Etanol là gì? Tính chất, điều chế, công dụng, lưu ý của etanol

Etanol là gì? Etanol còn được gọi là cồn etylic hay rượu etylic, là một hợp chất hữu cơ được sử dụng rộng rãi trong đời sống. Với công thức hóa học là C2H5OH, etanol là thành phần chính trong rượu bia và một số loại đồ uống có cồn.

Ngoài ra, etanol còn được ứng dụng làm dung môi, nhiên liệu sinh học và trong nhiều ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên, việc sử dụng etanol cũng tiềm ẩn những nguy cơ nhất định nếu không đúng cách. Do đó cần nắm rõ những tính chất và tác dụng của nó để đảm bảo an toàn.

Etanol là gì?

Etanol, còn gọi là cồn etylic hay rượu ethanol, là một loại hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là C2H5OH.

Cụ thể, trong phân tử etanol gồm có:

• 2 nguyên tử cacbon (C)
• 6 nguyên tử hydrogen (H)
• 1 nguyên tử oxy (O)

Các nguyên tử này liên kết với nhau thành một phân tử hữu cơ đơn giản, trong đó có 1 nhóm hydroxyl (-OH) liên kết với nguyên tử cacbon.

Ở điều kiện bình thường, ethanol là một chất lỏng, không màu, có mùi đặc trưng của cồn. Một số tính chất vật lý của ethanol như:

• Nhiệt độ sôi: 78,29°C
• Điểm tan: −114,1 °C
• Tỷ trọng: 0,789 g/cm3 (ở 20°C)

Ethanol tan trong nước với tỷ lệ pha trộn ở mọi tỷ lệ. Bên cạnh đó cũng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như este, benzene, cloroform,…

Ethanol được tìm thấy trong các loại đồ uống có cồn như rượu vang, bia, whiskey,… Nó cũng có thể được điều chế nhân tạo để sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau.

Công thức phân tử của Etanol

Công thức phân tử của etanol là C2H5OH. Trong đó:

• C: Carbon
• H: Hydro
• O: Oxy
• OH: Nhóm hydroxyl

Như vậy, phân tử etanol bao gồm 2 nguyên tử cacbon liên kết với 5 nguyên tử hidro và 1 nhóm hydroxyl.

Ethanol có những tính chất lí hóa nổi bật gì?

Ethanol là một hợp chất hữu cơ đa chức năng với nhiều tính chất vật lý, hóa học đặc trưng. Dưới đây là một số tính chất nổi bật của etanol:

Một số tính chất vật lí của Ethanol

• Ethanol ở dạng chất lỏng, không màu, trong suốt ở điều kiện môi trường bình thường.
• Nó có mùi đặc trưng của rượu, gây cảm giác say khi uống phải.
• Độ nhớt của ethanol ở 20°C là 1,2 g/cm3.
• Ethanol có nhiệt độ sôi 78,29°C, điểm tan -114,1 °C.
• Dễ hòa tan trong nước, este, benzene,…

Những tính chất hóa học đặc trưng của Ethanol

• Ethanol dễ cháy, nhiệt độ tự cháy 363°C.
• Dễ phản ứng hóa học với hầu hết các loại axit và bazơ (trừ axit clohidric, axit phosphoric)
• Khả năng oxi hóa rất thấp, thường đóng vai trò như chất khử.
• Có khả năng tạo liên kết hydro ngắn mạnh với nước, do lực liên kết H tồn tại giữa phân tử ethanol và nước.
• Ethanol có phản ứng trùng hợp với axit béo tạo thành este và nước, nhưng phản ứng chậm.

Như vậy, etanol có khá nhiều tính chất vật lý, hóa học đặc trưng, làm cơ sở cho rất nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất.

Điều chế, sản xuất Ethanol như thế nào?

Ethanol có thể được điều chế bằng một số phương pháp sau:

• Lên men đường bằng nấm men: Phương pháp truyền thống để sản xuất rượu vang, bia từ ngũ cốc, tinh bột.
• Tổng hợp hóa học từ ethylene: Cho ethylene (C2H4) phản ứng với hơi nước (H2O), xúc tác axit, nhiệt độ cao để thu được ethanol.
• Công nghệ sinh học: Sử dụng vi khuẩn, nấm men biến đổi đường thành ethanol. Công nghệ này đang được ứng dụng nhiều trong sản xuất ethanol thương mại.

Quy mô công nghiệp, ethanol thường được điều chế bằng cách lên men đường, tinh bột bằng vi sinh vật như nấm men hoặc lên men cellulose nhờ vi khuẩn.

Những ứng dụng quan trọng của Ethanol trong cuộc sống, sản xuất

Với những tính chất đặc biệt của mình, etanol có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội.

Ứng dụng trong công nghiệp của ethanol

• Sản xuất xăng sinh học, nhiên liệu sinh học khác như biodiesel, methanol, butanol,…
• Dung môi trong công nghiệp hóa dầu, dược phẩm và mỹ phẩm
• Chất phụ gia trong chế biến thực phẩm
• Sản xuất hóa chất, nhựa, sơn

Vai trò của ethanol trong công nghiệp thực phẩm

• Sản xuất rượu vang, rượu mạnh và các loại đồ uống có cồn
• Bảo quản thực phẩm: Ngăn ngừa quá trình lên men, mốc trong thực phẩm
• Chiết xuất hương liệu từ cây thảo mộc, rau củ quả

Những ứng dụng của ethanol trong dược phẩm, y học

• Sát khuẩn, diệt khuẩn trong một số dung dịch thuốc
• Chiết xuất các hoạt chất có giá trị trong dược liệu.
• Sản xuất thuốc nhuộm, các chất phụ gia dược phẩm

Ethanol có hại không?

