اتانول چیست؟

“اتانول” چیست؟

اتانول (Ethanol) یا اتیل الکل مایع شفاف، بی رنگ و فرار با فرمول شیمیایی C2H5OH است که دارای کاربردهای گسترده ای در زمینه های مختلف خانگی، صنعتی و پزشکی می باشد و از مواد اصلی تشکیل دهنده الکل طبی و نوشیدنی های الکلی محسوب می شود.

اتانول خالص یک ماده قابل اشتعال با دمای جوش 78.5 درجه سانتی گراد است و بوی اتری و طعم سوزنده دارد.

اتانول به راحتی در آب و سایر ترکیبات آلی حل می شود و به همین دلیل از آن در ساخت مواد مختلف از محصولات مراقبت شخصی و زیبایی گرفته تا رنگ ها، سوخت و به عنوان حلال استفاده می شود.

برزیل و ایالات متحده بزرگ ترین تولید کنندگان اتانول در دنیا هستند.

ایمنی و خطرات الکل اتیلیک

اتانول یا الکی اتیلیک بسیار قابل اشتعال است و نباید در نزدیکی شعله های باز استفاده شود. همچنین استنشاق این ماده می تواند باعث سرفه یا سردرد شود.

این الکل از نظر FDA ایمن شناخته می شود و استفاده از آن در مواد غذایی مورد تائید است. از آنجاییکه اتانول نوعی الکل بسیار خالص است ، مصرف و استفاده از آن در مواد غذایی توسط اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تنظیم می شود.

این ماده پس از مصرف  ابتدا در بدن به استالدهید و سپس به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شود. برای جلوگیری از نوشیدن الکل خالص مواد دناتورانتی مانند طعم دهنده های تلخ به آن اضافه می شود. دناتورانتها باعث می شوند الکل برای مصرف انسان نامناسب  شود اما خواص دیگر آنرا تغییر نمی دهد.

روش تولید اتانول

به طور کلی دو فرایند اصلی برای تولید اتانول وجود دارد:

تخمیر کربوهیدرات ها
هیدراتاسیون اتیلن

روش اول فرایند سنتی تولید اتانول است که در آن کربوهیدرات ها با رشد سلول های تخمیر به اتانول تبدیل می شوند و برای این کار از مواد غذایی همچون چغندر، نیشکر و محصولات دانه ای مانند ذرت استفاده می شود. این روش اغلب برای تولید اتانول به کار رفته در نوشیدنی های الکلی به کار می رود.

در روش دوم اتانول با عبور ترکیبی از اتیلن و مقدار زیادی بخار در دمای بالا و فشار روی یک کاتالیزور اسیدی حاصل می شود. این روش اغلب برای تولید اتانول مورد استفاده در صنعت به کار می رود.

اتانول به دست آمده از هر دو روش به صورت یک محلول رقیق آبکی است که با انجام پروسه تقطیر جزء به جزء غلیظ می شود.
انواع اتانول با توجه به درجه خلوص

برخی انواع اتانول با توجه به درجه غلظت آن ها به صورت زیر می باشند:

1. اتانول دناتوره

اتانول خالص برای مصرف خوراکی نمی باشد و از آن در کاربردهای مختلف دیگری استفاده می شود به همین دلیل برای جلوگیری از مصرف خوراکی معمولا به آن ماده ای اضافه می کنند که شامل مواد تلخ همچون بنزوات دناتونیوم و سمومی همچون متانول، نفتا و پیریدین می باشد.

به این محصول اتانول دناتوره شده گفته می شود.

2. اتانول مطلق

الکل مطلق یا کامل یا بدون آب به اتانولی گفته می شود که آب بسیار کمی با آن ترکیب شده و حدود 99.4 تا 100 درصد این الکل را اتانول تشکیل داده است.

این الکل برای مصرف خوراکی نیست و اغلب به عنوان حلال برای کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی استفاده می شود.

3. اتانول طبی

حدود 96 درصد اتانول طبی را اتانول تشکیل داده و از آن به عنوان الکل طبی استفاده می شود.

کاربردهای اتانول

محصولات زیبایی و مراقبت شخصی

اتانول از مواد رایج در تولید بسیاری از محصولات آرایشی و زیبایی است، این ماده به عنوان ماده قابض برای پاکسازی پوست و در لوسیون ها به عنوان نگهدارنده برای جلوگیری از جدا شدن مواد لوسیون استفاده می شود.

به کار بردن اتانول در اسپری مو کمک می کند تا مواد آن به مو بچسبد.

2. محصولات پزشکی

از آن جا که اتانول در کشتن میکروارگانیسم هایی همچون باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها موثر است در بسیاری از ضد عفونی کننده های دست و دستمال مرطوب های پزشکی در کلینیک ها و بیمارستان ها از آن استفاده می شود.

اتانول با از بین بردن پروتئین ها و حل کردن چربی ارگانیسم ها آن ها را می کشد اما روی هاگ ها بی اثر است. ناگفته نماند موثرترین درجه غلظت اتانول 70 درصد است در حالی که استفاده از اتانول خالص بدون از بین بردن میکروب ها تنها آن ها را غیر فعال می کند زیرا نمی تواند نفوذ کامل به غشای میکروبی داشته باشد.

اتانول در غلظت های بالا اغلب برای حل کردن بسیاری از داروهای محلول در آب و ترکیبات مرتبط استفاده می شود. برای مثال شربت های ضد درد، ضد سرفه و سرماخوردگی و همچنین دهانشویه ها ممکن است حاوی 25 درصد اتانول باشند.

