Etanol
Alkohol etylowy lub etanol to związek organiczny z grupy alkoholi o wzorze C2H5OH.
Właściwości
W temperaturze pokojowej jest to bezbarwna, palna ciecz o charakterystycznej woni i piekącym smaku.
| Temperatura [°C] | Lepkość dynamiczna [cP] |
| 10 | 1,449 |
| 20 | 1,192 |
| 30 | 0,991 |
| 40 | 0,828 |
| 50 | 0,697 |
| 60 | 0,607 |
| 70 | 0,505 |
Miesza się z wodą w dowolnym stosunku i jako taki jest stosowany jako średniopolarny rozpuszczalnik organiczny.
Mieszanina 95,6% etanolu z wodą jest popularnie nazywana spirytusem. Jest to mieszanina azeotropowa i dlatego nie można uzyskać przez prostą destylację etanolu 100%. Etanol 100% jest nazywany alkoholem absolutnym, a jego otrzymanie wymaga jego ekstrakcji ze spirytusu przy pomocy eteru dietylowego lub benzenu i ponownej destylacji.
Częściej stosowana jest destylacja azeotropowa w układzie: etanol-woda-benzen w wyniku dodania niewielkiej ilości benzenu i oddestylowaniu tworzących się azeotropów. Najpierw wrze potrójny azeotrop: benzen-etanol-woda , później azeotrop: etanol-benzen na końcu zaś (po wydestylowaniu benzenu w układzie benzen-etanol) destyluje czysty bezwodny etanol. Możliwe jest też związanie wody z 95,6% etanolu przez dodanie tlenku wapnia lub bezwodnego siarczanu(VI) magnezu lub siarczanu(VI) sodu. Bezwodny etanol jest higroskopijny i pochłaniając wodę z powietrza po pewnym czasie przechodzi w 95,6% etanol. Należy więc przechowywać go w pojemnikach szczelnie zamkniętych przed dostępem powietrza.
Otrzymywanie i zastosowanie
Etanol do celów spożywczych otrzymuje się w wyniku fermentacji alkoholowej. Podstawowymi surowcami do produkcji etanolu są: buraki cukrowe, trzcina cukrowa, ziemniaki, i wiele innych roślin. Etanol spożywczy jest podstawowym składnikiem wszystkich napojów alkoholowych.
Etanol do celów przemysłowych jest też często produkowany poprzez bezpośrednią syntezę z tzw. gazu syntezowego (mieszanina CO, H2 i H2O), która jest tańsza od fermentacji i prowadzi do czystszego chemicznie etanolu, jednak w wielu krajach świata użycie etanolu syntetycznego do celów spożywczych jest zabronione. Jest to podyktowane nie tyle względami zdrowotnymi ile chęcią utrzymania tradycyjnego przemysłu spirytusowego i związanych z nim miejsc pracy.
Etanol jest tanim w produkcji surowcem i jest jednocześnie stosunkowo niegroźny dla środowiska, dlatego jest dość powszechnie wykorzystywany jako rozpuszczalnik w przemyśle chemicznym.
Cena prostych napojów alkoholowych (czystych wódek i spirytusu spożywczego) w wielu krajach wynika z podatków nakładanych na te produkty a nie z kosztów jego produkcji. Rzeczywisty koszt wytworzenia 1 l spirytusu to mniej niż 1,5 USD, gdy jest on otrzymywany przez fermentację i poniżej 1 USD jeśli pochodzi z syntezy bezpośredniej.
Stosowany także jako paliwo napędowe.
Reakcja spalania
Etanol jest związkiem łatwopalnym, spala się słabo widocznym niebieskawym stożkowym płomieniem, spalanie alkoholu etylowego przedstawia reakcja:
C2H5OH + 3O2 -> 3H2O + 2CO2^
Działanie na organizm człowieka
Alkohol etylowy należy do związków chemicznych, które szybko wchłaniają się z przewodu pokarmowego - już w ciągu 5-10 minut po spożyciu można go wykryć we krwi. W ciągu 15 minut wchłonięciu ulega 50% spożytej dawki. Po pewnym czasie stabilizacji stężenia alkoholu etylowego w tkankach, rozpoczyna się proces jego eliminacji. Jest to w 90% eliminacja enzymatyczna, a w 10% usuwanie w postaci niezmienionej z moczem i powietrzem wydychanym.
Metabolizowanie alkoholu etylowego przebiega w komórce wątrobowej (hepatocycie) przy udziale trzech enzymów. Są to:
- MEOS
- dehydrogenaza alkoholowa
- katalaza
Alkohol etylowy w szczególnym ujęciu jest środkiem odurzającym o działaniu narkotycznym. Wypicie 150-250 g alkoholu etylowego może okazać się śmiertelne, choć nie są to zbyt częste przypadki i zwykle są one uwarunkowane innymi czynnikami takimi jak np. choroby układu krwionośnego.
Działanie etanolu w kategoriach substancji narkotycznej jest zbliżone do działania depresantów. W małych dawkach - rzędu 30-35 ml (duże piwo, dwa kieliszki wódki) wywołuje on stan pobudzenia, przyspieszone bicie serca, rozszerzenie źrenic oczu, zaprzestanie odczuwania zmęczenia i ogólną poprawę nastroju. U zdrowej, młodej osoby, która do tej pory nie spożywała alkoholu, wypicie 100 g etanolu (ok. 1/4 l wódki) powoduje już zwykle stan silnego zamroczenia - objawiający się utratą sprawności ruchowej, problemami z utrzymaniem równowagi, utratą kontroli nad własnymi emocjami. W skrajnych postaciach zamroczenie alkoholowe przejawia się czasami całkowitą utratą świadomości i zanikami pamięci. Spożywanie alkoholu etylowego podczas ciąży może prowadzić do wystąpienia u dziecka alkoholowego zespołu płodowego.
Etanol jest substancją o słabym potencjale uzależniającym. Sporadyczne spożywanie etanolu zwykle nie powoduje uzależnienia, jednak systematyczne jego spożywanie - nawet w niewielkich ilościach - prowadzi do pełnego, fizycznego uzależnienia. Nagłe odstawienie lub zmniejszenie spożywania alkoholu powoduje wystąpienie objawów zespołu abstynencyjnego, a u ok. 5% alkoholików - majaczenia alkoholowego. Zespół uzależnienia od alkoholu (etylowego) bywa nazywany także alkoholizmem.
Spożycie alkoholu etylowego jest związane ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia raka dna jamy ustnej, gardła, krtani, przełyku i wątroby (w przypadku wystąpienia marskości tego narządu) oraz prawdopodobnie raka piersi, okrężnicy i odbytnicy.