Etanol
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
Ez a szócikk az etil-alkoholról szól. Hasonló címmel lásd még: alkoholok.
| Etanol | |
|---|---|
  |
|
| Általános | |
| Magyar név | Etanol |
| IUPAC név | Ethanol |
| Egyéb nevek | Etil-alkohol, borszesz, spiritusz, alkohol |
| Képlet |  |
| Moláris tömeg | 46,07 g/mol |
| Megjelenés | Színtelen folyadék |
| CAS-szám | [64-17-5] |
| EINECS (EG) szám | 200-578-6 |
| EG-Index szám | 603-002-00-5 |
| Tulajdonságok | |
| Sűrűség és halmazállapot | 0,789 g/cm3, folyadék |
| Oldhatóság vízben | Korlátlanul elegyedik |
| Olvadáspont | −114,3 °C (158,8 K) |
| Forráspont | 78,4 °C (351,6 K) |
| Viszkozitás | 1,20 mPa·s (20 °C-on) |
| Fizikai állandók | |
| Képződéshő | -277,8 kJ/mol |
| Égéshő | -1367 kJ/mol-1 |
| Veszélyességi jellemzők | |
| EU osztályozás | Tűzveszélyes (F)  |
| R-mondatok | R11 |
| S-mondatok | S2, S7, S16 |
| Lobbanáspont | 13 °C |
| RTECS szám | KQ6300000 |
| A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra (0°C, 100 kPa) vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. |
|
Az etanol (etil-alkohol, borszesz, C2H5OH) egyértékű, telített alkohol, a homológ sorának második tagja a metanol után. A hétköznapokban az alkohol, szesz szavakat az etil-alkoholra értjük.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Fizikai tulajdonságai
Színtelen, jellegzetes szagú és ízű, könnyen folyó folyadék. Forráspontja magas, ez a molekulaszerkezete miatt van, ugyanis az etanol molekulái másodrendű hidrogénkötés kialakítására képesek. Vízzel (ld. lentebb), éterrel, kloroformmal, glicerinnel és számos éteres olajjal is minden arányban elegyíthető. (Ennek fő oka szintént a hidrogénkötések kialakulásának lehetősége.)
Levegőn nedvességet szív fel, sőt némely sóból (szóda, glauber-só) kristályvizet is elvon. (Vízelvonó képességével függ össze rothadásgátló és dezinficiáló hatása is.)
Kiváló oldószer: pl. kámfor, gyanták, alkaloidák, számos festék nagyon jól oldódik benne. Jódot és brómot jól, ként és foszfort kevéssé oldja. Gázok rendszerint jobban oldódnak alkoholban, mint vízben. Kálium és nátrium élénk hidrogénfejlődés mellett oldódnak alkoholban.
[szerkesztés] Kémiai reakciói
- tökéletes égése(kék lánggal ég)
C2H5OH + 3O2→2CO2 + 3H2O
- enyhe oxidációja során acetaldehiddé alakul
- erős oxidációja etánsavat ecetsavat eredményez
- nagyon gyenge sav, (nem vízzel szemben!)
2C2H5OH + 2Na →2C2H5O- + 2Na+ + H2
[szerkesztés] Előfordulás
Az etanol a természetben tisztán sosem fordul elő, mindig híg vizes oldatában található.
Megtalálható kis mennyiségben némely gyümölcsben, a humuszban, a legtöbb természetes vízben, az erjedő gyümölcsökben, a friss kenyérben, a cukorbetegek vizeletében stb.
[szerkesztés] Előállítása
Hagyományos módon az etanolt cukortartalmú oldatok élesztőkkel való erjesztésével nyerik. (Az alkoholos italokat ma is kizárólag így készítik.)
