اتیل الکل چیست ؟ انواع اتیل الکل و کاربردشان

الکل‌ها در دسته‌بندی مواد آلی قرار دارند و به صورت طبیعی ساخته می‌شوند و به دو دسته اتانول‌ها و متانول‌ها تقسیم می‌شوند. به زبان ساده‌تر اتانول‌ها در بخش‌های مختلف پزشکی و دارویی استفاده می‌شوند و به عنوان الکل مفید نیز شناخته شده‌اند اما در مقابل؛ متانول‌ها در بخش صنعتی استفاده شده و به عنوان الکل کشنده معرفی شده‌اند.

اتانول‌ها(اتیل الکل) به دلیل اینکه از تخمیر قند و نشاسته با مخمر نان به دست می‌آیند، نمی‌توانند آسیب و ضرری به بدن وارد کنند. اتانول به دست آمده تنها 12 تا 15 درصد غلظت دارد و برای اینکه این اتانول را به غلظت 95 درصد برسانند باید آن را تقطیر کنند.

اتیل الکل(ethyl alcohol) چیست؟

در علم شیمی ترکیباتی که در ساختار خود گروه هیدروکسیل یا OH داشته باشند در دسته‌بندی الکل‌ها قرار می‌گیرند. اتیل الکل با فرمول شیمیایی C2H5OH، به دلیل داشتن گروه هیدروکسیل در ساختار خود علاوه بر اینکه یک الکل است یک ترکیب آلی اکسیژن‌دار نیز به شمار می‌رود. اتیل الکل که به نام اتانول هم شناخته شده ماده‌ای بی رنگ و بو و فرار است. اتیل الکل قابل اشتعال است و در برابر حرارت به صورت کامل می‌سوزد.

ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی و شیمیایی

اتانول مایعی بی‌رنگ، شفاف، فرار و با بوی خاص و نسبتاً تند است. نقطه جوش آن حدود ۷۸٫۳ درجه سانتی‌گراد و نقطه ذوب آن حدود ۱۱۴– درجه سانتی‌گراد است. چگالی آن در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد تقریباً ۰٫۷۸۹ گرم بر میلی‌لیتر است. این ماده به راحتی با آب در هر نسبتی محلول می‌شود و حلال بسیار خوبی برای بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی است. اتانول قابل اشتعال بوده و در صورت سوختن، شعله آبی کم‌رنگ تولید می‌کند و محصولات نهایی آن دی‌اکسید کربن و آب است.

از نظر شیمیایی، اتانول می‌تواند در واکنش‌های استری‌شدن، اکسیداسیون، آب‌گیری و بسیاری از واکنش‌های آلی مشارکت کند. این ویژگی‌ها آن را به ماده اولیه‌ای ارزشمند در سنتز مواد شیمیایی تبدیل کرده است.

انواع اتیل الکل

1. الکل طبی:

از این نوع الکل در بخش دارویی و درمانی استفاده می‌شود، معمولا میزان خلوص آن 70 الی 80 درصد است.

2. الکل اتیلیک طبی:

این نوع الکل به راحتی و با هر مقدار آب می‌تواند ترکیب شود، بوی تند، مزه تلخ و بی رنگ است و به راحتی با حرارت شعله‌ور می‌شود.

3. الکل تقلیب شده:

در واقع همان الکل اتیلیکی بوده که خلوص آن را کاهش می‌دهند به طوری که دیگر نمی‌توان از آن در بخش خوراکی استفاده کرد. این نوع الکل هم خود دو نوع دارد:

الکل اتیلیکی نوع یک:

این الکل به طور کامل تقلیل نشده و مانند استون در بخش صنعتی، ساخت لاک پاک‌کن و رنگ استفاده می‎‌شود.

الکل طبی (الکل پزشکی یا اتانول دارویی):

معمولاً با غلظت ۷۰ تا ۸۰ درصد تولید می‌شود. این غلظت به دلیل وجود آب، قدرت نفوذ به دیواره سلولی میکروارگانیسم‌ها را افزایش می دهد و خاصیت ضدعفونی‌کنندگی مناسبی دارد. برای ضدعفونی پوست، ابزار پزشکی و سطوح استفاده می‌شود.

