Ethanol là gì? Tìm hiểu tính chất vật lý, hóa học và cách điều chế

Ethanol là gì? Là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của alcohol, không màu, dễ cháy và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất vật lý, hóa học, cách điều chế cũng như ứng dụng qua các thông tin dưới đây của ruaxetudong.org

Ethanol là gì? 

Ethanol có nhiều tên gọi khác nhau như etanol, rượu etylic, ancol etylic, rượu ngũ cốc, cồn công nghiệp, là một hợp chất hữu cơ trong dãy đồng đẳng của ancol, công thức hóa học C2H6O hay C2H5OH. Hợp chất này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và được coi là tương lai của ngành công nghiệp. Trong cuộc sống hàng ngày, ethanol được mọi người gọi nhiều là rượu.

Công thức phân tử của ethanol đó là cacbon ở nhóm metyl (CH3-) liên kết với carbon ở nhóm metylen (-CH2-), nhóm này sẽ liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (-OH).

Tính chất vật lý của cồn ethanol là gì?

Cồn ethanol có những tính chất vật lý sau:

• Là hợp chất lỏng không màu, trong suốt, có mùi thơm nhẹ, dễ cháy, vị cay đặc trưng.
• Ethanol tan vô hạn trong nước, nhẹ hơn nước và có khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C.
• Dễ bay hơi, sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C.
• Cồn ethanol sẽ hóa rắn ở -114,15 độ C.

Tính chất hóa học của ethanol là gì?

Ethanol có những tính chất hóa học sau:

• Tác dụng với kim loại, CTHH:  2C2H5OH + 2Na  → 2C2H5ONa + H2
• Tác dụng với Cu(OH)2, công thức hóa học như sau:

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2  → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

• Phản ứng với axit vô cơ, CTHH: C2H5-OH + H-Br → C2H5-Br + H2O
• Tác dụng cùng với axit hữu cơ (chính là phản ứng este hóa), CTHH như sau:

CH3COOH + C2H5-OH → CH3COOC2H5 + H2O

• Ethanol phản ứng với ancol trong điều kiện phản ứng với H2SO4 đậm đặc, nhiệt độ 1400 độ . CTHH như sau:

C2H5-OH + H-O-C2H5 → C2H5-O-C2H5 + H2O

• Tham gia vào quá trình phản ứng tách nhóm OH (phản ứng tách H2O) trong điều kiện phản ứng H2SO4 đậm đặc, 1700 độ. Công thức phản ứng như sau:

CH3-CH2-OH  → CH2=CH2 + H2O

 CH3-CH2-CHOH-CH3  → H2O + CH3-CH=CH-CH3 (sản phẩm chính) 

                                    → H2O + CH3-CH2-CH=CH2 (sản phẩm phụ)

• Tham gia vào quá trình phản ứng oxi hóa không hoàn toàn (oxi hóa hữu hạn), CTHH: C2H5OH + CuO  → CH3-CHO + H2O + Cu

Ứng dụng của ethanol như thế nào?

Ethanol trong công nghiệp

• Sử dụng ethanol trong các sản phẩm chống đông lạnh bởi chúng có điểm đóng băng thấp
• Dùng để điều chế một số hợp chất hữu cơ khác như dietyl ete, etyl axetat, axit axetic.
• Cồn ethanol còn được sử dụng để pha chế các loại xăng sinh học như E5, E10 – tỷ lệ xăng này đang chiếm khoảng 90%.
• Sử dụng làm dung môi hoặc chất pha khi pha chế vecni, dược phẩm, nước hoa,…
• Ethanol dùng trong công nghiệp in, dệt may.
• Ngoài ra, còn được sử dụng trong ngành điện tử, lau vi mạch, bo mạch.

Ethanol ứng dụng trong ngành thực phẩm

Ethanol ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm còn gọi là cồn thực phẩm có những ứng dụng sau:

• Là nguyên liệu quan trọng để tạo ra các loại đồ uống có cồn quen thuộc như bia, rượu,…
• Sử dụng như một loại nước ướp gia vị

Ứng dụng ethanol trong dược phẩm, y học

• Được sử dụng như một chất sát trùng, chống vi khuẩn
• Ethanol được sử dụng trong nghiên cứu, điều chế thuốc
• Ở một nồng độ nhất định ethanol còn được dùng để tẩy rửa, vệ sinh dụng cụ y tế.

MPV là gì? Ý nghĩa xét nghiệm máu MPV là gì?

Điều chế cồn ethanol như thế nào?

Cồn ethanol được điều chế bằng nhiều cách khác nhau, trong đó phải kể đến như:

Thông qua công nghệ hóa dầu Hydrat hóa ethylene

Ethanol được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ theo phương pháp hydrat hóa ethylene bằng chất xúc tác acid. Cho ethylene hợp nước ở 300 độ C, áp suất từ 70-80 atm với chất xúc tác acid wolframic hoặc acid phosphoric.

