Etil Alkol (Etanol); Alm. Athylalkohol (m), Fr. Alcool (m), ethylique, İng. Ethyl alcohol. Alkoller diye anılan organik bileşikler sınıfının en önemli üyesi. Moleküler formülü (C2H5OH) göz önüne alındığında, doymuş bir hidrokarbon olan etanın (C2H6) altı hidrojeninden birinin yerine bir hidroksil grubunun (OH) geçmiş şekli olarak addedilir.
Özellikleri: Saf etil alkol berrak, renksiz, karakteristik kokulu bir sıvıdır. 78,4°C’de kaynar -114,5°C’de donar. Sıcaklıkla hacim büyümesi nisbeten muntazam olduğundan, hava sıcaklığını ölçen termometrelerde (evlerde kullanılan) bir termometre sıvısı olarak kullanılır. Sıvı seviyesinin rahat görülmesi için bir boyar madde konur. Özgül ağırlığı 20°C’de 0,789 g/cm3tür. Etanol, aynı miktarda su ile karışık olduğunda bile soluk, mavimsi, issiz bir alevle yanar. Etanolun yanma enerjisi 1 gram başına 7,09 kcal verecek şekildedir. Su, eter ve asetonda her nisbette karışır. Suyla karışınca bir hacim küçülmesi olur. Mesela, 52 hacim alkol ve 48 hacim su karıştırıldığında 100 hacimlik değil de, 96,3 hacimlik bir çözelti meydana gelir.
Üretim: Etanolun üç önemli üretim kaynağı vardır:
1. Fermantasyon ile üretme: Alkolik fermantasyonda şekerler başlıca olarak monosakkaritler (glikoz ve früktoz) kompleks enzim zymas ihtiva eden maya mevcudiyetinde, etanol ve karbondioksit verecek şekilde bozunurlar:
(Zymas)
C6H12O6 ———® 2C2H5OH+2CO2
Tamamen parçalanmada 100 g früktozdan 51,1 g etil alkol ve 48,9 gr karbondioksit meydana gelmelidir. Bu randımana gerçekte erişilemez. Çünkü maya hücreleri diğer metabolizma olayları için aynı şekilde monosakkaritleri harcamaktadırlar. Optimum mayalanma şartları maya hücrelerinin yaşama şartları ile belirlenir. Böyle gıda eriyiğindeki belirli protein ve mineral madde miktarı maya gelişmesini teşvik eder. Optimum mayalanma sıcaklığı maya çeşidine göre, 20°C ile 30°C arasında bulunur. Alkol fermantasyonu etil alkol miktarı % 10-18 arasında olduğu zaman durmaktadır. Çünkü etil alkol metabolizmanın artık ürünü olarak büyük konsantrasyonlarda mikroorganizmaların hayati faaliyetlerini önlemektedir. Endüstride alkolik fermantasyonda başlama maddesi olarak saf glikoz kullanılmaz. Bunun yerine melas (şeker rafinasyonu artığı) veya nişastalı ürünler (patates, çavdar, buğday, arpa) kullanılır.
2. Asetaldehidin (CH3CHO) indirgenmesiyle üretim: Asetilen kullanılarak elde edilen asetaldehit, 100-130°C’de nikel katalizörlüğünde hidrojenlenerek etanole indirgenir:
H
/ +2H
CH3 — C = O ——® CH3 — CH2 — OH
(Ni)
3. Etilenin hidrasyonu ile üretim: Endüstriyel üretimde önemli bir metoddur. Bir petrol ürünü olan etilenin hidrasyonu (bir su molekülü katılması) değişik şartlarda yapılabilir. Etilen, 100°C’de derişik sülfürük asitle tutulduğunda etil hidrojen sülfat ve etil sülfat ara ürünleri meydana gelir:
HOSO3H
H2C = CH2+ ————® C2H5O — SO3H + (C2H5O)2SO2
Reaksiyon karışımı eşdeğer miktarda sıcak su ile hidroliz edilir. Etanol ve sülfürik asit meydana gelir:
(C2H5O)2SO2+2H2O ® 2C2H5OH+H2SO4
Yine etilenden başlamak üzere katı katalizörler kullanarak 300°C ve yüksek basınç altında su buharı etkisiyle etanol sentezi yapılmaktadır.
