бразил, други највећи произвођач етанолског горива у свијету, производи највећи дио свог етанола из шећерне трске.

Већина аутомобила у Бразилу је способна да ради на чистом етанолу или у мешавини бензина и етанола.

Физичке и хемијске особине

Етанол је бистра, безбојна течност карактеристичног мириса и горућег окуса (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015).

Моларна маса етилног алкохола је 46,06 г / мол. Тачка топљења и кључања су -114 ° Ц и 78 ° Ц, респективно. То је испарљива течност и његова густина износи 0.789 г / мл. Етил алкохол је такође запаљив и производи плави пламен без дима.

Може се мешати са водом иу већини органских растварача као што су сирћетна киселина, ацетон, бензен, тетраклорум, хлороформ и етар.

Интересантна је чињеница да се етанол такође може мешати у алифатским растварачима као што су пентан и хексан, али његова растворљивост зависи од температуре (Национални центар за биотехнолошке информације, база података ПубЦхем, ЦИД = 702, 2017).

Етанол је најпознатији представник алкохола. У овом молекулу, хидроксилна група је у терминалном угљенику, што резултира високом поларизацијом молекула.

Према томе, етанол може формирати јаке интеракције, као што су водикове везе и дипол-дипол интеракција. У води се етанол може мешати и интеракције између те две течности су тако високе, да дају мешавину познату као азеотроп, са карактеристикама које се разликују од две компоненте.

Ацетил хлорид и бромид реагују бурно са етанолом или водом. Смеше алкохола са концентрованом сумпорном киселином и јаким водоничним пероксидом могу изазвати експлозије. Такође смеше етилног алкохола са концентрованим водоник пероксидом чине моћне експлозиве.

Алкил хипохлорити су насилни експлозиви. Лако се добијају реакцијом хипохлоричне киселине и алкохола у воденом раствору или мешаних раствора воденог тетраклорида угљеника.

Хлор и алкохоли би такође производили алкил хипохлорите. Они се разграђују на хладном и експлодирају када су изложени сунцу или топлоти. Терцијарни хипохлорити су мање нестабилни од секундарних или примарних хипохлорита.

Изоцијанатне реакције са алкохолима катализованим базом треба да се спроводе у инертним растварачима. Такве реакције у одсуству растварача често се јављају код експлозивног насиља (ДЕНАТУРЕД АЛЦОХОЛ, 2016).

Реактивност и опасности

Етил алкохол се класификује као стабилно, испарљиво и лако запаљиво једињење. Лако ће се запалити топлотом, искрама или пламеном. Паре могу створити експлозивне смјесе са зраком. Оне могу путовати до извора паљења и назад.

Већина испарења је тежа од ваздуха. Они ће се ширити дуж земље и сакупљати у ниским или затвореним просторима (канализација, подруми, резервоари). Постоји опасност од експлозије паре у затвореном простору, на отвореном или у канализацији. Контејнери могу експлодирати када се загреју.

Етанол је отрован када се прогута у великим количинама или у великим концентрацијама. Делује на централни нервни систем као депресив и диуретик. Такође је иритантан за очи и нос.

Врло је запаљив и бурно реагује са пероксидима, ацетил клоридом и ацетил бромидом. У контакту са неким платинастим катализаторима може се запалити.

Симптоми у случају удисања су кашаљ, главобоља, умор, поспаност. Може произвести суху кожу. Ако супстанца дође у контакт са очима, она ће произвести црвенило, бол или осећај печења. Ако се прогута, изазива пецкање, главобољу, конфузију, вртоглавицу и несвестицу (ИПЦС, С.Ф.).

Очи

Ако се спој дође у контакт са очима, треба проверити и уклонити контактна сочива. Очи треба одмах опрати са доста воде најмање 15 минута хладном водом.

Скин

У случају контакта са кожом, захваћено подручје треба одмах испрати са пуно воде најмање 15 минута док се уклања контаминирана одјећа и обућа..

Покрити иритирану кожу омекшивачем. Оперите одећу и обућу пре него што их поново користите. Ако је контакт јак, оперите га сапуном за дезинфекцију и покријте кожу контаминираном анти-бактеријском кремом

Инхалатион

У случају удисања, жртву треба премјестити на хладно мјесто. Ако не дишете, даје се вештачко дисање. Ако је дисање отежано, обезбедите кисеоник.

