Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αιθανόλης και αλκοόλ;

Το "Αλκοόλ" είναι μια λέξη που, όπως πολλοί αγγλικοί όροι, έχει μια πιο συγκεκριμένη έννοια στην επιστήμη από ό, τι στην καθημερινή χρήση. Η «αιθανόλη», εν τω μεταξύ, περιγράφει μια συγκεκριμένη χημική ουσία. ενώ η αιθανόλη είναι ένας τύπος αλκοόλ, έχει επίσης πολλές εφαρμογές (μία βιομηχανική, μία που σχετίζεται με τρόφιμα και ποτά) που έχουν μικρή επικάλυψη.

Τι είναι η αιθανόλη; Ονομάζεται επίσης αιθυλική αλκοόλη, είναι μια από τις απλούστερες αλκοόλες και είναι σίγουρα η πιο γνωστή, για καλύτερη ή για χειρότερη, στη δυτική κουλτούρα. Αυτό το ταπεινό μόριο δύο άνθρακα είναι το κέντρο της άφθονης ιστορικής διαμάχης, και η χρήση του ως Η ουσία που αλλάζει τη διάθεση είχε σημαντικές επιπτώσεις στις ανθρώπινες κοινωνίες σε όλη την ιστορία του πολιτισμός.

Πολλές ενώσεις στη χημεία είναι υδρογονάνθρακες, αποτελούμενες μόνο από άτομα άνθρακα και υδρογόνου. Η εισαγωγή ατόμων οξυγόνου στους υδρογονάνθρακες ανοίγει την πόρτα σε μια ποικιλία νέων κατηγοριών χημικών με μια σειρά ιδιοτήτων.

Οι αλκοόλες είναι υδρογονάνθρακες στους οποίους μια ομάδα -ΟΗ, ή υδροξυλομάδα, έχει υποκαταστήσει το άτομο υδρογόνου. Το απλούστερο παράδειγμα είναι το μεθάνιο υδρογονάνθρακα, το οποίο έχει τον τύπο CH₄. Τα άτομα άνθρακα μπορούν να σχηματίσουν τέσσερις δεσμούς με άλλα άτομα και μόνο υδρογόνο, έτσι το μεθάνιο είναι μια σταθερή ένωση. Το οξυγόνο, από την άλλη πλευρά, σχηματίζει συνολικά δύο δεσμούς. Έτσι μια ομάδα υδροξυλίου, η οποία έχει ένα οξυγόνο συνδεδεμένο με ένα υδρογόνο, έχει ένα «σημείο» διαθέσιμο για σύνδεση. Αυτό σημαίνει ότι εάν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε μεθυλική αλκοόλη ή μεθανόλη. Ο τύπος για αυτό το μόριο είναι CH₃(ΟΗ).

Ενώ η μεθανόλη έχει ένα άτομο άνθρακα, η αιθανόλη, η επόμενη μεγαλύτερη και προέρχεται από τον καθαρό αιθάνιο υδρογονάνθρακα, έχει δύο. Ο χημικός τύπος για το αιθάνιο είναι CH₃Χ.Χ.₃ (επίσης γραπτή Γ₂Η₆); κάθε άτομο άνθρακα συνδέεται με τρία υδρογόνα και στα άλλα άτομα άνθρακα. Ο τύπος για την αιθανόλη είναι επομένως CH₃Χ.Χ.₂(ΟΗ).

Η αιθανόλη ονομάζεται επίσης αιθυλική αλκοόλη. Αυτή η σύμβαση ονομασίας, όπως ίσως έχετε υποψιαστεί, ισχύει για όλες τις αλκοόλες. το επίθημα "-anol" μπορεί να αντικατασταθεί με την πιο δυσκίνητη "-υλική αλκοόλη." Γνωρίζοντας ότι το προπάνιο είναι το όνομα ενός άνθρακα τριών υδρογονάνθρακα, μπορείτε να επεξεργαστείτε τον χημικό του τύπο, αυτόν του σχετικού αλκοόλ και τα δύο διαφορετικά ονόματα για αυτό αλκοόλ?

