الايتانول

1- الخواص الفيزيائية والكيميائية للايتانول:

سائل قطبي حروق طيار عديم اللون، ترتبط جزيئاته بروابط هيدروجينية لاحتوائه زمرة هيدروكسيل تعمل على تجاذب جزيئاته فيما بينها ما يجعل درجتا غليانه وكثافته مرتفعتان نسبياً، ينحل في المذيبات القطبية كالماء بسبب تشكيله روابط هيدروجينية معه:

محاليله الممددة حلوة الطعم نوعاً ما، أما المركزة فطعمها لاذع، وتسمح درجة حرارة تجمده المنخفضة باستخدامه في تجهيزات التبادل الحراري عند درجات حرارة دون (40 ْم).

2- استخداماته:

1. مذيب في الصناعة الدوائية لتحضير الخلاصات والأصبغة الغولية.
2. عامل مطهر موضعي.
3. يدخل في صناعة المشروبات الغولية بنسب مختلفة

ويعتبر الايتانول من أهم الخامات التي تدخل في صناعة العديد من الكيمياويات مثل الاسيت الدهيد وخلات الايتيل وحمض الخل والجليكول وكلوريد الايثيل وكل استرات الايثيل والتي تستخدم كمركبات صناعية في المنتجات الكيماوية، وتجرى التجارب لاستخدامه كوقود للمحركات بهدف استبداله بالنفط، كما يستخدم في صناعة بعض الأدوية والكثير من الأغراض المنزلية.

ويعتبر الإدمان على المشروبات الغولية من أخطر المشاكل الاجتماعية بسبب تثبيطه الجملة الدماغية، لذلك تعمد بعض الدول لتحديد كمية الايتانول المسموح بتواجدها في هواء الزفير عند سائقي السيارات، حيث تقدر وفيات حوادث السيارات الناتجة عن تناول المشروبات الغولية بنسبة 60 %. لذا فقد حددت بعض الدول النسب المئوية في البلازما المسموح بها على الشكل:

3- طرائق تحضير الأغوال:

1-3- مخبرياً: هناك ثلاث طرائق مخبرية عامة لتحضير الأغوال:

من هاليدات الألكيل: تتفاعل هاليدات الألكيل مع هيدروكسيد الصوديوم NaOH أو هيدروكسيد البوتاسيوم KOH لتعطي أغوالاً أولية:

R-Br + KOH → R-OH + KBr

من إرجاع الألدهيدات والكيتونات:

R-CHO – [O] → R-OH

من الألكينات: وتتم بتفاعل هدرجة محفز حمضياً Acid catalyzed باستخدام حمض الكبريت المركز لإعطاء أغوال ثانوية وثالثية بشكلٍ رئيس:

C₂H₄ + H₂SO₄ → C₂H₅-HSO₄

C₂H₅-HSO₄ + H₂O → C₂H₅OH + H₂SO₄

3-2- صناعياً:

من الاستيلن: يتم تحضيره وفق المخطط التالي:

تخمير العصير السكري: تسحق المواد النشوية في الماء الساخن، ومن ثم تُدق لترفع حرارتها مع شعير منتش لاحتوائه على أنزيم الدياستاز حتى درجة حرارة (50 ْم) خلال ساعة، فيحول أنزيم الدياستاز النشاء لسكر المالتوز (سكر الشعير).

يبرد السائل بعدها حتى درجة حرارة (30 ْم) ويترك للتخمر مدة يوم إلى ثلاثة أيام، فتبدأ فعالية أنزيمات الخميرة المالتاز الذي يحول الغلوكوز إلى غلوكوز والزيماز الذي يحول الغلوكوز إلى ايتانول:

ووجد أن أفضل شروط التخمر:

• حصر درجة الحرارة في المجال (25-35 ْم).
• ضبط تركيز المحلول السكري عند حدود منخفضة، لأن التراكيز العالية تكبح نشاط الخميرة.
• تجنب ارتفاع نسبة الايتانول في المحلول عن (15%) تداركاً لتوقف التخمر ذاتياً.
• احتواء وسط التخمر على مواد غذائية للخميرة، وبخاصة أملاح البوتاسيوم والمغنيزيوم وبعض المواد الآزوتية والفوسفورية.

يجمع غاز ثاني أكسيد الكربون ليسوق كمنتج ثانوي، فكما نعلم أن لهذا الغاز الكثير من التطبيقات الصناعية الهامة.

تنقية الايتانول: نلجأ للتقطير عادة لرفع تركيز الايتانول حتى النسبة ودرجة النقاوة المطلوبتين، فنحصل بعمليات التقطير على ثلاثة قطفات:

1. قطفة الرؤوس: تتميز باحتوائها على المنتجات الطيارة مثل الالدهيدات والايترات المرافقة.
2. قطفة الايتانول المكرر: وهي القطفة النقية التي يصل محتواها من الايتانول حتى 93-95%.
3. قطفة الذيول: يطلق عليها اسم زيت الفوزل لاحتوائها على الايتانول والبروبانول والبوتانول وايزو البوتانول والبنتانول وايزو البنتانول والبنتانول الفعال (2- ميتيل البوتانول -1).

الايتانول المطلق: يتم للتخلص من محتوى الايتانول من الماء رفع درجة حرارته في اوتوغلاف مع مواد ماصة للماء كالكلس والباريت وكبريتات النحاس اللا مائية، وإعادة تقطيره من جديد، ونتبعه بعملية تقطير لاحقة بوجود الكالسيوم المعدني أو كربيد الكالسيوم.

وتعتمد الصناعة حالياً على تشكيل مزيج ايزوتروبي يغلي بدرجة حرارة (64.9 ْم) ويتألف من (7.5%) ماء، و (18.5%) ايتانول، و (74%) بنزن، فينفصل الماء عند عتبة (64.9 ْم)، ثم ترتفع درجة الحرارة حتى درجة الحرارة (68.3 ْم) فيتقطر مزيج من الايتانول والبنزن، ولا يتبقى في عمود التقطير إلا الغول الخالص. وترتفع عندها درجة الحرارة حتى تثبت عند (78.3 ْمس).