Kullanılışı: Etanol bütün alkollü içkilerde bulunmaktadır. Çoğu da bu yollarla tüketilmektedir. İyi bir çözücü olduğu için, esansların yapımında, parfümeride kullanılır. Kimya endüstrisinde bir çok organik bileşiğin (asetaldehit, asetik asit, etilasetat, etilklorür ve butadien gibi) üretiminde başlama materyalidir. Petrolün çok pahalı olduğu bazı ülkelerde bir motor yakıtı bileşeni olarak kullanılmaktadır.
Mutlak (saf) etanol elde edilmesi: Endüstriyel etanolun çoğu denaturedir. Yani içilmemesi için, içine piridin ve metanol gibi zehir etkisi yapan maddeler konmuştur. Bunların uzaklaştırılması pek kolay değildir. Endüstride üretilen alkol denatüre olmasa bile saf değildir. Çünkü reaksiyon sonunda meydana gelen ürün damıtılırken etanol sudan tamamen kurtulmaz. Basit damıtma ile, en fazla % 96’lık bir saflıkta elde edilir. Bu kompozisyondaki sulu alkol saf bir maddeymiş gibi (ikili bir azeotrop teşekkülü) kaynar. Bu azeotropu bozmak için, genellikle benzen (veya triklor etilen) katılır. Su-alkol-benzen üçlüsü damıtıldığında su bitinceye kadar su-benzen ve alkol karışmı geçer. Daha sonra da benzen bitinceye kadar alkol-benzen karışımı geçer. Geriye saf alkol kalır. Laboratuvar ölçeğindeki saflaştırmalarda suyu uzaklaştırmak maksadıyla kalsiyum oksit, kalsiyum ve mağnezyum kullanılır.
"etil alkol doğal olarak meyve ve sebzelerde bulunur. Zira, meyve ve sebzeler olgunlaştıkça oluşan fermantasyon sırasında yan ürün olarak belirli oranlarda Etil alkol ortaya çıkar. Gıda ve içecek sektöründe kullanılan doğal aromaların birçoğunda doğal olarak oluşmuş etil alkol mevcuttur. Bütün dünyada gıda regülasyonlarında etil alkolün belirli oranlarda yer alması doğal kabul edilmektedir. "
Özellikleri: Saf etil alkol berrak, renksiz, karakteristik kokulu bir sıvıdır. 78,4°C’de kaynar -114,5°C’de donar. Sıcaklıkla hacim büyümesi nisbeten muntazam olduğundan, hava sıcaklığını ölçen termometrelerde (evlerde kullanılan) bir termometre sıvısı olarak kullanılır. Sıvı seviyesinin rahat görülmesi için bir boyar madde konur. Özgül ağırlığı 20°C’de 0,789 g/cm3tür. Etanol, aynı miktarda su ile karışık olduğunda bile soluk, mavimsi, issiz bir alevle yanar. Etanolun yanma enerjisi 1 gram başına 7,09 kcal verecek şekildedir. Su, eter ve asetonda her nisbette karışır. Suyla karışınca bir hacim küçülmesi olur. Mesela, 52 hacim alkol ve 48 hacim su karıştırıldığında 100 hacimlik değil de, 96,3 hacimlik bir çözelti meydana gelir.
Üretim: Etanolun üç önemli üretim kaynağı vardır:
1. Fermantasyon ile üretme: Alkolik fermantasyonda şekerler başlıca olarak monosakkaritler (glikoz ve früktoz) kompleks enzim zymas ihtiva eden maya mevcudiyetinde, etanol ve karbondioksit verecek şekilde bozunurlar:
(Zymas)
C6H12O6 ———® 2C2H5OH+2CO2
Tamamen parçalanmada 100 g früktozdan 51,1 g etil alkol ve 48,9 gr karbondioksit meydana gelmelidir. Bu randımana gerçekte erişilemez. Çünkü maya hücreleri diğer metabolizma olayları için aynı şekilde monosakkaritleri harcamaktadırlar. Optimum mayalanma şartları maya hücrelerinin yaşama şartları ile belirlenir. Böyle gıda eriyiğindeki belirli protein ve mineral madde miktarı maya gelişmesini teşvik eder. Optimum mayalanma sıcaklığı maya çeşidine göre, 20°C ile 30°C arasında bulunur. Alkol fermantasyonu etil alkol miktarı % 10-18 arasında olduğu zaman durmaktadır. Çünkü etil alkol metabolizmanın artık ürünü olarak büyük konsantrasyonlarda mikroorganizmaların hayati faaliyetlerini önlemektedir. Endüstride alkolik fermantasyonda başlama maddesi olarak saf glikoz kullanılmaz. Bunun yerine melas (şeker rafinasyonu artığı) veya nişastalı ürünler (patates, çavdar, buğday, arpa) kullanılır.