Επειδή η μεθανόλη και η αιθανόλη είναι αλκοόλες ενός και δύο ατόμων άνθρακα αντίστοιχα, δεν υπάρχει αμφιβολία ως προς τον τύπο τους. Δηλαδή, δεδομένου ενός υδρογονάνθρακα ενός άνθρακα ή δύο ατόμων άνθρακα με μία μοναδική ομάδα υδροξυλίου στη θέση ενός ατόμου υδρογόνου, υπάρχει μόνο μία πιθανή διαμόρφωση. Στην περίπτωση της αιθανόλης, ο άνθρακας στον οποίο συνδέεται το -ΟΗ είναι άσχετος επειδή το ίδιο το αιθάνιο είναι ένα συμμετρικό μόριο. δεν υπάρχει γεωμετρική διάκριση μεταξύ του πρώτου άνθρακα και του δεύτερου.

Ωστόσο, στο επίπεδο των ενώσεων τριών άνθρακα, τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα. Το προπάνιο έχει τον τύπο CH₃Χ.Χ.₂Χ.Χ.₃ (γράφτηκε επίσης ως Γ₃Η₈). Εάν μια ομάδα υδροξυλίου συνδέεται με έναν από τους τερματικούς άνθρακες, το αποτέλεσμα είναι η συνηθισμένη προπυλική αλκοόλη ή προπανόλη. Τι γίνεται όμως αν η ομάδα υδροξυλίου είναι επικολλημένη στον μεσαίο άνθρακα;

Στην πραγματικότητα, μια σημαντική ένωση που ονομάζεται προπαν-2-όλη έχει ακριβώς μια τέτοια διάταξη. (Μπορεί να δείτε αυτό γραμμένο ως 2-προπανόλη σε παλαιότερες αναφορές. Η προσθήκη του "2" ως infix είναι μια σύμβαση που ξεκίνησε το 2013 όταν η Διεθνής Ένωση της Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας, ή το IUPAC, ανέπτυξε νέα κανόνες ονοματολογίας.) Το "2" αναφέρεται στο γεγονός ότι η ομάδα υδροξυλίου συνδέεται με το δεύτερο από τους τρεις άνθρακες του προπανίου, και ως εκ τούτου βρίσκεται στο μεσαίου. Αυτή η ουσία έχει τρεις άνθρακες, οκτώ υδρογόνα και οξυγόνο, όπως και η κανονική προπανόλη. Ως τέτοιο είναι ένα ισομερές προπανόλης, και πηγαίνει με το όνομα ισοπροπυλική αλκοόλη. Τα περισσότερα λεγόμενα "αλκοόλ τρίψιμο" για αντισηπτική χρήση περιέχουν ισοπροπυλική αλκοόλη.

Επίσης, τι συμβαίνει εάν υπάρχουν περισσότερες από μία υδροξυλομάδες; Η εν λόγω ένωση εξακολουθεί να είναι αλκοόλη; Στην πραγματικότητα, αυτό συμβαίνει επίσης. Όταν ένα δεύτερο -ΟΗ προστίθεται σε αιθανόλη στον άλλο άνθρακα, αυτό δημιούργησε ένα μόριο που ονομάζεται 1,2-αιθανοδιόλη. Η «διόλη» αποκαλύπτει ότι η ουσία είναι μια διπλή αλκοόλη με δύο υδροξύλια και το πρόθεμα «1,2-» υποδεικνύει ότι συνδέονται με διαφορετικούς άνθρακες. Αυτή η αλκοόλη ονομάζεται πιο συχνά αιθυλενογλυκόλη και είναι το κύριο συστατικό του αντιψυκτικού. Είναι πολύ τοξικό (όπως και η μεθανόλη).

Μια άλλη κοινή λεγόμενη πολυυδροξυλική αλκοόλη πηγαίνει με την κοινή ονομασία γλυκερόλη ή γλυκερίνη. Αυτό είναι απλώς προπάνιο με μια ομάδα υδροξυλίου υποκατεστημένη για ένα άτομο υδρογόνου σε καθένα από τα τρία άτομα άνθρακα, όλα στην ίδια πλευρά του μορίου προπανίου. Η επίσημη ονομασία αυτής της ουσίας είναι συνεπώς η 1,2,3-προπανοτριόλη και χρησιμεύει και ως «ραχοκοκαλιά» για τα μόρια του διαιτητικού λίπους και μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας από κύτταρα για καύσιμο.

