Tartalom
Az "alkohol" olyan szó, amelynek, mint sok angol kifejezésnek, a tudományban sokkal konkrétabb jelentése van, mint a mindennapi használatban. Eközben az "etanol" egy meghatározott kémiai anyagot ír le; míg az etanol egyfajta alkohol, ugyanakkor többféle alkalmazással is rendelkezik (egy ipari, egy élelmi és italfüggő), amelyeknek csak kis átfedése van.
Mi az etanol? Etil-alkoholnak is nevezik, ez a legegyszerűbb alkoholok, és a nyugati kultúrában minden bizonnyal a legjobban ünnepelhető, jobb vagy rosszabb. Ez az alázatos kétszénű molekula a bőséges történelmi viták középpontjában áll, és hangulatát megváltoztató anyagként való felhasználása a civilizáció története során jelentős hatással volt az emberi társadalmakra.
Mi az alkohol?
A kémiában sok vegyület szénhidrogén, csak szén- és hidrogénatomokból áll. Az oxigénatomok bevezetése a szénhidrogénekbe számos új kategóriájú vegyi anyaghoz vezet, amelyek tulajdonságai széles skálát kínálnak.
Az alkoholok olyan szénhidrogének, amelyekben -OH csoport vagy hidroxilcsoport helyettesített hidrogénatommal. A legegyszerűbb példa a szénhidrogén-metán, amelynek képlete CH4. A szénatomok négy kötést képezhetnek más atomokkal és csak egy hidrogénatommal, tehát a metán stabil vegyület. Az oxigén viszont összesen két kötést képez. Tehát egy hidroxilcsoportnak, amelynek oxigénatomja hidrogénhez kötődik, van egy "foltja" a kötéshez. Ez azt jelenti, hogy ha a körülmények megfelelőek, akkor a metánt metil-alkoholsá vagy metanolá alakíthatják. A molekula képlete CH3(OH).
Míg a metanolnak van egy szénatomja, addig az etanolnak, a következő legnagyobbnak és a tiszta szénhidrogén-etánból származik, kettő van. Az etán kémiai képlete a CH3CH3 (szintén C2H6); mindegyik szénatom három hidrogénhez és a többi szénatomhoz kapcsolódik. Az etanol képlete tehát CH3CH2(OH).
Az etanolt etil-alkoholnak is nevezik.Ez az elnevezési megállapodás, amint valószínűleg gyanította, minden alkoholra vonatkozik; az "-anol" utótag cserélhető a nehézkes "-il-alkohollal". Tudva, hogy a propán egy háromszénű szénhidrogén neve, meg tudja-e határozni annak kémiai összetételét, a kapcsolódó alkoholé és az alkohol két különbözõ nevét?
Egyéb alkoholok
Mivel a metanol és az etanol egy- és kétszén-alkohol, az összetételük tekintetében nem létezik egyértelműség. Vagyis ha egy hidrogénatom helyett egy- vagy kétszénű szénhidrogént tartalmaz, amely egyetlen hidroxilcsoporttal rendelkezik, akkor csak egy lehetséges konfiguráció létezik. Etanol esetében a szén, amelyhez az -OH kapcsolódik, nem bír jelentőséggel, mivel maga az etán szimmetrikus molekula; nincs geometriai különbség az első szén és a második között.
A három széntartalmú vegyület szintjén azonban a dolgok bonyolultabbá válnak. A propán CH képletű3CH2CH3 (más néven C3H8). Ha egy terminális (vég) szénatomhoz egy hidroxilcsoport kapcsolódik, akkor az eredmény szokásos propil-alkohol vagy propanol. De mi van, ha a hidroxilcsoportot inkább a középső szénhez rögzítik?
Valójában a propán-2-olnak nevezett fontos vegyület éppen ilyen elrendezéssel rendelkezik. (Előfordulhat, hogy ezt 2-propanolként írják régebbi referenciákban; a "2" betűként történő hozzáadása egy olyan egyezmény, amely 2013-ban kezdődött, amikor a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége (IUPAC) új nómenklatúraszabályokat dolgozott ki.) " A 2 ". Ábra azt a tényt jelenti, hogy a hidroxilcsoport a propán három szénének másodikhoz kapcsolódik, és így van a közepén. Ennek az anyagnak három szénatomja, nyolc hidrogénje és oxigéne van, akárcsak a szokásos propanol. Mint ilyen, ez a propanol izomerje, és izopropil-alkohol név alatt megy. Az antiszeptikumokhoz használt úgynevezett „dörzsölő alkohol” izopropil-alkoholt tartalmaz.
