אתיל אלכוהול נוסחה, נכסים, סיכונים ושימושים

ה אלכוהול אתילי, אתנול או אלכוהול, הוא תרכובת כימית אורגנית של הכיתה של אלכוהול הנמצאת משקאות אלכוהוליים ומיוצר על ידי שמרים או על ידי תהליכים פטרוכימיים. זהו נוזל חסר דליקה, חסר צבע, וחוץ מזה הוא חומר פסיכואקטיבי, כחומר חיטוי וחומר חיטוי, כמקור של דלק בעירה נקי, בתעשייה או כממס כימי.

הנוסחה הכימית של אלכוהול אתילי היא ג₂ח₅OH ו הנוסחה המורחבת שלה הוא CH₃CH₂הו. הוא נכתב גם בשם EtOH ואת השם IUPAC הוא אתנול. לכן, מרכיביו הכימיים הם פחמן, hydrogynous וחמצן. המולקולה נוצרת על ידי שרשרת של שני פחמנים (אתאן), שבה H הוחלף על ידי קבוצת הידרוקסיל (-OH). המבנה הכימי שלה מוצג באיור 1.

זהו האלכוהול השני הפשוט ביותר. כל אטומי הפחמן והחמצן הם sp3 המאפשרים סיבוב חופשי של גבולות המולקולות. (אתיל אלכוהול פורמולה, S.F.).

אתנול ניתן למצוא נרחב בטבע כי זה חלק מתהליך חילוף החומרים של שמרים כמו Saccharomyces cerevisiae, הוא נוכח גם בשל פירות. זה מיוצר גם על ידי צמחים מסוימים באמצעות אנרוביוזה. הוא נמצא גם בחלל החיצון.

אתנול ניתן לייצר על ידי שמרים באמצעות תסיסה של סוכרים הנמצאים דגנים כגון תירס, דורה ושעורה, כמו גם עורות של תפוחי אדמה, אורז, קני סוכר, סלק סוכר ו trimmings חצר; או על ידי סינתזה אורגנית.

הסינתזה האורגנית מתבצעת באמצעות הידרציה של אתילן המתקבל בתעשייה הפטרוכימית ושימוש בחומצה גופרתית או זרחתית כזרז ב 250-300 מעלות צלסיוס:

CH₂= CH₂ + ח₂O → CH₃CH₂הו

אינדקס

• 1 הפקה של אלכוהול אתילי
• תכונות פיסיקליות וכימיות
• 3 תגובה וסיכונים
  • 3.1 עיניים
  • 3.2 עור
  • 3.3 שאיפה
  • 3.4 בליעה
• 4 שימושים
  • 4.1 רפואה
  • 4.2 הפנאי
  • 4.3 דלק
  • 4.4 שימושים אחרים
• ביוכימיה
• 6 החשיבות של קבוצת hydroxyl באלכוהול
• 7 הפניות

הפקה של אלכוהול אתילי

אתנול מהתסיסה של סוכרים הוא התהליך העיקרי לייצור משקאות אלכוהוליים ודלקים ביולוגיים. הוא משמש בעיקר במדינות כמו ברזיל, שם שמרים משמש ביוסינתזה קנה סוכר אתנול.

תירס הוא המרכיב העיקרי עבור אתנול כמו דלק בארצות הברית. זאת בשל השפע שלה במחיר נמוך. סוכר וסלק הם המרכיבים הנפוצים ביותר המשמשים לייצור אתנול בחלקים אחרים של העולם.

כי אלכוהול נוצר על ידי תסיסה של סוכר, תרבויות הסוכר הם המרכיבים הקלה ביותר כדי להפוך לאלכוהול. ברזיל, המפיקה השנייה בגודלה בעולם של אתנול הדלק, מייצרת את רוב האתנול שלה מקנה סוכר.

רוב המכוניות בברזיל מסוגלות לפעול על אתנול טהור או בתערובת של בנזין ואתנול.

תכונות פיסיקליות וכימיות

אתנול הוא נוזל צלול וחסר צבע בעל ריח אופייני וטעם בוער (החברה המלכותית לכימיה, 2015).

המסה הטוחנת של אלכוהול אתילי הוא 46.06 גרם / mol. נקודת ההיתוך וההרתיחה שלו הן -114 ° C ו- 78 ° C, בהתאמה. זהו נוזל נדיף וצפיפותו היא 0.789 גרם / מ"ל. אלכוהול אתילי הוא גם דליק ומייצר להבה כחולה ללא עשן.

זה מיסבל עם מים ברוב ממיסים אורגניים כגון חומצה אצטית, אצטון, בנזין, פחמן tetrachloride, כלורופורם אתר.

