Koja je razlika između etanola i alkohola?

"Alkohol" je riječ koja, kao i mnogi engleski pojmovi, ima specifičnije značenje u znanosti nego u svakodnevnoj upotrebi. "Etanol" u međuvremenu opisuje specifičnu kemijsku tvar; dok je etanol vrsta alkohola, on također ima višestruku primjenu (jedna industrijska, jedna hrana i piće) koja se malo preklapaju.

Što je etanol? Nazvan i etilnim alkoholom, jedan je od najjednostavnijih alkohola i zasigurno je najslavniji, u dobru i u zlu, u zapadnoj kulturi. Ova skromna molekula s dva ugljika središte je brojnih povijesnih kontroverzi i njena je upotreba kao supstanca koja mijenja raspoloženje imala je značajne učinke na ljudska društva tijekom povijesti civilizacija.

Mnogi kemijski spojevi su ugljikovodici, koji se sastoje samo od atoma ugljika i vodika. Uvođenje atoma kisika u ugljikovodike otvara vrata raznim novim kategorijama kemikalija s nizom svojstava.

Alkoholi su ugljikovodici u kojima je -OH skupina ili hidroksilna skupina zamijenjena za atom vodika. Najjednostavniji primjer je ugljikovodični metan koji ima formulu CH

Dok metanol ima jedan atom ugljika, etanol, sljedeći po veličini i izveden iz čistog ugljikovodičnog etana, ima dva. Kemijska formula etana je CH₃CH₃ (također napisano C₂H₆); svaki atom ugljika vezan je za tri vodika, a za ostale atome ugljika. Formula etanola je prema tome CH₃CH₂(OH).

Etanol se naziva i etilnim alkoholom. Ova se konvencija o imenovanju, kao što ste možda sumnjali, odnosi na sve alkohole; sufiks "-anol" može se zamijeniti s glomaznijim "-ilnim alkoholom". Znajući da je propan ime tri ugljika ugljikovodik, možete li utvrditi njegovu kemijsku formulu, formulu povezanog alkohola i dva različita naziva za to alkohol?

Budući da su metanol i etanol alkoholi s jednim i s dva ugljika, ne postoji dvosmislenost u pogledu njihove formule. To jest, s obzirom na ugljikovodik s jednim ili dva ugljika s jednom hidroksilnom skupinom umjesto jednog atoma vodika, postoji samo jedna moguća konfiguracija. U slučaju etanola, ugljik na koji je vezan -OH nije važan, jer je sam etan simetrična molekula; nema geometrijske razlike između prvog ugljika i drugog.

Međutim, na razini spojeva s tri ugljika stvari se zakompliciraju. Propan ima formulu CH₃CH₂CH₃ (također zapisano kao C₃H₈). Ako je hidroksilna skupina vezana za jedan od krajnjih (krajnjih) ugljika, rezultat je obični propilni alkohol ili propanol. Ali što ako je hidroksilna skupina umjesto toga pričvršćena na srednji ugljik?

Zapravo, važan spoj nazvan propan-2-ol ima upravo takav raspored. (Ovo možete vidjeti napisano kao 2-propanol u starijim referencama; dodavanje "2" kao infiksa konvencija je započeta 2013. godine kada je Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije ili IUPAC razvila novu nomenklaturna pravila.) "2" odnosi se na činjenicu da je hidroksilna skupina vezana za drugi od tri ugljika propana, pa je stoga u srednji. Ova tvar ima tri ugljika, osam vodika i kisik, baš kao i obični propanol. Kao takav, on je izomer propanola i nosi naziv izopropil alkohol. Većina takozvanih "alkohola za trljanje" za antiseptičku uporabu sadrži izopropilni alkohol.

