Formula Etil Alkohol, Properti, Risiko dan Penggunaan

itu etil alkohol, Etanol atau alkohol, adalah senyawa kimia organik dari kelas alkohol yang ditemukan dalam minuman beralkohol dan diproduksi oleh ragi atau melalui proses petrokimia. Ini adalah cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar dan selain itu merupakan zat psikoaktif, sebagai desinfektan dan antiseptik, sebagai sumber bahan bakar pembakaran bersih, di industri manufaktur atau sebagai pelarut kimia.

Formula kimia etil alkohol adalah C₂H₅OH dan formulanya adalah CH₃CH₂OH. Itu juga ditulis sebagai EtOH dan nama IUPAC adalah etanol. Oleh karena itu, komponen kimianya adalah karbon, hidrogini, dan oksigen. Molekul dibentuk oleh rantai dua karbon (etana), di mana H telah digantikan oleh gugus hidroksil (-OH). Struktur kimianya disajikan pada gambar 1.

Ini adalah alkohol paling sederhana kedua. Semua atom karbon dan oksigen adalah sp3 yang memungkinkan rotasi bebas batas-batas molekul. (Formula Etil alkohol, S.F.).

Etanol dapat ditemukan secara luas di alam karena merupakan bagian dari proses metabolisme ragi Saccharomyces cerevisiae, Ini juga hadir dalam buah matang. Ini juga diproduksi oleh beberapa tanaman melalui anerobiosis. Itu juga telah ditemukan di luar angkasa.

Etanol dapat diproduksi oleh ragi menggunakan fermentasi gula yang ditemukan dalam biji-bijian seperti jagung, sorgum dan jelai, serta kulit kentang, beras, tebu, gula bit dan hiasan pekarangan; atau dengan sintesis organik.

Sintesis organik dilakukan melalui hidrasi etilena yang diperoleh dalam industri petrokimia dan menggunakan asam sulfat atau fosfat sebagai katalis pada 250-300 ºC:

CH₂= CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH

Indeks

• 1 Produksi etil alkohol
• 2 Sifat fisik dan kimia
• 3 Reaktivitas dan bahaya
  • 3.1 Mata
  • 3.2 Kulit
  • 3.3 Penghirupan
  • 3.4 Penelanan
• 4 Penggunaan
  • 4.1 Obat-obatan
  • 4.2 Rekreasi
  • 4.3 Bahan Bakar
  • 4.4 Penggunaan lain
• 5 Biokimia
• 6 Pentingnya gugus hidroksil dalam alkohol
• 7 Referensi

Produksi etil alkohol

Etanol dari fermentasi gula adalah proses utama untuk menghasilkan minuman beralkohol dan biofuel. Ini digunakan terutama di negara-negara seperti Brasil, di mana ragi digunakan untuk biosintesis etanol tebu.

Jagung adalah bahan utama untuk etanol sebagai bahan bakar di Amerika Serikat. Ini karena kelimpahan dan harga yang murah. Tebu dan bit adalah bahan yang paling umum digunakan untuk membuat etanol di bagian lain dunia.

Karena alkohol dibuat oleh fermentasi gula, kultur gula adalah bahan yang paling mudah untuk diubah menjadi alkohol. Brasil, produsen etanol bahan bakar terbesar kedua di dunia, memproduksi sebagian besar etanolnya dari tebu.

Sebagian besar mobil di Brasil mampu berjalan dengan etanol murni atau dalam campuran bensin dan etanol.

Sifat fisik dan kimia

Etanol adalah cairan bening, tidak berwarna dengan bau khas dan rasa terbakar (Royal Society of Chemistry, 2015).

Massa molar etil alkohol adalah 46,06 g / mol. Titik lebur dan titik didihnya masing-masing adalah -114 ° C dan 78 ° C. Ini adalah cairan yang mudah menguap dan densitasnya 0,789 g / ml. Etil alkohol juga mudah terbakar dan menghasilkan nyala biru tanpa asap.

Ini larut dengan air dan dalam sebagian besar pelarut organik seperti asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform dan eter.

Fakta yang menarik adalah bahwa etanol juga larut dalam pelarut alifatik seperti pentana dan heksana, tetapi kelarutannya tergantung pada suhu (Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi, Database Compound PubChem, CID = 702, 2017).

Etanol adalah perwakilan alkohol yang paling dikenal. Dalam molekul ini, gugus hidroksil berada dalam karbon terminal, menghasilkan polarisasi molekul yang tinggi.

