ساختار و خصوصیات اتانول

اتانول(Ethanol)

اتانول(Ethanol) یا الکل اتیلیک با نامهای دیگری چون اتیل الکل ، الکل میوه با فرمول C۲H۵OH یک ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتش‌گیری است که در نوشیدنی‌های الکلی وجود دارد.

در صنایع مختلف از جمله در عطر‌ها و ادکلن‌ها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‌های جدید کاربرد دارد.

از این الکل اتیلیک یا اتانل  در صنایع عطر سازی و برخی دهان‌شویه‌ها هم استفاده می‌کنند.

مخمر آبجو، یا مخمر نانوایی قارچی است که با جوانه‌زدن تکثیر می‌شود، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود، موادی از خود خارج می‌کند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند می‌شود. در بین قندها، فروکتوز یا قند میوه به فرمول C۶H۱۲O۶ است که در میوه‌های شیرین و انگور وجود دارد که پس از تخمیر باعث ایجاد الکل و گاز دی‌اکسید کربن می‌شود.

خصوصیات اتانول

نام های دیگر: اتیل الکل , الکل اتیلیک ,الکل میوه

فرمول شیمیایی:  C2H5OH

جرم مولکولی : ۴۶٫۰۷g/mol

نقطه جوش: ۷۸٫۳ درجه سانتی گراد

چگالی : ۰٫۷۹۰ تا ۰٫۷۹۳g/cm3

نقطه اشتعال: ۱۲ درجه سانتی گراد

دمای انفجار: ۴۲۵ درجه سانتی گراد

نقطه ذوب: ۱۱۴٫۵- درجه سانتی گراد

Ethanol

(إيثانول)

Chemical compound

Description

Ethanol is a chemical compound, a simple alcohol with the chemical formula C ₂H ₆O. Its formula can be also written as CH ₃−CH ₂−OH or C ₂H ₅OH, and is often abbreviated as EtOH. Ethanol is a volatile, flammable, colorless liquid with a slight characteristic odor. Wikipedia

Formula: C2H5OH

Molar mass: 46.07 g/mol

Boiling point: 173.1°F (78.37°C)

Density: 789 kg/m³

Melting point: -173.5°F (-114.1°C)

Pka: Ethanol’s pKa value is about 15.9. quora.com

تاریخچه اتانول

اتانول برای انسان از دوران باستان شناخته شده بود، جداسازی آن به صورت اتانول نسبتاً خالص احتمالاً اولین بار توسط جابر بن حیان که صنعت تقطیر را گسترش داد، انجام شده‌است. البته بیشتر گمان می‌رود که اتانول خالص توسط ابوبکرمحمدبن زکریای رازی دانشمند ایرانی تولید شده باشد.

فرایند تولید اتانول

اتانول مورد استفاده در نوشابه‌های الکلی توسط فرایند تخمیر از متابولیسم گلوکز توسط گونه مخصوصی از مخمرها در غیاب اکسیژن تولید می‌شود و در پایان فرایند تخمیر غلظت اتانول را با تقطیر بالا می‌برند. برای مخلوط اتانول با آب بالاترین نقطه آزئوتروپ جوش برای ۹۵٪ الکل و ۵٪ آب است؛ بنابراین جزء تقطیر شده مخلوط اتانول و آب نمی‌تواند خالصتر از ۹۵ درصد باشد. برای تولید اتانول خالص‌تر، مقدار کمی بنزن به آن اضافه می‌شود.

بنزن، آزئوتروپ سه‌گانه‌ای با آب و اتانول تشکیل می‌دهد و مخلوط دوباره تقطیر می‌شود. نتیجه این فرایند بدست آوردن اتانول بدون آب است. با این همه چند ppm بنزن در اتانول باقی می‌ماند که جذب آن در بدن از مشخصه‌های آسیب کبدی است که در افراد الکلی دیده می‌شود.

برای آب زدایی از اتانول استفاده از پمپ خلا نیز مرسوم است.

تولید اتانول صنعتی

سوخت اتانول، سوخت نسبتاً خوبی برای موتورهاست و در صنعت، به‌صورت‌های مختلفی استفاده می‌شود. اتانول مورد مصرف در صنعت را معمولاً از واکنش کاتالیزوری آب با اتیلن تولید می‌کنند. این یک واکنش افزایشی است که در آن یک مولکول آب شکافته شده، قطعات حاصل از آن به اتم‌های کربن در پیوند دوگانه اضافه می‌شود. این فرایند تولید اتانول اقتصادی‌تر از تولید آن با مخمر است.

خواص فیزیکی اتانول

گرانروی اتانول، مانند آب است و بوی نسبتاً تندی دارد. در صنعت به عنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می‌شود. به دلیل تشکیل پیوند هیدروژنی با هر نسبتی در آب حل می‌شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.

به عنوان مثال نقطه جوش پروپان که تقریباً وزن مولکولی برابری با اتانول دارد، ۴۲- درجه سانتی‌گراد است، درحالی‌که نقطه جوش اتانول ۷۸ درجه سانتی‌گراد است. دلیل این اختلاف، وجود پیوندهای هیدروژنی مربوط به گروه OH است که نیروی جاذبه میان مولکول‌های مجاور را افزایش می‌دهد. اتانول خاصیت ضعیف اسیدی و بازی از خود نشان می‌دهد که خاصیت بازی آن به دلیل جفت الکترون تنهای اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی آن، بخاطر پیوند هیدروژن با عنصر الکترونگاتیو اکسیژن است. اتانول با فلزات فعال (Na و K و Mg و …) وارد واکنش شده، اتوکسید ایجاد می‌کند.

کاربرد اتانول

اتانول به دلیل نقطه انجماد پائین در صنعت ضدیخ‌سازی استفاده می‌شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت عطرسازی، رنگسازی و … استفاده می‌شود. محلول ۷۰ تا ۸۰ درصد آن به عنوان محلول ضدعفونی‌کننده کاربرد دارد. اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی، میکرو ارگانیسم‌های آن‌ها را از بین می‌برد. البته این عمل فقط در برابر باکتری‌ها و ویروس‌ها و قارچها مؤثر است، ولی در مقابل هاگ قارچ ها و اسپور باکتری‌ها تأثیری ندارد.

فواید استفاده از الکل در حد عادی (رنگ سبز) و مضرات استفاده بیش از حد (رنگ قرمز)

مصرف اتانول،  باعث ایجاد عوارض بسیاری در سلامتی انسان می‌شود که عبارتند از:

عوارض حاد و خواب آلودگی

تهوع، استفراغ، افسردگی، تنگی نفس.

عوارض مزمن

الکلیسم، سیروز کبدی، تأثیر در سلسله اعصاب مرکزی، تأثیر در حافظه در بلند مدت.

سرطان

اتانول مرک آلمان کد ۱۰۰۹۸۳

نام های دیگر: اتیل الکل , الکل اتیلیک

کد محصول مرک :  ۱۰۰۹۸۳

فرمول شیمیایی : C2H5OH

گرید: ACS, ISO, Reag, Ph Eur

جرم مولکولی یا Molar Mass: 46.07g/mol

cas number : 64-17-5

نقطه جوش: ۷۸٫۳ درجه سانتی گراد

چگالی : ۰٫۷۹۰ تا ۰٫۷۹۳g/cm3

نقطه اشتعال: ۱۲ درجه سانتی گراد

دمای انفجار: ۴۲۵ درجه سانتی گراد

نقطه ذوب: ۱۱۴٫۵- درجه سانتی گراد

مقدار پی اچ: ۷

نگهداری در دمای ۵+ تا ۳۰+ درجه سانتی گراد