עובדה מעניינת היא כי אתנול הוא גם miscible ב ממיסים aliphatic כגון pentane ו hexane, אבל מסיסות שלה תלוי בטמפרטורה (המרכז הלאומי של מידע ביוטכנולוגיה, PubChem Compound מסד נתונים, CID = 702, 2017).

אתנול הוא הטוב ביותר הידוע נציג של alcohols. במולקולה זו, קבוצת הידרוקסיל נמצאת בפחמן סופני, וכתוצאה מכך קיטוב גבוה של המולקולה.

כתוצאה מכך, אתנול יכול ליצור אינטראקציות חזקות, כגון קשרי מימן אינטראקציה דיפול דיפול. במים, אתנול הוא miscible ואת יחסי הגומלין בין שני נוזלים כל כך גבוה, כי הם יוצרים תערובת המכונה אזיטרופ, עם מאפיינים שונים משני המרכיבים.

כלוריד אצטיל ו ברומיד להגיב באלימות עם אתנול או מים. תערובות של אלכוהול עם חומצה גופרתית מרוכזת ומי חמצן חזק יכול לגרום פיצוצים. כמו כן, תערובות של אלכוהול אתילי עם מי חמצן מרוכזים יוצרים חומר נפץ רב עוצמה.

Alkyl hypochlorites הם חומרי נפץ אלימים. הם מתקבלים בקלות על ידי תגובה של חומצה hypochlorous ו alcohols בתמיסה מימית או פתרונות מעורבים של פחמן tetrachloride מימית.

כלור בתוספת אלכוהולים היו גם לייצר alkyl hypochlorites. הם מתפרקים בקור ומתפוצצים כשהם נחשפים לשמש או לחום. Hypochlorites שלישוני הם פחות יציבים מאשר hypochlorites משנית או העיקרית.

תגובות Isocyanate עם אלכוהול- catalzed אלכוהול צריך להתבצע ב ממיסים אינרטיים. תגובות כאלה בהעדר ממיסים לעיתים קרובות להתרחש עם אלימות מתפרץ (DENATURED ALCOHOL, 2016).

תגובה וסיכונים

אלכוהול אתילי מסווג כמו תרכובת יציבה, נדיף דליק מאוד. זה יהיה בקלות הציתו חום, ניצוצות או להבות. אדים עשויים ליצור תערובות נפץ עם האוויר. אלה יכולים לנסוע למקור ההצתה ולגיבוי.

רוב האדים כבדים יותר מהאוויר. הם יתפשטו על הקרקע וייאספו באזורים נמוכים או מוגבלים (ביוב, מרתפים, טנקים). יש סכנה של פיצוץ אדים בתוך הבית, בחוץ או בביוב. מיכלים יכולים להתפוצץ כאשר מחומם.

אתנול הוא רעיל כאשר לבלוע בכמויות גדולות או בריכוז גדול. זה פועל על מערכת העצבים המרכזית כמו דיכאון ו משתן. זה גם מרגיז את העיניים ואת האף.

זה דליק מאוד מגיב באלימות עם חמצני, כלור אצטיל ו ברומיד Acetyl. כאשר במגע עם כמה זרזים פלטינה זה יכול להצית.

הסימפטומים במקרה של שאיפה הם שיעול, כאבי ראש, עייפות, נמנום. זה יכול לייצר עור יבש. אם החומר בא במגע עם העיניים הוא יפיק אדמומיות, כאב או תחושת צריבה. אם הוא מייצר הוא יוצר תחושה בוערת, כאבי ראש, בלבול, סחרחורת וחוסר הכרה (IPCS, S.F.).

עיניים

אם המתחם בא במגע עם העיניים, עדשות מגע יש לבדוק ולהסיר. העיניים יש לשטוף מיד עם הרבה מים במשך 15 דקות לפחות עם מים קרים.

עור

במקרה של מגע עם העור, יש לשטוף את האזור הנגוע מיד עם הרבה מים במשך 15 דקות לפחות בעת הסרת בגדים ונעליים מזוהמים..

כיסוי עור מגורה עם emollient. לשטוף בגדים ונעליים לפני שימוש חוזר בהם. אם הקשר חמור, לשטוף עם סבון חיטוי לכסות את העור מזוהם עם קרם אנטי בקטריאלי

שאיפה

במקרה של שאיפה, יש להעביר את הקורבן למקום קריר. אם אתה לא לנשום, הנשמה מלאכותית ניתנת. אם הנשימה קשה, לספק חמצן.

בליעה

אם המתחם נבלע, אין להקיא את ההקאות אלא אם כן הוא מכוון על ידי אנשי רפואה. שחרר בגדים הדוקים כגון צווארון חולצה, חגורה או עניבה.

בכל מקרה, יש לקבל טיפול רפואי מיידי (חומר בטיחות גיליון נתונים Ethyl אלכוהול 200 הוכחה, 2013).

שימושים

רפואה

אתנול משמש ברפואה כחיטוי. אתנול הורג אורגניזמים על ידי denaturing חלבונים שלהם המסת את השומנים שלהם הוא יעיל נגד רוב החיידקים, פטריות וירוסים רבים. עם זאת, אתנול אינו יעיל נגד נבגים חיידקים.

אתנול יכול להיות מנוהל כתרופה נגד מתנול ואתילן גליקול הרעלת. זאת בשל עיכוב תחרותי של האנזים כי מבזה אותם בשם dehydrogenase אלכוהול.

בילוי

כמו מערכת העצבים המרכזית מדכא, אתנול הוא אחד התרופות הפסיכואקטיביות הנצרכת ביותר.

כמות אתנול בגוף הוא לכמת בדרך כלל על ידי תוכן אלכוהול בדם, אשר נלקח כאן כמו משקל של אתנול ליחידת נפח של דם.

המינונים הקטנים של אתנול, באופן כללי, מייצרים אופוריה והרגעה. אנשים שחווים סימפטומים אלה נוטים להיות דיבוריים פחות מעוכבים, ועשויים להראות שיפוט לקוי.

במינונים גבוהים יותר, אתנול פועל כמו מערכת העצבים המרכזית מדכא, לייצר מינונים גבוהים יותר בהדרגה, הפגיעה בתפקוד החושי והמוטורי, ירידה בהכרה, בתדהמה, חוסר הכרה ומוות אפשרי.

אתנול הוא נצרך בדרך כלל כתרופה בילוי, במיוחד בעת Socialising. אתה יכול גם לראות מה הם הסימנים והתסמינים של אלכוהוליזם?

דלק

השימוש הגדול ביותר של אתנול הוא כמו דלק מנוע ותוסף דלק. השימוש באתנול יכול להפחית את התלות בנפט ובפליטת גזי חממה (EGI).

השימוש בדלק אתנול בארצות הברית גדל באופן דרמטי, מ -1,700 מיליון גלונים בשנת 2001 לכ -13,900 מיליון בשנת 2015 (מחלקת האנרגיה של ארה"ב, S.F).

E10 ו- E15 הם תערובות של אתנול ובנזין. המספר שאחרי "E" מציין את אחוז האתנול לפי נפח.

רוב הבנזין נמכר בארצות הברית מכיל עד 10% אתנול, כמות משתנה לפי אזור. כל יצרני הרכב מאשרים תערובות עד E10 במכוניות הבנזין שלהם.

ב- 1908 תכנן הנרי פורד את דגם ט'שלו, מכונית ישנה מאוד, שעבדה בתערובת של בנזין ואלכוהול. פורד כינה בתערובת הזאת את הדלק של העתיד.

בשנת 1919, אתנול נאסר כי זה נחשב משקה אלכוהולי. זה יכול להיות רק נמכר כאשר מעורבב עם שמן. אתנול שימש דלק שוב לאחר האיסור הסתיים בשנת 1933 (ארה"ב מידע אנרגיה הממשל, S.F.).

שימושים אחרים

אתנול הוא מרכיב תעשייתי חשוב. יש לו שימוש רחב כמבשר של תרכובות אורגניות אחרות כגון אתיל הלידים, אסטרים אתיל, אתר diethyl, חומצה אצטית ואתים אתיל.

אתנול הוא miscible עם מים והוא ממס טוב לשימוש כללי. נמצא בצבעים, צבעים, סמנים ומוצרי טיפוח אישי כגון שטיפות פה, בשמים ודאודורנטים.

עם זאת, סוכרים לזרז מן הפתרון מימית בנוכחות אלכוהול, משקעים עם אתנול משמש מסיבה זו טיהור של דנ"א ו- RNA.

בשל נקודת ההיתוך הנמוכה שלה (-114.14 ° C) והרעילות הנמוכה, משתמשים באתנול לעיתים במעבדות (עם קרח יבש או מקררים אחרים) כמקלחת קירור כדי לשמור על מכולות בטמפרטורות מתחת לנקודה של הקפאת מים מסיבה זהה, הוא משמש גם נוזל פעיל מדחום אלכוהול.

ביוכימיה

החמצון של אתנול בגוף מייצר כמות של אנרגיה של 7 קק"ל / מול, ביניים בין פחמימות וחומצות שומן. אתנול מייצר קלוריות ריקות, כלומר זה לא מספק כל סוג של חומר מזין.

לאחר מתן אוראלי, אתנול נספג במהירות לתוך זרם הדם מן הקיבה והמעי הדק ומופץ במים הכולל מים.

בגלל הקליטה מתרחשת מהר יותר מן המעי הדק מאשר מן הבטן, עיכובים ריקבון קיבה עיכוב הספיגה של אתנול. מכאן את הרעיון של לא לשתות על בטן ריקה.

