Những điều thú vị có thể bạn chưa biết về Ancol Etylic

Ancol Etylic, Ethanol, rượu Etylic hoặc rượu ngũ cốc - chắc hẳn bạn đã ít nhất một lần được nghe đến nó. Cả 4 tên gọi này đều là một! Đây là hợp chất quá quen thuộc và được sử dụng rất phổ biến.

I. Tổng quan về Ancol Etylic

Ancol Etylic là hợp chất hữu cơ (ancol no đơn chức) thuộc dãy đồng đẳng của ancol.

Công thức hoá học là C2H6O hoặc C2H5OH.

Công thức cấu tạo gồm Cacbon của nhóm nhóm mety CH3- liên kết với Cacbon ở nhóm metylen -CH2- và nhóm này liên kết với Oxy của nhóm hydroxyl -OH.

1. Tính chất vật lý

• Là chất lỏng không màu, dễ bay hơi. Nó có mùi thơm đặc trưng, vị cay
• Tan vô hạn trong nước; hoà tan được nhiều chất khác nhau như benzen, iot…
• Khối lượng riêng: 0,7936 g/m3 (15oC)
• Nhiệt độ sôi: 78,39oC
• Hóa rắn ở - 114,15oC
• Rất dễ bắt cháy dù nguồn lửa nhiệt thấp

Công thức tính độ rượu: Đr = Vr / Vhh x 100

Trong đó:

• Đr: độ rượu (đơn vị tính là độ)
• Vr: thể tích rượu Etylic (đơn vị tính là ml)
• Vhh là thể tích của hỗn hợp rượu và nước (đơn vị tính là ml)

Ancol Etylic nguyên chất có độ rượu = 100%. Độ rượu càng lớn tức là dung dịch đó càng chứa nhiều cồn và ngược lại.

2. Tính chất hoá học

Với công thức hoá học như vậy, Ancol Etylic mang đầy đủ tính chất hoá học của rượu đơn chức.

2.1 Phản ứng thế H của nhóm -OH

Tác dụng với kim loại mạnh

C2H5OH chỉ phản ứng hoá học với Na và K do trong phân tử có nhóm -OH. Phản ứng này sinh ra khí H2.

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2

2.2 Phản ứng thế nhóm -OH

Tác dụng với axit vô cơ

C2H5-OH + H-Cl → C2H5-Cl + H2O (xúc tác nhiệt độ)

Tác dụng với axit hữu cơ (còn gọi phản ứng este hóa và được thực hiện trong môi trường acid và có nhiệt độ)

C2H5OH + CH3COOH ⇄ CH3COOC2H5 + H2O

Phản ứng este hoá có tính thuận nghịch.

Tác dụng với ancol (xúc tác H2SO4 đậm đặc, nhiệt độ)

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

CH3-OH + H-O-C2H5 → CH3OC2H5 + H2O

2.3 Phản ứng tách nhóm -OH (xúc tác H2SO4 đậm đặc, 170oC)

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)

2.4 Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

C2H5OH + CuO → CH3CHO + Cu + H2O

Oxi hóa hoàn toàn

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Phản ứng lên men giấm

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Phản ứng tạo Buta-1,3-dien (xúc tác (Al2O3, ZnO, 450 độ C)

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 

II. Phương pháp để điều chế rượu Etylic

Từ tinh bột hoặc đường

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2

Cho ethylen cộng hợp cùng nước (xúc tác H2SO4 hoặc H3PO4)

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH

Cộng hidro vào andehit

CH3CHO + H2 → C2H5OH (Ni, to)

Cho thủy phân C2H5-X - dẫn xuất este

C2H5X + NaOH → C2H5OH + NaCl

CH3COOC2H5 + H2O → C2H5OH + CH3COOH

Trong công nghiệp thì Ancol Etylic được điều chế theo quy trình lên men các loại ngũ cốc

• Tinh bột được nấu ở nhiệt độ cao để trương nở và hoá hồ để nguội hỗn hợp này.
• Tùy theo điều kiện để thực hiện phương pháp đường hóa nguyên liệu thích hợp. Có thể đường hoá bằng acid hoặc chế phẩm Amylase của nấm mốc
• Lên men dịch đường bằng phương pháp liên tục hoặc gián đoạn
• Chưng cất hỗn hợp để tách cồn và loại bỏ các tạp chất bay hơi ra khỏi dấm chín. Lúc này, ta thu được rượu Etylic có nồng độ 96 - 99%.