Također, što ako je prisutno više od jedne hidroksilne skupine? Je li dotični spoj još uvijek u alkoholu? Zapravo se i to događa. Kad se drugi -OH doda etanolu na drugom ugljiku, nastaje molekula nazvana 1,2-etandiol. "Diol" otkriva da je tvar dvostruki alkohol s dva hidroksila, a prefiks "1,2-" pokazuje da su vezani za različite ugljike. Ovaj se alkohol češće naziva etilen glikol i glavna je komponenta antifriza. Vrlo je toksičan (kao i metanol).

Drugi uobičajeni takozvani polihidroksilni alkohol nosi zajednički naziv glicerol ili glicerin. To je jednostavno propan s hidroksilnom skupinom supstituiranom za atom vodika na svakom od tri atoma ugljika, a sve na istoj strani molekule propana. Tako je formalni naziv ove tvari 1,2,3-propanetriol, a oboje služi kao "okosnica" molekula prehrambenih masti, a stanice ih mogu izravno koristiti za gorivo.

Etanol se proizvodi od kukuruza i ostalih biljnih tvari. Općenito se etanol stvara od molekule glukoze koja postoji u škrobima svih vrsta i glavni je oblik energije koji koriste sve žive stanice. Jedna molekula glukoze pretvara se u etanol i ugljični dioksid pod utjecajem kvasca, koji djeluje kao enzim za poticanje reakcije:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Ova je reakcija poznata kao fermentacija jer je oblik anaerobnog disanja (bez kisika). Druga vrsta fermentacijske reakcije je fermentacija mliječnokiselinom, što je ono što vaše tijelo prolazi kada pretjerano vježbate da biste omogućili da potrošnja kisika i obrada idu u korak s vašom energijom potrebe. Obje su vrste fermentacije alternative aerobnom disanju, u kojem se glukoza prerađuje u staničnim mitohondrijima kroz Krebsov ciklus i lanac prijenosa elektrona dajući energiju u obliku ATP, ili adenozin trifosfata.

Etanol, iako dugo poznat kao aktivni sastojak alkoholnih pića, također je sve češće korišten kao "alternativno" gorivo, što znači da je alternativa tradicionalnim fosilnim gorivima ili gorivima na bazi nafte kao:

• benzin
  
• prirodni gas

Danas više od 98 posto benzina koji se prodaje u SAD-u sadrži određenu količinu etanola. Najčešći omjer je 90 posto benzina (drugi ugljikovodik, ako držite rezultat) i 10 posto etanola. Neka vozila imaju veću fleksibilnost u pogledu svojstava sagorijevanja goriva svojih motora, i to mogu raditi s gorivima koja se sastoje od preko 50 posto etanola, a u nekim slučajevima i više od 80 posto.

Etanol se također koristi u proizvodnji alkohola namijenjenog piću. Ljudi su stoljećima koristili etanol u njegovim prerađenim oblicima za piće, poput piva, kako bi promijenili način na koji se osjećaju. U manjim količinama može opustiti um i omogućiti nekim pojedincima lakše sudjelovanje u inače stresnim socijalnim situacijama.

No, nedvojbeno je, jer se tako lako zlostavlja i tako je široko dostupan, pijenje alkohola predstavlja veliku opasnost za javno zdravlje. U 2010. godini, prema američkim Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti, pretjerana konzumacija alkohola koštala je Američko gospodarstvo četvrt biliona dolara kao posljedica nesreća, gubitka produktivnosti, zdravstvenih problema, kriminala i drugog izdanja. Oko 88 000 smrtnih slučajeva godišnje izravno se može pripisati učincima prekomjernog pijenja. Neki ljudi imaju daleko veću tendenciju od drugih da postanu fizički ili psihološki ovisni o pićima koja sadrže alkohol, s tim da se većina njih smatra genetskim. Većina stručnjaka vjeruje da zaista nema sigurnih ograničenja u pogledu upravljanja motornim vozilom pod sustavom utjecaja, ali automobilske nesreće povezane s alkoholom i dalje su strašan izvor prevencije smrti i nemoći svenarodni.