İçerik
"Alkol", birçok İngilizce terim gibi, bilimde günlük kullanımda olduğundan daha belirgin bir anlamı olan bir kelimedir. Bu arada "Etanol", belirli bir kimyasal maddeyi tarif eder; etanol bir alkol türüdür, ancak çok az örtüşmeyi paylaşan birden fazla uygulamaya (bir endüstriyel, bir yiyecek-içecek ile ilgili) sahiptir.
Etanol nedir? Etil alkol olarak da bilinir, en basit alkollerden biridir ve kesinlikle Batı kültüründe daha iyi veya daha kötüsü için en meşhur olanıdır. Bu mütevazi iki karbonlu molekül, geniş tarihsel tartışmaların merkezidir ve ruh halini değiştiren bir madde olarak kullanılmasının uygarlık tarihi boyunca insan toplumları üzerinde önemli etkileri olmuştur.
Alkol Nedir?
Kimyadaki birçok bileşik, yalnızca karbon ve hidrojen atomlarından oluşan hidrokarbonlardır. Oksijen atomlarının hidrokarbonlara verilmesi, çeşitli özelliklere sahip çeşitli yeni kimyasal kategorilere kapıya açılır.
Alkoller, içinde bir -OH grubunun veya hidroksil grubunun hidrojen atomu ile ikame edildiği hidrokarbonlardır. En basit örnek CH formülüne sahip olan hidrokarbon metandır.4. Karbon atomları diğer atomlarla dört bağ oluşturabilir ve sadece bir tane hidrojen kurabilir, bu nedenle metan kararlı bir bileşiktir. Öte yandan, oksijen toplam iki bağ oluşturur. Dolayısıyla bir hidrojene bağlı bir oksijene sahip bir hidroksil grubu, bağlanma için bir "noktaya" sahiptir. Bu, eğer şartlar uygunsa, metanın metil alkole veya metanole dönüştürülebileceği anlamına gelir. Bu molekül için formül CH'dir.3(OH).
Metanol bir karbon atomuna sahipken, bir sonraki en büyük ve saf hidrokarbon etandan türetilen etanol iki tanedir. Etan için kimyasal formül CH'dir.3CH3 (ayrıca yazılı C2'H6); her bir karbon atomu üç hidrojene ve diğer karbon atomlarına bağlanır. Bu nedenle etanol için formül CH'dir.3CH2(OH).
Etanol ayrıca etil alkol olarak da bilinir.Bu adlandırma kuralı, şüphelendiğiniz gibi, tüm alkoller için geçerlidir; "-anol" eki daha hantal "-il alkol" ile değiştirilebilir. Propanın üç karbonlu bir hidrokarbonun adı olduğunu bilerek, kimyasal formülünü, ilgili alkolünü ve bu alkol için iki farklı adı bulabilir misiniz?
Diğer Alkoller
Metanol ve etanol sırasıyla bir ve iki karbonlu alkol oldukları için, formülleri bakımından belirsizlik yoktur. Yani, tek bir hidrojen atomu yerine tek bir hidroksil grubu olan bir karbonlu veya iki karbonlu hidrokarbon verildiğinde, sadece bir olası konfigürasyon vardır. Etanol durumunda, -OH'nin bağlı olduğu karbon önemsizdir, çünkü etanın kendisi simetrik bir moleküldür; birinci karbon ve ikincisi arasında geometrik bir ayrım yoktur.
Bununla birlikte, üç karbonlu bileşikler düzeyinde, işler daha karmaşık hale gelir. Propan CH formülüne sahiptir3CH2CH3 (ayrıca C olarak yazılmıştır)3'H8). Terminal (uç) karbonlarından birine bir hidroksil grubu bağlanırsa, sonuç sıradan propil alkol veya propanoldur. Peki ya hidroksil grubu bunun yerine orta karbona yapıştırılmışsa?
Aslında, propan-2-ol adı verilen önemli bir bileşik, sadece böyle bir düzenlemeye sahiptir. (Bunu eski referanslarda 2-propanol olarak görebilirsiniz; "2" yi ek olarak eklemek, Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği veya IUPAC'ın yeni isimlendirme kuralları geliştirdiği bir kongredir.) Şekil 2 ", hidroksil grubunun, üç propan karbonunun ikincisine bağlı olduğu ve dolayısıyla ortada olduğu anlamına gelir. Bu madde, normal propanol gibi üç karbona, sekiz hidrojene ve bir oksijene sahiptir. Bu nedenle propanolün bir izomeridir ve isopropil alkol ismi ile gider. Antiseptik kullanım için en çok "sürtünme alkolü" denilen izopropil alkol içerir.
