Etanol

Etanol
Općenito
Hemijski spojEtanol
Druga imenaEtil-alkohol, špirit
Molekularna formulaC2H5OH
CAS registarski broj64-17-5
Kratki opisbezbojna tekućina karakterističnog mirisa
Osobine1
Molarna masa46,07 g/mol
Agregatno stanjetekuće
Gustoća0,7894 g/cm3
Tačka topljenja−114,4 °C
Tačka ključanja78,37 °C
Pritisak pare58,7 hPa pri 20 °C
Rastvorljivostneograničena u vodi
Dipolni moment1,69 D (gas)
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Etanol (poznat još i kao etilni alkohol, etil-alkohol, špirit ili u narodu jednostavno alkohol) je bezbojna, zapaljiva tekućina karakterističnog mirisa na vino i oštrog ukusa.[1][2]. Koristi se u medicini kao sredstvo za sterilizaciju (u koncentracijama od 70-80%), kao komponenta u alkoholnim pićima (obično manje koncentracije) i kao pogonsko gorivo (obično veće koncentracije tj preko 80%).

Smatra se da je etanol opijat jer izaziva ovisnost, iako je njegova konzumacija dozvoljena u gotovo svim zemljama svijeta. Međutim, upravljanje prevoznim sredstvima (automobil, avion ili brod) pod uticajem alkohola uglavnom je zakonski zabranjeno.

Etanol se prirodno proizvodi procesom fermentacije šećera pomoću kvasca ili petrokemijskim procesima kao što je hidratacija etilena. Ima medicinsku primjenu kao antiseptik i dezinfekciono sredstvo. Koristi se kao hemijski rastvarač i u sintezi organskih jedinjenja, i kao izvor goriva. Etanol se takođe može dehidrirati da bi se dobio etilen, važna hemijska sirovina. Od 2006. godine svjetska proizvodnja etanola iznosila je 51 gigalitra, uglavnom iz Brazila i SAD-a.[3]

Hemijska struktura

Etanol (formula: C2H5OH) spada u n-alkanole. Izveden je iz alkana etana (C2H6) u kojem je jedan atom vodika zamijenjen hidroksilnom funkcionalnom grupom (OH). Zbog toga je imenu etan dodan sufiks -ol u skladu sa nomenklaturom IUPAC. Naziv etanol se koristi konkrentno za ovaj hemijski spoj, dok se alkohol može odnositi na cjelokupnu grupu hemijskih spojeva alkohola u koju spadaju, između ostalih, metanol, propanol, butanol i mnogi drugi.

Upotreba

Etanol ima široku primjenu i to u slijedećim oblastima:

  • Medicina
    • Antiseptic
    • Protuotrov
    • Medicinski rastvarač
    • Farmakologiji
  • Rekreacijski
  • Gorivo
    • Motorno gorivo
    • Raketno gorivo
    • Grijanje i kuhanje domaćinstva
  • Sirovina
  • Rastvarač
  • Tečnost na niskim temperaturama

Historija

Prvi put čisti etanol je dobio perzijski liječnik, naučnik, filozof i pisac Abu Bekr Muhammed Ibn Zekerijja al-Razi putem destilacije vina. Nazvao ga je Al-Kuhl (cijelo). Ukazao je na sterilizirajuće i dezinfekcijske osobine alkohola i upotrebljavao ga u medicinske svrhe. U arapskom jeziku الكحل‎ al-kuhl se doslovno koristio kao naziv za šminku (za oči) i prah (antimona), a koristio se kao otapalo.[4] Kasnije je ovaj naziv došao u Evropu preko Španije tokom arapskog osvajanja. U španskom jeziku riječ alcohol الكحول‎ se prvobitno koristila za fini, suhi prah, koji su upotrebljavali alhemičari.

