کاربرد اتانول

اتانول چیست و چه کاربردی دارد؟ روش تولید آن چیست؟ 

این ماده که به آن الکل خوراکی نیز می گویند در حوزه های مختلفی مانند ساخت دارو، صنایع پزشکی (ضدعفونی و …)، سوخت، حلال و … مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به روش های تولید و تفاوت های میان گرید خوراکی و اتانول صنعتی بیشتر پرداخته شده است و با خواص (فرمول شیمیایی،دانسیته و…) و کاربرد های آن بیشتر آشنا خواهیم شد.

خواص و ویژگی های اتانول

اتانول بیش از 2000 سال است برای انسان شناخته شده است. به آن الکل، اتیل الکل یا الکل خوراکی نیز گفته می‌شود. فرمول شیمیایی آن به صورت C­2H6O یا CH3CH2OH یا C2F5OH نمایش داده می‌شود. به طور اختصاری آن را با  EtOH نمایش می‌دهند. نام‌گذاری این ماده به صورت سیستاتیک و توسط مجمع بین‌المللی شیمی کاربردی و  محض (IUPAC) به این صورت انجام گرفته است که ترکیبی متشکل از گروه آلکیل با دو اتم کربن (پیش‌وند eth-) که یک پیوند یگانه بین آن‌ها وجو دارد (-an-)، متصل به گروه عاملی –OH (پسوند –ol) است اتانول نامیده می‌شود. ساختار شیمیایی این ماده در شکل (1) نمایش داده شده است.
همان طور که مشاهده می‌کنید یک گروه متیل (-CH3) به یک گروه متیلن (-CH2) و یک گروه هیدروکسیل (-OH) متصل شده است. غلظت بالای این ماده در بدن انسان می‌تواند در عملکرد مغز اختلال ایجاد کند و باعث مسمومیت شود.

اتانول یک داروی اعتیاد آور و روان گردان ( در واقع یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین داروهای تفریحی) است که مقادیر کافی از آن باعث مسمومیت ویژه (مستی) و سمیت عصبی می‌شود. این ماده به طور گسترده‌ای به عنوان حلال، به عنوان سوخت و به عنوان ماده اولیه برای تولید سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش‌ تولید اتانول :

این ماده بر خلاف بیشتر الکل‌ها، عمدتا از مواد اولیه زیستی با منشا قندی و نشاسته‌ای و یا سلولزی تولید می‌گردد. تولید بیو اتانول از مواد اولیه پتروشیمیایی (اتیلن و یا گاز سنتز) نیز امکان پذیر است، امروزه درصد بسیار کمی از تولید جهانی این ماده (کمتر از 5 درصد) از مواد اولیه غیرزیستی صورت می‌پذیرد.
البته همین درصد اندک هم با روندی کاهشی همراه است. امروزه با توجه به منابع اولیه تولید و فناوری تولید آن‌ها چهار نسل از بیواتانول قابل تعریف است. نسل اول از مواد قندی نظیر ملاس، چغندر و نیشکر یا مواد اولیه نشاسته‌ای نظیر غلات، سیب زمینی و کاساوا، که عمدتا مواد غذایی به شمار می‌آیند، است. بیواتانول تولیدی از ضایعات گیاهی و کشاورزی لیگنوسلولوزی، نسل دوم بوده که منبع فراوان و مفیدی به نظر می‌رسد. استفاده از جلبک‌ها نیز نسل سوم نامیده می‌شود. اصلاح و مهندسی مواد اولیه ومیکروارگانیسم‌های تخمیرکننده نیز نسل چهار می‌شود.

