Etanol je organsko jedinjenje, koje se sastoji od dva atoma ugljenika, šest atoma vodonika i jednog atoma kiseonika. To je vrsta alkohola koji se dobija fermentacijom šećera iz različitih biljaka kao što su kukuruz, trska, pšenica. Etanol ima mnogo primena u industriji, medicini, kozmetici i poljoprivredi, ali je najpoznatiji kao sastojak alkoholnih pića i kao alternativno gorivo za automobile.
Definicija Etanola
Etanol je monoalkohol, tj. ima jednu hidroksilnu grupu (-OH) povezanu sa ugljeničnim lancem. To je bezbojna, isparljiva i mirišljava tečnost na sobnoj temperaturi i pritisku. Rastvorljiv je u vodi i u većini organskih rastvarača kao što su eter, aceton, benzin. Etanol ima karakterističan gorak ukus i oštar miris, koji se oseća prilikom ispijanja alkohola. Etanol je psihoaktivna supstanca, koja utiče na centralni nervni sistem, izazivajući euforiju, distrakciju, uspavljivanje i druge efekte u zavisnosti od doze i individualne osetljivosti.
Formula etanola
Hemijska formula etanola je C2H5OH ili CH3CH2OH. Ona pokazuje da se etanol sastoji od dva atoma ugljenika, šest atoma vodonika i jednog atoma kiseonika. Molekul etanola ima dva dela: etilnu grupu (CH3CH2) i hidroksilnu grupu (OH). Etilna grupa je hidrofobna, tj. odbija vodu, dok je hidroksilna grupa hidrofilna, tj. privlači vodu. To objašnjava zašto je etanol dobar rastvarač za vodena i organska jedinjenja.
Molekul etanola je polaran, tj. ima distribuciju električnog naboja, koja joj omogućava da formira vodonične veze sa drugim molekulima. Time se određuje visoka tačka ključanja etanola (78°C) u poređenju sa drugim alkoholima sa kraćim ugljeničnim lancima.
Upotreba etanola
Etanol ima veliku i raznovrsnu upotrebu u različitim oblastima ljudske aktivnosti. Neke od najvažnijih su:
- Alkoholna pića. Etanol je glavni sastojak svih vrsta alkoholnih pića kao što su pivo, vino, rakija, viski, votka. Proizvodi se fermentacijom šećera iz različitih biljaka kao što su kukuruz, trska, pšenica, riža, grožđe. Fermentacija je proces u kojem mikroorganizmi, kao što je kvasac, pretvaraju šećere u etanol i ugljen-dioksid. Stepen alkoholnosti pića zavisi od vremena i uslova fermentacije, kao i od eventualne destilacije koja koncentriše etanol;
- Gorivo. Etanol se koristi kao alternativno ili aditivno gorivo za automobile i druga vozila. Dobija se iz biomase kao što su kukuruz, trska, slama. Njegova prednost je što je obnovljiv, biorazgradiv i čistiji od fosilnih goriva kao što su benzin i dizel. Etanol se može koristiti u čistom obliku ili u smesi s benzinom, kao što je smesa etanola i benzina (E10, E15, E85). Etanol ima manju energetsku gustoću od benzina, što znači da se troši brže, ali ima i veći oktanski indeks, što znači da je otporniji na detonaciju;
- Rastvarač. Etanol je jedan od najčešće korišćenih rastvarača u industriji i laboratorijama. On je dobar rastvarač za mnoga organska jedinjenja kao što su eteri, aldehidi, ketoni, esteri, amini. Koristi se za ekstrakciju, pročišćavanje, sintezu i analizu različitih hemijskih supstanci. Koristi se i za proizvodnju lakova, boja, lepka, parfema, kozmetike;
- Sredstvo za dezinfekciju. Etanol je efikasno sredstvo za dezinfekciju jer ubija većinu bakterija, gljivica i nekih virusa denaturisanjem njihovih proteina i rastvaranjem njihovih lipida. Etanol se koristi u medicinskim maramicama i antibakterijskim gelovima za čišćenje ruku. Denaturisani etilni alkohol se takođe koristi za čišćenje kože pre injekcija i za dezinfekciju medicinskih instrumenata prilikom nekih medicinskih procedura. Takođe je dokazano da ispiranje rastvorom etanola može pomoći u borbi protiv infekcija povezanih s dugom upotrebom intravenskih katetera i drugih medicinskih pomagala. U svojoj ulozi antiseptika i dezifektanta, etanol je uključen u listu osnovnih lekova Svetske zdravstvene organizacije, koji su potrebni za zadovoljavanje ključnih potreba u sferi;
Etanol - gorivo budućnosti
Kao što smo već spomenuli, etanol se smatra jednim od najperspektivnijih alternativnih goriva za budućnost, jer ima brojne prednosti u odnosu na fosilna goriva, kao što su benzin i dizel. Neki od njih su:
Etanol je obnovljivi resurs, koji se proizvodi iz biomase. To znači da se ne troši kao fosilna goriva, koja su ograničena i teško dostupna.
Etanol je biorazgradiv i ekološki prihvatljiv. Ne sadrži sumpor, olovo, azotne okside i druge zagađivače koji se oslobađaju prilikom sagorevanja fosilnih goriva i doprinose globalnom zagrevanju, kiselim kišama i smogu.
Etanol je jeftiniji i pristupačniji od fosilnih goriva jer se može proizvoditi lokalno iz raznih biljaka koje su široko rasprostranjene i lako se uzgajaju. Ne zahteva skupe i složene tehnologije obrade i transporta koje zavise od političkih i ekonomskih faktora.
Ne zahteva skupe i složene tehnologije obrade i transporta koje zavise od političkih i ekonomskih faktora.To znači da je manje zapaljiv i lakše se gasi, što smanjuje rizik od požara i eksplozija.
Zanimljive činjenice o etanolu
Etanol je jedna od najstarijih i najčešće korištenih hemijskih supstanci od strane čovečanstva. Evo nekih zanimljivih činjenica o njemu:
- Etanol su otkrile u antičko doba razne civilizacije poput Egipćana, Sumera, Vavilonaca. Koristili su fermentaciju šećera iz voća, žitarica i meda za proizvodnju alkoholnih pića kao što su pivo, vino, medovina. Ova pića su imala verski, medicinski i društveni značaj za ove narode;
- Etanol je prvi put izolirao kao čistu supstancu arapski hemičar Al-Razi u 9. veku. Koristio je destilaciju vina za proizvodnju koncentrovanog etanola, koji je nazvao al-Qul (alkohol). On je koristio etanol za rastvaranje drugih supstanci kao što su smole;
- Etanol je prvi put korišćen kao gorivo za automobile nemački pronalazač Nikolaus Otto 1860. godine. Stvorio je prvi četverotaktni motor koji je radio na mešavinu etanola i benzina. Svoj izum je demonstrirao na Svetskoj izložbi u Parizu 1867. godine;
- Etanol je prvi put koristio kao antiseptik francuski hirurg Joseph Lister 1867. godine. Otkrio je da etanol ubija bakterije koje uzrokuju infekcije kod povređenih pacijenata. Koristio je etanol za dezinfekciju hirurških instrumenata, ruku i rana. On je smanjiomortalitet od hirurških operacija sa 50% na 15%;
Upotreba etanola u budućnosti - mogućnosti
Etanol ima veliki potencijal za razvoj i poboljšanje kao alternativno gorivo za budućnost. Neke od mogućnosti su:
- Proizvodnja etanola druge generacije. To su metode proizvodnje etanola iz nejestivih delova biljaka kao što su ćelijski zid, lišće, stabljike. To će omogućiti efikasniju upotrebu biljnih resursa i smanjiti konkurenciju proizvodnji hrane;
- Proizodnja etanola treće generacije. To su metode proizvodnje etanola iz mikroorganizama kao što su alge, bakterije. To će omogućiti korištenje brže rastućih i otpornijih na stres organizama koji se mogu uzgajati u različitim sredinama kao što su mora, pustinje;
- Proizvodnja etanola četvrte generacije. To su metode proizvodnje etanola iz genetski modifikovanih biljaka i mikroorganizama, koji mogu proizvesti sve više i više kvalitetnog etanola. To će omogućiti povećanje efikasnosti supstance.
Nedostaci etanola
Uprkos prednostima, etanol ima i neke nedostatke koje treba uzeti u obzir prilikom njegove upotrebe. Neki od njih su:
- Zagađenje vazduha. Kada priliko gorenja oslobađa ugljen-dioksid, koji je glavni faktor globalno zagrevanja. Također, etanol može sadržavati nečistoće kao što je sumpor, koji nakon sagorevanja formiraju štetne emisije kao što su sumporni oksidi, koji doprinose kiselim kišama i smogu;
„Zauzima mnogo ekološkog prostora. Etanol se proizvodi iz biomase. To zahteva velike površine poljoprivrednog zemljišta koje se mogu koristiti u druge svrhe, kao što su proizvodnja hrane, očuvanje biodiverziteta. Takođe, uzgoj biljaka etanola zahteva veliku količinu vode, đubriva i pesticida koji mogu da zagade zemljište i vodne resurse;
- Uticaj na ljude. Etanol je psihoaktivna supstanca koja utiče na centralni nervni sistem, izazivajući euforiju, distrakciju, uspavljivanje i druge efekte u zavisnosti od doze i individualne osetljivosti. Kod prekomerne upotrebe etanol može uzrokovati intoksikaciju alkoholom, zavisnost od alkohola, cirozu od alkohola, alkoholnu demenciju i druge bolesti. Etanol takođe može stupiti u interakciju sa drugim lekovima i supstancama, koje mogu povećati ili smanjiti njegove efekte;
- Kvar motora. Etanol je korozivniji od benzina i skloniji je sakupljanju prljavštine i drugih zagađivača, koji mogu oštetiti sisteme goriva automobila i drugih vozila. Etanol takođe ima manju energetsku gustoću od benzina, što znači da se troši brže i zahteva češće dopunjavanje.