Ayrıca, birden fazla hidroksil grubu mevcutsa ne olur? Söz konusu bileşik hala alkolde mi? Aslında, bu da gerçekleşir. Diğer karbondaki etanole ikinci bir OH eklendiğinde, bu 1,2-etandiol adı verilen bir molekül yarattı. "Diol", maddenin iki hidroksil içeren bir çift alkol olduğunu ve "1,2-" öneki, farklı karbonlara eklendiklerini gösterir. Bu alkol daha yaygın olarak etilen glikol olarak adlandırılır ve antifrizin ana bileşenidir. Çok toksiktir (metanol gibi).
Polihidroksil alkol denilen bir başka yaygın ortak gliserol veya gliserin ismi ile gider. Bu, basitçe, propan molekülünün her bir tarafında, her üç karbon atomunun her birinde bir hidrojen atomu için ikame edilmiş bir hidroksil grubu ile propandır. Bu nedenle bu maddenin resmi adı 1,2,3-propanetriol'dir ve her ikisi de diyetsel yağ molekülleri için "omurga" görevi görür ve doğrudan yakıt için hücreler tarafından kullanılabilir.
Etanol Sentezi
Etanol mısırdan ve diğer bitki maddelerinden yapılır. Etanol daha genel olarak, her türlü nişastada bulunan ve tüm canlı hücrelerin kullandığı ana enerji şekli olan molekül glikozundan yapılır. Bir glikoz molekülü, reaksiyonu teşvik etmek için bir enzim görevi gören maya etkisiyle etanol ve karbondioksite dönüştürülür:
C6'H12Ö6 → 2C2'H5OH + 2CO2
Bu reaksiyon, bir anaerobik (oksijensiz) solunum şekli olduğu için fermantasyon olarak bilinir. Bir başka fermantasyon reaksiyonu türü, oksijen tüketiminin ve işlemenin enerji gereksinimlerinize ayak uyduramayacak kadar yoğun bir şekilde egzersiz yaparken vücudunuzun maruz kaldığı şey olan laktik asit fermantasyonudur. Her iki fermentasyon türü, glikozun Krebs çevrimi boyunca hücre mitokondrilerinde işlendiği ve ATP veya adenosin trifosfat şeklinde enerji elde etmek için elektron taşıma zincirinin işlendiği aerobik solunum alternatifleridir.
Yakıt Olarak Etil Alkol
Etanol, uzun süre alkollü içeceklerde aktif bileşen olarak bilinmesine rağmen, "alternatif" bir yakıt olarak artan bir şekilde yaygın bir şekilde kullanılmaya başlamıştır; bu, geleneksel fosil veya petrol ve doğal gaz gibi petrol bazlı yakıtlara bir alternatif olduğu anlamına gelir. . Bugün ABD'de satılan benzinin yüzde 98'ine kadar bir miktar etanol var. En yaygın oran yüzde 90'lık benzindir (puan tutuyorsanız başka bir hidrokarbon) yüzde 10'luk etanoldür. Bazı araçlar motorlarının yakıt yanma özellikleri bakımından daha fazla esnekliğe sahiptir ve bunlar yüzde 50'den fazla etanol ve bazı durumlarda yüzde 80'den fazla yakıtlar kullanarak çalışabilir.
Etanol, ABD'de bir yakıt olarak popülerdir, çünkü emisyonları benzininkinden daha az toksiktir ve önemli olan yabancı yağa bağımlılığı azaltır. Ancak şu anda etanol yakıtları, benzinle çalışan araçlar ile aynı yakıt ekonomisini sağlayamıyor, bu da standart otomobillerin yakıt verimliliğinin sadece dörtte üçünü sunuyor.
Etanol kötüye
Etanol ayrıca içme amaçlı alkol üretiminde kullanılır. İnsanlar, hissetme şeklini değiştirmek için yüzyıllardır bira gibi işlenmiş içme biçimlerinde etanol kullandılar. Daha küçük miktarlarda zihni rahatlatabilir ve bazı kişilerin stresli sosyal durumlarda başkalarına daha kolay katılmalarına izin verebilir.
Kuşkusuz, çok kolay bir şekilde kötüye kullanıldığı ve bu kadar yaygın olarak bulunabileceği için, alkol almak büyük bir halk sağlığı tehlikesi oluşturmaktadır. 2010 yılında, ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine göre, aşırı alkol tüketimi, ABD ekonomisine, kazalar, verimlilik kaybı, sağlık sorunları, suç ve diğer konulardan kaynaklanan bir trilyon doların dörtte birine mal olmuştur. Yılda yaklaşık 88.000 ölüm, aşırı içmenin etkileri ile doğrudan bağlantılıdır. Bazı insanlar alkolik içkilere fiziksel ya da psikolojik olarak bağımlı olma konusunda diğerlerinden çok daha büyük bir eğilime sahiptir, bunun çoğu genetik olduğuna inanılır. Uzmanların çoğu, etki altında bir motorlu taşıt kullanmak için gerçekten güvenli bir sınır olmadığına inanıyor, ancak alkolle ilgili araba kazaları ülke genelinde önlenebilir bir ölüm ve tutukluluk kaynağı olmaya devam ediyor.