Mikä on ero etanolin ja alkoholin välillä?

"Alkoholi" on sana, jolla, kuten monilla englanninkielisillä termeillä, on tieteessä tarkempi merkitys kuin jokapäiväisessä käytössä. "Etanoli" puolestaan ​​kuvaa tiettyä kemiallista ainetta; Vaikka etanoli on alkoholityyppi, sillä on myös useita sovelluksia (yksi teollisuus, yksi ruokaan ja juomaan liittyvä), joilla on vähän päällekkäisyyksiä.

Mikä on etanoli? Kutsutaan myös etyylialkoholiksi, se on yksinkertaisimpia alkoholeja ja on varmasti kaikkein tunnetuin, hyvässä tai pahassa, länsimaisessa kulttuurissa. Tämä nöyrä kaksihiilinen molekyyli on runsaasti historiallisia kiistoja, ja sen käyttö a mielialan muuttavalla aineella on ollut merkittäviä vaikutuksia ihmisyhteiskuntaan koko sen historian sivilisaatio.

Monet kemian yhdisteet ovat hiilivetyjä, jotka koostuvat vain hiili- ja vetyatomista. Happiatomien pääsy hiilivetyihin avaa oven useille uusille kemikaaliryhmille, joilla on erilaisia ​​ominaisuuksia.

Alkoholit ovat hiilivetyjä, joissa -OH-ryhmä tai hydroksyyliryhmä on korvattu vetyatomilla. Yksinkertaisin esimerkki on hiilivetymetaani, jolla on kaava CH

Vaikka metanolissa on yksi hiiliatomi, seuraavaksi suurimmalla ja puhtaasta hiilivetyetanista johdetulla etanolilla on kaksi. Etaanin kemiallinen kaava on CH₃CH₃ (kirjoitettu myös C₂H₆); kukin hiiliatomi on sitoutunut kolmeen vetyyn ja muihin hiiliatomeihin. Etanolin kaava on siis CH₃CH₂(VAI NIIN).

Etanolia kutsutaan myös etyylialkoholiksi. Tätä nimeämistapaa, kuten olet ehkä epäillyt, sovelletaan kaikkiin alkoholeihin; "-anol" -liite voidaan vaihtaa hankalamman "-yylialkoholin" kanssa. Tietäen, että propaani on kolmen hiilen nimi hiilivety, voitko selvittää sen kemiallisen kaavan, siihen liittyvän alkoholin ja sen kaksi eri nimeä alkoholi?

Koska metanoli ja etanoli ovat vastaavasti yksi- ja kaksihiilisiä alkoholeja, niiden kaavassa ei ole epäselvyyttä. Toisin sanoen, kun otetaan huomioon yksi- tai kaksihiilinen hiilivety, jossa on yksi hydroksyyliryhmä yhden vetyatomin sijasta, on vain yksi mahdollinen konfiguraatio. Etanolin tapauksessa hiilellä, johon -OH on kiinnittynyt, ei ole merkitystä, koska etaani itsessään on symmetrinen molekyyli; ensimmäisen hiilen ja toisen välillä ei ole geometrista eroa.

Kolmen hiiliyhdisteen tasolla asiat muuttuvat kuitenkin monimutkaisemmiksi. Propaanilla on kaava CH₃CH₂CH₃ (kirjoitettu myös nimellä C₃H₈). Jos hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt yhteen päätehiilistä (loppu), tuloksena on tavallinen propyylialkoholi tai propanoli. Mutta entä jos hydroksyyliryhmä kiinnitetään sen sijaan keskihiileen?

Itse asiassa tärkeällä yhdisteellä nimeltä propan-2-oli on juuri tällainen järjestely. (Saatat nähdä tämän kirjoitettuna 2-propanolina vanhemmissa viitteissä; "2": n lisääminen infixina on yleissopimus, joka alkoi vuonna 2013, kun Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian liitto eli IUPAC kehitti uuden nimikkeistön sääntöjä.) "2" viittaa siihen, että hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt toiseen propaanin kolmesta hiilestä ja on siten keskellä. Tässä aineessa on kolme hiiltä, ​​kahdeksan vetyä ja happea, kuten tavallisessa propanolissa. Sellaisena se on propanolin isomeeri ja sitä kutsutaan nimellä isopropyylialkoholi. Useimmat niin kutsutut "hankausalkoholit" antiseptiseen käyttöön sisältävät isopropyylialkoholia.

