Etil Alkol Formülü, Özellikleri, Riskleri ve Kullanım Alanları

etil alkol, Etanol veya alkol, alkollü içeceklerde bulunan alkol sınıfının bir organik kimyasal bileşiğidir ve maya veya petrokimya işlemleriyle üretilir. Renksiz, yanıcı bir sıvıdır ve dezenfektan ve antiseptik, temiz yanma yakıtı kaynağı olarak, imalat sanayinde veya kimyasal çözücü olarak psikoaktif bir maddedir..

Etil alkolün kimyasal formülü C'dir.₂'H₅OH ve genişletilmiş formülü CH'dir.₃CH₂OH. Aynı zamanda EtOH olarak yazılmıştır ve IUPAC adı etanoldur. Bu nedenle, kimyasal bileşenleri karbon, hidrojene ve oksijendir. Molekül, bir H'nin bir hidroksil grubu (-OH) ile değiştirildiği iki karbonlu (etan) bir zincirden oluşur. Kimyasal yapısı şekil 1'de sunulmuştur..

En basit ikinci alkol. Tüm karbon ve oksijen atomları sp3'tür ve moleküllerin sınırlarının serbest dönmesini sağlar. (Etil alkol Formülü, S.F.).

Etanol doğada yaygın olarak bulunur çünkü mayanın metabolik işleminin bir parçasıdır. Saccharomyces cerevisiae, Ayrıca olgun meyvelerde bulunur. Ayrıca bazı bitkiler tarafından aerobiosis yoluyla üretilir. Ayrıca uzayda bulundu.

Mısır, sorgum ve arpa gibi tahıllarda bulunan şekerlerin fermantasyonunun yanı sıra patates, pirinç, şeker kamışı, şeker pancarı ve yarda süslemelerinin mayası kullanılarak etanol üretilebilir; veya organik sentezle.

Organik sentez, petrokimya endüstrisinde elde edilen etilen hidrasyonuyla ve 250-300 ºC'de katalizör olarak sülfürik veya fosforik asit kullanılarak gerçekleştirilir:

CH₂= CH₂ + 'H₂O → CH₃CH₂OH

indeks

• 1 Etil alkol üretimi
• 2 Fiziksel ve kimyasal özellikler
• 3 Reaktivite ve tehlikeler
  • 3.1 Gözler
  • 3.2 Cilt
  • 3.3 Soluma
  • 3.4 Yutma
• 4 Kullanım
  • 4.1 Tıp
  • 4.2 Eğlence
  • 4.3 Yakıt
  • 4.4 Diğer kullanımlar
• 5 Biyokimya
• 6 Hidroksil grubunun alkollerde önemi
• 7 Kaynakça

Etil alkol üretimi

Şekerlerin fermantasyonundan gelen etanol, alkollü içkiler ve biyoyakıtlar üretmek için ana işlemdir. Esas olarak, şeker kamışı etanol biyosentezi için mayanın kullanıldığı Brezilya gibi ülkelerde kullanılır..

Mısır, Amerika Birleşik Devletleri'nde yakıt olarak etanolün ana maddesidir. Bu, bolluğu ve düşük fiyatı nedeniyle. Şeker kamışı ve pancar dünyanın diğer bölgelerinde etanol yapımında kullanılan en yaygın bileşenlerdir.

Alkol, şekerin fermantasyonu ile oluşturulduğundan, şeker kültürleri alkole dönüştürülmesi en kolay bileşendir. Dünyanın en büyük ikinci yakıt etanol üreticisi olan Brezilya, etanolünün çoğunu şeker kamışından üretiyor.

Brezilya'daki çoğu otomobil saf etanolle veya benzin ve etanol karışımıyla çalışabilir.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Etanol, karakteristik bir kokusu ve yanma tadı olan berrak, renksiz bir sıvıdır (Royal Society of Chemistry, 2015).

Etil alkolün molar kütlesi 46.06 g / mol'dür. Erime ve kaynama noktası sırasıyla -114 ° C ve 78 ° C'dir. Uçucu bir sıvıdır ve yoğunluğu 0.789 g / ml'dir. Etil alkol de yanıcıdır ve dumansız mavi alev üretir.

Su ile ve asetik asit, aseton, benzen, karbon tetraklorür, kloroform ve eter gibi çoğu organik çözücülerde karışabilir..

İlginç bir gerçek, etanolün pentan ve heksan gibi alifatik çözücülerde de karışabilir olmasıdır, ancak çözünürlüğü sıcaklığa bağlıdır (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi, PubChem Compound Database, CID = 702, 2017).