Phương trình điều chế như sau: H2C=CH2+ H2O→CH3CH2OH

Điều chế ethanol bằng phương pháp sinh học – lên men

Trong điều kiện không có oxy thì một số loại men rượu sẽ chuyển hóa đường và tạo ra ethanol và cacbondioxit CO2. Phương trình điều chế như sau: 

C6H12O6→ 2 CH3CH2OH+ 2 CO2

Quá trình nuôi men rượu trong điều kiện sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển khoảng 20%, nồng độ của rượu trong sản phẩm cuối cùng có thể tăng thông qua quá trình chưng cất.

Để sản xuất dung môi ethanol từ những nguyên liệu chứa tinh bột thì cần phải chuyển hóa thành đường. Men bia được tạo ra bằng cách cho hạt nảy mầm hay ủ mạch nha. Trong quá trình nảy mầm, hạt tạo ra các enzym có chức năng phá vỡ tinh bột để tạo đường. Để sản xuất cồn ethanol làm nhiên liệu thì quá trình thủy phân tinh bột thành đường sẽ được thực hiện nhanh chóng bằng cách xử lý hạt với acid sulfuric loãng, enzym nấm amylas hoặc tổ hợp của 2 phương pháp.

Điều chế ethanol bằng cách làm tinh khiết giữa Ethanol và nước

Với hỗn hợp etanol và nước, điểm sôi hỗn hợp (azeotrope) cực đại sẽ ở nồng độ 96% ethanol và 4% nước. Vậy nên, chưng cất phân đoạn hỗn hợp ethanol nước (chứ ít hơn 96% ethanol) sẽ không thể tạo ra ethanol tinh khiết hơn 96%. Do đó, 95% etanol trong nước sẽ là dung môi phổ biến nhất.

Sử dụng cồn ethanol như thế nào tốt nhất?

Cồn ethanol được sử dụng nhiều trong đời sống hàng này nhưng nó cũng là một hóa chất khá nguy hiểm với sức khỏe. Khi cơ thể tiếp xúc trực tiếp với hàm lượng cao có thể gây tổn thương thần kinh thị giác, võng mạc,…thậm chí gây độc cho hệ thần kinh, nguy cơ tử vong cao. Cùng với đó là những triệu chứng nguy hiểm khác như mắt sưng đỏ, đau đầu, buồn nôn,…

Để kiếm lời có không ít cơ sở sản xuất sử dụng methanol thay cho ethanol gây ra tình trạng ngộ độc, để lại hậu quả nghiêm trọng. Chính vì thế, khi sử dụng các sản phẩm có chứa ethanol bạn cần phải chú ý, kiểm tra thật kỹ các thành phần bên trong để tránh gây ra tác hại đối với sức khỏe.

Đối với các cá nhân, doanh nghiệp khi sử dụng ethanol để sản xuất, điều chế các sản phẩm như rượu, nước hoa,…cần lưu ý những điều sau:

• Cồn ethanol đặt ở nơi làm việc cần phải giữ gìn cẩn thận, tránh ô nhiễm môi trường cũng như ảnh hưởng đến mọi người xung quanh.
• Bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát và cần phải tránh ánh nắng trực tiếp
• Kho chứa hóa chất cần được tách riêng để tránh trường hợp rò rỉ hoặc tràn hóa chất gây ô nhiễm.
• Nhà kho chứa hóa chất cần phải xa khu dân cư, tránh nguồn nước
• Khi tiếp xúc với hóa chất ethanol bạn cần trang bị cho mình đầy đủ đồ bảo hộ và cần nắm chắc cách thức sử dụng, điều chế.

Sự khác nhau giữa ethanol và methanol là gì?

Ethanol và methanol là 2 dạng cồn công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay, cùng được sản xuất bằng phương pháp lên men và chưng cất. Bởi vậy, có không ít người nhẫm lẫn ethanol và methanol mà một. Do đó, ruaxetudong.org sẽ giúp bạn phân biệt.

• Cồn ethanol được sản xuất từ nguyên liệu chính đó là tinh bột (có trong các loại ngũ cốc, các loại củ có tinh bột) và đường. Cồn ethanol được sản xuất từ các nguyên liệu chứa Cenlulose.
• Methanol không tốt với sức khỏe con người. Để tránh nhầm lẫn với rượu uống người ta thường cho chất màu xanh vào methanol nên còn có tên gọi khác là cồn xanh.

Với các thông tin có trong bài viết “Ethanol là gì? Tìm hiểu tính chất vật lý, hóa học và cách điều chế” hy vọng sẽ giúp ích bạn. Để biết thông tin về ethanol 70°, ethanol 96° quý bạn đọc hãy truy cập website ruaxetudong.org, chắc chắn sẽ giúp ích bạn rất nhiều đó!