2. Asetaldehidin (CH3CHO) indirgenmesiyle üretim: Asetilen kullanılarak elde edilen asetaldehit, 100-130°C’de nikel katalizörlüğünde hidrojenlenerek etanole indirgenir:
H
/ +2H
CH3 — C = O ——® CH3 — CH2 — OH
(Ni)
3. Etilenin hidrasyonu ile üretim: Endüstriyel üretimde önemli bir metoddur. Bir petrol ürünü olan etilenin hidrasyonu (bir su molekülü katılması) değişik şartlarda yapılabilir. Etilen, 100°C’de derişik sülfürük asitle tutulduğunda etil hidrojen sülfat ve etil sülfat ara ürünleri meydana gelir:
HOSO3H
H2C = CH2+ ————® C2H5O — SO3H + (C2H5O)2SO2
Reaksiyon karışımı eşdeğer miktarda sıcak su ile hidroliz edilir. Etanol ve sülfürik asit meydana gelir:
(C2H5O)2SO2+2H2O ® 2C2H5OH+H2SO4
Yine etilenden başlamak üzere katı katalizörler kullanarak 300°C ve yüksek basınç altında su buharı etkisiyle etanol sentezi yapılmaktadır.
Kullanılışı: Etanol bütün alkollü içkilerde bulunmaktadır. Çoğu da bu yollarla tüketilmektedir. İyi bir çözücü olduğu için, esansların yapımında, parfümeride kullanılır. Kimya endüstrisinde bir çok organik bileşiğin (asetaldehit, asetik asit, etilasetat, etilklorür ve butadien gibi) üretiminde başlama materyalidir. Petrolün çok pahalı olduğu bazı ülkelerde bir motor yakıtı bileşeni olarak kullanılmaktadır.
Mutlak (saf) etanol elde edilmesi: Endüstriyel etanolun çoğu denaturedir. Yani içilmemesi için, içine piridin ve metanol gibi zehir etkisi yapan maddeler konmuştur. Bunların uzaklaştırılması pek kolay değildir. Endüstride üretilen alkol denatüre olmasa bile saf değildir. Çünkü reaksiyon sonunda meydana gelen ürün damıtılırken etanol sudan tamamen kurtulmaz. Basit damıtma ile, en fazla % 96’lık bir saflıkta elde edilir. Bu kompozisyondaki sulu alkol saf bir maddeymiş gibi (ikili bir azeotrop teşekkülü) kaynar. Bu azeotropu bozmak için, genellikle benzen (veya triklor etilen) katılır. Su-alkol-benzen üçlüsü damıtıldığında su bitinceye kadar su-benzen ve alkol karışmı geçer. Daha sonra da benzen bitinceye kadar alkol-benzen karışımı geçer. Geriye saf alkol kalır. Laboratuvar ölçeğindeki saflaştırmalarda suyu uzaklaştırmak maksadıyla kalsiyum oksit, kalsiyum ve mağnezyum kullanılır.
"etil alkol doğal olarak meyve ve sebzelerde bulunur. Zira, meyve ve sebzeler olgunlaştıkça oluşan fermantasyon sırasında yan ürün olarak belirli oranlarda Etil alkol ortaya çıkar. Gıda ve içecek sektöründe kullanılan doğal aromaların birçoğunda doğal olarak oluşmuş etil alkol mevcuttur. Bütün dünyada gıda regülasyonlarında etil alkolün belirli oranlarda yer alması doğal kabul edilmektedir. "