Ethanol là gì? Cách điều chế và sử dụng cồn Ethanol

Ethanol là một hợp chất hữu cơ được ứng dụng khá nhiều trong đời sống sinh hoạt hằng ngày. Tuy nhiên nhiều người chắc hẳn vẫn chưa hiểu rõ về nó và còn nhiều câu hỏi muốn được giải đáp.

Vì vậy trong bài viết ngày hôm nay chúng tôi sẽ giúp các bạn đi tìm hiểu kỹ hơn về Ethanol, giải đáp các câu hỏi: Ethanol là gì? Ứng dụng của ethanol như thế nào? Nó có tác hại gì không? Và cách bảo quản an toàn ethanol thế nào? Hãy theo chân bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Ethanol là gì?

Ethanol hay còn được gọi là ancol etylic hoặc rượu etylic,  và nó được biết đến dưới dạng rượu ngũ cốc hay còn được gọi là cồn. Nó là một hợp chất hữu cơ dễ cháy và không màu và là một trong những thành phần  trong các đồ uống có cồn.

Ethanol được tạo ra trên cơ sở lên men  các nguồn cacbohydrat có nguồn gốc tự nhiên như  lúa mạch, lúa mì, ngô, sắn, đường… 

Một cách gọi khác  là trong công nghệ tổng hợp hóa dầu, etanol sẽ được sản xuất thông qua dây chuyền công nghệ mới  hydrat hóa khí etylen qua xúc tác với axit. Ngoài ra, chúng cũng được sản xuất theo nhiều cách khác nhau, ví dụ thông qua con đường  tinh khiết giữa nước và etanol.

Ethanol có cấu tạo phân tử như thế nào? 

Ethanol là một dạng ancol mạch hở, công thức hóa học của Ethanol là C H O hay C H OH. Một công thức có thể thay thế khác đó là CH -CH -OH thể hiện cacbon nằm ở nhóm Metyl (CH -) liên kết với cacbon trong nhóm metylen (-CH -), nhóm này lại liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (-OH).

Tính chất của Ethanol 

Ở điều kiện tự nhiên, Ethanol dưới dạng chất lỏng,trong suốt, mùi thơm, không màu, dễ chịu và đặc trưng của chất này đó là vị cay, dễ cháy, không có màu, tan vô hạn trong nước. 

Là một trong các loại rượu thông thường chứa trong các thành phần của đồ uống chứa cồn.

Các thông số cơ bản của loại rượu Ethanol: Nhẹ hơn nước, với khối lượng riêng 0.7936 g/ ml trong 15 độ C

Tỉ trọng trung bình của Ethanol là 0.8 g/ cm

 Nhiệt độ nóng chảy của Ethanol ở – 117.3 độ C và sôi ở 78.5 độ C 

Ethanol có độ nhớt và là chất ít bay hơi hơn so với hợp chất hữu cơ có cùng trọng lượng phân tử

Phân biệt ethanol và methanol 

Ethanol và methanol là 2 dạng cồn công nghiệp phổ biến nhất hiện nay. Cả hai đều được sản xuất thông qua quá trình lên men và chưng cất. 

Trong công nghiệp, methanol được sử dụng như một dung môi để hòa tan các chất vô cơ, hữu cơ hoặc trong quá trình chiết xuất  dầu và  trong quá trình điều chế các chất công nghiệp khác. Tuy nhiên, khác với Ethanol, cồn methanol không tốt cho cơ thể con người

Nếu bị ngộ độc methanol, cơ thể có các biểu hiện sau:  buồn nôn, nôn,đau đầu, mệt mỏi, giảm thị lực, mù mắt, co giật, giãn đồng tử, trụy tuần hoàn, suy hô hấp, và thậm chí là có thể gây nên tử vong. Methanol còn gây ngộ độc mạn  ( và làm giảm thị lực

Ngày nay nồng độ methanol cho phép trong uống rượu  là 0,1%, nhưng thực tế khi cơ quan chức năng xét nghiệm các mẫu rượu trên thị trường thì mức này cao hơn  nhiều (từ 70 đến 700%).