Akibatnya, etanol dapat membentuk interaksi yang kuat, seperti ikatan hidrogen dan interaksi dipol-dipol. Di dalam air, etanol larut dan interaksi antara kedua cairan sangat tinggi, sehingga menimbulkan campuran yang dikenal sebagai azeotrope, dengan karakteristik yang berbeda dari dua komponen.

Asetil klorida dan bromida bereaksi keras dengan etanol atau air. Campuran alkohol dengan asam sulfat pekat dan hidrogen peroksida yang kuat dapat menyebabkan ledakan. Juga campuran etil alkohol dengan hidrogen peroksida pekat membentuk bahan peledak yang kuat.

Alkil hipoklorit adalah bahan peledak yang keras. Mereka mudah diperoleh dengan mereaksikan asam hipoklorida dan alkohol dalam larutan berair atau larutan campuran karbon tetraklorida berair.

Klorin plus alkohol juga akan menghasilkan alkil hipoklorit. Mereka membusuk dalam dingin dan meledak ketika terkena sinar matahari atau panas. Hipoklorit tersier kurang tidak stabil daripada hipoklorit sekunder atau primer.

Reaksi isosianat dengan alkohol yang dikatalisis basa harus dilakukan dalam pelarut inert. Reaksi seperti itu tanpa adanya pelarut sering terjadi dengan kekerasan eksplosif (DENATURED ALCOHOL, 2016).

Reaktivitas dan bahaya

Etil alkohol diklasifikasikan sebagai senyawa yang stabil, mudah menguap dan sangat mudah terbakar. Ini akan mudah tersulut oleh panas, percikan api atau nyala api. Uap dapat membentuk campuran yang mudah-meledak dengan udara. Ini dapat melakukan perjalanan ke sumber pengapian dan cadangan.

Sebagian besar uap lebih berat daripada udara. Mereka akan menyebar di sepanjang tanah dan akan dikumpulkan di daerah rendah atau terbatas (selokan, ruang bawah tanah, tangki). Ada bahaya ledakan di dalam ruangan, di luar rumah atau di selokan. Wadah bisa meledak saat dipanaskan.

Etanol beracun jika tertelan dalam jumlah besar atau dalam konsentrasi besar. Kerjanya pada sistem saraf pusat sebagai depresan dan diuretik. Ini juga mengiritasi mata dan hidung.

Ini sangat mudah terbakar dan bereaksi keras dengan peroksida, asetil klorida dan asetil bromida. Ketika bersentuhan dengan beberapa katalis platinum, ia dapat terbakar.

Gejala-gejala dalam kasus inhalasi adalah batuk, sakit kepala, kelelahan, kantuk. Ini dapat menghasilkan kulit kering. Jika zat itu bersentuhan dengan mata itu akan menghasilkan kemerahan, rasa sakit atau sensasi terbakar. Jika tertelan itu menghasilkan sensasi terbakar, sakit kepala, kebingungan, pusing dan tidak sadar (IPCS, S.F.).

Mata

Jika senyawa bersentuhan dengan mata, lensa kontak harus diperiksa dan dilepas. Mata harus segera dicuci dengan banyak air selama minimal 15 menit dengan air dingin.

Kulit

Jika terjadi kontak dengan kulit, area yang terkena harus segera dibilas dengan banyak air selama minimal 15 menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang terkontaminasi..

Tutupi kulit yang teriritasi dengan emolien. Cuci pakaian dan sepatu sebelum menggunakannya kembali. Jika kontaknya parah, cuci dengan sabun desinfektan dan tutupi kulit yang terkontaminasi dengan krim anti-bakteri

Inhalasi

Jika terhirup, korban harus dipindahkan ke tempat yang dingin. Jika Anda tidak bernapas, pernapasan buatan diberikan. Jika sulit bernafas, berikan oksigen.

Tertelan

Jika senyawa tersebut tertelan, muntah tidak boleh diinduksi kecuali diarahkan oleh tenaga medis. Longgarkan pakaian ketat seperti kerah kemeja, ikat pinggang atau dasi.

Dalam semua kasus, perhatian medis harus diperoleh segera (Lembar Data Keselamatan Bahan Etil alkohol 200 Bukti, 2013).

Penggunaan

Obat-obatan

Etanol digunakan dalam pengobatan sebagai antiseptik. Etanol membunuh organisme dengan mendenaturasi proteinnya dan melarutkan lemaknya dan efektif terhadap sebagian besar bakteri, jamur, dan banyak virus. Namun, etanol tidak efektif melawan spora bakteri.