Etanol, alkollerin en iyi bilinen temsilcisidir. Bu molekülde, hidroksil grubu, bir terminal karbondadır ve molekülün yüksek bir polarizasyonuna neden olur..

Sonuç olarak, etanol, hidrojen bağları ve dipol-dipol etkileşimi gibi güçlü etkileşimler oluşturabilir. Suda etanol karışabilir ve iki sıvı arasındaki etkileşimler o kadar yüksektir ki, iki bileşenden farklı özelliklere sahip olan azeotrop olarak bilinen bir karışıma neden olurlar..

Asetil klorür ve bromid etanol veya su ile şiddetli reaksiyona girer. Konsantre sülfürik asit ve güçlü hidrojen peroksit içeren alkol karışımları patlamaya neden olabilir. Ayrıca konsantre alkol peroksit ile etil alkol karışımları güçlü patlayıcılar oluşturur.

Alkil hipokloritleri şiddetli patlayıcıdır. Hipokloröz asit ve alkollerin sulu çözeltide veya karıştırılmış sulu karbon tetraklorür çözeltilerinde reaksiyona sokulmasıyla kolayca elde edilebilirler..

Klor artı alkoller ayrıca alkil hipokloritleri üretecektir. Soğukta ayrışırlar ve güneş ışığına veya ısıya maruz kaldıklarında patlarlar. Üçüncül hipokloritler, sekonder veya primer hipokloritlerden daha az kararsızdır..

Baz katalizli alkollerle izosiyanat reaksiyonları inert solventlerde yapılmalıdır. Solvent yokluğunda bu tür reaksiyonlar genellikle patlayıcı şiddet ile gerçekleşir (DENATURED ALCOHOL, 2016).

Tepkime ve tehlikeler

Etil alkol, stabil, uçucu ve yüksek derecede yanıcı bir bileşik olarak sınıflandırılır. Isı, kıvılcım veya alevle kolayca tutuşur. Buharları hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Bunlar ateşleme kaynağına seyahat edebilir ve yedeklenebilir.

Buharların çoğu havadan ağırdır. Yere yayılacaklar ve alçak veya kapalı alanlarda (lağımlar, bodrumlar, tanklar) toplanacaklar. İçeride, dışarıda veya lağımda buhar patlaması tehlikesi vardır. Konteynerler ısıtıldığında patlayabilir.

Etanol, büyük miktarlarda veya yüksek konsantrasyonlarda alındığında toksiktir. Santral sinir sistemine depresan ve idrar söktürücü olarak etki eder. Ayrıca gözleri ve burnu tahriş eder.

Yüksek derecede yanıcıdır ve peroksit, asetil klorür ve asetil bromür ile şiddetli reaksiyona girer. Bazı platin katalizörlerle temas ettiğinde tutuşabilir.

Solunması halinde semptomlar öksürük, baş ağrısı, yorgunluk, uyku halidir. Kuru cilt üretebilir. Madde gözle temas ederse kızarıklık, acı veya yanma hissi doğurur. Yutulması halinde yanma hissi, baş ağrısı, konfüzyon, baş dönmesi ve bilinç kaybı meydana gelir (IPCS, S.F.).

gözleri

Bileşik gözlerle temas ederse, kontakt lensler kontrol edilmeli ve çıkartılmalıdır. Gözler derhal bol suyla en az 15 dakika soğuk suyla yıkanmalıdır..

cilt

Deriyle teması halinde, etkilenen bölge derhal en az 15 dakika boyunca bol su ile yıkanmalı ve kirli giysiler ve ayakkabılar çıkarılmalıdır..

Tahriş olmuş cildi yumuşatıcı ile örtün. Giysileri ve ayakkabıları tekrar kullanmadan önce yıkayın. Temas şiddetli ise, dezenfektan bir sabunla yıkayın ve kontamine olmuş bir antibakteriyel krem

soluk alma

Solunması halinde, mağdur serin bir yere taşınmalıdır. Nefes almazsanız suni solunum yapılır. Solunum zorsa, oksijen sağlayın.

yeme

Bileşik yutulursa, tıbbi personel tarafından yönlendirilmedikçe kusma tetiklenmemelidir. Gömlek yaka, kemer veya kravat gibi dar kıyafetleri gevşetin.

