एथिल अल्कोहल फॉर्मूला, गुण, जोखिम और उपयोग

एथिल अल्कोहल, इथेनॉल या अल्कोहल, मादक पेय पदार्थों में पाए जाने वाले अल्कोहल के वर्ग का एक कार्बनिक रासायनिक यौगिक है और यह खमीर या पेट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होता है। यह एक रंगहीन, ज्वलनशील तरल है और इसके अलावा एक कीटाणुनाशक पदार्थ होने के नाते, एक निस्संक्रामक और एंटीसेप्टिक के रूप में, स्वच्छ दहन ईंधन के स्रोत के रूप में, विनिर्माण उद्योग में या एक रासायनिक विलायक के रूप में है।.

एथिल अल्कोहल का रासायनिक सूत्र C है₂एच₅ओह और इसका विस्तारित सूत्र सीएच है₃सीएच₂ओह। इसे EtOH के रूप में भी लिखा जाता है और IUPAC नाम इथेनॉल है। इसलिए, इसके रासायनिक घटक कार्बन, पनबिजली और ऑक्सीजन हैं। अणु का गठन दो कार्बन (ईथेन) की श्रृंखला से होता है, जिसमें एक एच को एक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इसकी रासायनिक संरचना आकृति 1 में प्रस्तुत की गई है.

यह दूसरी सबसे सरल शराब है। सभी कार्बन और ऑक्सीजन परमाणु sp3 हैं जो अणुओं की सीमा के मुक्त रोटेशन की अनुमति देते हैं। (एथिल अल्कोहल फॉर्मूला, एस.एफ.).

इथेनॉल प्रकृति में व्यापक रूप से पाया जा सकता है क्योंकि यह खमीर की चयापचय प्रक्रिया का हिस्सा है सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया, यह पके फल में भी मौजूद होता है। यह कुछ पौधों द्वारा एरोबियोसिस के माध्यम से भी उत्पादित किया जाता है। यह बाहरी अंतरिक्ष में भी पाया गया है.

मकई, सोरघम और जौ जैसे अनाज में पाए जाने वाले शर्करा के किण्वन का उपयोग करके खमीर द्वारा इथेनॉल का उत्पादन किया जा सकता है, साथ ही आलू, चावल, गन्ना, चुकंदर और यार्ड ट्रिमिंग्स की खाल; या कार्बनिक संश्लेषण द्वारा.

कार्बनिक संश्लेषण पेट्रोकेमिकल उद्योग में प्राप्त एथिलीन के जलयोजन के माध्यम से और 250-300 icC पर एक उत्प्रेरक के रूप में सल्फ्यूरिक या फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग करके किया जाता है:

सीएच₂= सीएच₂ + एच₂ओ → सीएच₃सीएच₂ओह

सूची

• 1 एथिल अल्कोहल का उत्पादन
• 2 भौतिक और रासायनिक गुण
• 3 प्रतिक्रियाशीलता और खतरों
  • 3.1 आंखें
  • ३.२ त्वचा
  • ३.३ साँस लेना
  • ३.४ अंतर्ग्रहण
• 4 उपयोग
  • ४.१ चिकित्सा
  • ४.२ मनोरंजक
  • 4.3 ईंधन
  • 4.4 अन्य उपयोग
• 5 जैव रसायन
• 6 अल्कोहल में हाइड्रॉक्सिल समूह का महत्व
• 7 संदर्भ

एथिल अल्कोहल का उत्पादन

शर्करा के किण्वन से इथेनॉल मादक पेय और जैव ईंधन का उत्पादन करने के लिए मुख्य प्रक्रिया है। इसका उपयोग मुख्य रूप से ब्राजील जैसे देशों में किया जाता है, जहां खमीर का उपयोग गन्ना इथेनॉल जैवसंश्लेषण के लिए किया जाता है.

मकई संयुक्त राज्य अमेरिका में ईंधन के रूप में इथेनॉल के लिए मुख्य घटक है। यह इसकी बहुतायत और कम कीमत के कारण है। गन्ना और चुकंदर दुनिया के अन्य हिस्सों में इथेनॉल बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे आम तत्व हैं.