Etanol dapat diberikan sebagai penangkal keracunan metanol dan etilen glikol. Hal ini disebabkan oleh hambatan kompetitif dari enzim yang mendegradasi mereka yang disebut alkohol dehidrogenase.

Rekreasi

Sebagai depresan sistem saraf pusat, etanol adalah salah satu obat psikoaktif yang paling banyak dikonsumsi.

Jumlah etanol dalam tubuh biasanya diukur dengan kadar alkohol dalam darah, yang diambil di sini sebagai berat etanol per satuan volume darah.

Dosis kecil etanol, secara umum, menghasilkan euforia dan relaksasi. Orang yang mengalami gejala ini cenderung banyak bicara dan kurang terhambat, dan mungkin menunjukkan penilaian yang buruk.

Pada dosis yang lebih tinggi, etanol bertindak sebagai depresan sistem saraf pusat, menghasilkan dosis yang semakin tinggi, gangguan fungsi sensorik dan motorik, penurunan kognisi, kebingungan, ketidaksadaran, dan kemungkinan kematian.

Etanol umumnya dikonsumsi sebagai obat rekreasi, terutama saat bersosialisasi. Anda juga dapat melihat apa saja tanda dan gejala kecanduan alkohol?

Bahan bakar

Penggunaan etanol terbesar adalah sebagai bahan bakar mesin dan bahan bakar tambahan. Penggunaan etanol dapat mengurangi ketergantungan pada emisi minyak dan gas rumah kaca (EGI).

Penggunaan bahan bakar etanol di Amerika Serikat telah meningkat secara dramatis, dari sekitar 1.700 juta galon pada tahun 2001 menjadi sekitar 13.900 juta pada tahun 2015 (departemen energi A.S.).

E10 dan E15 adalah campuran etanol dan bensin. Angka setelah "E" menunjukkan persentase etanol berdasarkan volume.

Sebagian besar bensin yang dijual di Amerika Serikat mengandung hingga 10% etanol, jumlahnya bervariasi berdasarkan zona. Semua produsen mobil menyetujui campuran hingga E10 dalam mobil bensin mereka.

Pada tahun 1908, Henry Ford merancang model T-nya, mobil yang sangat tua, yang bekerja dengan campuran bensin dan alkohol. Ford menyebut campuran ini sebagai bahan bakar masa depan.

Pada 1919, etanol dilarang karena dianggap sebagai minuman beralkohol. Itu hanya bisa dijual ketika dicampur dengan minyak. Etanol digunakan sebagai bahan bakar lagi setelah Larangan berakhir pada tahun 1933 (administrasi informasi energi AS, S.F.).

Penggunaan lainnya

Etanol adalah bahan industri yang penting. Ini memiliki banyak digunakan sebagai prekursor senyawa organik lainnya seperti etil halida, etil ester, dietil eter, asam asetat dan etil amina.

Etanol larut dengan air dan merupakan pelarut yang baik untuk penggunaan umum. Ditemukan dalam cat, pewarna, spidol dan produk perawatan pribadi seperti obat kumur, parfum, dan deodoran.

Namun, endapan polisakarida dari larutan berair di hadapan alkohol, dan presipitasi dengan etanol digunakan untuk alasan ini dalam pemurnian DNA dan RNA.

Karena titik lelehnya yang rendah (-114,14 ° C) dan toksisitas rendah, etanol kadang-kadang digunakan di laboratorium (dengan es kering atau pendingin lainnya) sebagai bak pendingin untuk menjaga wadah pada suhu di bawah titik Pembekuan air Untuk alasan yang sama, itu juga digunakan sebagai cairan aktif dalam termometer alkohol.

Biokimia

Oksidasi etanol dalam tubuh menghasilkan sejumlah energi 7 kkal / mol, peralihan antara karbohidrat dan asam lemak. Etanol menghasilkan kalori kosong, yang berarti tidak memberikan jenis nutrisi apa pun.

Setelah pemberian oral, etanol dengan cepat diserap ke dalam aliran darah dari lambung dan usus kecil dan didistribusikan dalam total air tubuh.

Karena penyerapan terjadi lebih cepat dari usus kecil daripada dari perut, penundaan pengosongan lambung menunda penyerapan etanol. Karenanya konsep tidak minum pada waktu perut kosong.