Her durumda, derhal tıbbi yardım alınmalıdır (Malzeme Güvenlik Bilgi Formu Etil alkol 200 Proof, 2013).

uygulamaları

tıp

Etanol tıpta bir antiseptik olarak kullanılır. Etanol, proteinleri denatüre ederek ve lipitlerini çözerek organizmaları öldürür ve çoğu bakteri, mantar ve birçok virüse karşı etkilidir. Bununla birlikte, etanol bakteriyel sporlara karşı etkisizdir.

Etanol, metanole ve etilen glikol zehirlenmesine bir antidot olarak verilebilir. Bu, alkol dehidrojenaz olarak adlandırılan onları parçalayan enzimin rekabetçi inhibisyonundan kaynaklanmaktadır..

dinlendirici

Merkezi sinir sistemi depresanı olarak etanol, en çok tüketilen psikoaktif ilaçlardan biridir.

Vücuttaki etanol miktarı tipik olarak, burada kan birim hacmi başına etanol ağırlığı olarak alınan kan alkol içeriği ile belirlenir..

Genel olarak küçük etanol dozları, öfori ve rahatlama üretir. Bu semptomları yaşayan insanlar konuşkan olma ve daha az engellenme eğilimindedir ve zayıf karar verebilirler.

Daha yüksek dozlarda, etanol merkezi bir sinir sistemi depresanı olarak işlev görür, giderek artan dozlar, duyusal ve motor fonksiyon bozukluğu, azalan biliş, sersemlik, bilinç kaybı ve muhtemel ölüm üretir..

Etanol, özellikle sosyalleşirken, genellikle eğlence amaçlı bir ilaç olarak tüketilir. Ayrıca alkolizm belirtileri ve belirtileri nelerdir görebilirsiniz?

yakıt

Etanolün en büyük kullanımı motor yakıtı ve yakıt katkı maddesidir. Etanol kullanımı, yağ ve sera gazı emisyonlarına (EGI) bağımlılığı azaltabilir..

Amerika Birleşik Devletleri'nde etanol yakıt kullanımı, 2001'de yaklaşık 1.700 milyon galondan 2015'te yaklaşık 13.900 milyona (ABD enerji departmanı, S.F.) çarpıcı biçimde artmıştır..

E10 ve E15 etanol ve benzin karışımlarıdır. "E" den sonraki sayı hacme göre etanolün yüzdesini gösterir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan benzinin çoğu% 10'a kadar etanol içermektedir, miktar bölgeye göre değişmektedir. Tüm otomobil üreticileri benzinli otomobillerinde E10'a kadar olan karışımları onaylıyor.

1908'de Henry Ford, benzin ve alkol karışımıyla çalışan çok eski bir otomobil olan T modelini tasarladı. Ford bu karışıma geleceğin yakıtı adını verdi..

1919'da alkollü bir içecek olarak kabul edildiğinden etanol yasaklandı. Sadece yağ ile karıştırıldığında satılabilir. 1933'te yasaklama sona erdikten sonra etanol yeniden yakıt olarak kullanıldı (ABD enerji bilgi yönetimi, S.F.).

Diğer kullanımlar

Etanol önemli bir endüstriyel bileşendir. Etil halojenürler, etil esterler, dietil eter, asetik asit ve etil aminler gibi diğer organik bileşiklerin öncüsü olarak geniş kullanım alanına sahiptir..

Etanol suyla karışabilir ve genel kullanım için iyi bir çözücüdür. Boyalarda, boyalarda, markörlerde ve ağız durulama, parfüm ve deodorantlar gibi kişisel bakım ürünlerinde bulunur..

Bununla birlikte, polisakaritler alkol varlığında sulu çözeltiden çökelir ve bu nedenle DNA ve RNA'nın saflaştırılmasında etanol ile çökeltme kullanılır.

Düşük erime noktası (-114.14 ° C) ve düşük toksisite nedeniyle, etanol laboratuvarları (kuru buz veya diğer soğutucu akışkanlarla birlikte), kapları sıcaklığın altında tutmak için soğutma banyosu olarak kullanır Suyun donması Aynı sebepten dolayı alkol termometrelerinde aktif bir sıvı olarak da kullanılır..

biokimya

Etanolün vücutta oksidasyonu, karbonhidratlar ve yağ asitleri arasında, 7 kcal / mol'lük bir miktarda enerji üretir. Etanol boş kalori üretir, yani herhangi bir besin sağlamaz..

Oral uygulamadan sonra, etanol mideden ve ince bağırsaktan kan dolaşımına hızla emilir ve toplam vücut suyuna dağıtılır.

Absorpsiyon, ince bağırsaktan, mideden daha hızlı gerçekleştiğinden, gastrik boşalmada gecikmeler etanolün emilimini geciktirir. Dolayısıyla aç karnına içki içmeme kavramı.

