Etanol

Etanol (iné názvy: etylalkohol, alkohol, lieh) je bezfarebná horľavá kvapalina s charakteristickým zápachom patriaca medzi silné narkotiká. Jej požitie najprv vyvoláva povzbudenie a neskôr paralýzu nervového systému. Jej chemický vzorec je CH3-CH2-OH, často sa uvádza aj ako C2H5OH, sumárne C2H6O.

Etanol (bezvodý)
Etanol (bezvodý)
Etanol (bezvodý)
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C2H6O
Synonymá
  • etylalkohol
  • hydroxyetán
Fyzikálne vlastnosti
Molekulová hmotnosť 46,07 g/mol
Teplota topenia −114,4 °C
Teplota varu 78,3 °C (1013 hPa)
Hustota 0,789 g/cm3
Teplota vzplanutia 13 °C (5 % vody)
24 °C (50 % vody)
Medze výbušnosti 3,4–15 % objemových
Bezpečnosť
Európska klasifikácia látok
Hrozby
Veľmi horľavá látka
Veľmi
horľavá
(F)
Ďalšie informácie
Číslo CAS 64-17-5
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
 Chemický portál
Ethanol-2D-skeletal
Skeletový vzorec etanolu

Príprava

Najväčšia časť produkcie etanolu sa pripravuje z jednoduchých sacharidov (cukrov) alkoholickým kvasením pôsobením rôznych druhov kvasiniek, predovšetkým rôzných šľachtených kmeňových druhov Saccharomyces cerevisiae. Používa sa k tomu ako cukrový roztok (o maximálnej koncentrácii 20 %), tak aj priamo prírodné suroviny obsahujúce sacharidy, ako sú napr. zemiaky alebo cukrová trstina. Kvasný proces prebieha podľa sumárnej rovnice

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2.

Kvalita takto získaného etanolu je veľmi závislá na východzej surovine; kvasením vzniká zápara, čiže veľmi zriedený vodný roztok etanolu (maximálne 15 %); vždy však obsahuje nežiaduce prímesi, zrejme vyššie alkoholy (propanol a izopropanol), viac sýtené alkoholy (glycerol), ketóny (acetón) aj. Čistenie sa uskutočňuje na výkonných destilačných kolónach, pričom možno získať tzv. absolútny alkohol, obsahujúci 95,57 % etanolu a 4,43 % vody. Zvyšok vody môžeme odstrániť destiláciou s bezvodným síranom vápenatým alebo oxidom vápenatým, ktoré vodu viažu alebo dlhodobým pôsobením hygroskopických látok ako napr. bezvodného uhličitanu draselného alebo bezvodného síranu meďnatého (modrej skalice). Týmito postupmi možno získať etanol o čistote až 99,9 %. Inou metódou získavania čo najčistejšieho etanolu je tzv. azeotropická metóda, spočívajúca v destilácii s prídavkom benzínu alebo benzénu, ktorou môžeme získať produkt o čistote až 99,7 %.

Synteticky sa etanol pripravuje katalytickou hydratáciou eténu (etylénu)

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH

Ako katalyzátor sa používa kyselina trihydrogenfosforečná na oxide kremičitom. Takto pripravený etanol má oveľa menej nečistôt než kvasený a je preto kvalitnejší.

Ďalší spôsob syntetickej prípravy spočíva v katalytickej hydrogenáciou acetaldehydu, ktorý môže byť priemyselne vyrábaný hydratáciou acetylénu

HC≡CH + H2 + H2O → CH3–CHO
CH3–CHO + H2 → CH3–CH2OH

Chemické reakcie etanolu

Samotný etanol je látka pomerne reaktívna, zvlášť búrlivo reaguje s alkalickými kovmi (sodíkom nebo draslíkom). Všeobecná schéma reakcie etanolu s kovom:

etanol + kov → etoxid (etanolát) + vodík.

Reakcia etanolu so sodíkom prebieha nasledujúcim spôsobom:

2 C2H5OH + 2 Na → 2 C2H5ONa + H2.

Produktom tejto reakcie je unikajúci vodík a etoxid sodný (etanolát sodný). Pri reakcii s draslíkom by analogicky vznikol etoxid draselný..

Etoxidy sú veľmi bázické a pôsobením vody sa rozkladajú späť na etanol a hydroxid príslušného alkalického kovu, napr.

C2H5ONa + H2O → C2H5OH + NaOH.

Pôsobením oxidačných činidiel (napr. manganistanu draselného) sa etanol oxiduje najskôr na acetaldehyd, ktorý sa môže ďalej oxidovať na kyselinu octovú.