Lebih dari 90% etanol yang masuk ke dalam tubuh teroksidasi sepenuhnya menjadi asetaldehida. Sisa etanol diekskresikan melalui keringat, urin, dan napas (napas).

Ada tiga cara tubuh memetabolisme alkohol. Rute utamanya adalah melalui enzyme alcohol dehydrogenase (ADH). ADH terletak di sitoplasma sel. Ini ditemukan terutama di hati, meskipun juga ditemukan di saluran pencernaan, ginjal, mukosa hidung, testis dan uterus..

Enzim ini tergantung pada NAD koenzim teroksidasi. Ini adalah yang paling penting dalam oksidasi etanol, karena ia memetabolisme antara 80 dan 100% dari etanol yang dicerna, di hati. Fungsinya untuk mengoksidasi alkohol menjadi asetaldehida menurut reaksi:

CH₃CH₂OH + NAD⁺ → CH₃CHO + NADH + H⁺

Cara lain untuk memetabolisme alkohol adalah melalui enzim katalase, yang menggunakan hidrogen peroksida untuk mengoksidasi alkohol menjadi asetaldehida dengan cara berikut:

CH₃CH₂OH + H₂O₂ → CH₃CHO + 2H₂O

Jalur ini dibatasi oleh tingkat generasi H yang rendah₂O₂ yang diproduksi di bawah kondisi seluler oleh enzim xanthine oksidase atau NADPH-oksidase.

Cara ketiga untuk memetabolisme alkohol adalah melalui sistem mikrosom oksidasi etanol (SMOE). Ini adalah sistem penghapusan zat beracun dari organisme yang terletak di hati, dibentuk oleh enzim oksidase dari fungsi campuran sitokrom P450.

Oksidasi mengubah obat dan senyawa asing (xenobiotik) dengan hidroksilasi, menjadikannya tidak beracun. Dalam kasus spesifik etanol, reaksinya adalah:

CH₃CH₂OH + NADPH + H⁺ + O₂ → CH₃CHO + NADP⁺ + 2 jam₂O

Ketika etanol dikonversi menjadi asetaldehida oleh tiga enzim ini, ia dioksidasi menjadi asetat oleh aksi enzim aldehyde dehydrogenase (ALDH). Enzim ini tergantung pada NAD koenzim teroksidasi dan reaksinya adalah:

CH₃CHO + NAD + + H₂O → CH₃COOH + NADH + H⁺

Asetat diaktifkan dengan koenzim A untuk menghasilkan asetil KoA. Ini memasuki siklus Krebs untuk produksi energi (Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 2012).

Pentingnya gugus hidroksil dalam alkohol

Grup hidroksil adalah molekul yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen.

Ini menghasilkan molekul yang mirip dengan air dengan muatan bersih negatif yang mengikat rantai karbon.

Molekul ini membuat rantai karbon menjadi alkohol. Selain itu, ia memberikan karakteristik umum tertentu untuk molekul yang dihasilkan.

Bertentangan dengan alkana, yang merupakan molekul non-polar karena rantai karbon dan hidrogennya, ketika gugus hidroksil melekat pada rantai, ia memperoleh kemampuan untuk larut dalam air, karena kesamaan molekul OH dengan air..

Namun, sifat ini bervariasi tergantung pada ukuran molekul dan posisi gugus hidroksil dalam rantai karbon.

Sifat fisikokimia berubah tergantung pada ukuran molekul dan distribusi gugus hidroksil, tetapi pada umumnya alkohol biasanya cair dengan bau khas..

Referensi

1. ALKOHOL DENATUR. (2016). Diperoleh dari cameochemicals.noaa.gov.
2. Formula etil alkohol. (S.F.). Dipulihkan dari softschools.com.
3. (S.F.). ETHANOL (ANHYDROUS). Dipulihkan dari inchem.org.
4. Lembar Data Keselamatan Bahan Etil alkohol 200 Bukti. (2013, 21 Mei). Dipulihkan dari sciencelab.com.
5. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. Basis Data Gabungan PubChem; CID = 702. (2017, 18 Maret). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 702. Diperoleh dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Etanol. Diperoleh dari chemspider.com
7. S. departemen energi. (S.F.). Etanol. Dipulihkan dari fueleconomy.gov.
8. Administrasi informasi energi. (S.F.). Etanol. Dipulihkan dari eia.gov.
9. Perpustakaan Kedokteran Nasional S. (2012, 20 Desember). HSDB: ETHANOL. Diperoleh dari toxnet.nlm.nih.gov.