És mi van, ha egynél több hidroxilcsoport van jelen? A kérdéses vegyület továbbra is alkoholban van? Valójában ez is előfordul. Amikor egy második -OH-t adunk az etanolhoz a másik szénnél, ez 1,2-etándiolnak nevezett molekulát hozott létre. A "diol" azt mutatja, hogy az anyag kettős alkohol két hidroxilcsoporttal, és az "1,2-" előtag azt jelzi, hogy ezek különböző szénatomokhoz kapcsolódnak. Ezt az alkoholt általában etilénglikolnak nevezik, és a fagyálló fő alkotóeleme. Nagyon mérgező (mint a metanol).
Egy másik, úgynevezett polihidroxilalkohol általános neve glicerin vagy glicerin. Ez egyszerűen propán, amelynek hidroxilcsoportja helyettesíti a hidrogénatomot mindhárom szénatomon, mind a propánmolekula azonos oldalán. Ennek az anyagnak a hivatalos neve tehát 1,2,3-propántriol, és ez egyben "gerincként" szolgál az étrendi zsírmolekulák számára, és a sejtek közvetlenül felhasználhatják az üzemanyaghoz.
Etanol szintézis
Az etanolt kukoricából és más növényi anyagokból készítik. Az etanolt általában a glükózmolekulából állítják elő, amely mindenféle keményítőben létezik, és az összes élő sejt által felhasznált energia fő formája. Az egyik molekula glükóz etanolmá és szén-dioxiddá alakul az élesztő hatására, amely enzimként működik, hogy elősegítse a reakciót:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ezt a reakciót erjesztésnek nevezik, mivel az anaerob (oxigén nélküli) légzés egyik formája. A fermentációs reakció másik típusa a tejsav erjesztése, amelyen a testünk megy keresztül, amikor túl intenzív edzést végez, hogy az oxigén fogyasztása és feldolgozása lépést tartson az energiaigényével. Mindkét típusú erjesztés alternatívája az aerob légzésnek, amelyben a glükózt a sejtek mitokondriumaiban dolgozzák fel a Krebsi cikluson és az elektronszállító láncon keresztül, hogy energiát nyerjenek ATP vagy adenozin-trifoszfát formájában.
Etil-alkohol üzemanyagként
Az etanolt, noha az alkoholtartalmú italok aktív összetevőjeként ismerték, egyre inkább "alternatív" üzemanyagként használják, vagyis a hagyományos fosszilis vagy kőolaj-alapú üzemanyagok alternatívájaként szolgál, mint például a benzin és a földgáz. . Manapság az Egyesült Államokban eladott benzin 98% -a valamilyen mennyiségű etanolt tartalmaz. A leggyakoribb arány a 90% benzin (egy másik szénhidrogén, ha pontszámot tartasz) és 10% etanol. Egyes járművek nagyobb rugalmassággal rendelkeznek a motorok üzemanyag-égési tulajdonságai szempontjából, és ezek olyan üzemanyagokkal működhetnek, amelyek több mint 50% etanolt, és egyes esetekben több mint 80% -ot tartalmaznak.
Az etanol az Egyesült Államokban népszerű üzemanyagként, mivel kibocsátása kevésbé mérgező, mint a benziné, és mivel csökkenti a fontos idegen olajtól való függőséget. Jelenleg azonban az etanol-üzemanyagok nem tudnak ugyanolyan üzemanyag-fogyasztást biztosítani, mint a benzinüzemű járművek, mivel a szokásos autók üzemanyag-hatékonyságának csak körülbelül háromnegyedét kínálják.
Etanol visszaélés
Az etanolt alkoholfogyasztás céljából is előállítják. Az emberek évszázadok óta használják az etanolt feldolgozott italfogyasztási formáikban, például a sörben, hogy megváltoztassák az érzésüket. Kisebb mennyiségekben ellazíthatja az elmét, és lehetővé teheti egyes egyének számára, hogy könnyebben vegyenek részt egyébként stresszes társadalmi helyzetekben.
Kétségtelen, hogy az alkoholfogyasztás ilyen könnyen visszaélésszerű és széles körben elérhető, ezért az alkoholfogyasztás komoly közegészségügyi veszélyt jelent. 2010-ben az USA Betegségek Ellenőrzési és Megelőzési Központja szerint a túlzott alkoholfogyasztás balesetek, termelékenység elvesztése, egészségügyi problémák, bűncselekmények és egyéb kérdések eredményeként az USA gazdaságának negyed milliárd dollárt költött az USA gazdaságára. Évente mintegy 88 000 haláleset közvetlenül tulajdonítható a túlzott alkoholfogyasztás következményeinek. Néhány embernél sokkal nagyobb a hajlandósága, hogy fizikailag vagy pszichológiailag függővé váljon az alkoholtartalmú italoktól, ennek nagy részét genetikai eredetűnek tartják. A legtöbb szakértő úgy véli, hogy valóban nincs biztonságos határ a gépjármû befolyás alatt tartása mellett, ám az alkohol okozta autóbaleset az országos megelõzhetõ halálának és képességének forrása.