2 CH3CH2OH + O2 → 2 CH3CH=O + 2 H2O

CH3CH=O + O → CH3COOH.

Premena etanolu na kyselinu octovú prebieha tiež pôsobením mikroorganizmov, hlavne rodu Acetobacter (tzv. octové kvasenie, napr. pri výrobe octu z vína). Postupná oxidácia etanolu je tiež podstatou jeho odbúravania z tela po jeho konzumácii. Priama reakcia s kyslíkom môže prebiehať ako horenie, pri ktorom sa etanol oxiduje až na oxid uhličitý a vodu. Ide o veľmi exotermickú reakciu.

CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O.

Pôsobením halogénvodíkov na etanol dochádza k náhrade hydroxylovej skupiny príslušným halogénovým atómom; napr. účinkom bromovodíku vzniká brometán (etylbromid). Táto reakcia môže prebiehať buď priamo

C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O,

alebo pôsobením zmesi bromidu draselného a koncentrovanej kyseliny sírovej

C2H5OH + KBr + H2SO4 → C2H5Br + H2O + KHSO4.

Uvedená reakcia však nemusí končiť vznikom etylbromidu, pretože ten môže reagovať s ďalšou molekulou etanolu za vzniku dietyléteru

C2H5Br + C2H5OH → CH3CH2–O–CH2CH3 + HBr.

Podobne vzniká dietyléter aj pôsobením iných silných anorganických kyselín, napr. kyseliny sírovej, kyseliny fosforečnej, kyseliny chlorovodíkovej alebo niektorých hydrogénsolí, ako hydrogénsíranu draselného atď.

Pôsobením halogenidov karboxylových kyselín na etanol vznikajú estery etanolu a príslušnej organickej kyseliny. Napr. reakciou s acetylchloridom (chloridom kyseliny octovej) vzniká etylacetát (octan etylnatý)

C2H5OH + CH3COCl → CH3COCH2CH3 + HCl.

Estery etanolu môžu vznikať aj priamou reakciou s karboxylovými kyselinami za prítomnosti kyseliny sírovej, ktorá viaže vznikajúci vodu

C2H5OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH3 + H2O.

Za prítomnosti niklových katalyzátorov a zvýšenej teploty 150-220 ° C vzniká zmes etylamínov

CH3CH2OH + NH3 → CH3CH2NH2 + H2O ,

CH3CH2OH + CH3CH2NH2 → (CH3CH2)2NH + H2O,

CH3CH2OH + (CH3CH2)2NH → (CH3CH2) 3N + H2O.

Katalytickým odštiepením molekuly vody z etanolu vzniká najjednoduchší alkén (olefín), etén (etylén)

CH3–CH2OH → CH2=CH2 + H2O.

Použitie

Najznámejším použitím etanolu je výroba alkoholických nápojov. Na výrobu kvalitných destilátov (whisky, slivovica,calvados, jablkovica, hruškovica a iné) sa uprednostňuje dvojstupňová destilácia, kde obsah etanolu nebýva vyšší ako 70 %. Tiež sa používa pre zlepšenie výkonu spaľovacích motorov ako prídavok do pohonných hmôt. V lekárstve sa používa ako rozpúšťadlo (napr. jódu, tým vzniká tzv. jódová tinktúra), pri príprave niektorých kvapalných prípravkov pre vnútorné a vonkajšie použitie (pri požití je potrebná opatrnosť a bezprostredne po ňom sa neodporúča riadiť motorové vozidlá) a k dezinfekcii neporanenej kože. V oblasti kozmetiky sa uplatňuje pri výrobe voňaviek. Tento alkohol má svoje miesto aj pri výrobe čistiacich prostriedkov, napr. Okeny.

V chemickom priemysle sa používa ako surovina, najmä pri výrobe ďalších organických zlúčenín:

Etanol ako palivo

Etanol je vysoko hodnotné ekologické palivo pre spaľovacie motory. Má antidetonačné vlastnosti. Jeho nedostatkom je schopnosť viazať vodu a pôsobiť tak na koróziu motoru, čo je možné odstrániť pridaním vhodných aditív (antikoróznych prípravkov).

