Яка різниця між етанолом та алкоголем?

"Алкоголь" - це слово, яке, як і багато англійських термінів, має більш конкретне значення в науці, ніж у повсякденному вживанні. Тим часом "етанол" описує певну хімічну речовину; Хоча етанол є різновидом алкоголю, він також має багато застосувань (одне промислове, одне - пов’язане з харчовими продуктами та напоями), які майже не перетинаються.

Що таке етанол? Його також називають етиловим спиртом, він є одним з найпростіших спиртів і, безумовно, є найбільш відомим, в кращу чи гіршу сторону, у західній культурі. Ця скромна молекула двовуглецю є центром великих історичних суперечок, і її використання як Речовина, що змінює настрій, мала істотний вплив на людські суспільства протягом всієї історії Росії цивілізація.

Багато сполук у хімії є вуглеводнями, що складаються лише з атомів вуглецю та водню. Введення атомів кисню у вуглеводні відкриває двері для цілого ряду нових категорій хімічних речовин з різними властивостями.

Спирти - це вуглеводні, в яких атом водню заміщена група -ОН, або гідроксильна група. Найпростіший приклад - вуглеводневий метан, який має формулу СН

У той час як метанол має один атом вуглецю, етанол, наступний за величиною і отриманий із чистого вуглеводневого етану, має два. Хімічна формула етану - CH₃СН₃ (також написано C₂H₆); кожен атом вуглецю зв’язаний з трьома воднями та з іншими атомами вуглецю. Тому формулою етанолу є СН₃СН₂(ОН).

Етанол ще називають етиловим спиртом. Ця угода про найменування, як ви могли підозрювати, стосується всіх спиртів; суфікс "-анол" може обмінюватися більш громіздким "-іловим спиртом". Знаючи, що пропан - це назва тривуглецю вуглеводню, чи можете ви скласти його хімічну формулу, формулу відповідного алкоголю та дві різні назви цього алкоголь?

Оскільки метанол та етанол є одно- та двовуглецевими спиртами відповідно, не існує однозначності щодо їх формули. Тобто, для одновуглецевого або двовуглецевого вуглеводню з однією гідроксильною групою замість одного атома водню можлива лише одна конфігурація. У випадку етанолу вуглець, до якого приєднаний -ОН, не має значення, оскільки сам етан є симетричною молекулою; немає геометричної різниці між першим вуглецем та другим.

Однак на рівні тривуглецевих сполук все ускладнюється. Пропан має формулу СН₃СН₂СН₃ (також записується як C₃H₈). Якщо гідроксильна група приєднана до одного з кінцевих (кінцевих) вуглеводнів, результатом є звичайний пропіловий спирт або пропанол. Але що, якщо гідроксильна група замість цього прикріплена до середнього вуглецю?

Насправді така важлива сполука, яка називається пропан-2-ол, має саме таке розташування. (Ви можете побачити, що це написано як 2-пропанол у старих посиланнях; додавання "2" як інфіксу - це конвенція, яка розпочалася в 2013 році, коли Міжнародний союз чистої та прикладної хімії (IUPAC) розробив нову правила номенклатури.) "2" означає той факт, що гідроксильна група приєднана до другого з трьох вуглеводнів пропану, а отже, в середній. Ця речовина має три вуглеці, вісім водню та кисень, як і звичайний пропанол. Як такий він є ізомером пропанолу і називається ізопропіловим спиртом. Більшість так званих «спиртів для розтирань» для антисептичного використання містять ізопропіловий спирт.

Крім того, що робити, якщо присутня більше однієї гідроксильної групи? Чи сполука, про яку йде мова, все ще знаходиться в спирті? Насправді це теж трапляється. Коли до етанолу при іншому вуглеці додають другий -ОН, це створює молекулу, яка називається 1,2-етандіол. "Діол" виявляє, що речовина є подвійним спиртом з двома гідроксилами, а префікс "1,2-" вказує на те, що вони приєднані до різних вуглеводнів. Цей алкоголь частіше називають етиленгліколем і є основним компонентом антифризу. Він дуже токсичний (як і метанол).

Інший поширений так званий полігідроксильний спирт називається загальною назвою гліцерин або гліцерин. Це просто пропан з гідроксильною групою, заміщеною атомом водню в кожному з трьох атомів вуглецю, усі з тієї ж сторони молекули пропану. Таким чином, офіційна назва цієї речовини - 1,2,3-пропантріол, і він одночасно служить "опорою" для харчових молекул жиру і може використовуватися безпосередньо клітинами для палива.

Етанол виготовляється з кукурудзи та інших рослинних речовин. Етанол загалом виробляється з молекули глюкози, яка існує у крохмалях усіх видів і є основною формою енергії, що використовується усіма живими клітинами. Одна молекула глюкози перетворюється в етанол та вуглекислий газ під впливом дріжджів, які діють як фермент, що стимулює реакцію:

C.₆H₁₂О₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Ця реакція відома як ферментація, оскільки є формою анаеробного (без кисню) дихання. Інший тип реакції бродіння - це молочнокисле бродіння, саме те, що відбувається в організмі ви тренуєтеся занадто інтенсивно, щоб споживання кисню та переробка йшли в ногу з вашою енергією потреби. Обидва види ферментації є альтернативою аеробному диханню, при якому глюкоза переробляється в клітинних мітохондріях через цикл Кребса та ланцюг транспорту електронів отримувати енергію у формі АТФ або аденозинтрифосфату.

Етанол, який давно відомий як активний інгредієнт алкогольних напоїв, також все частіше застосовується як "альтернативне" паливо, що означає, що воно є альтернативою традиційному викопному паливу або палива на нафтовій основі як:

• бензин
  
• природний газ

Сьогодні понад 98 відсотків бензину, що продається в США, містить деяку кількість етанолу. Найпоширенішим співвідношенням є 90 відсотків бензину (ще один вуглеводень, якщо ви ведете рахунок) до 10 відсотків етанолу. Деякі транспортні засоби мають більшу гнучкість з точки зору властивостей згоряння палива своїх двигунів, і ці можуть працювати з використанням палива, що складається з понад 50 відсотків етанолу, а в деяких випадках і понад 80 відсотків.

Етанол також використовується у виробництві алкоголю, призначеного для пиття. Люди століттями застосовували етанол у його перероблених питних формах, таких як пиво, щоб змінити почуття. У менших кількостях це може розслабити розум і дозволити деяким людям легше брати участь у стресових соціальних ситуаціях.

Однак, безперечно, вживання алкоголю становить серйозну небезпеку для здоров'я людей. У 2010 році, за даними Центрів США з контролю та профілактики захворювань, надмірне вживання алкоголю коштувало Економіка США чверть трильйона доларів внаслідок нещасних випадків, втрати продуктивності праці, проблем зі здоров'ям, злочинності та інших питань. Близько 88 000 смертей на рік безпосередньо пов’язано з наслідками надмірного вживання алкоголю. Деякі люди мають набагато більшу тенденцію, ніж інші, ставати фізично чи психологічно залежними від алкогольних напоїв, причому більша частина з них вважається генетичною. Більшість експертів вважають, що насправді не існує безпечного обмеження щодо експлуатації автотранспорту в межах впливу, але автомобільні аварії, пов'язані з алкоголем, залишаються величезним джерелом смерті та втрати працездатності, які можна запобігти загальнодержавні.