יותר מ 90% של אתנול כי נכנס לגוף הוא לחלוטין מחומצן כדי acetaldehyde. שאר האתנול מופרש דרך זיעה, שתן ונשימה (נשימה).

ישנן שלוש דרכים שבהן הגוף metabolizes אלכוהול. התוואי העיקרי הוא באמצעות אנזים Dehydrogenase אלכוהול (ADH). ADH ממוקם בציטופלסמה של תאים. הוא נמצא בעיקר בכבד, למרות שהוא נמצא גם במערכת העיכול, הכליות, רירית האף, האשכים והרחם..

אנזים זה תלוי NAD חמצון חמצון. זה החשוב ביותר של חמצון של אתנול, שכן הוא מטבוליזם בין 80 ל 100% של אתנול ingested, בכבד. תפקידה הוא לחמצן אלכוהול כדי acetaldehyde על פי התגובה:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

דרך נוספת כדי metabolize אלכוהול היא באמצעות אנזים catalase, אשר משתמש מי חמצן לחמצן אלכוהול כדי acetaldehyde בדרך הבאה:

CH₃CH₂OH + H₂הו₂ → CH₃CHO + 2H₂הו

מסלול זה מוגבל על ידי שיעורי דור נמוך H₂הו₂ אשר מיוצרים בתנאים הסלולר על ידי אנזימים xanthine oxidase או NADPH-oxidase.

הדרך השלישית metabolize אלכוהול היא דרך מערכת microsomal של חמצון של אתנול (SMOE). זוהי מערכת של חיסול של חומרים רעילים של האורגניזם הממוקם בכבד, המיוצרים על ידי oxidases אנזימים של פונקציה מעורבת של ציטוכרום P450.

חמצון לשנות תרופות ותרכובות זרות (xenobiotics) על ידי הידרוקסילציה, מה שהופך אותם לא רעילים. במקרה הספציפי של אתנול התגובה היא:

CH₃CH₂OH + NADPH + H⁺ + הו₂ → CH₃CHO + NADP⁺ + 2H₂הו

כאשר אתנול מומרת acetaldehyde על ידי שלושה אנזימים אלה, הוא מחומצן כדי אצטט על ידי פעולה של האנזים אלדהיד dehydrogenase (ALDH). אנזים זה תלוי NAD חמצון חמצון התגובה היא:

CH₃CHO + NAD + + H₂O → CH₃COOH + NADH + H⁺

אצטט מופעל עם קואנזים A לייצר Acetyl CoA. זה נכנס למעגל קרבס לייצור אנרגיה (ארה"ב הספרייה הלאומית לרפואה, 2012).

חשיבותה של קבוצת hydroxyl באלכוהול

קבוצת הידרוקסיל היא מולקולה המורכבת מאטום חמצן ואטום מימן.

התוצאה היא מולקולה הדומה למים עם מטען נטו שלילי המחובר לרשת הפחמן.

מולקולה זו הופכת את שרשרת הפחמן לאלכוהול. בנוסף, הוא מספק מאפיינים כלליים מסוימים מולקולה שהתקבל.

בניגוד לאלקנים, שהם מולקולות שאינן קוטביות בגלל שרשרות הפחמן והמימן שלהם, כאשר קבוצת הידרוקסיל דבקה בשרשרת היא רוכשת את היכולת להיות מסיסים במים, בשל הדמיון של מולקולת ה OH עם מים.

עם זאת, תכונה זו משתנה בהתאם לגודל של המולקולה ואת המיקום של קבוצת hydroxyl בשרשרת פחמן.

התכונות הפיסיקוכימיות משתנות בהתאם לגודל המולקולה ולהפצה של קבוצת הידרוקסיל, אך באופן כללי האלכוהול בדרך כלל נוזלי עם ריח אופייני.

הפניות

1. מאוחד באלכוהול. (2016). נלקח מתוך.
2. אתיל אלכוהול פורמולה. (S.F.). משוחזר מ softschools.com.
3. (S.F.). אתנול (אנהידרוס). שוחזר מ- inchem.org.
4. גיליון נתוני בטיחות חומרים אתיל אלכוהול 200 הוכחה. (2013, 21 במאי). משוחזר מ sciencelab.com.
5. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 702. (2017, 18 במרץ). מסד הנתונים PubChem Compound; CID = 702. מקור: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. החברה המלכותית לכימיה. (2015). אתנול. מאוחזר מ chemspider.com
7. מחלקת אנרגיה. (S.F.). אתנול. שוחזר מ fueleconomy.gov.
8. ניהול מידע אנרגיה ס. (S.F.). אתנול. התאושש מ eia.gov.
9. ס 'הספרייה הלאומית לרפואה. (2012, 20 בדצמבר). HSDB: אתנול. מקורו ב- toxnet.nlm.nih.gov.