Denaturácia etanolu

Etanol určený pre iné použitie ako na priamu konzumáciu, príp. na výrobu alkoholických nápojov, sa denaturuje (doslova sa pozbavuje prirodzených vlastností). Dôvody sú ekonomicko-právne: na konzumný etanol je v Slovenskej republike (podobne, ako v mnohých iných štátoch) uvalená vysoká spotrebná daň, preto sa do etanolu predávaného na technické účely pridávajú pre človeka toxické látky, aby sa tak mohla obísť spotrebná daň. Etanol sa väčšinou denaturuje metanolom, benzínom, benzénom, izopropanolom, acetónom a inými látkami v závislosti na cieľovom použití. Spotrebná daň je v súčasnosti na úrovni 1 080 eur v základnej a 540 eur v zníženej sadzbe na hektoliter prepočítaného 100 % etanolu. Nutnosť denaturovať lieh upravuje v súčasnosti zákon č. 105/2004 Z.z. o spotrebnej dani z liehu v znení neskorších predpisov. Na Slovensku povolené denaturačné činidlá a zmesi upravuje príslušná vyhláška Ministerstva financií SR, aktuálne platná je vyhláška č. 202/2004 Z.z.

Iné projekty

  • Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na tému Etanol
Alkoholický nápoj

Alkoholický nápoj je nápoj obsahujúci etanol. Hoci sú alkoholické nápoje vo väčšine krajín legálne, ich predaj a používanie je často obmedzované.

Ich sústavným požívaním v nadmernej miere sa môže vyvinúť (tak ako duševné tak aj telesné) ochorenie – alkoholizmus. Naopak v primeranej miere môžu niektoré alkoholické nápoje (napr. víno) organizmu prospieť.

Azeotropická zmes

Azeotropická zmes je zmes dvoch alebo viacerých kvapalín v určitom pomere, pričom tieto kvapaliny nie je možné oddeliť jednoduchou destiláciou. Dôvodom pre existenciu Azeotropickej zmesi je interakcia medzi molekulami zmesi (vodíková väzba). Azeotropická zmes má nižšiu (príp. vyššiu) teplotu varu ako teploty varu jednotlivých zložiek, preto princíp destilácie (oddelenie zmesi na základe rozdielnych teplôt varu zložiek) nie je možné použiť.

Na oddelenie sa preto využívajú iné metódy ako zmena miešateľnosti zložiek zmesi prídavkom inej zložky (napr. chlorid sodný do azeotropických zmesí s vodou), prípadne odstránenie jednej zo zložiek chemickou reakciou (reakcia oxidu vápenatého s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého), pridaním ďalšej zložky do zmesi vo vhodnom pomere, ktorá vytvára novú azeotropickú zmes s nižšou teplotou varu (napr. prídavok cyklohexánu do zmesi voda/etanol, vytvorí ternárnu zmes ktorá pri pomere 7 % voda, 17 % etanol a 76 % cyklohexán vrie pri 62,1 °C, pričom samotná zmes etanol/voda vrie až pri 78,1 °C. Dostatočné množstvo cyklohexánu tak odstráni z pôvodnej zmesi všetku vodu - tá oddestiluje ako jedna zo zložiek novej zmesi a vo zvyšku ostane čistý etanol).

Chlorid ytritý

Chlorid ytritý (YCl3) je anorganická zlúčenina ytria a chlóru. Jedná sa o pevnú látku, ktorá je dobre rozpustná ako v polárnych (voda, etanol), tak aj v nepolárnych (pyridín. ..) rozpúšťadlách

Etylénglykol

Etylénglykol alebo etán-1,2-diol, skrátene MEG (odvodené od monoetylénglykol) je jedovatá, horľavá kvapalina sladkej chuti so sumárnym vzorcom C2H4(OH)2. Najčastejšie sa používa ako nemrznúca kvapalina do motorových vozidiel a na výrobu polyesterových vlákien. Predáva sa ako alykol alebo fridex. Má dve hydroxylové skupiny a preto má silnejšie redukčné účinky ako etanol.

Jodisol

Jodisol je voľne predajný liek. 95% Jodisolu tvorí etanol, zvyšných 5% pripadá na jódovaný povidón, ktorý má široké antiseptické a dezinfekčné účinky. Jód viazaný v roztoku sa uvoľňuje v rozmedzí 1-5 minút a uvoľní sa ho také množstvo, ktoré nepoškodí kožu ani sliznicu.

Používa sa na odstránenie všetkých nežiaducich mikroorganizmov, vírusov, baktérii a spor. Jodisol je vhodným pomocníkom tiež pri odstraňovaní prisatého kliešťa. Pri dezinfekcii otvorených rán a slizníc je dobré užívať aj zriedenejšie roztoky.

Jodisol vyrába od 70. rokov 20. storočia firma SpofaDental sídliaca v Jičíne.

