Skip to main content

اتانول (C₂H₅OH) در آب حل می‌شود به دلیل ساختار مولکولی آن و قابلیت تشکیل پیوندهای هیدروژنی با مولکول‌های آب.

هم آب و هم اتانول ، هر دو مولکول قطبی هستند و می‌توانند پیوندهای هیدروژنی تشکیل دهند. گروه هیدروکسیل (–OH) در اتانول با مولکول‌های آب پیوند هیدروژنی برقرار می‌کند، که باعث می‌شود اتانول به راحتی در آب حل شود.

اتانول یک مولکول قطبی است و دارای گروه هیدروکسیل (–OH) می‌باشد. این گروه هیدروکسیل به دلیل وجود اتم اکسیژن الکترونگاتیو، یک بخش بسیار قطبی مولکول اتانول است. آب نیز مولکولی قطبی است و دارای گروه‌های هیدروکسیل (H₂O) است که می‌توانند پیوندهای هیدروژنی قوی تشکیل دهند.

ساختار اتانول

اتانول با فرمول شیمیایی C₂H₅OH دارای دو اتم کربن (C2)، شش اتم هیدروژن (H6) و یک اتم اکسیژن (O1) به همراه گروه هیدروکسیل (OH) متصل به یکی از اتم‌های کربن است.

فرآیند حل شدن اتانول در آب:

  1. پیوندهای هیدروژنی بین مولکول‌های آب شکسته می‌شوند.
  2. پیوندهای هیدروژنی جدید بین گروه هیدروکسیل اتانول و مولکول‌های آب تشکیل می‌شود..

شباهت قطبیت بین مولکول‌های آب و اتانول و امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی دلیل اصلی حلالیت اتانول در آب است.

 

اتانول

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.

اتانول دارای خاصیت مست‌کنندگی است و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود، علاوه بر این 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.

متانول

متانول، متیل الکل، الکل متیلیک، کاربینول یا الکل چوب که ساده‌ترین نوع الکل‌هاست با فرمول شیمیایی CH۳OH شناخته می‌شود.

متانول از فعالیت بی‌هوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو می‌شود و پس از چندین روز به‌وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردد.

کاربردهای اتانول و متانول

در اینجا چند مورد استفاده متداول از اتانول و متانول آورده شده است:

کاربردهای اتانول:

  • سوخت:

اتانول معمولاً به عنوان یک افزودنی سوخت زیستی در بنزین استفاده می شود، به ویژه در کشورهایی که سوخت های مخلوط با اتانول ترویج می شود. همچنین در برخی موارد می توان از آن به عنوان سوخت مستقل استفاده کرد.

  • نوشیدنی های الکلی:

اتانول نوع اصلی الکل است که در نوشیدنی های الکلی یافت می شود. از طریق تخمیر قندها توسط مخمر تولید می شود.

  • حلال صنعتی:

اتانول یک حلال همه کاره است و در فرآیندهای صنعتی مختلف مانند تولید داروها، لوازم آرایشی، محصولات مراقبت شخصی و پاک کننده ها استفاده می شود.

  • ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده:

اتانول به دلیل توانایی در کشتن یا مهار رشد میکروارگانیسم ها به عنوان یک ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده استفاده می شود. اغلب در ضدعفونی‌کننده‌های دست و ضدعفونی‌کننده‌های سطح یافت می‌شود.

کاربردهای متانول:

  • مواد اولیه شیمیایی:

متانول یک ماده شیمیایی واسطه حیاتی است که در تولید مواد شیمیایی صنعتی متعددی مانند فرمالدئید، اسید استیک، متیل ترت بوتیل اتر (MTBE) و پلاستیک ها و رزین های مختلف استفاده می شود.

  • سوخت:

متانول می تواند به عنوان سوخت جایگزین در موتورهای احتراق داخلی و پیل های سوختی استفاده شود. همچنین به عنوان سوخت مسابقه و به عنوان سوخت برای سیستم های قدرت از راه دور استفاده می شود.

  • حلال:

متانول یک حلال مفید در کاربردهای مختلف صنعتی از جمله رقیق کننده رنگ، رنگ، جوهر و مواد پاک کننده است.

  • کاربرد آزمایشگاهی:

متانول اغلب به عنوان حلال و معرف در محیط های آزمایشگاهی برای واکنش های شیمیایی و تجزیه و تحلیل استفاده می شود.

شایان ذکر است که اتانول و متانول هر دو دارای خواص و سطوح سمیت متفاوتی هستند، بنابراین کاربردها و کاربردهای آنها می تواند بر این اساس متفاوت باشد.

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

فرق محلول اتانول و متانول

فرق کلی اتانول و متانول ، سمی و آسیب رسان بودن متانول و خاصیت ضدعفونی کردن دست‌ها در اتانول  البته با درصد خاصی از غلظت می باشد .

این دو ماده با اینکه هر دو الکل های گروه اول می باشند اما با یکدیگر از نظر فرایند تولید، کاربرد و میزان سمی بودن و یا نبودن تفاوت های عمده ای دارند.

اتانول چیست ؟

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.

اتانول دارای خاصیت مست‌کنندگی است و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود، علاوه بر این 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.

متانول چیست ؟

متانول، متیل الکل، الکل متیلیک، کاربینول یا الکل چوب که ساده‌ترین نوع الکل‌هاست با فرمول شیمیایی CH۳OH شناخته می‌شود.

متانول از فعالیت بی‌هوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو می‌شود و پس از چندین روز به‌وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردد.

البته در فرایند سوختن متانول هم از نظر مواد بدست آمده چنین اتفاقی رخ می‌دهد ولی بسیار سریعتر.

در ضمن شعله سوختن متانول بی‌رنگ است و باید مراقب بود تا شعله آن سبب سوختگی نشود.با این حال متانول به مراتب سمی تر از اتانول است.