کاربرد اتانول 

اتانول در از بین بردن ویروس ها و باکتری ها موثر عمل میکند بنابراین می توان از آن در پزشکی و تولید محصولات بهداشتی و آرایشی به جهت ضد عفونی استفاده نمود،مکانیزم اثر بخشی آن نیزبه این صورت است که پروتئین و چربی موجود در ارگانسیم ها را از می برد و فرآیند ضد عفونی انجام می شود
این ماده در مایع آماده سازی حدودا 700 دارو از جمله استامینوفن، مکمل‌های آهن، رانیتیدین، فوروزماید، مانیتول، فنوباربیتال، تری‌متوپریم/سولفامتازول و داروهای ضد صرفه وجو دارد. از کاربردهای دیگر می توان به استفاده در تولید نوشیدنی های الکلی اشاره کرد.

استفاده در تمیز سازی سطوح:

در اغلب شیشه پاک کن ها اتانول به دلیل تبخیر سریع ، مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند لکه ها را از بین ببرد

این ترکیب می تواند سبب از بین رفتن لکه های موجود بر روی پارچه ها شود

این ماده به عنوان ماده ی ضد عفونی کننده ی سطوحی از جمله، پلاستیک، شیشه و چوب مورد استفاده قرار می گیرد.

محلول های شست و شوی دست

استفاده به عنوان سوخت

امروزه منابع تامین انرژی بشر عمدتا از سه منبع فسیلی، هسته‌ای و تجدیدپذیر تشکیل شده است. در دهه‌های اخیر بیشترین استفاده از منابع فسیلی بوده که شامل آسیب‌های زیست محیطی و تولید گازهای گلخانه‌ای و گرمایش بیش از پیش زمین می‌شود. علاوه براین این منابع تجدیدناپذیر هستند و در آینده‌ای نه‌چندان دور به پایان خواهند رسید. از طرفی منابع هسته‌ای دارای مزایایی هستند، اما زباله‌های سوخت هسته‌ای تا هزاران سال در طبیعت باقی می‌مانند که بسیار پرتوزا و خطرناک هستند، همچنین تاسیس نیروگاه‌های هسته‌ای پرهزینه بوده و نیز منابع اورانیوم محدود و غیرقابل بازیافت می‌باشند.
از دیگر معایب این منبع انرژی می‌توان به هزینه دفن زباله‌ها و خطر نشت مواد رادیواکتیو در حمل و نقل آن‌ها اشاره کرد. بنابراین یافتن منبعی پایدار و اقتصادی به عنوان جایگزین ضروری خواهد بود. منابع تجدید پذیر مانند استفاده از انرژی خورشیدی، زمین گرمایی، باد و دریا، هیدروژن و زیست توده دارای پتانسیل بالا برای جایگزینی به شمار می‌آیند. یکی از این سوخت‌های جایگزین می تواند اتانول باشد.
بر اثر سوختن این ماده در هوا دی‌اکسیدکربن و آب تولید می‌شود. همچنین می‌توان آن را با بنزین مخلوط کرد و بنزول تولید کرد.
CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
بیشترین استفاده از اتانول به عنوان سوخت موتور و افزودنی‌های سوخت است. از آن به عنوان سوخت موشک نیز استفاده می‌شود. اخیرا نیز از آن به عنوان سوخت در هواپیماهای مسابقه‌ای سبک وزن استفاده می‌شود.

استفاده به عنوان حلال

محصول فوق به شدت در آب انحلال‌پذیر است. لذا این حلال ایده‌آل برای تولید محصولات مختلفی از قبیل عطر ها، بوزداها یا دئودورانت‌ها، اسپری مو و مواد صنعتی مانند لاک و رنگ استفاده می‌شود. این ماده به عنوان حلال مورد استفاده قرار می‌گیرد تا اجزای فعالی که در آب حل نمی‌شوند، نرم و قابل حل شوند.
تولید مواد شیمیایی یک بازار یزرگ برای الکل است و حجم زیادی از اتانول مصنوعی با خلوص بالا در ساخت اتیل اکریلات و اتیل استات در آفریقای جنوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خاصیت ضد عفونی کنندگی اتانول چیست؟ مقدار این ماده در محلول های ضد عفونی کننده دست چقدر است؟