Гутање

Ако се састојак прогута, повраћање не треба изазвати ако га не препоручи медицинско особље. Отпустите чврсту одјећу као што су овратник за кошуље, појас или кравату.

У свим случајевима мора се одмах добити медицинска помоћ (Сигурносно-технички лист за материјал Етил алкохол 200 Прооф, 2013).

Усес

Медицине

Етанол се у медицини користи као антисептик. Етанол убија организме денатурирањем њихових протеина и растварањем њихових липида и ефикасан је против већине бактерија, гљивица и многих вируса. Међутим, етанол није ефикасан против бактеријских спора.

Етанол се може примењивати као антидот за метанол и тровање етилен гликолом. То је због компетитивне инхибиције ензима који их деградира под називом алкохолна дехидрогеназа.

Рецреатионал

Као депресант централног нервног система, етанол је један од најчешће конзумираних психоактивних дрога.

Количина етанола у организму се обично квантификује садржајем алкохола у крви, што се овде узима као тежина етанола по јединици запремине крви..

Мале дозе етанола, генерално, производе еуфорију и релаксацију. Људи који имају ове симптоме имају тенденцију да буду причљиви и мање инхибирани, и могу показати лошу просудбу.

При вишим дозама, етанол делује као депресант централног нервног система, стварајући прогресивно веће дозе, ослабљену сензорну и моторичку функцију, смањену когницију, омамљеност, несвестицу и могућу смрт.

Етанол се најчешће конзумира као рекреативни лек, посебно у току дружења. Такође можете да видите који су знакови и симптоми алкохолизма?

Фуел

Највећа употреба етанола је као погонско гориво и адитив за гориво. Коришћење етанола може смањити зависност од нафте и емисије гасова стаклене баште (ЕГИ).

Употреба етанолског горива у Сједињеним Државама драматично се повећала, са око 1.700 милиона галона у 2001. на око 13.900 милиона у 2015. (У.С. одјел за енергију, С.Ф.).

Е10 и Е15 су смеше етанола и бензина. Број после "Е" означава проценат етанола по запремини.

Већина бензина који се продаје у Сједињеним Државама садржи до 10% етанола, количина варира у зависности од зоне. Сви произвођачи аутомобила одобравају смеше до Е10 у својим бензинским аутомобилима.

Године 1908. Хенри Форд је дизајнирао свој модел Т, врло стари аутомобил, који је радио са мјешавином бензина и алкохола. Форд је ову мешавину назвао горивом будућности.

Године 1919. етанол је забрањен јер се сматра алкохолним пићем. Може се продавати само када се помеша са уљем. Етанол је поново коришћен као гориво након што је забрана завршила 1933. (У. С. администрација енергетских информација, С.Ф.).

Отхер усес

Етанол је важан индустријски састојак. Широко се користи као прекурсор других органских једињења као што су етил халогениди, етил естри, диетил етар, сирћетна киселина и етил амини..

Етанол се може мешати са водом и добар је растварач за општу употребу. Налази се у бојама, бојама, маркерима и производима за личну хигијену као што су средства за испирање уста, парфеми и дезодоранси.

Међутим, полисахариди се таложе из воденог раствора у присуству алкохола, а таложење са етанолом се користи из тог разлога у пречишћавању ДНК и РНК..

Због ниске тачке топљења (-114,14 ° Ц) и ниске токсичности, етанол се понекад користи у лабораторијама (са сувим ледом или другим расхладним средствима) као расхладна купка за одржавање контејнера на температурама испод тачке Замрзавање воде Из истог разлога, користи се и као активна течност у алкохолним термометрима.

Биоцхемистри

Оксидација етанола у организму даје количину енергије од 7 кцал / мол, посредника између угљених хидрата и масних киселина. Етанол производи празне калорије, што значи да не даје никакву врсту хранљивих састојака.

Након оралног давања, етанол се брзо апсорбује у крвоток из желуца и танког црева и дистрибуира се у укупној телесној води..

Пошто се апсорпција јавља брже из танког црева него из желуца, кашњење у пражњењу желуца успорава апсорпцију етанола. Отуда и концепт не пијења на празан стомак.