क्योंकि शराब चीनी के किण्वन द्वारा बनाई गई है, चीनी संस्कृतियां शराब में परिवर्तित करने के लिए सबसे आसान घटक हैं। ईंधन के इथेनॉल के लिए दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा उत्पादक ब्राजील गन्ने से अपने इथेनॉल का अधिकांश उत्पादन करता है.

ब्राजील में अधिकांश कारें शुद्ध इथेनॉल पर या गैसोलीन और इथेनॉल के मिश्रण में चलने में सक्षम हैं.

भौतिक और रासायनिक गुण

इथेनॉल एक विशिष्ट गंध और एक जलन के साथ एक स्पष्ट, रंगहीन तरल है (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015).

एथिल अल्कोहल का दाढ़ द्रव्यमान 46.06 g / mol है। इसका गलनांक और क्वथनांक क्रमशः -114 ° C और 78 ° C हैं। यह एक वाष्पशील तरल है और इसका घनत्व 0.789 g / ml है। एथिल अल्कोहल भी ज्वलनशील है और बिना धुएं के एक नीली लौ का उत्पादन करता है.

यह पानी के साथ और एसिटिक एसिड, एसीटोन, बेंजीन, कार्बन टेट्राक्लोराइड, क्लोरोफॉर्म और ईथर जैसे अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स में गलत है।.

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि पेंटेन और हेक्सेन जैसे एलिफैटिक सॉल्वैंट्स में इथेनॉल भी गलत है, लेकिन इसकी घुलनशीलता तापमान पर निर्भर करती है (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इंफॉर्मेशन, पबकेम कंपाउंड डेटाबेस, सीआईडी ​​- 702, 2017).

इथेनॉल अल्कोहल का सबसे अच्छा ज्ञात प्रतिनिधि है। इस अणु में, हाइड्रॉक्सिल समूह एक टर्मिनल कार्बन में होता है, जिसके परिणामस्वरूप अणु का एक उच्च ध्रुवीकरण होता है.

नतीजतन, इथेनॉल मजबूत बातचीत का निर्माण कर सकता है, जैसे हाइड्रोजन बांड और द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बातचीत। पानी में, इथेनॉल गलत है और दोनों तरल पदार्थों के बीच बातचीत इतनी अधिक है, कि वे अज़ोट्रोपे नामक एक मिश्रण को जन्म देते हैं, जिसमें दो घटकों से भिन्न विशेषताएं होती हैं.

एसिटाइल क्लोराइड और ब्रोमाइड इथेनॉल या पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करते हैं। केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और मजबूत हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ शराब के मिश्रण से विस्फोट हो सकता है। इसके अलावा एथिल अल्कोहल के मिश्रण के साथ केंद्रित हाइड्रोजन पेरोक्साइड शक्तिशाली विस्फोटक बनाते हैं.

अल्किल हाइपोक्लोराइट हिंसक विस्फोटक हैं। जलीय घोल या जलीय कार्बन टेट्राक्लोराइड के मिश्रित विलयन में हाइपोक्लोरस अम्ल और अल्कोहल पर प्रतिक्रिया करके वे आसानी से प्राप्त होते हैं.

क्लोरीन प्लस अल्कोहल भी एल्काइल हाइपोक्लोराइट का उत्पादन करेगा। वे ठंड में विघटित हो जाते हैं और धूप या गर्मी के संपर्क में आने पर फट जाते हैं। तृतीयक हाइपोक्लोराइट माध्यमिक या प्राथमिक हाइपोक्लोराइट की तुलना में कम अस्थिर होते हैं.

बेस-उत्प्रेरित अल्कोहल के साथ आइसोसाइनेट प्रतिक्रियाओं को निष्क्रिय सॉल्वैंट्स में किया जाना चाहिए। सॉल्वैंट्स की अनुपस्थिति में ऐसी प्रतिक्रियाएं अक्सर विस्फोटक हिंसा के साथ होती हैं (DENATURED ALCOHOL, 2016).

प्रतिक्रिया और खतरों

एथिल अल्कोहल को एक स्थिर, अस्थिर और अत्यधिक ज्वलनशील यौगिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह आसानी से गर्मी, चिंगारी या आग की लपटों द्वारा प्रज्वलित हो जाएगा। वाष्प हवा के साथ विस्फोटक मिश्रण बना सकते हैं। ये इग्निशन के स्रोत की यात्रा कर सकते हैं और बैक अप ले सकते हैं.

