Ethanol (ethylalkohol) – definition, egenskaber, anvendelser og fremstilling
Ethanol (ethylalkohol): Læs om kemiske egenskaber, fremstilling via gæring, og anvendelser som opløsningsmiddel, brændstof og i drikkevarer.
Ethanol, også kendt som ethylalkohol, ethylalkohol, kornalkohol eller bare alkohol, er en brændbar, farveløs kemisk forbindelse. Dens kemiske formel er C2 H5 OH, også skrevet som C2 H 6O. Det er den aktive del af alkoholholdige drikkevarer, som drikkes i de fleste kulturer verden over. Det bruges også som opløsningsmiddel, fordi det kan opløse mange andre kemikalier og ikke er særlig giftigt. Gær fremstiller det meste af den ethanol, som folk bruger.
Egenskaber
Ethanol (formel C2H6O) er en simpel alkohol med følgende centrale fysiske og kemiske egenskaber:
- Farveløs, flygtig væske med karakteristisk lugt.
- Kogepunkt: ca. 78,4 °C; smeltepunkt: ca. −114,1 °C.
- Tæthed: cirka 0,789 g/cm3 ved 20 °C.
- Højt blandbar med vand i alle forhold; danner med vand et azeotrop ved cirka 95,6 % ethanol (v/v).
- Polær forbindelse med både hydrofile og hydrofobe egenskaber — derfor et effektivt opløsningsmiddel for mange organiske og visse uorganiske stoffer.
- Letantændelig: lavt flammepunkt (ca. 13 °C) og brændbart i luft.
Anvendelser
Ethanol har mange anvendelser i husholdning, industri og medicin. De mest almindelige er:
- Alkoholiske drikke: Ethanol er den psykoaktive komponent i alkoholholdige drikkevarer — øl, vin og spiritus — og måles typisk som volumenprocent (ABV).
- Opløsningsmiddel: Som opløsningsmiddel bruges ethanol i lakker, farmaceutiske præparater, parfume og rengøringsmidler, fordi den kan opløse mange organiske forbindelser.
- Medicinsk og antiseptisk: Anvendes som desinfektionsmiddel og i håndsprit (typisk 60–95 % ethanol afhængigt af formuleringen).
- Brændstof og energikilde: Bioethanol fremstilles som brændstof til køretøjer (fx blandinger som E10, E85) og som erstatning eller supplement til benzin.
- Industrielle mellemprodukter: Anvendes i kemisk syntese til produktion af etylesterer, ethylhalider og som råstof til fremstilling af andre kemikalier (f.eks. dehydrering til ethylen under visse betingelser).
- Laboratoriebrug: Almindeligt løsnings- og konserveringsmiddel i forskning og analyser.
Fremstilling
Der er to hovedveje til at fremstille ethanol:
- Biologisk fermentering: Den traditionelle og mest udbredte metode, hvor Gær omdanner sukkerarter (fx glukose) til ethanol og kuldioxid i anaerobe forhold:
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Efter fermenteringen renses produktet ved destillation for at opnå højere alkoholprocenter. For at få helt anhydrous (vandsfri) ethanol kræves yderligere dehydreringsteknikker, fordi ethanol og vand danner et azeotrop ved ca. 95,6 % ethanol. - Syntetisk fremstilling: Industrielt kan ethanol fremstilles fra petrochemiske råstoffer, typisk ved hydreringsreaktion af ethylen (C2H4 + H2O → C2H5OH) over en katalysator. Der findes også teknologier til produktion af ethanol fra lignocellulose (cellulose, halm, træ) via forbehandling og enzymatisk hydrolyse efterfulgt af fermentering.
Sikkerhed, sundhed og miljø
Ethanol er mindre giftig end mange organiske opløsningsmidler, men stoffet påvirker centralnervesystemet:
- Indtagelse af ethanol forårsager beruselse, nedsat koordination og dømmekraft; høje doser kan føre til alkoholforgiftning, bevidstløshed eller død.
- Kronisk og langvarigt misbrug kan medføre leverskader (f.eks. fedtlever, hepatitis, cirrose), neurologiske problemer og øget risiko for visse kræftformer.