Ethanol thực chất không phải hoàn toàn vô hại, mà tiềm ẩn một số tác hại nhất định nếu sử dụng không đúng cách. Cụ thể:

Say ethanol

• Uống phải ethanol nồng độ cao gây say rượu, các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn mửa,…
• Lạm dụng rượu bia trong thời gian dài dễ dẫn đến nghiện rượu.

Độc tính ethanol

• Ethanol gây tổn thương gan, thận, não bộ nếu uống nhiều trong thời gian dài.
• Có thể gây tử vong do ngộ độc cồn cấp tính ở liều lượng rất cao.

Ung thư do lạm dụng ethanol

• Gây ung thư vòm họng khi lạm dụng rượu bia.
• Làm tăng nguy cơ mắc các bệnh ung thư đường tiêu hóa như ung thư dạ dày.

Béo phì do ethanol

• Rượu bia có hàm lượng calo cao, dễ dẫn đến tăng cân, béo phì.
• Kích thích sự thèm ăn dẫn đến tăng cân.

Như vậy, ethanol gây ra khá nhiều tác dụng phụ, hại cho sức khỏe nếu lạm dụng hoặc sử dụng không đúng cách. Chỉ nên sử dụng với liều lượng vừa phải để đảm bảo sức khỏe.

Lưu ý khi sử dụng, bảo quản Ethanol an toàn

Để đảm bảo an toàn khi sử dụng và bảo quản ethanol, cần lưu ý một số vấn đề sau:

Lưu ý khi bảo quản, lưu trữ Ethanol an toàn

• Bảo quản ethanol trong các thùng, can, lọ kín, tránh bị rò rỉ ra ngoài. Sử dụng vòi, van đóng mở chặt chẽ.
• Đặt ethanol tránh ánh nắng trực tiếp, nơi khô ráo, thoáng mát. Tránh các nguồn nhiệt, tia lửa gần khu vực lưu trữ.
• Dán nhãn cảnh báo rõ ràng trên bao bì chứa ethanol. Ghi rõ nồng độ, thể tích ethanol.
• Bảo quản ethanol trong tủ, kho riêng biệt. Không để chung với các hóa chất dễ cháy khác.

Sử dụng Ethanol cần lưu ý những điều gì?

• Không được để ethanol tiếp xúc trực tiếp da, mắt. Sử dụng đồ bảo hộ lao động khi thao tác.
• Không đun nóng, đốt ethanol. Giữ xa các ngọn lửa, nhiệt độ cao khi sử dụng.
• Thực hiện các biện pháp chống tĩnh điện khi vận chuyển, sử dụng ethanol.
• Không trộn ethanol với các chất dễ gây cháy, nổ như axit sulfuric, axit nitric,…
• Không uống hoặc hít phải ethanol. Nếu bị ngộ độc cần đưa đi cấp cứu kịp thời.

Như vậy, khi lưu trữ và sử dụng ethanol cần đặc biệt lưu ý tránh mọi nguy cơ cháy, nổ gây nguy hiểm đến tính mạng, sức khỏe con người.

Điểm khác biệt giữa Methanol và Ethanol

Methanol và ethanol là hai loại rượu (cồn) khác nhau, tuy nhiên lại có một số đặc điểm tương đồng cũng như khác biệt. Dưới đây là chi tiết những điểm khác biệt giữa methanol và ethanol:

Cấu tạo phân tử

• Methanol: CH3OH (1 nguyên tử C, 4 nguyên tử H)
• Ethanol: C2H5OH (2 nguyên tử C, 6 nguyên tử H) -> Ethanol có phân tử lớn hơn, phức tạp hơn methanol

Tính chất hóa học

• Methanol dễ cháy, bay hơi hơn ethanol
• Khả năng phản ứng hóa học của methanol mạnh hơn
• Ethanol tác dụng với axit, bazơ yếu hơn methanol

Độc tính

• Methanol có độc tính cao, gây mù lòa, tử vong ở liều cao
• Ethanol ít độc hơn, chủ yếu say rượu, các tác dụng phụ nhẹ khác

Khả năng hòa tan

• Methanol tan kém trong nước hơn so với ethanol
• Ethanol dễ trộn lẫn với nước hơn ở mọi tỷ lệ

Ứng dụng

• Methanol dùng làm dung môi, nhiên liệu
• Ethanol dùng rộng rãi trong đời sống, có thể uống được

Như vậy, sự khác biệt cơ bản nhất giữa methanol và ethanol là ở cấu trúc phân tử, độc tính và khả năng ứng dụng. Ethanol được sử dụng phổ biến và an toàn hơn methanol.

Kết luận

Như vậy, etanol là một hợp chất hữu cơ đa chức năng với công thức hóa học C2H5OH. Nó có nhiều đặc tính lí, hóa đặc trưng như dễ cháy, bay hơi, tan trong nước và các dung môi hữu cơ,… được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống.

Tuy nhiên, etanol cũng tiềm ẩn những nguy cơ nhất định về cháy nổ, ngộ độc, bệnh tật nếu sử dụng không đúng cách. Do đó, mỗi người sử dụng cần hiểu rõ tính chất, biện pháp bảo quản và sử dụng đúng cách để đảm bảo an toàn cho bản thân và xã hội.