Више од 90% етанола који улази у тело је потпуно оксидовано до ацеталдехида. Остатак етанола се излучује знојем, урином и дахом (дахом).

Постоје три начина на која тело метаболише алкохол. Главни пут је кроз ензим алкохол дехидрогеназу (АДХ). АДХ се налази у цитоплазми ћелија. Налази се углавном у јетри, мада се налази иу гастроинтестиналном тракту, бубрезима, слузници носа, тестисима и материци..

Овај ензим је зависан од оксидованог коензима НАД. То је најважније у оксидацији етанола, јер метаболизира између 80 и 100% унесеног етанола у јетру. Његова функција је да оксидује алкохол у ацеталдехид према реакцији:

ЦХ3ЦХ2ОХ + НАД+ → ЦХ3ЦХО + НАДХ + Х+

Други начин да се алкохол метаболише је преко ензима каталазе, који користи водоник пероксид да оксидује алкохол до ацеталдехида на следећи начин:

ЦХ3ЦХ2ОХ + Х2О2 → ЦХ3ЦХО + 2Х2О

Овај пут је ограничен ниским стопама генерације Х2О2 који се производе у ћелијским условима од стране ензима ксантин оксидазе или НАДПХ-оксидазе.

Трећи начин метаболизирања алкохола је микросомални систем оксидације етанола (СМОЕ). То је систем елиминације токсичних супстанци организма који се налазе у јетри, а чине га ензими оксидазе мешане функције цитокрома П450..

Оксидације модификују лекове и страна једињења (ксенобиотике) хидроксилацијом, што их чини нетоксичним. У специфичном случају етанола реакција је:

ЦХ3ЦХ2ОХ + НАДПХ + Х+ + О2 → ЦХ3ЦХО + НАДП+ + 2Х2О

Када се етанол претвори у ацеталдехид помоћу ова три ензима, он се оксидира у ацетат дејством ензима алдехид дехидрогеназе (АЛДХ). Овај ензим зависи од оксидованог коензима НАД и реакција је:

ЦХ3ЦХО + НАД + + Х2О → ЦХ3ЦООХ + НАДХ + Х+

Ацетат се активира са коензимом А да би се произвео ацетил ЦоА. Ово улази у Кребсов циклус за производњу енергије (У.С. Натионал Либрари оф Медицине, 2012).

Значај хидроксилне групе у алкохолима

Хидроксилна група је молекул састављен од атома кисеоника и атома водоника.

Ово резултира молекулом сличним води са негативним нето набојем који се веже за ланац угљеника.

Овај молекул чини угљенични ланац алкохолом. Поред тога, даје одређене опште карактеристике резултујућем молекулу.

За разлику од алкана, који су неполарни молекули због својих угљеничних и водоничних ланаца, када се хидроксил група везује за ланац добија способност да буде растворљива у води, због сличности ОХ молекула са водом..

Међутим, ово својство варира у зависности од величине молекула и положаја хидроксилне групе у угљеничном ланцу.

Физичко-хемијска својства се мењају у зависности од величине молекула и дистрибуције хидроксилне групе, али су алкохоли обично течни са карактеристичним мирисом..

Референце

  1. ДЕНАТУРЕД АЛЦОХОЛ. (2016). Добављено из цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
  2. Етилни алкохол Формула. (С.Ф.). Рецоверед фром софтсцхоолс.цом.
  3. (С.Ф.). ЕТАНОЛ (АНХИДРОУС). Рецоверед фром инцхем.орг.
  4. Подаци о безбедности материјала Етил алкохол 200 Доказ. (2013, мај 21). Опорављено од сциенцелаб.цом.
  5. Национални центар за биотехнолошке информације. ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 702. (2017, 18. март). ПубЦхем Цомпоунд Датабасе; ЦИД = 702. Преузето са пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
  6. Краљевско хемијско друштво. (2015). Етанол. Преузето са цхемспидер.цом
  7. С. одељење енергије. (С.Ф.). Етанол. Опорављен од фуелецономи.гов.
  8. С. Управљање информацијама о енергији. (С.Ф.). Етанол. Опорављен од еиа.гов.
  9. С. Натионал Либрари оф Медицине. (2012, 20. децембар). ХСДБ: ЕТАНОЛ. Добављено из токнет.нлм.них.гов.