ينتمي الكحول الإيثيلي إلى زمرة الكحولات؛ وهي عبارة عن فئة من المركبات العضوية التي تتميز باحتوائها على جذر هيدروكسيل (-OH) واحد أو أكثر، مرتبط مع ذرة كربون متوضعة ضمن سلسلة هيدروكربونية مفتوحة أو حلقية، والتي تُدعى بمجموعة الألكيل الممثلة عادة بالرمز R في الهياكل العضوية. ويمكن اعتبار الكحولات مشتقات عضوية للماء (H20)، إذ يتم استبدال إحدى ذرات الهيدروجين بزمرة ألكيلية R.

وبناءً على هذه النقطة فإنّ الكحول الإيثيلي أو ما يُعرَف بالإيثانول هو مركب كيميائي ناتج عن ارتباط زمرة ألكيلية هي الإيثيل (―CH2CH3) مع مجموعة هيدروكسيل (-OH)، وصيغته الجزيئية هي   (C2H5OH). ويعتبَر الإيثانول مادة كيميائية صناعية هامة، إذ يُستخدَم كمذيب عند اصطناع المركبات العضوية الأُخرى وفي الصناعات الدوائية، كما قد يستخدَم في بعض البلدان كوقود للسيارات والطائرات خفيفة الوزن، أو قد يُضاف إلى مركب الجازولين لإنتاج وقود الغزحول، بالإضافة إلى أنّ الإيثانول هو المركب المُسكِّر الموجود في العديد من المشروبات الكحولية كالبيرة والنبيذ والمشروبات الكحولية المقطرة، كما يُستخدَم كمادة مطهرة موضعية.

هناك طريقتان أساسيتان في تصنيع الكحول الإيثيلي وهما:

  • التخمير: وهي عملية كيميائية يتم من خلالها تفكيك وتحويل الكربوهيدرات إلى الإيثانول في ظروف لاهوائية بفعل خلايا الخميرة. ويمكن إجراء هذه العملية على العديد من المواد الخام المحتوية على مركبات سكرية، كقصب السكر أو الذُرة أو العنب وغيرها.
  • إماهة الإيثيلين: الإيثيلين هو أبسط المركبات العضوية المنتمية لمجموعة الألكينات، والتي تحتوي على روابط مزدوجة بين ذرات الكربون، و صيغته هي H2C=CH2. يتم إنتاج الإيثانول عن طريق إماهة (تميُّه) الإيثيلين وذلك بتمرير خليط من الإيثيلين وكمية كبيرة من بخار الماء فوق وسيط حامضي في ظروف محددة من درجة حرارة مرتفعة وضغط مرتفع.

إنّ الإيثانول الناتج سواءً عن التخمير أو عن عمليات التصنيع يكون على شكل محلول مائي مخفف، والذي يتم تركيزه بإجراء عملية التقطير الجزئي. إذ تنتج عملية التقطير المباشر في أحسن الأحوال خليط ذو نقطة غليان ثابتة ويحتوي على 95.6% من وزنه إيثانول، ويمكن القيام بنزع الماء من الخليط السابق لينتج بالتالي كحول لا مائي أو كحول صرف.

إنّ الإيثانول النقي هو سائل عديم اللون قابل للتطاير والاشتعال، نقطة غليانه تساوي 78.5 درجة مئوية، قابل للذوبان في المذيبات القطبية كالماء والعديد من المذيبات العضوية كالكلوروفورم وحمض الخليك والبنزين والأسيتون وغيرها، يحترق بلهب أزرق، له رائحة أثيرية وطعم لاذع.

ويُعتبَر الإيثانول مركب سام وهو يؤثر على الجهاز العصبي المركزي، لكنّ عند تناول كميات معتدلة منه يؤدي إلى استرخاء العضلات، كما يوّلد تأثيرًا مُنعشًا ومنشطًا واضحًا ناتج عن منع وكبح التأثيرات المثبطة لبعض الأنشطة الدماغية، لكن الكميات الكبيرة تؤثر على التركيز وتسبب ضعف الذاكرة، الذهول، فقدان الوعي، تثبيط التنفس وغيرها، وقد تؤدي إلى الغيبوبة والموت. كما أنّه قد يدخل في تركيب بعض المستحضرات الدوائية بالتالي قد يسبب الإدمان عند بعض الأشخاص، مؤديًا بالنتيجة إلى إدمان الكحوليات.

عند تناول الإيثانول، يتم تحويله داخل الجسم بدايةً إلى أسيتالدهيد، ثمّ إلى ثاني أوكسيد الكربون وماء، وذلك بمعدّل 15 مل في الساعة، وهذه الكمية تعادل 100 سعرة حرارية.

أكمل القراءة

الكحول الإيثلي أو الإيثانول (Ethanol) هو عنصر كيميائيّ عضويّ ينتمي إلى فصيلة الأغوال (الكحوليات) يُعرف بالصيغة الكيميائيّة C2H5OH، ويُعتبر من المواد الهامّة التي تدخل في العديد من الصناعات الكيميائيّة، ويتمتّع بكونه من المذيبات القويّة ويُستخدم في تخليق الكثير من المواد الكيميائيّة العضويّة الأخرى، كما يتم إضافته إلى البنزين المستخدم في السيارات ليشّكل مزيج كيمائيّ يُطلق عليه اسم وقود الإيثانول والذي يصنّف إلى أكثر من نوع وذلك بحسب نسبة الكحول ضمن المزيج، بالإضافة إلى ذلك يُستخدم الإيثانول في المشروبات الكحوليّة مثل البيرة والنبيذ وغيرها.

ما هو الكحول الإيثيلي

أمّا فيما يخص تسميته؛ فقد تم الاعتماد على طريقة الإتحاد الدوليّ للكيمياء البحتة والتطبيقيّة (IUPAC)، حيث يتم حذف آخر حرف من مركب الألكان المكوّن للغول وإضافة المقطع الصوتي -ول (OL)، ويندرج الكحول الإيثيلي تحت تصنيف الكحول أحادي الهيدروكسيل، وهي الأغوال التي تحتوي على مجموعة واحدة فقط من زمرة الهيدروكسيل (OH)، حيث أنّه في الكيمياء العضويّة يُطلق اسم الكحول على المركبات التي تضم زمرة هيدروكسيل وظيفيّة واحدة أو أكثر ترتبط مع سلسلة هيدروكربونيّة سواء كانت مفتوحة أو حلقيّة، وبالنسبة للتركيب الكيميائيّ، فإنّ الإيثانول يتألف من ذرتي كربون وتكتب صيغته نصف المنشورة بالشكل:

CH3-CH2-OH

توجد طرق متعدّدة لتصنيع الكحول الإيثيلي والتي يمكن تقسيمها إلى طرق منزليّة وطرق مخبريّة وتشمل:

التخمير

قد تختلف الطريقة المتّبعة في المعامل عن الطريقة المنزليّة، ولكن المبدأ هو ذاته، حيث يتم ذلك عن طريق تخمير السكريات وهي ذاتها الطريقة المستخدمة في تصنيع المشروبات الكحوليّة، إذ تُضاف الخميرة إلى المحلول السكريّ ويُترك لمدّة كافية من الوقت. تحتوي الخميرة على محفزات حيويّة تُعرف باسم الأنزيمات، والتي تعمل على تحويل السكر إلى كحول بالإضافة إلى إطلاقها لغاز ثنائي أوكسيد الكربون، وتُعتبر الدرجة المثالية لعمليّة التخمر 18-20 مئويّة وفق المعادلات الكيميائيّة التالية:

ما هو الكحول الإيثيلي

ما هو الكحول الإيثيلي

ويمكن الكشف عن الكحول الإيثلي بواسطة المشعر الكيميائي (الكاشف) برمنغنات البوتاسيوم (Potassium Permanganate KMnO4) الذي يتحوّل لونه عند ملامسة الكحول من الوردي إلى عديم اللون، أو عن طريق المشعر كرومات البوتاسيوم (Potassium Chromate K2CrO4) الذي يتغيّر لونه من البرتقالي إلى الأخضر.

الإماهة

تتفرّع هذه الطريقة إلى إماهة غير مباشرة لمركب الإتيلن (Ethylene C2H4) بالاعتماد على مركب حمض الكبريت (Sulfuric Acid H2SO4)، حيث يعمل حمض الكبريت على امتصاص الإتلين ويشكّل مزيج من كبريتات الإتيل الهيدروجينيّة وكبريتات ثنائي الإتيل، وبعد تمديد هذا المزيج باستخدام الماء يتحلمه المركب ليعطي الإيثانول وفق المعادلات التالية: https://easychem.com.au/production-of-materials/renewable-ethanol/hydration-of-ethylene/

ما هو الكحول الإيثيلي

ما هو الكحول الإيثيلي

والإماهة المباشرة للإتيلن عن طريق المحفّز حمض الفوسفور H3PO4 مع تطبيق ضغط ودرجة حرارة مناسبين، وفق المعادلة التالية:

ما هو الكحول الإيثيلي

ما هو الكحول الإيثيلي

كما توجد طرق أخرى مخبريّة تشمل ما يلي:

  • من الألكانات.
  • حلمهة هاليدات الألكيل.
  • إرجاع المركبات الكربونوليّة.
  • ضم كاشف غرينيار RMgX إلى المركبات الكربونوليّة.

الخواص الفيزيائيّة والكيميائيّة

يتمتّع الإيثانول بخواص قطبيّة واحتوائه على الرابطة الهيدروجينيّة بين جزيئاته التي تعمل على تقويّة روابطه وزيادة تماسكه، إضافة إلى ذلك فهو سائل شفاف لا لون له قابل للتطاير، ويغلي عند درجة حرارة 80 مئويّة وينصهر عند درجة -114.5 مئويّة وتبلغ كثافته 789 غرام/ليتر، يحترق بدون دخان وينتج عن احتراقه لهب أزرق، كما أنّه قابل للذوبان في جميع المذيبات القطبيّة مثل الماء.

الإيثانول سهل الذوبان في الماء، ويُعتبر من المذيبات القويّة للمواد العضويّة، يُستخدم في تحضير الطلاء، وصناعة العطور، والتعقيم والتطهير لكونه فعّال جدًا في القضاء على الجراثيم والفيروسات والفطريات وإذابة الدهون.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو الكحول الإيثيلي"؟