乙醇俗稱酒精,是Z常見的一元醇。乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的無色透明液體,低毒性,純液體不可直接飲用;具有特殊香味,并略帶刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙mi、甲醇、丙酮和其他多數(shù)有機溶劑混溶,相對密度(d15.56)0.816。
乙醇的用途很廣,可用乙醇制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。YL上也常用體積分數(shù)為70%~75%的乙醇作消毒劑等,在國防化工、YL衛(wèi)生、食品工業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的用途。
乙醇與二甲醚(即甲醚)互為官能團異構(gòu)體
2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,含酒精飲料中的乙醇在一類致癌物清單中。
在遠古時代人們的食物中,采集的野果含糖分高,無須經(jīng)過液化和糖化,便可以發(fā)酵成酒。釀酒至少始于ZG早期農(nóng)耕時代。漢代劉安在《淮南子》中提到“清盎之美,始于耒耜”。
江統(tǒng)是我國歷史上diyi個提出“谷物自然發(fā)酵釀酒”學(xué)說的人。
方心芳先生則對此作了具體的描述:“在農(nóng)業(yè)出現(xiàn)前后,貯藏谷物的方法比較粗放。天然谷物受潮后會發(fā)霉和發(fā)芽,吃剩的熟谷物也會發(fā)霉,這些發(fā)霉、發(fā)芽的谷粒,就是上古時期的天然曲蘗(nie),將之浸入水中,便可以發(fā)酵成酒,即天然酒。人們不斷接觸天然曲集和天然酒,并逐漸接受了天然酒這種飲料。久而久之,就發(fā)明了人工曲蘗和人工酒。”
乙醇液體密度是0.789g/cm3,乙醇氣體密度為1.59kg/m3,相對密度(d15.56)0.816,式量(相對分子質(zhì)量)為46.07g/mol。沸點是78.4℃,熔點是-114.3℃。純乙醇是無色透明的液體,有特殊香味,易揮發(fā)。
乙醇的物理性質(zhì)主要與其低碳直鏈醇的性質(zhì)有關(guān)。分子中的羥基可以形成氫鍵,因此乙醇黏性大,也不及相近相對分子質(zhì)量的有機化合物極性大。
λ=589.3nm和18.35℃下,乙醇的折射率為1.36242,比水稍高。
1、溶解性
能與水以任意比互溶;可混溶于醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多數(shù)有機溶劑。
乙醇是一種很好的溶劑,能溶解許多物質(zhì),所以常用乙醇來溶解植物色素或其中的YY成分;也常用乙醇作為反應(yīng)的溶劑,使參加反應(yīng)的有機物和無機物均能溶解,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率。例如,在油脂的皂化反應(yīng)中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,讓它們在均相(同一溶劑的溶液)中充分接觸,加快反應(yīng)速率。
2、潮解性
由于存在氫鍵,乙醇具有較強的潮解性,可以很快從空氣中吸收水分。
羥基的極性也使得很多離子化合物可溶于乙醇中,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化銨、溴化銨和溴化鈉等;但氯化鈉和氯化鉀微溶于乙醇。此外,其非極性的烴基使得乙醇也可溶解一些非極性的物質(zhì),例如大多數(shù)香精油和很多增味劑、增色劑和醫(yī)藥試劑。
1、酸堿性
乙醇不是酸(一般意義上的酸,它不能使酸堿指示劑變色,也不具有酸的通性),乙醇溶液中含有極化的氧氫鍵,電離時生成烷氧基負離子和質(zhì)子(氫離子)。
乙醇的pKa=15.9,與水相近。
乙醇的酸性很弱,但是電離平衡的存在足以使它與重水之間的同位素交換迅速進行。
2、還原性
乙醇具有還原性,可以被氧化(催化氧化)成為乙醛甚至進一步被氧化為乙酸。
酒精中毒的罪魁禍首通常被認為是有一定毒性的乙醛(乙醇在體內(nèi)也可以被氧化,但較緩慢,因為沒有催化劑),而并非喝下去的乙醇。
化學(xué)方程式:
實際上是銅先被氧化成氧化銅;然后氧化銅再與乙醇反應(yīng),被還原為單質(zhì)銅(黑色氧化銅變成紅色)。
乙醇也可被高錳酸鉀氧化成乙酸,同時高錳酸鉀由紫紅色變?yōu)闊o色。
乙醇也可以與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng),當(dāng)乙醇蒸汽進入含有酸性重鉻酸鉀溶液的硅膠中時,可見硅膠由橙紅色變?yōu)榛揖G色(Cr3+),此反應(yīng)可用于檢驗司機是否飲酒駕車(酒駕)。
1、乙烯水化法
乙烯直接或間接水合。
乙烯直接水化法,就是在加熱、加壓和有催化劑存在的條件下,是乙烯與水直接反應(yīng),生產(chǎn)乙醇:
(catalyst是催化劑,pressure是加壓)
此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解氣,成本低,產(chǎn)量大,這樣能節(jié)約大量糧食,因此發(fā)展很快。
2、發(fā)酵法
糖質(zhì)原料(如糖蜜、亞硫酸廢液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)發(fā)酵;
發(fā)酵法制乙醇是在釀酒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在相當(dāng)長的歷史時期內(nèi),曾是生產(chǎn)乙醇的唯yi工業(yè)方法。
發(fā)酵法的原料可以是含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品,如谷類、薯類或野生植物果實等;也可用制糖廠的廢糖蜜;或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質(zhì)經(jīng)一定的預(yù)處理后,經(jīng)水解(用廢蜜糖作原料不經(jīng)這一步)、發(fā)酵,即可制得乙醇。
發(fā)酵液中的質(zhì)量分數(shù)約為6%~10%,并含有其他一些有機雜質(zhì),經(jīng)精餾可得95%的工業(yè)乙醇。
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