Etanol

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

(Etilalkohol szócikkből átirányítva)
Etanol
Etanol molekula szerkezete Etanol molekula
Általános
Magyar név Etanol
IUPAC név Ethanol
Egyéb nevek Etil-alkohol, borszesz,
spiritusz, alkohol
Képlet \mathrm{C_2H_5OH}\,\!
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 sor 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.)

\mathrm{C_6H_{12}O_6 \Rightarrow 2CH_3CH_2OH + 2CO_2}\,\!

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:

\mathrm{H_2C=CH_2 + H_2O \Rightarrow CH_3CH_2OH}\,\!

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:

C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2

[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.

[szerkesztés] Élettani hatása

Mérgező vegyület; károsan hat a máj, a vese és az idegrendszer működésére. Mértéktelen fogyasztása alkoholmérgezést, halált okozhat, szerepet játszik az agysejtek elhalálásához (derilium tremens), májzsugorodáshoz, testi és szellemi leromláshoz is vezet.

A lap eredeti címe: „http://hu.wikipedia.org/wiki/Etanol”
Személyes eszközök