بیشتر محلول ها و ژل های ضد عفونی کننده ی دست حاوی الکل هایی از قبیل ایزوبوتانول،اتانول و… می باشد که گاها می توان آنها را با یکدیگر ترکیب کرد.همانطور که پیشتر نیز گفته شد این محصولات از طریق هدف قرار دادن پروتئین موجود در ویروس ها، میکروب ها و سایر عوامل خارجی آنها را از بین می برند.نکته ای که اغلب در خصوص آن اشتباه می کنند این است که عدم رعایت تناسب 60 تا 95 درصدی نسبت اتانول به آب باعث کاهش اثر بخشی محصول نهایی خواهد شد. درصد مذکور عمدتا به صورت حجمی بیان می شود.

بیشترین اثر ضد عفونی کنندگی این ماده در چه زمانی است؟

بیشترین خاصیت ضد میکروبی برای الکل های مورد استفاده نظیر اتانول، ایزوپروپانول و n پروپانول درصد های حجمی زیر است :
اتانول60٪ تا 85٪

ایزوپروپانول60٪ تا 80٪n

-پروپانول60 تا 80 درصد

آیا ترکیب الکل ها باعث افزایش قدرت ضدعفونی کنندگی آن می شود؟

رعایت نسبت های گفته شده در تهیه الکل ها رابطه مستقیم با قدرت ضد عفونی کنندگی محصول نهایی دارد، مخلوط کردن الکل ها نیز باعث افزایش اثر ضد باکتریایی خواهد شد. از آنجایی که استفاده از محلول های حاوی الکل های بالا باعث خشکی پوست می شود می توان برای رفع این موضوع اندکی گلیسیرین یا آلوئه ورا به محصول مورد نظر اضافه نمود

گریدهای مختلف اتانول

موارد مصرف و کاربردهای اتانول رابطه مستقیم با غلظت آن دارد.رایج ترین غلظت های این ماده به شرح زیر است

اتانول 95 درصد

به دلیل آنکه اتانول یک آزئوتروپ می باشد بالاترین غلظتی که از آن می توان با کمک فرایند تقطیر به دست آورد غلظت 95.6 درصد می باشد. با این حال در برخی صنایع سیستم به وجود آب حساس است بنابراین تولید کنندگان در صدد تولید این ماده با خلوص 99 الی 100 درصد می باشند.

اتانول 99-100 درصد

یکی از روش های مهم تولید اتانول مطلق با غلظت های بالاتر از 95 درصد استفاده از افزودنی هایی به ترکیب است که می توانند باعث اختلال در ترکیب آزئوتروپ شوند و فرایند تقطیر را بهبود ببخشند. بنابراین این ماده به صورت خالص و در غلظت های بالاتر معمولا حاوی ناخالصی هایی مانند بنزن است. اتانول خشک، خالص هیگروسکوپیک است و (آب را جذب می کند) بنابراین بعد از مدتی که از آن استفاده می کنید، در صورتی که درپوش آن محکم نباشد غلظت آن تا حدودی کاهش می یابد. این محصول به دلیل غلظت بالا در برخی آزمایش های ، صنعت دارویی و آرایشی مورد استفاده است.

اتانول 70 درصد یا دنوتاره

این محصول در این گرید حاوی ناخالصی هایی مانند متانول و ایزوپروپانول است. این گرید الکل برای ضد عفونی مناسب است این محصول انعقاد و تغییر شکل در  سلولی منجر به نابودی میکروب ها می شود. بنابراین این گرید برای مصارف خوراکی به هیچ عنوان مناسب نمی باشد. تولید کنندگان با افزودن این ناخالصی ها به ترکیب فوق از مالیات هایی که برای نوشیدنی های الکلی موجود می باشد معاف می گردند . در نتیجه قیمت کالا بسیار ارزانتر از نوع خالص می گردد.

برای اطلاع از قیمت و سفارش این محصول با کارشناسان پارس مهر شیمی تماس حاصل فرمایید