III. Ethanol được ứng dụng như thế nào?

Ethanol được sử dụng đại trà trong công nghiệp bởi giá thành thấp, tiết kiệm được nhiều chi phí. Nó hợp chất có độ phát nhiệt và độ bay hơi thấp hơn xăng nhưng cháy lâu hơn xăng. Vậy nên Ethanol được sử dụng để thay thế xăng để giảm chi phí và an toàn với môi trường.

1. Công nghiệp

• Điểm đóng băng thấp nên sử dụng trong sản phẩm chống đông lạnh.
• Ethanol được sử dụng thay thế xăng cho những động cơ đốt trong
• Là nguyên liệu để điều chế acid acetic, etyl axetat và hợp chất hữu cơ khác… 
• Làm dung môi trong ngành công nghiệp sơn, dệt may, điện tử, điều chế hương liệu
• Tẩy rửa vết bẩn trong công xưởng
• Chất tẩy rửa để lau vi mạch, bo mạch trong ngành điện tử
• Tạo xăng E5, E10 bằng hỗn hợp cồn và xăng để phục vụ nhiều giai đoạn sản xuất công nghiệp.

2. Y tế

• Nguyên liệu để sản xuất thuốc ngủ, thuốc tê, thuốc giảm đau
• Sát khuẩn vết thương hở nhằm hạn chế nhiễm trùng
• Sử dụng để khử khuẩn. Đặc biệt cồn y tế có nồng độ 70 - 90% là chất lý tưởng được sử dụng để tiệt trùng dụng cụ, thiết bị y tế…

Nguyên lý hoạt động khá đơn giản khi chúng tiếp xuất với vi khuẩn, cồn đi qua thành tế bào và làm đông tụ protein bên trong tế bào. Máu của vi khuẩn cũng bị đông tụ để hạn chế sinh sôi và vi khuẩn sẽ chết. Vì vậy, cồn Ethanol được sử dụng rộng để làm nước rửa tay cũng như dung dịch sát khuẩn trong đại dịch Covid 19.

3. Mỹ phẩm

• Cồn béo (cồn tốt) được sử dụng để làm nguyên liệu điều chế trong công nghiệp mỹ phẩm. Nó giúp cân bằng độ ẩm, hạn chế kích thích không đáng có xảy ra trên da nhưng không thích hợp cho da mụn hoặc da dầu.
• Cồn khô được sử dụng để khử trùng, hạn chế da dầu tiết nhờn và giảm thiểu tình trạng bít tắc lỗ chân lông.

Vì vậy, không khó để bắt gặp Ethanol có trong thành phần của nhiều mỹ phẩm trên thị trường.

4. Công nghiệp thực phẩm

• Cồn thực phẩm là nguyên liệu để sản xuất ra thức uống có chứa cồn như bia, rượu
• Nồng độ thích hợp, Ethanol được sử dụng để sản xuất nước ướp gia vị

5. Tác dụng phụ của cồn Ethanol

Nhiều lĩnh vực công nghiệp ưu tiên lựa chọn Ethanol để chế tạo. Tuy nhiên Ethanol vẫn là chất độc và gây nguy hiểm lớn với cơ thể người.

Đặc biệt, Ethanol có thể hấp thụ qua da và phổi nên cần cẩn thận khi sử dụng nó. Khi đi vào cơ thể nó chuyển hoá thành axetandehit - chất cực độc.

Nhiễm độc lượng nhỏ Ethanol gây ra nhiều hậu quả như mệt mỏi, đau đầu, mất kiểm soát hành động. Nhiễm độc nặng hơn gây khó thở, hôn mê sâu và có thể nguy hiểm đến tính mạng. Nồng độ cồn trong máu 0,3 - 0,4% đủ để làm bạn hôn mê và đạt ngưỡng trên 0,5% có thể gây tử vong.

6. Lưu ý khi pha chế và sử dụng cồn Ethanol

• Cồn trên 50 độ là chất rất dễ bắt lửa nên cần tránh xa các bịt xịt, chất ăn mòn hoặc chất dễ cháy khác.
• Cồn công nghiệp nên được lưu trữ ở nơi thông gió, tránh xa nguồn nhiệt hoặc ánh sáng mặt trời cũng như các chất có thể gây chất.

Giờ thì bạn đã nắm rõ được Ancol Etylic và những ứng dụng của nó trong đời sống và công nghiệp. Đừng quên lưu ý khi sử dụng để nó phát huy tốt nhất đặc tính của mình và phòng tránh sự cố.

Bài viết nên đọc

• Acid Sulfuric - H2SO4 là gì? Ứng dụng của H2SO4 trong công nghiệp