اتانول مطلق یا خالص:

خلوص آن نزدیک به ۹۹٫۵ تا ۱۰۰ درصد است. بی‌رنگ، شفاف و بسیار فرار بوده و به راحتی در آب محلول می‌شود. در آزمایشگاه‌ها، صنایع دارویی و برخی فرآیندهای شیمیایی حساس به کار می‌رود.

الکل تقلیب‌شده (Denatured Alcohol) :

این نوع اتانول با افزودن مواد تلخ‌کننده، سمی یا بدبو (مانند متانول، استون، پیریدین یا مواد رنگی) غیرقابل‌نوشیدن می‌شود تا از مصرف خوراکی آن جلوگیری شود. دو نوع رایج آن عبارت‌اند از:

• نوع صنعتی: برای استفاده در ساخت رنگ، لاک، حلال‌ها و صنایع شیمیایی.
• نوع آرایشی و بهداشتی: برای فرمولاسیون عطرها، لوسیون‌ها و محصولات مراقبت از پوست.
• اتانول سوختی: معمولاً با خلوص بالا و گاهی مخلوط با بنزین یا برای استفاده به عنوان سوخت زیستی تولید می‌شود.

کاربردهای اتیل الکل

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اتیل الکل، حلال بودن آن است. در بخش‌های مختلف آرایشی و بهداشتی، شوینده‌ها صنعتی و خانگی، ضدعفونی‌کننده‌ها، دارویی و درمانی و … به عنوان حلال استفاده می‌شود.

استفاده از اتیل اتانول تخمیری در بخش آرایشی و بهداشتی و داروی و درمانی کاربرد بیشتری دارد.

اتیل اتانول همچون ایزوپروپیل الکل خاصیت ضدعفونی‌کننده بالایی دارد و برای استریل کردن اتاق عمل در بیمارستان‌ها و کلینیک‌ها، کشتن میکروارگانیسم‌هایی چون باکتری‌ها، قارچ‌ها و میکروب‌ها استفاده می‌شود.

از اتیل اتانول به عنوان یک سوخت و جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند. امروزه استفاده از سوخت‌ از منابع تجدید پذیر و کاهش گازهای گلخانه‌ای در راس اهداف بسیاری از کشورها قرار دارد.

از دیگر استفاده‌های اتیل الکل می‌توان به نوشیدنی‌های الکلی اشاره کرد، از اتیل الکل تخمیری برای ساخت نوشیدنی و از اتیل الکل سنتز شیمیایی برای مصارف صنعتی استفاده می‌کنند.

از اتیل الکل در بخش خوراکی و مواد غذایی هم استفاده فراوانی می‌شود، وجود اتیل الکل باعث می‌شود تا رنگ در غذا به طور یکنواخت پخش شود و طعم و عصاره مواد غذایی را افزایش می‌دهد.

روش‌های تولید اتیل الکل

دو روش اصلی برای تولید اتانول وجود دارد:

1. تخمیر زیستی (بیولوژیکی): 

  این روش قدیمی‌ترین و رایج‌ترین راه تولید اتانول خوراکی و بسیاری از انواع صنعتی آن می باشد. در طی این فرآیند، قندها و نشاسته‌های موجود در موادی مانند نیشکر، چغندرقند، ذرت، گندم، جو یا سیب‌زمینی توسط مخمرها (به‌ویژه Saccharomyces cerevisiae ) تخمیر می‌شوند. ابتدا نشاسته به قندهای ساده‌تر تبدیل شده و سپس قندها به اتانول و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردند. محصول اولیه معمولاً محلول آبی با غلظت ۱۲ تا ۱۵ درصد اتانول است که از طریق تقطیر به غلظت‌های بالاتر (تا ۹۵ تا ۹۶ درصد) می‌رسد. برای رسیدن به اتانول مطلق (خلوص نزدیک به ۱۰۰ درصد) از روش‌های خاصی مانند تقطیر آزئوتروپی با بنزن یا استفاده از غربال‌های مولکولی استفاده می‌شود.

1. سنتز شیمیایی:

   در این روش، اتیلن (به دست آمده از پتروشیمی) با آب در حضور کاتالیزورهای اسیدی واکنش داده و اتانول تولید می‌شود. این روش بیشتر برای تولید اتانول صنعتی و غیرخوراکی به کار می‌رود و هزینه و مقیاس تولید آن معمولاً بالاتر است.