Entä jos läsnä on enemmän kuin yksi hydroksyyliryhmä? Onko kyseinen yhdiste edelleen alkoholissa? Itse asiassa myös tämä tapahtuu. Kun toinen -OH lisätään etanoliin toisen hiilen kohdalla, tämä loi molekyylin nimeltä 1,2-etaanidioli. "Dioli" paljastaa, että aine on kaksinkertainen alkoholi, jossa on kaksi hydroksyyliä, ja "1,2-" -etuliite osoittaa, että ne ovat kiinnittyneet erilaisiin hiileihin. Tätä alkoholia kutsutaan yleisemmin eteeniglykoliksi ja se on pakkasnesteen pääkomponentti. Se on erittäin myrkyllistä (kuten metanoli).

Toinen yleinen ns. Polyhydroksyylialkoholi menee yleisnimellä glyseroli tai glyseriini. Tämä on yksinkertaisesti propaania, jossa hydroksyyliryhmä on korvattu vetyatomilla kussakin kolmessa hiiliatomissa, kaikki propaanimolekyylin samalla puolella. Tämän aineen muodollinen nimi on siis 1,2,3-propaanitrioli, ja se molemmat toimivat "runkona" ruokavalion rasvamolekyyleille ja solut voivat käyttää sitä suoraan polttoaineena.

Etanoli on valmistettu maissista ja muista kasviaineista. Etanoli valmistetaan yleisemmin glukoosimolekyylistä, jota esiintyy kaikenlaisissa tärkkelyksissä ja joka on kaikkien elävien solujen pääasiallinen energiamuoto. Yksi glukoosimolekyyli muuttuu etanoliksi ja hiilidioksidiksi hiivan vaikutuksesta, joka toimii entsyyminä kannustamaan reaktiota pitkin:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Tätä reaktiota kutsutaan fermentaatioksi, koska se on anaerobisen (ilman happea) hengityksen muoto. Toinen käymisreaktiotyyppi on maitohappokäyminen, minkä kehosi käy läpi harjoittelet liian voimakkaasti, jotta hapenkulutus ja -prosessointi pysyisivät mukana energiatasi tarpeisiin. Molemmat fermentaatiotyypit ovat vaihtoehtoja aerobiselle hengitykselle, jossa glukoosi prosessoidaan solujen mitokondrioissa Krebs-syklin ja elektroninsiirtoketjun läpi energian tuottamiseksi ATP: n tai adenosiinitrifosfaatin muodossa.

Etanoli, joka tunnetaan pitkään alkoholijuomien vaikuttavana aineena, on myös tullut yhä yleisemmäksi "vaihtoehtoisena" polttoaineena, mikä tarkoittaa, että se on vaihtoehto perinteisille fossiilisille tai öljypohjaisille polttoaineille, kuten kuten:

• bensiini
  
• maakaasu

Nykyään 98 prosenttia Yhdysvalloissa myydystä bensiinistä sisältää jonkin verran etanolia. Yleisin suhde on 90 prosenttia bensiiniä (toinen hiilivety, jos pidät pisteet) 10 prosenttiin etanolia. Joillakin ajoneuvoilla on enemmän joustavuutta moottoreiden polttoaineen ominaisuuksien suhteen ja nämä voi toimia polttoaineilla, jotka sisältävät yli 50 prosenttia etanolia ja joissain tapauksissa yli 80 prosenttia prosenttia.

Etanolia käytetään myös juomiseen tarkoitetun alkoholin tuotannossa. Ihmiset ovat käyttäneet etanolia jalostetuissa juomamuotoissaan, kuten oluessa, vuosisatojen ajan muuttaakseen itsetuntemustaan. Pienemmissä määrissä se voi rentouttaa mieltä ja antaa joidenkin yksilöiden osallistua helpommin muuten stressaavissa sosiaalisissa tilanteissa.

On selvää, että koska alkoholin käyttö on niin helppoa väärinkäyttöä ja niin laajaa saatavaa, alkoholin juominen on kuitenkin suuri kansanterveydellinen vaara. Vuonna 2010 Yhdysvaltojen tautien torjunnan ja ehkäisyn keskusten mukaan liiallinen alkoholinkäyttö maksoi Yhdysvaltain talous on neljännes biljoonaa dollaria onnettomuuksien, tuottavuuden menetyksen, terveysongelmien, rikollisuuden ja muun seurauksena kysymyksiä. Noin 88 000 kuolemaa vuodessa johtuu suoraan liiallisen juomisen vaikutuksista. Joillakin ihmisillä on paljon suurempi taipumus tulla fyysisesti tai psykologisesti riippuvaisiksi alkoholia sisältävistä juomista, ja suurimman osan tämän uskotaan olevan geneettinen. Suurin osa asiantuntijoista uskoo, että moottoriajoneuvon käyttämisessä ei todellakaan ole turvallista rajaa vaikutus, mutta alkoholiin liittyvät auto-onnettomuudet ovat edelleen valtava lähde estettävissä olevalle kuolemalle ja heikentävyydelle valtakunnallinen.