अधिकांश वाष्प हवा से भारी होती हैं। वे जमीन के साथ फैलेंगे और कम या सीमित क्षेत्रों (सीवर, तहखाने, टैंक) में एकत्र किए जाएंगे। घर के अंदर या बाहर सीवर में स्टीम विस्फोट का खतरा रहता है। गर्म होने पर कंटेनर फट सकते हैं.

बड़ी मात्रा में या बड़ी मात्रा में अंतर्ग्रहण होने पर इथेनॉल विषाक्त हो जाता है। यह एक अवसाद और मूत्रवर्धक के रूप में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कार्य करता है। इससे आंखों और नाक में जलन भी होती है.

यह अत्यधिक ज्वलनशील है और पेरोक्साइड, एसिटाइल क्लोराइड और एसिटाइल ब्रोमाइड के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है। जब कुछ प्लैटिनम उत्प्रेरक के संपर्क में होते हैं तो यह प्रज्वलित हो सकता है.

साँस लेना के मामले में लक्षण खांसी, सिरदर्द, थकान, उनींदापन हैं। यह शुष्क त्वचा उत्पन्न कर सकता है। यदि पदार्थ आंखों के संपर्क में आता है तो यह लालिमा, दर्द या जलन पैदा करेगा। यदि अंतर्ग्रथित हो तो यह जलन, सिरदर्द, भ्रम, चक्कर आना और बेहोशी पैदा करता है (IPCS, S.F.).

आंखें

यदि यौगिक आंखों के संपर्क में आता है, तो संपर्क लेंस को जांचना और हटा दिया जाना चाहिए। ठंडे पानी से कम से कम 15 मिनट तक आंखों को खूब पानी से धोना चाहिए.

त्वचा

त्वचा के संपर्क के मामले में, प्रभावित क्षेत्र को दूषित कपड़ों और जूतों को हटाते समय कम से कम 15 मिनट तक भरपूर पानी से धोया जाना चाहिए।.

एक चिढ़ के साथ चिढ़ त्वचा को कवर करें। उन्हें पुन: उपयोग करने से पहले कपड़े और जूते धो लें। यदि संपर्क गंभीर है, तो एक कीटाणुनाशक साबुन से धोएं और एक एंटी-बैक्टीरियल क्रीम से दूषित त्वचा को कवर करें

साँस लेना

साँस लेने की स्थिति में, पीड़ित को ठंडी जगह पर ले जाना चाहिए। यदि आप सांस नहीं लेते हैं, तो कृत्रिम श्वसन दिया जाता है। यदि साँस लेना मुश्किल है, तो ऑक्सीजन प्रदान करें.

घूस

यदि यौगिक निगल लिया जाता है, तो उल्टी को प्रेरित नहीं किया जाना चाहिए जब तक कि चिकित्सा कर्मियों द्वारा निर्देशित न किया जाए। ढीले कपड़े जैसे शर्ट कॉलर, बेल्ट या टाई.

सभी मामलों में, चिकित्सा ध्यान तुरंत प्राप्त किया जाना चाहिए (सामग्री सुरक्षा डेटा शीट एथिल अल्कोहल 200 सबूत, 2013).

अनुप्रयोगों

दवा

इथेनॉल का उपयोग दवा में एंटीसेप्टिक के रूप में किया जाता है। इथेनॉल जीवों को उनके प्रोटीन को विकृत करके और उनके लिपिड को भंग करके मारता है और अधिकांश बैक्टीरिया, कवक और कई वायरस के खिलाफ प्रभावी है। हालांकि, बैक्टीरिया के बीजाणुओं के खिलाफ इथेनॉल अप्रभावी है.

इथेनॉल को मेथनॉल और एथिलीन ग्लाइकोल विषाक्तता के लिए एक एंटीडोट के रूप में प्रशासित किया जा सकता है। यह एंजाइम के प्रतिस्पर्धात्मक निषेध के कारण है जो उन्हें अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज नाम से अपमानित करता है.