کاربردهای گسترده اتیل الکل

اتانول به دلیل خواص حلالیت بسیار بالا، ضدعفونی‌کنندگی و تجدیدپذیری، کاربردهای بسیار متنوعی دارد:

در پزشکی و داروسازی: 

به عنوان ضدعفونی‌کننده بدن و سطوح، حلال در ساخت داروهای مایع، عصاره گیاهان دارویی و مواد ضدعفونی‌کننده بیمارستانی استفاده می‌شود. همچنین در ساخت برخی داروهای موضعی و دهان‌شویه‌ها کاربرد دارد.

در صنایع آرایشی و بهداشتی: 

حلال اصلی بسیاری از عطرها، ادکلن‌ها، لوسیون‌ها، تونرها و محصولات مراقبت از مو و پوست است. اتانول به سرعت تبخیر شده و حس خنکی و پاک‌کنندگی ایجاد می‌کند.

در صنایع غذایی و نوشیدنی: 

در تولید نوشیدنی‌های الکلی (مانند آبجو، شراب و مشروبات تقطیری) نقش حیاتی را ایفا می‌کند. همچنین به عنوان حلال طعم‌دهنده‌ها، حلال عصاره گیاهان و در برخی موارد برای بهبود توزیع و پخش رنگ و اسانس در مواد غذایی استفاده می‌شود. البته مصرف خوراکی آن باید همراه با کنترل و با رعایت استانداردهای بهداشتی باشد.

به عنوان سوخت و انرژی تجدیدپذیر: 

اتانول زیستی یکی از مهم‌ترین سوخت‌های جایگزین سوخت‌های فسیلی است. مخلوط‌های بنزین–اتانول باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و وابستگی به نفت و سوخت های قدیمی می‌شوند. بسیاری از کشورها برنامه‌های بسیاری برای افزایش سهم اتانول در سبد انرژی خود دارند.

در صنایع شیمیایی و صنعتی: 

به عنوان حلال در تولید رنگ، جوهر، رزین، چسب، پاک‌کننده‌ها و مواد شوینده کاربرد دارد. همچنین ماده اولیه برای تولید استرها، اترها و بسیاری از ترکیبات آلی دیگر است.

در آزمایشگاه‌ها و پژوهش: 

به عنوان حلال، ماده ضدعفونی‌کننده وهمچنین در کروماتوگرافی و استخراج ترکیبات طبیعی استفاده می‌شود.

نکات ایمنی و نگهداری

اتانول قابل اشتعال است و باید دور از شعله، جرقه و منابع تولید گرما و عوامل ایجاد حرارت نگهداری شود. استنشاق بخارات غلیظ یا تماس طولانی‌مدت با پوست می‌تواند تحریک‌کننده باشد. مصرف خوراکی بیش از حد آن باعث مسمومیت الکلی می‌شود. در نگهداری باید از ظروف مناسب و در مکان‌های خنک و دارای تهویه مناسب استفاده کرد. انواع تقلیب‌شده آن را به هیچ وجه نباید برای مصارف خوراکی یا پزشکی بدون کنترل و احتیاط استفاده شوند.

تفاوت اتانول با متانول

متانول (CH₃OH) سمی است و حتی مقادیر بسیار کمی از آن می‌تواند باعث کوری یا مرگ شود. در حالی که اتانول در غلظت‌های کنترل‌شده و با خلوص مناسب، کاربردهای مفید فراوانی دارد. تشخیص این دو ماده برای جلوگیری از مسمومیت بسیار مهم است.

نتیجه‌گیری

اتیل الکل ماده‌ای با کاربرد های فراوان می باشد و نقش بسیار استراتژیکی در دنیا  و در بسیاری از صنایع مانند تولید نوشیدنی و دارو و یا حتی سوخت‌های پاک و صنایع شیمیایی دارد. با پیشرفت در فناوری‌های تخمیر و سنتز، تولید پایدارتر و کارآمدتر و با کیفیت تر آن امکان‌پذیر شده است. درک صحیح انواع، خواص و کاربردهای گوناگون این ماده به صنایع مختلف کمک می‌کند تا از خواص آن به بهترین شکل بهره ببرند ولی  در عین حال باید ایمنی و استانداردهای لازم را رعایت کنند. آینده اتانول به ویژه در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر و محصولات سبز، بسیار امیدوارکننده به نظر می‌رسد.