- Hudkontakt med høje koncentrationer kan udtørre og irritere huden; indånding af dampe i lukkede rum bør undgås.
- Brandfare: Ethanol er brandfarligt — håndtering kræver hensigtsmæssige sikkerhedsforanstaltninger (ventilation, jordforbindelse, ingen åben ild).
- Miljømæssigt nedbrydes ethanol relativt hurtigt i miljøet, men store udslip kan reducere iltindhold i vandmiljøer.
Kvaliteter og regulering
Der findes forskellige kvaliteter af ethanol afhængigt af anvendelsen:
- Fødevarekvalitet / drikkevarekvalitet — til spiritus og fødevarer.
- Medicinsk / farmaceutisk kvalitet — rene løsninger til desinfektion og fremstilling af lægemidler.
- Teknisk ethanol — til industribrug, ofte denatureret (tilsat stoffer for at gøre den udrikkelig) for at undgå afgifter og misbrug.
Regulering og beskatning af ethanol varierer meget mellem lande, især når det gælder alkohol til menneskebrug kontra ethanol til industrielt brændstof eller opløsning.
Historiske og samfundsmæssige perspektiver
Ethans rolle strækker sig fra religiøse og kulturelle brugsmønstre med alkoholholdige drikkevarer til moderne anvendelse som vedvarende brændstof i bestræbelserne på at reducere fossile CO2-udledninger. Udviklingen af anden generations bioethanol fra ikke-spiseligt biomasse (cellulosisk ethanol) er et aktivt forskningsområde for at mindske konkurrence med fødevareproduktion.
Opsummering
Ethanol er et alsidigt, polært kemisk forbindelse (C2H6O) med vigtige roller i fødevarer, medicin, industri og energi. Det fremstilles primært ved fermentering med Gær, men kan også produceres syntetisk. Selvom ethanol er et nyttigt opløsningsmiddel og brændstof, kræver det ansvarlig håndtering på grund af brandrisiko og sundhedseffekter ved indtagelse og langvarig eksponering.
En flaske ethanol
Ethanolbrændstof
Ethanolbrændstof kan anvendes i stedet for benzin i biler og andre motorer. Motorerne kan bruge ren ethanol eller ethanol blandet med benzin.
I Brasilien udgør ethanol fremstillet af sukkerrør 18 procent af landets brændstof til biler. Derfor behøver Brasilien ikke at købe olie fra andre lande. For at gøre dette har Brasilien fældet en stor del af regnskoven for at dyrke mere sukkerrør, som derefter fermenteres til ethanol.
De fleste biler i USA kan køre på brændstoffer med op til 10 % ethanol i dem. Bilproducenter som Ford, DaimlerChrysler og GM fremstiller også biler, der er specielt designet til at køre på højere ethanolblandinger. Nogle af deres motorer kan køre på op til 85 % ethanol (E85). I midten af 2006 var der omkring seks millioner E85-kompatible køretøjer på de amerikanske veje.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er ethanol?
A: Ethanol er en brandfarlig, farveløs kemisk forbindelse, der også er kendt som ethylalkohol eller kornalkohol.
Q: Hvad er den kemiske formel for ethanol?
A: Den kemiske formel for ethanol er C2H5OH eller C2H6O.
Q: Hvad er den aktive del af alkoholiske drikke?
A: Den aktive del af alkoholiske drikke er ethanol.
Q: Hvorfor bruges ethanol som opløsningsmiddel?
A: Ethanol bruges som opløsningsmiddel, fordi det kan opløse mange andre kemikalier og ikke er særlig giftigt.
Q: Hvem fremstiller det meste af den ethanol, som folk bruger?
A: Gær fremstiller det meste af den ethanol, som folk bruger.
Q: Hvad er nogle af de andre navne for ethanol?
A: Andre navne for ethanol inkluderer ethylalkohol, kornalkohol og bare alkohol.
Q: Er ethanol giftigt?
A: Ethanol er ikke særlig giftigt, hvilket er grunden til, at det ofte bruges som opløsningsmiddel. Men et overdrevent forbrug af ethanol kan være skadeligt og endda dødeligt.
Søge