Những ứng dụng của ethanol là gì? 

Ethanol được ứng dụng rất nhiều trong đời sống ngày hôm nay. Như trong công nghiệp, trong y học, trong điều chế đồ ăn,…Cụ thể như sau: 

• Trong công nghiệp

• Ứng dụng làm dung môi: Hầu hết ethanol được sử dụng làm dung môi trong các ngành công nghiệp dược phẩm, nước hoa, điện tử, dệt may, in ấn, sơn, pha chế. Đồng thời etanol cũng là một dung môi hoàn hảo để giúp hòa tan các chất và giúp ngăn ngừa sự kết tinh thành phần trong mỹ phẩm.

• 

• Ứng dụng làm nhiên liệu: Ethanol có thể sử dụng như là loại nhiên liệu cồn (thông thường nó sẽ được sử dụng bằng cách trộn lẫn với xăng) và trong hàng loạt các quy trình công nghiệp khác. Đặc biệt Ethanol cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh bời vì nó có điểm đóng băng thấp của nó. Ngoài ra thì nó còn được dùng làm nhiên liệu dùng cho các loại đèn cồn trong phòng thí nghiệm. Hoặc dùng thay xăng để làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong.
• Ứng dụng làm nguyên liệu: Trong công nghiệp thì Ethanol được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hữu cơ khác, có thể kể đến như:axit axetic,  đietyl ete,…Nó được xem như là nguồn nguyên liệu hóa học đa dụng. Trong thời gian qua Ethanol  đã được sử dụng với phạm vi thương mại để tổng hợp hàng loạt các mặt hàng hóa chất với nhiều sản lượng lớn khác. Hiện nay, Ethanol đã được thay thế trong nhiều các ứng dụng bằng các nguyên liệu hóa dầu khác rẻ tiền hơn.

• Ngành y tế

• Cồn ethanol được sử dụng rộng rãi trong y học với tác dụng kháng khuẩn, chống vi sinh trùng.  Ngoài ra, ethanol còn được dùng để chế tạo thuốc ngủ vì nó có thể gây mê và buồn ngủ. 

• 

• Đặc biệt, ethanol (70 – 90%) còn được dùng  để khử trùng  thiết bị, dụng cụ, vết thương,… vì nó có tính sát khuẩn cao. Đồng thời, nó cũng có hiệu quả  chống lại hầu hết các loại vi khuẩn và nấm, cũng như nhiều loại vi rút,… Khi sát trùng vết thương, chúng ta phải sử dụng dung dịch cồn với nồng độ khác nhau tùy theo yêu cầu và hướng dẫn của bác sĩ.

• Điều chế đồ uống

• Ethanol là cồn, do đó mà nó được xem là thành phần chính trong sản xuất đồ uống có cồn.  Khi đó, Ethanol sẽ được chuyển hóa như một loại năng lượng để cung cấp chất dinh dưỡng. Đặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa khi dùng, các bạn phải dùng với lượng vừa phải. 

• 

• Tuy nhiên,  uống quá nhiều rượu có hại cho sức khỏe của bạn. Đặc biệt  khi nồng độ cồn trong máu vượt quá 0,5% sẽ dẫn đến hôn mê sâu. Nó thậm chí sẽ dẫn đến cái chết của người dùng.

Điều chế Ethanol như thế nào? 

Dưới đây là một số cách điều chế Ethanol bạn có thể tham khảo qua nhé!

Ethanol được lên men từ hạt hoặc các loại cây 

Ethanol được điều chế sản xuất dựa vào quá trình lên men từ các nguồn hydratcacbon có trong các loại hạt hay các loại cây tự nhiên như lúa mì, đường, ngô, sắn,lúa mạch, mùn, gỗ,… Quá trình sản xuất Ethanol từ các loại hạt các loại cây này có thể phân chia thành 2 công đoạn. Thứ nhất là công đoạn lên men nhằm sản xuất ra bio ethanol và công đoạn chưng cất, làm khan ethanol có nồng độ cao để pha trộn vào xăng. Hiện nay, phương pháp sinh học này sử dụng khá phổ biến. 