Η αιθανόλη παράγεται από καλαμπόκι και άλλα φυτικά υλικά. Η αιθανόλη γενικά παράγεται από το μόριο γλυκόζη, η οποία υπάρχει σε άμυλα κάθε είδους και είναι η κύρια μορφή ενέργειας που χρησιμοποιείται από όλα τα ζωντανά κύτταρα. Ένα μόριο γλυκόζης μετατρέπεται σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα υπό την επίδραση της μαγιάς, το οποίο δρα ως ένζυμο για να ενθαρρύνει την αντίδραση μαζί:

ντο₆Η₁₂Ο₆ → 2C₂Η₅OH + 2CO₂

Αυτή η αντίδραση είναι γνωστή ως ζύμωση καθώς είναι μια μορφή αναερόβιας (χωρίς οξυγόνο) αναπνοής. Ένας άλλος τύπος αντίδρασης ζύμωσης είναι η ζύμωση γαλακτικού οξέος, η οποία υποβάλλεται στο σώμα σας όταν ασκείτε πολύ έντονα για να επιτρέψετε την κατανάλωση οξυγόνου και την επεξεργασία για να συμβαδίσετε με την ενέργειά σας ανάγκες των. Και τα δύο είδη ζύμωσης είναι εναλλακτικές λύσεις στην αερόβια αναπνοή, στην οποία η γλυκόζη επεξεργάζεται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων μέσω του κύκλου Krebs και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων για απόδοση ενέργειας με τη μορφή ΑΤΡ ή τριφωσφορικής αδενοσίνης.

Η αιθανόλη, που είναι γνωστή εδώ και καιρό ως το δραστικό συστατικό των αλκοολούχων ποτών, έχει επίσης γίνει όλο και πιο κοινή χρήση ως «εναλλακτικό» καύσιμο, που σημαίνει ότι είναι μια εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά ορυκτά, ή με βάση το πετρέλαιο, καύσιμα όπως όπως και:

• βενζίνη
  
• φυσικό αέριο

Σήμερα, άνω του 98% της βενζίνης που πωλείται στις ΗΠΑ περιέχει κάποια ποσότητα αιθανόλης. Η πιο συνηθισμένη αναλογία είναι 90 τοις εκατό βενζίνη (άλλος υδρογονάνθρακας, εάν διατηρείτε βαθμολογία) έως 10 τοις εκατό αιθανόλη. Ορισμένα οχήματα έχουν μεγαλύτερη ευελιξία ως προς τις ιδιότητες καύσης καυσίμου του κινητήρα τους, και αυτά μπορεί να λειτουργήσει με καύσιμα που αποτελούνται από πάνω από 50 τοις εκατό αιθανόλη και σε ορισμένες περιπτώσεις πάνω από 80 τοις εκατό.

Η αιθανόλη χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή αλκοόλ που προορίζεται για κατανάλωση. Οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει αιθανόλη στις επεξεργασμένες μορφές κατανάλωσης, όπως η μπύρα, για αιώνες για να αλλάξουν τον τρόπο που αισθάνονται. Σε μικρότερες ποσότητες, μπορεί να χαλαρώσει το μυαλό και να επιτρέψει σε ορισμένα άτομα να συμμετάσχουν πιο εύκολα σε άλλες αγχωτικές κοινωνικές καταστάσεις.

Αναμφίβολα, ωστόσο, επειδή χρησιμοποιείται τόσο εύκολα και είναι ευρέως διαδεδομένο, η κατανάλωση αλκοόλ αποτελεί μείζον κίνδυνο για τη δημόσια υγεία. Το έτος 2010, σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ, η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ κοστίζει Η οικονομία των ΗΠΑ το ένα τέταρτο των τρισεκατομμυρίων δολαρίων ως αποτέλεσμα ατυχημάτων, απώλειας παραγωγικότητας, προβλημάτων υγείας, εγκλήματος και άλλων θέματα. Περίπου 88.000 θάνατοι ετησίως οφείλονται άμεσα στις επιπτώσεις της υπερβολικής κατανάλωσης αλκοόλ. Μερικοί άνθρωποι έχουν πολύ μεγαλύτερη τάση από άλλους να εξαρτώνται σωματικά ή ψυχολογικά από ποτά που περιέχουν αλκοόλ, με μεγάλο μέρος αυτού να θεωρείται γενετικό. Οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι δεν υπάρχει πραγματικά ασφαλές όριο όσον αφορά τη λειτουργία ενός οχήματος με κινητήρα κάτω από το επιρροή, αλλά τα τροχαία ατυχήματα που σχετίζονται με το αλκοόλ παραμένουν μια τεράστια πηγή αποτρέψιμου θανάτου και αδυναμίας σε όλη την επικράτεια.