با تولید بیش از ۲۰ میلیون تن در سال ، از آن به عنوان پیش ماده دیگر مواد شیمیایی کالایی از جمله فرمالدئید ، اسید استیک ، متیل ترت بوتیل اتر و همچنین میزبان مواد شیمیایی تخصصی تر استفاده می شود.

۲CH۳OH + 3 O۲ → ۲ CO۲ + ۴ H۲O

در سال ۱۹۲۳ شیمیدان آلمانی، «ماتیاس پیِر»، متانول را از گاز سنتز (مخلوطی از CO و H۲ که از کُک به دست می‌آید) تولید کرد.

در این فرایند، از کروماتِ روی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شد و واکنش در شرایط سختی مانند فشار ۱۰۰۰–۳۰۰ اتمسفر و دمای حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌گرفت. در شیوهٔ مدرنِ تولید متانول، از کاتالیزورهایی استفاده می‌شود که در فشارهای پایین عمل می‌کنند و کارایی مؤثرتری دارند.

امروزه گاز سنتز مورد نظر برای تولید متانول مانند گذشته از زغال به دست نمی‌آید، بلکه از واکنش متان موجود در گازهای طبیعی تحت فشار ملایم ۱۰–۲۰ اتمسفر و دمای ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد با بخار آب و در مجاورت کاتالیزور نیکل تولید می‌شود. CO و H۲ تولید شده، تحت تأثیر کاتالیزوری که مخلوطی از مس و اکسید روی و آلومینیوم است، واکنش داده، متانول ایجاد می‌کنند.

این کاتالیزور نخستین بار در سال ۱۹۶۶ توسط ICI استفاده شد. این واکنش در فشار ۵۰–۱۰۰ اتمسفر و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد.

روش دیگر تولید متانول، واکنش دی‌اکسیدکربن با هیدروژن اضافی است که تولید متانول و آب می‌کند.

تفاوت اتانول و متانول از نظر خواص

متانول (الکل چوب) یک ماده ی سمی است که چه استعمال خارجی و یا داخلی آن می تواند مسمومیت هایی را پدید آورد این ماده معمولا از فرایند های سنتزی حاصل می شود.

برعکس این ماده، اتانول (الکل میوه) سمی نیست و حتی مصرف خوراکی آن در غلظت های مجاز در بسیاری از کشور ها رواج دارد.

این ماده معمولا در کارخانه های مواد غذایی و با تخمیر محصولاتی مثل کشمش، ذرت ، خرما و… به وجود می آید.

از آنجایی که این مواد دو ترکیب کاملا متفاوت با یکدیگر هستند، خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نیز با یکدیگر دارند که در جدول زیر می توانید مشاهده نمایید:

خواص  متانول    اتانول

فرمول شیمیایی      CH3OH C2H5OH

جرم مولکولی       ۳۲٫۰۴ g/mol      ۴۶٫۰۷ g/mol

رنگ      مایع بی رنگ        مایع بی رنگ

دانسیته در دمای ۲۰ درجه ی سانتی گراد           .۰٫۷۹۲ g/m³       ۰٫۷۸۹۳ g/cm3

نقطه ی جوش       ۶۴٫۷ °C 78.37 °C

نقطه ی انجماد       -۹۷٫۶ °C            -۱۱۴٫۱ °C

تفاوت ساختار متانول و اتانول

اتانول در ساختار خود دارای گروه اتیل می باشد در حالی که متانول در ساختار خود دارای گروه متیل است:

تفاوت در کاربرد های اتانول و متانول

همانطور که پیش از این نیز گفته شد این دو ماده از نظر کاربرد نیز با یکدیگر متفاوت هستند.

اتانول مصرف خوراکی دارد و در مشروبات الکلی با غلظت مشخص یافت می شود. این ماده بیشتر از نیشکر و ذرت تهیه می گردد.

در سوخت برخی خودرو ها نیز از این ماده استفاده می شود. علاوه بر این ، به دلیل خاصیت ضد عفونی کنندگی ای که این ترکیب دارد از آن می توان در پد ، ژل و یا محلول های ضد عفونی کننده استفاده نمود. این ماده به دلیل حلالیت خوبی که دارد پایه ی بسیاری از رنگ ها و عطر ها نیز به حساب می آید.

کاربرد های مستقیم خود متانول اندک هستند و بیشتر برای تولید سایر مواد شیمیایی از جمله فرمالدهید، اسید استیک و… مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده برای دناتوره نمودن اتانول نیز مورد استفاده قرار می گیرد. به این معنا که در الکل های صنعتی ناخالصی متانول نیز ممکن است وجود داشته باشد(دلیل سمی بودن الکل صنعتی وجود متانول می باشد). این ماده به دلیل خاصیت اشتعال پذیری ای که دارد به عنوان سوخت نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

تفاوت اتانول و متانول در روش تولید

این دو ماده از نظر روش های تولید هم با یکدیگر کاملا متفاوت هستند. اتیل الکل روش های گوناگونی برای تولید دارد اما عمده ترین روش تولید آن تقطیر مواد حاوی نشاسته نظیر سیب زمینی، نیشکر و ذرت می باشد در حالی که متیل الکل از تقطیر چوب حاصل می گردد.

پیشرفت های فناوری در دهه ۱۹۲۰ و دهه ۱۹۷۰ روند تولید متانول را تغییر داد ، امروزه از گاز طبیعی به عنوان خوراک برای تولید این ماده استفاده می شود.

گاز طبیعی از طریق چندین مرحله از جمله استفاده از کاتالیزور ها ، فشار و گرمای زیاد فرآوری می شود و در نهایت به متیل الکل تبدیل می گردد.

 

تماس بگیرید