Ezzel a módszerrel legfeljebb 18-20% (V/V) etanoltartalmú oldatot lehet előállítani, az ennél töményebb alkoholt desztillálással készítik (kihasználva azt, hogy az etanol forráspontja (78 °C) alacsonyabb a vízénél (100 °C). Az így előállítható legtöményebb etil-alkoholos oldat is "csak" 96 (V/V)%-os (tiszta szesz), ugyanis a maradék 4% víz együtt forr az alkohollal. Töményebb, ún. abszolút alkoholt (100%) csak vízelvonószerek használatával nyerhetünk (víztelenítésére kálium- vagy kálciumkarbonátot használnak).
Ipari úton az etanolt etilén és víz savkatalizált reakciójával állítják elő:
A reakcióhoz szükséges etilént földgázból vagy egyéb petrolkémiai alapanyagokból nyerik.
[szerkesztés] Az etanol biotechnológiai előállítása
Keményítőből vagy cukorból élesztővel (Saccharomyces cerevisiae) termeltetik anaerob fermentációval, ami röviden a következő egyenlettel foglalható össze:
[szerkesztés] A keményítő előkezelése
Ha keményítő alapanyagból dolgozunk, az ebben található cukrot az élesztő számára hozzáférhetővé kell tenni. A keményítőt alfa-amilázzal kezelik. Az exoenzim számos mikroorganizmussal megtermeltethető, ilyen például a Bacterium licheniformis, Bacterium subtilis, Aspergillus niger. Ahhoz, hogy az amiláz elvégezhesse a dolgát, a hidrofób keményítőt elő kell készíteni. Ezt úgynevezett Henze-edényben végzik, ahol forró gőzt fúvatnak a keményítőre zárt térben, majd felfőzik. Az eredmény: ragadós, csiríz-szerű massza, amit a Henze-edény alján egy nyitott, rozsdamentes acélból készült cefrekádba engednek, kihűtik, és hozzáadják az amilázt. Az enzim elvégzi a keményítő hidrolízisét, amitől a csiríz elfolyósodik. Az így kapott keverék monomer, dimer cukrok vizes oldata.
[szerkesztés] Fermentáció és desztilláció
Ezt a vizes oldatot teszik a fermentorba, ahol az élesztő etanolt állít elő a cukrokból alkoholos erjedéssel. A fermentorban maximum 4-6%-os alkohololdat nyerhető, mivel az élesztő ennél töményebb alkohol oldatban már nem él meg. Az alkoholt innen desztillációval nyerik ki. Ez szintén rozsdamentes acélból készült berendezésben történik. Az alkohololdat ekkor 82-87%-os.
[szerkesztés] Utótisztítás
A desztilláció végén további tisztítás szükséges, különösen, ha emberi fogyasztásra szánjuk az alkoholt, mivel a mikrobák kis mennyiségben acetaldehidet is termelnek a folyamat során, az acetaldehid forráspontja pedig közel áll az alkoholéhoz. Az acetaldehid kemény fejfájást okozhat annak, aki véletlenül elfogyasztja, mivel rendkívüli reakcióképességének köszönhetően lipideket (is) oxidál (pl. a neuronok mielinhüvelyében.) Az acetaldehidtől rézedényben történő forralással szabadulhatunk meg. (Ekkor a réz alkohollá redukálja az acetaldehidet).
[szerkesztés] További töményítés
Végül a maradék vizet is kivonva tovább töményíthető az oldat.
[szerkesztés] Felhasználása
Az alkoholtartalmú italokon kívül az etanolt széles körben használják. Leggyakrabban mint oldószert, de terjed a felhasználása, mint üzemanyag (bioalkoholt – elterjedtebb nevén bioetanolt – nagy mennyiségben állítanak elő és használnak fel autókban pl. Brazíliában, Ausztriában, Svédországban és az USA-ban).
A vegyiparban más vegyületek gyártásához, mint alapanyagot használják. Az orvoslásban mint általános fertőtlenítő (valamint oldószer) rendkívül elterjedt.
Másrészt oldószerek, lakkok, tinktúrák, parfümök, alkaloidák és más organikus vegyületek előállításánál használják.
| Oxigéntartalmú szerves vegyületek | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| Antiszeptikumok és dezinficiensek (D08) | ||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