اتانول کمک می کند تا مواد مهم موجود در دهانشویه ها از جمله منتول، اکالیپتول و تیمول راحت تر به پلاک دندان ها نفوذ کنند.

اتانول همچنین به عنوان ماده نگهدارنده ضد میکروبی در بیش از 700 دارو از جمله استامینوفن، مکمل های آهن، رانیتیدین، مانیتول، فنوباربیتال و غیره استفاده می شود.

افرادی که به اتانول حساسیت دارند و دچار واکنش های تنفسی ناشی از الکل می شوند نباید داروهای حاوی الکل مصرف کنند.

از اتانول ممکن است به عنوان پاد زهر برای درمان مسمومیت ناشی از متانول یا اتیلن گلیکول نیز استفاده شود.

3. محصولات خانگی

اتانول به راحتی با آب و بسیاری از ترکیبات آلی مخلوط می شود که آن را به ماده حلال موثر در تولید رنگ ها، مواد صیقلی کننده و پاک کننده های خانگی تبدیل کرده است.

در محصولات پاک کننده از اتانول به عنوان ماده افزودنی نگهدارنده استفاده می شود زیرا در از بین بردن میکروب ها مفید می باشد.

4. افزودنی های مواد غذایی

اتانول به عنوان افزودنی مواد غذایی کاربرد دارد و می تواند به توزیع یکنواخت رنگ غذا و همچنین افزایش طعم عصاره های غذایی کمک کند.

به عنوان مثال عصاره وانیل که یک طعم دهنده رایج است با پردازش لوبیاهای وانیل در محلول اتانول و آب به دست می آید.

5. سوخت

از اتانول در تولید بنزین نیز استفاده می شود، ترکیب سوخت اتانول دارای حرف E است که عدد کنار آن درصد اتانول موجود در ترکیب را نشان می دهد، مثلا E10 حاوی 10 درصد اتانول و 90 درصد بنزین به منظور اکسیژن رسانی سوخت و کاهش آلودگی هوا می باشد.

6. سایر کاربردها

اتانول دمای انجماد پایین حدود 114.4 – درجه سانتی گراد دارد و به دلیل سمیّت پایین آن گاهی در آزمایشگاه ها به همراه یخ خشک یا سایر مایعات خنک کننده استفاده می شود، استفاده از اتانول در دماسنج های الکلی نیز از همین خاصیت آن نشات گرفته است.

از اتانول به عنوان ماده تشکیل دهنده بسیاری از ترکیبات آلی از جمله اتیل هالیدها، اتیل استرها، دی اتیل اتر، اسید استیک و اتیل آمین ها استفاده می شود.

شومینه های اتانولی برای گرم کردن منازل یا به صورت دکوری کاربرد دارند.

نکته :

بیش از ۹۷ درصد بنزین ایالات متحده حاوی این الکل است و به طور معمول در مخلوطی به نام E10 ، مورد استفاده قرار می گیرد که از ۱۰ درصد اتانول و ۹۰ درصد بنزین تشکیل شده است تا به اکسیژن رسانی به سوخت و کاهش آلودگی هوا کمک کند.

طبق گفته وزارت انرژی آمریكا ، اتانول از عدد اكتان بالاتری نسبت به بنزین برخوردار است و تركیبی بهتری ارائه می دهد.

این ماده در صنایع برای  تولید استرهای اتیل ، اسید استیک ، دی اتیل اتر و اتیل آمین ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب به دلیل توانایی آن در حل کردن ترکیبات قطبی و غیر قطبی به عنوان یک حلال بسیار کاربرد گسترده ای دارد.

از آنجاییکه این الکل دارای دمای ذوب ۱۱۴.۱-  درجه سانتی‌گراد است برای ایجاد حمام های سرد در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد و در ساخت  دماسنج ها نیز کاربرد دارد.

الکل اتیلیک برای رقیق کردن رنگ ها و پاک کردن باقی مانده رنگ از روی برس ها فوق العاده است و می توان از آن برای از بین بردن لکه های ماژیک وایت برد نیز استفاده کرد.

 

خطرات اتانول
اتانول یک ماده قابل اشتعال است و نباید از آن در نزدیکی آتش استفاده شود.
به گفته مرکز پیشگیری و کنترل بیماری ها استنشاق اتانول می تواند باعث سرفه یا سر درد شود.
به گفته سازمان غذا و دارو استفاده از اتانول در محصولات غذایی – از جمله افزودنی ها – بی خطر است اما مقادیر مناسب آن زیر نظر سازمان های مربوطه تنظیم و کنترل می شود.
برای جلوگیری از نوشیدن اتانول خالص در محصولات پاک کننده یا مراقبت پوست و غیره معمولا یک طعم تلخ به آن ها اضافه می شود اما سایر خواص آن تغییر نمی کند.
اتانول خالص سمی است و سیستم عصبی مرکزی را تحت تاثیر قرار می دهد. مصرف مقادیر متوسط آن ماهیچه ها را شل کرده و روی مغز اثر می گذارد و مقادیر زیاد آن هماهنگی بدن را مختل کرده و در نهایت ممکن است به کما و حتی مرگ منجر شود.
از جمله عوارض مصرف اتانول خالص می توان به تحریک پوست و چشم، حالت تهوع، استفراغ و مسمومیت اشاره کرد. مصرف طولانی مدت اتانول ممکن است باعث آسیب جدی کبد شود.
اتانول یک ماده اعتیاد آور برای برخی افراد است و به بیماری الکلیسم – اعتیاد حاد به الکل – منجر می شود.