Naziv etanol nastao je kao rezultat rezolucije o imenovanju alkohola i fenola koja je usvojena na Međunarodnoj konferenciji o hemijskoj nomenklaturi koja je održana u aprilu 1892. godine u Ženevi, u Švicarskoj.[5]

Alkohol u ishrani

Alkohol se može pronaći prirodno u zrelom voću kao proizvod alkoholnog vrenja voćnog šećera. Količine alkohola u različitim proizvodima (u volumenskom udjelu):

  • kruh/hljeb: do 0,3 %
  • sok od jabuke: do 0,4 %
  • bezalkoholno pivo: do 0,5 %
  • sok od grožđa: do 0,6 %
  • zrela banana: do 1 %
  • kefir: do 1 %
  • pivo
    • svijetlo pivo: 1-2,5 %
    • puno pivo: 3-5 %
    • jako pivo: 6-12 %
  • vino: uglavnom od 7-14 %
    • vino od meda: 5-15 %
    • vino od jabuke: 5,5-7 %
  • liker: 15-75 %, većinom ispod 30 %
  • špirit: od 30-80 %, većinom oko 40 %

Tehnička primjena

Najzanimljivija tehnička primjena je kao pogonsko gorivo. Postoji nekoliko klasa goriva koje sadrže etanol:

  • E5 sadrži 5% etanola i 95% benzina. Ima oktansku vrijednost od RON95 oktana. Koristi se bez ikakvih izmjena na benzinskim automobilima.
  • E85 sadrži 85% etanola, 14% benzina i 1% aditiva koji izazivaju povraćanje. Ima oktansku vrijednost od RON104 oktana. Da bi se koristilo u automobilima potrebno je dodati motoru 40% više E85 u odnosu na benzin. Ovo se postiže stavljanjem većih brizgaljki umjesto originalnih. Radni opseg goriva je -25oC do +78oC vanjske temperature. Kod nas ga još nema na pumpama zbog neizgrađene infrastrukture. Cijena u EU je oko 0,7€/litri goriva, što odgovara cijeni od ca 1€/litri. Mana: veća potrošnja E85 ca 30% u odnosu na gorivo.
  • E96 sadrži 96% etanola i 4% vode. Ima oktansku vrijednost od RON118 oktana. Da bi se koristilo u automobilima potrebno je dodati motoru 50% više E96 u odnosu na benzin. Ovo se postiže stavljanjem većih brizgaljki umjesto originalnih. Radni opseg goriva je +13oC do +78oC vanjske temperature, dakle zimi je potrebno predzagrijavanje i vazduha i goriva te se u praksi koristi samo kao ljetno gorivo. Ima odlična rashladna svojstva, bolji stepen iskorištenja i čistije izduvne gasove u odnosu na benzin. Cijena u EU je oko 5€/litar. Mana: veća potrošnja od ca 40% u odnosu na gorivo te je akcioni radius automobila kraći.

Etanol kvaliteta E96 se može dobiti na više načina i to:

  • Destilacijom i fermentacijom voća, povrća i biološkog otpada (neefikasno i skupo). Ovaj proces je u narodu dobro poznat kao tradicionalno pečenje rakije tj prepečenice.
  • Ekstrakcijom iz zemnog gasa metana CH4 (industrijska primjena korištena niz godina).
  • Sintezom ugljen dioksida i hidrogenskog gasa uz pomoć MoS2 ili sličnog katalizatora.
2CO2+6H2=C2H5OH

Ovaj proces se vrši na temperaturama preko 255oC.

Također pogledajte

Vanjski linkovi

Reference

  1. ^ "Ethanol". PubChem. National Library of Medicine. Pristupljeno 28. 9. 2021.
  2. ^ "Ethyl Alcohol" (PDF). Hazardous Substance Fact Sheet. New Jersey Department of Health. Pristupljeno 28. 9. 2021.
  3. ^ "2008 World Fuel Ethanol Production". Ellisville, Missouri: Renewable Fuels Association. Arhivirano s originala, 24. 9. 2015. Pristupljeno 21. 2. 2011.
  4. ^ Multhauf, Robert P. (1966). The Origins of Chemistry. London: Oldbourne. ISBN 9782881245947. p. 205; OED; etymonline.com
  5. ^ For a report on the 1892 International Conference on Chemical Nomenclature, see: