Ethanol là một trong top những hóa chất được sử dụng thường xuyên trong đời sống hàng ngày, vậy Ethanol là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hóa học và ứng dụng của Ethanol ra sao? Hãy cùng Stromann tìm hiểu vấn đề này qua bài viết sau đây.

Ethanol là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của ancol, có công thức hóa học là C2H6O hay C2H5OH. 

Ethanol có rất nhiều tên gọi khác nhau như Etanol, rượu etylic, ancol etylic, rượu ngũ cốc hay ethanol còn được biết đến với cái tên là cồn công nghiệp.

Ethanol đang được sử dụng rộng rãi hàng ngày và là nguồn nhiên liệu tiềm năng vô cùng lớn đối với ứng dụng trong ngành hóa chất.

Chắc hẳn các bạn chẳng lạ lẫm với từ “rượu”, đó chính là Ethanol và công thức hóa học là C2H5OH. 

I. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA ETHANOL

Vậy cách nhận biết Ethanol bằng tính chất vật lý như thế nào?

  • Ethanol là chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi thơm nhẹ và dễ cháy. Có vị cay đặc trưng. 
  • Ethanol tan vô hạn trong nước.
  • Nhẹ hơn nước với  khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C.
  • Dễ bay hơi, sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C, hóa rắn ở -114,15 độ C.

II. CÁCH THỨC ĐIỀU CHẾ CHẤT ETHANOL 

Có nhiều cách để điều chế Ethanol, tiêu biểu như thông qua công nghệ hydrat hóa ethylene hoặc dùng phương pháp sinh học đó là lên men đường hay ngũ cốc với men rượu.

1. Sản xuất Ethanol bằng công nghệ hóa dầu Hydrat hóa ethylene

Với công nghệ này, Ethanol được sản xuất từ dầu mỏ bằng cách hydrat hóa ethylene có xúc tác axit. Cho ethylene tác dụng với nước ở 300 độ C, 70-80 atm, xúc tác là axit wolframic hoặc axit photphoric, ta có phản ứng sau:

H2C=CH2 + H2O→ CH3CH2OH

2. Sản xuất Ethanol bằng phương pháp lên men

  • C6H12O6→ 2 CH3CH2OH+ 2 CO2

Lên men ethanol là quá trình phân giải yếm khí đường thành ethanol dưới tác dụng của vi sinh vật, cơ chế của quá trình lên men ethanol. Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ trên bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng tế bào và vào bên trong tế bào nấm men, sự phân hủy đường thành ethanol trong tế bào nấm men xảy ra hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều loại enzyme khác nhau, bước cuối cùng của quá trình lên men là sự chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol và CO₂. Trong tế bào chất của nấm men diễn ra quá trình chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO. Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kỵ khí, ethanol và CO tạo ra trong tế bào sẽ được nấm men thải vào môi trường lên men. Trong điều kiện kỵ khí, quá trình lên men bị ức chế, việc này làm hydro tách ra được chuyển qua chuỗi hô hấp tới oxy và acid pyruvic, sản phẩm của quá trình đường phân sẽ tiếp tục bị oxy hóa qua nhiều bước trong chu trình Krebs, các cặp hydro tách ra được chuyển tới oxy. Quá trình này liên hợp với quá trình tạo ATP. 

Sự lên men rượu có thể tiến hành theo nhiều kiểu khác nhau, tùy vào điều kiện môi trường. Bên cạnh ethanol và khí CO, tế bào nấm men còn tổng hợp và “thải” vào dịch hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian khác trong quá trình lên men. Những hợp chất này được tìm thấy trong dịch lên men với hàm lượng rất nhỏ, chẳng hạn như: glycerol cùng các rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu cơ và ester. 

Sản xuất Ethanol bằng phương pháp làm tinh khiết giữa Ethanol và nước

Đối với hỗn hợp Etanol và nước, điểm sôi hỗn hợp (azeotrope) cực đại ở nồng độ 96% ethanol và 4% nước. Vì lý do này, chưng cất phân đoạn hỗn hợp ethanol-nước (chứa ít hơn 96% ethanol) không thể tạo ra ethanol tinh khiết hơn 96%. Vì vậy, 95% etanol trong nước là dung môi phổ biến nhất.

III. ỨNG DỤNG CỦA ETHANOL

1. ETHANOL ứng dụng trong công nghiệp

Ethanol dùng làm dung môi trong nhiều ngành khác nhau như trong ngành công nghiệp dược phẩm, nước hoa, in ấn, sơn, điện tử, dệt may, để pha chế,… Bên cạnh đó, Ethanol là một dung môi dùng để hòa tan các chất và ngăn ngừa sự kết tủa của các thành phần các chất có trong mỹ phẩm.

Ethanol được dùng làm nhiên liệu sử dụng cho các thiết bị máy móc phương tiện và có thể sử dụng như là nguồn nhiên liệu cồn sử dụng trong các quy trình công nghiệp. Đặc biệt nhờ đặc điểm đóng băng thấp nên nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh. Ngoài ra Ethanol còn được dùng làm nhiên liệu cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm. 

Ngoài ra trong công nghiệp Ethanol còn được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hữu cơ như dietyl ete, axit axetic,… Ethanol là nguồn nguyên liệu đa công dụng. 

Etanol cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp của nó. Cồn Etanol dùng để pha chế xăng sinh học E5, E10, thường tỉ lệ xăng chiếm trên 90%. 

2. ETHANOL ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Đây là một ứng dụng đem lại hiệu quả kinh tế cao cho mỗi quốc gia bởi Ethanol là cồn, là thành phần chính để sản xuất các đồ uống có cồn. Trong quá trình sản xuất Ethanol sẽ được chuyển hóa thành một năng lượng cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể người nếu sử dụng hợp lý. Tuy nhiên, nếu bạn lạm dụng quá nhiều rượu thì sẽ gây tổn hại nghiêm trọng cho sức khỏe của bạn. 

Ethanol có hàm lượng lớn trong cơ thể người sẽ tích tụ và được chuyển hóa thành axeta dehit. Đây lại là một chất có độc tính cao và là yếu tố gây ra các nguy cơ của các bệnh nguy hiểm. 

3. ETHANOL ứng dụng trong dược phẩm và y học

Trong y học, cồn Ethanol được sử dụng rộng rãi trong y tế với tác dụng diệt khuẩn, chống vi khuẩn, vi sinh vật. Bên cạnh đó, Ethanol còn là thành phần được dùng để sản xuất thuốc ngủ vì nó có thể gây mê, gây buồn ngủ cho người sử dụng.

Trên đây là những thông tin hữu ích về Ethanol – một trong những loại hóa chất được ứng dụng nhiều trong đời sống hàng ngày mà Stromann muốn giới thiệu đến các bạn. 

Để khám phá thêm những loại hóa chất thường được sử dụng trong đời sống: Click here

Khám phá thêm những kiến thức về Methanol: Click here