Công nghệ sản xuất Ethanol tổng hợp 

Sản xuất Ethanol bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong công nghệ tổng hợp hóa dầu, Ethanol được điều chế bằng dây chuyền công nghệ hydrat hóa

Cho etylen hợp nước ở 300 độ C, áp suất 70 – 80 atm với chất xúc tác là acid wolframic hoặc acid phosphoric: Ta có phương trình điều chế sau: H C=CH + H O → CH CH OH

 Thông qua con đường làm tinh khiết giữa Ethanol và nước

 Đối với hỗn hợp Ethanol và nước, điểm sôi hỗn hợp (azeotrope) cực đại ở nồng độ 96% Ethanol và 4% nước. Vì lý do này, chưng cất phân đoạn hỗn hợp ethanol-nước (chứa ít hơn 96% ethanol) không thể tạo ra ethanol tinh khiết hơn 96%. Vì vậy, 95% etanol trong nước là dung môi phổ biến nhất

Nguy cơ tiềm ẩn từ Ethanol là gì?

Ethanol và các hỗn hợp của nó ( loại cồn từ 50 độ trở lên)  dễ cháy và dễ  bắt lửa. Do đó nó rất dễ gây ra các hiện tượng tránh nổ. Khi này, có thể sẽ gây hư hỏng tài sản và thương tích cá nhân nếu  bảo quản không đúng cách. 

Ethanol được chuyển hóa thành axêtalđêhít  trong cơ thể người. Đây là một hợp chất độc hại hơn so với etanol. Axêtalđêhít có  liên quan đến hầu hết các triệu chứng lâm sàng liên quan đến rượu. Nhiều nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mối quan hệ  giữa rượu và  nguy cơ mắc bệnh nguy hiểm. Ví dụ như  ung thư, xơ gan và quan trọng nhất là  nghiện rượu.

Mặc dù Ethanol tuy không phải là chất độc có độc tính cao nhưng có thể gây tác hại và tử vong khi nồng độ cồn trong máu từ 0,4% – 0,5% trở lên. Nồng độ 0,30,4% gây  hôn mê. Ngay cả khi nồng độ dưới 0,1% cũng có thể dẫn đến ngộ độc. 

Mối quan hệ tỷ lệ  giữa ethanol và sự phát triển của Acinetobacter baumannii cũng được chứng minh là tỷ lệ thuận với nhau. Đây là  loại vi khuẩn gây  viêm phổi, viêm màng não và các bệnh đường tiết niệu khác. Phát hiện nãy đồng thời cũng đã chứng minh cho một sự nhầm lẫn phổ biến của chúng ta. Đó chính là uống rượu có thể giết chết các loại vi khuẩn gây bệnh truyền nhiễm.

Cách bảo quản Ethanol

Ethanol phải được bảo quản ở nơi thông gió tốt. Tránh xa ánh sáng mặt trời,  nguồn bắt lửa và các nguồn nhiệt khác. Ethanol và các hỗn hợp của nó với nước chứa trên 50% etanol (cồn 50 độ trở lên) là những chất dễ  cháy và dễ bắt lửa. Do đó, hãy bảo quản ethanol tránh xa  bình xịt, các vật dễ cháy,  chất ăn mòn,  chất oxy hóa và  tránh xa các sản phẩm dễ cháy khác.

Ethanol sẽ gây ra nhiều tác hại rất lớn nếu các bạn bảo quản sai cách. Vì vậy các bạn nhớ chú ý cách bảo quản Ethanol đúng cách nhé!

Với những thông tin mà chúng tôi cung cấp cho các bạn về Ethanol, hi vọng các bạn đã tích lũy cho mình được những kiến thức hữu ích. Đặc biệt đây lại là một thứ tiềm ẩn rất nhiều nguy hiểm nếu chúng ta không chú trọng trong không bảo quản cũng như khâu sử dụng. 

Lời cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn các bạn đã dành thời gian đồng hành và theo dõi bài viết ngày hôm nay của chúng tôi. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào thì các bạn đừng ngại liên hệ với chúng tôi để được giải đáp nhanh nhanh nhất nhé!