Vücuda giren etanolün% 90'dan fazlası tamamen asetaldehit'e oksitlenir. Etanolün geri kalanı ter, idrar ve nefes yoluyla atılır (nefes).

Vücudun alkolü metabolize etmesinin üç yolu vardır. Ana yol, enzim alkol dehidrojenazdan (ADH) geçer. ADH hücrelerin sitoplazmasında bulunur. Gastrointestinal sistemde, böbreklerde, burun mukozasında, testislerde ve uterusta da bulunmasına rağmen, esas olarak karaciğerde bulunur..

Bu enzim okside koenzim NAD'ye bağlıdır. Etanolün oksidasyonunda en önemlisidir, çünkü karaciğerde alınan etanolün% 80 ila 100'ünü metabolize eder. İşlevi, reaksiyona göre alkolü asetaldehite oksitlemek:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

Alkolü metabolize etmenin bir başka yolu, alkolü asetaldehit için aşağıdaki şekilde oksitlemek için hidrojen peroksit kullanan katalaz enzimidir:

CH₃CH₂OH + H₂Ey₂ → CH₃CHO + 2H₂Ey

Bu yol düşük H üretim oranları ile sınırlıdır₂Ey₂ Hücresel koşullar altında ksantin oksidaz veya NADPH-oksidaz enzimleri tarafından üretilen.

Alkolü metabolize etmenin üçüncü yolu, etanolün (SMOE) oksidasyonunun mikrozomal sistemidir. Sitokrom P450'nin karışık fonksiyonunun oksidaz enzimlerinden oluşan, karaciğerde bulunan organizmanın toksik maddelerini yok etme sistemidir..

Oksidasyonlar, ilaçları ve yabancı bileşikleri (ksenobiyotikler) hidroksilasyon ile değiştirerek toksik olmayan hale getirir. Spesifik etanol durumunda reaksiyon:

CH₃CH₂OH + NADPH + H⁺ + Ey₂ → CH₃CHO + NADP⁺ + 2H₂Ey

Bu üç enzim tarafından etanol asetaldehite dönüştürüldüğünde, enzim aldehit dehidrojenazın (ALDH) etkisiyle asetata oksitlenir. Bu enzim okside koenzim NAD'ye bağlıdır ve reaksiyon:

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

Asetat, asetil CoA üretmek için koenzim A ile aktive edilir. Bu Krebs döngüsüne enerji üretimi için giriyor (ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 2012).

Hidroksil grubunun alkollerde önemi

Hidroksil grubu, bir oksijen atomu ve bir hidrojen atomundan oluşan bir moleküldür.

Bu, karbon zincirine bağlanan negatif net yüke sahip suya benzer bir molekülle sonuçlanır.

Bu molekül karbon zincirini bir alkol yapar. Ek olarak, ortaya çıkan moleküle bazı genel özellikler sağlar..

Karbon ve hidrojen zincirlerinden dolayı polar olmayan moleküller olan alkanların aksine, bir hidroksil grubu zincire yapışırken, OH molekülünün su ile benzerliği nedeniyle suda çözünür olma özelliğini kazanır..

Bununla birlikte, bu özellik molekülün boyutuna ve hidroksil grubunun karbon zincirindeki pozisyonuna bağlı olarak değişmektedir..

Fizikokimyasal özellikler, molekülün boyutuna ve hidroksil grubunun dağılımına bağlı olarak değişir, ancak genel olarak alkoller genellikle karakteristik bir kokuya sahip sıvıdır..

referanslar

1. DENATALI ALKOL. (2016). Cameochemicals.noaa.gov adresinden alındı.
2. Etil alkol Formülü. (S.F.). Softschools.com adresinden kurtarıldı.
3. (S.F.). ETHANOL (ANHYDROUS). İnchem.org sitesinden kurtarıldı.
4. Malzeme Güvenliği Veri Sayfası Etil alkol 200 Kanıt. (2013, 21 Mayıs). Sciencelab.com adresinden kurtarıldı.
5. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 702. (2017, 18 Mart). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 702. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden alındı.
6. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Etanol. Chemspider.com sitesinden alındı
7. S. enerji bölümü. (S.F.). Etanol. Fueleconomy.gov'dan kurtarıldı.
8. S. enerji bilgi yönetimi. (S.F.). Etanol. Eia.gov'dan kurtarıldı.
9. S. Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2012, 20 Aralık). HSDB: ETHANOL. Toxnet.nlm.nih.gov adresinden alındı.