Jodovodík

Jodovodík (chemický vzorec HI) je bezfarebný štipľavý plyn, ktorého vodný roztok, teda kyselina jodovodíková je silná kyselina. Jodovodík je stály iba ak k nemu nemá prístup vzduch. So vzdušným kyslíkom oxiduje na jód: 4HI + O2 → 2 I2 + 2 H2O.

Jodovodík vykazuje redukčné vlastnosti. Je schopný redukovať etanol na etán podľa rovnice: 3 C2H5OH + HI → HIO3 + 3 C2H6 Pripravuje sa pomocou hydrolýzy jodidu fosforečného. Ďalšou možnosťou prípravy je zavádzanie sírovodíka do vodnej suspenzie jódu.

Jodovodík sa využíva vo fotografickom priemysle a v zdravotníctve.

Nitroglycerín

Nitroglycerín alebo 1,2,3-tris-nitroxy-propán alebo glyceroltrinitrát je chemická zlúčenina. Používa sa v priemysle ako výbušnina, ale aj v medicíne ako liek.

Pekárske droždie

Pekárske droždie (ľudovo tiež tzv. kvasnice) je spoločný názov kmeňov kvasiniek bežne používaných ako kypriaci prostriedok na pečenie chleba a pečiva. Tie rozkladajú cukry prítomné v ceste na oxid uhličitý a etanol. Droždie obsahuje kvasinky druhu Saccharomyces cerevisiae, čo je rovnaký druh (ale iný kmeň), ktorý sa bežne používa ako pivovarnícke kvasnice. Používajú sa od polovice 19. storočia v lisovanej forme, sú vedľajším produktom pri výrobe piva.

Rast kvasiniek spomaľuje soľ.Saccharomyces exiguus (tiež známe ako S. minor) sú "divoké kvasinky" rastúce na rastlinách, ovocí a obilninách, ktoré sa občas používajú na pečenie, avšak všeobecne nie v čistej forme, ale pochádzajúce z kvásku.

Požiar

Požiar je každé nežiaduce horenie, pri ktorom sú bezprostredne ohrozené životy alebo zdravie fyzických osôb alebo zvierat, majetok alebo životné prostredie, pri ktorom vznikajú škody na majetku, životnom prostredí alebo ktorého následkom je zranená alebo usmrtená fyzická osoba alebo zviera. Presné definície a ich objasnenie pozri nižšie, v kapitole Definície.

Rozpustnosť

Rozpustnosť označuje schopnosť danej látky rozpúšťať sa v rozpúšťadle. Je kvantifikovaná ako maximálne množstvo rozpustenej látky rozpustené v rozpúšťadle v rovnovážnom stave. Vzniknutý roztok je nazývaný nasýtený roztok.

Za rôznych podmienok je možné prekročiť rovnovážnu rozpustnosť a dosiahnuť takzvaný presýtený roztok, ktorý je metastabilný. Rozpúšťadlo je zvyčajne kvapalina a môže ísť o chemické indivíduum alebo zmes. Rozpúšťaná látka môže byť plynná, kvapalná alebo tuhá. Rozpustnosti siahajú od hodnôt ako nekonečná rozpustnosť (miešateľnosť, napríklad etanolu vo vode) po veľmi málo rozpustné (napr. chlorid strieborný vo vode). U málo rozpustných látok sa často používa termín nerozpustný, v skutočnosti však existuje veľmi málo prípadov keď skutočne nedochádza k žiadnému rozpúšťaniu.

Rozpúšťadlo

Rozpúšťadlo je tekutá fáza (kvapalina, plyn, alebo plazma), ktorá rozpúšťa pevnú, kvapalnú alebo plynnú látku za vzniku roztoku. Najbežnejšie rozpúšťadlo v každodennom živote je voda. Z ostatných bežne užívaných rozpúšťadiel sú to najmä organické rozpúšťadlá. Zvyčajne majú rozpúšťadlá nízku teplotu varu a ľahko sa odparujú, alebo môžu byť oddestilované, pričom zanechajú rozpustenú látku. Rozpúšťadlá by nemali reagovať s rozpustenými zlúčeninami, mali by byť inertné. Rozpúšťadlá môžu byť tiež použité na extrakciu rozpustených zložiek zo zmesi. Najbežnejším príkladom je príprava kávy alebo čaju pomocou horúcej vody. Rozpúšťadlá sú zvyčajne číre a bezfarebné kvapaliny a väčšina má charakteristický zápach. Koncentrácia roztoku je množstvo rozpustenej látky v určitom množstve rozpúšťadla. Rozpustnosť je najväčšie množstvo určitej látky, ktoré je možné rozpustiť v určitom rozpúšťadle za danej teploty.

Organické rozpúšťadlá sa využívajú najmä na chemické čistenie (napr. tetrachlóretylén), ako riedidlá do farieb (napr. toluén, terpentín), ako odlakovače na nechty, rozpúšťadlá pre lepidlá (acetón, metylacetát, etylacetát), na odstraňovanie škvŕn (hexán, petroléter), v čistiacich prostriedkoch, parfumoch (etanol) a v chemickej syntéze.

Teplota topenia

Teplota topenia alebo teplota tavenia je teplota, pri ktorej látka mení skupenstvo z tuhého na kvapalné. Kryštalická látka, ktorá sa skladá z jediného prvku, alebo jedinej zlúčeniny má svoju charakteristickú teplotu topenia. Celá premena z tuhej látky na kvapalnú prebehne pri konštantnej teplote.

Kryštalické látky z viacerých fáz (zliatina) alebo amorfné látky (sklo, keramické látky, termoplasty, tuky) nemajú určitú teplotu topenia, mäknú a menia sa na kvapalinu v rozmedzí určitých teplôt tzv. intervale tavenia.

Teplota topenia mierne závisí od tlaku, menej ako teplota varu. Chemickým prvkom s najvyššou teplotou topenia je volfrám – 3 410 °C. Naproti tomu hélium existuje v tuhom skupenstve iba pri teplotách blízkych absolútnej nule a tlaku 20-krát vyššom ako je atmosférický.

Teplota varu

Teplota varu je teplota, pri ktorej tlak nasýtených pár sa vyrovná tlaku plynu nad povrchom kvapaliny. Pri vare látky je vyparovanie veľmi silné a pary sa tvoria aj vnútri kvapaliny. Teplota varu látky závisí od tlaku a od čistoty látky.

Tetrahydrokanabinol

Tetrahydrocannabinol, známy tiež ako THC, Δ9-THC, Δ9-tetrahydrocannabinol (delta-9-tetrahydrocannabinol), Δ¹-tetrahydrocannabinol (pri použití staršieho číslovania), alebo dronabinol, je hlavná psychoaktívna zložka marihuany. Prvýkrát ju izolovali Raphael Mechoulam a Yechiel Gaoni z Weizmannovho inštitútu v Rehovote (Izrael) v roku 1964. Čistá forma je pri nižších teplotách sklovitá a pevná, pri zahriatí sa stáva viskóznou a lepkavou. THC ma slabú rozpustnosť vo vode a dobrú rozpustnosť vo väčšine organických rozpúšťadiel ako čistý etanol alebo hexán.

Tibicos

Tibicos (iné názvy: tibi, vodný kefír, japonské vodné kryštály) je kultúra baktérií a kvasiniek v substráte z polysacharidov vytváranom samotnými baktériami. Podobne ako pri kefíri, mikróby prítomné v tibicose žijú v symbióze, aby udržali stabilnú kultúru. Tibicos je schopný prežívať v rôznych tekutinách s obsahom cukru. Spotrebováva cukor, ktorý premieňa na kyselinu mliečnu, alkohol (etanol) a oxid uhličitý.

Uhľovodík

Uhľovodík je organická zlúčenina zložená len z uhlíka a vodíka.

Zapaľovacia sviečka

Zapaľovacia sviečka je nevyhnutná súčiastka zážihového motora; je to elektrické zariadenie, ktoré je v hlave každého valca niektorých spaľovacích motorov a zapaľuje stlačené palivá ako aerosól, benzín, etanol a skvapalnený ropný plyn pomocou elektrickej iskry. Zapaľuje stlačenú zmes paliva so vzduchom vo valci a tým inicializuje reťazovú reakciu spaľovania zmesi po ktorej nastáva expanzia plynov čo uvádza piest do pohybu. Zapaľovaciu sviečku tvorí stredná a vonkajšia elektróda upravená tak, aby mohla byť vložená do pracovného priestoru zážihového motora. Strednú elektródu obklopuje izolátor, ktorého spodná časť je zalisovaná do oceľového plášťa sviečky, ktorý je opatrený závitom na zaskrutkovanie sviečky do hlavy valca a vo svojej spodnej časti je vytvarovaný do vonkajšej elektródy.

Zážihový motor

Zážihový (spaľovací) motor je piestový spaľovací motor, v ktorom sa cudzím zdrojom tepla (spravidla zapaľovacou sviečkou) zapaľuje stlačená zápalná zmes plynného alebo ľahkého kvapalného paliva a vzduchu.

V iných jazykoch

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.