नवशक्तिदायक

एक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद के रूप में, इथेनॉल सबसे अधिक सेवन की जाने वाली मनोवैज्ञानिक दवाओं में से एक है.

शरीर में इथेनॉल की मात्रा आम तौर पर रक्त में अल्कोहल की मात्रा द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसे यहां इथेनॉल के वजन के अनुसार रक्त की मात्रा के अनुसार लिया जाता है.

इथेनॉल की छोटी खुराक, सामान्य रूप से, उत्साह और विश्राम का उत्पादन करती है। जो लोग इन लक्षणों का अनुभव करते हैं वे बातूनी और कम बाधित होते हैं, और खराब निर्णय दिखा सकते हैं.

उच्च खुराक पर, इथेनॉल एक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद के रूप में कार्य करता है, उत्तरोत्तर उच्च खुराक, बिगड़ा हुआ संवेदी और मोटर फ़ंक्शन का उत्पादन करता है, अनुभूति, मूर्खता, बेहोशी और संभावित मृत्यु में कमी आती है.

इथेनॉल को आमतौर पर एक मनोरंजक दवा के रूप में सेवन किया जाता है, विशेषकर सामाजिककरण के दौरान। आप यह भी देख सकते हैं कि शराब के लक्षण और लक्षण क्या हैं?

ईंधन

इथेनॉल का सबसे बड़ा उपयोग इंजन ईंधन और ईंधन योज्य के रूप में किया जाता है। इथेनॉल का उपयोग तेल और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन (ईजीआई) पर निर्भरता कम कर सकता है.

संयुक्त राज्य में इथेनॉल ईंधन का उपयोग नाटकीय रूप से बढ़ गया है, 2001 में लगभग 1,700 मिलियन गैलन से 2015 में लगभग 13,900 मिलियन (अमेरिकी ऊर्जा विभाग, S.F.).

E10 और E15 इथेनॉल और गैसोलीन के मिश्रण हैं। "ई" के बाद की संख्या मात्रा द्वारा इथेनॉल के प्रतिशत को इंगित करती है.

संयुक्त राज्य अमेरिका में बेचे जाने वाले अधिकांश गैसोलीन में 10% तक इथेनॉल होता है, यह राशि क्षेत्र द्वारा भिन्न होती है। सभी कार निर्माता अपनी गैसोलीन कारों में ई 10 तक मिश्रण को मंजूरी देते हैं.

1908 में, हेनरी फोर्ड ने एक बहुत पुरानी कार, अपना मॉडल टी डिजाइन किया, जिसमें गैसोलीन और अल्कोहल का मिश्रण था। फोर्ड ने इस मिश्रण को भविष्य का ईंधन कहा.

1919 में, इथेनॉल पर प्रतिबंध लगा दिया गया था क्योंकि यह एक मादक पेय माना जाता था। इसे केवल तेल के साथ मिलाकर बेचा जा सकता है। 1933 में अमेरिकी निषेधाज्ञा समाप्त होने के बाद इथेनॉल को फिर से ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया गया (अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन, एस.एफ.).

अन्य उपयोग

इथेनॉल एक महत्वपूर्ण औद्योगिक घटक है। अन्य कार्बनिक यौगिकों जैसे एथिल हलाइड्स, एथिल एस्टर, डायथाइल ईथर, एसिटिक एसिड और एथिल एमाइन के अग्रदूत के रूप में इसका व्यापक उपयोग है।.

इथेनॉल पानी के साथ गलत है और सामान्य उपयोग के लिए एक अच्छा विलायक है। पेंट्स, डाइज़, मार्कर और पर्सनल केयर प्रोडक्ट्स जैसे माउथ रिंस, परफ्यूम और डियोडरेंट में पाया जाता है.

हालांकि, पॉलीसेकेराइड शराब की उपस्थिति में जलीय घोल से बाहर निकलते हैं, और डीएनए और आरएनए के शुद्धिकरण में इस कारण से इथेनॉल के साथ वर्षा का उपयोग किया जाता है।.

इसकी कम गलनांक (-114.14 डिग्री सेल्सियस) और कम विषाक्तता के कारण, इथेनॉल का उपयोग कभी-कभी प्रयोगशालाओं में (सूखी बर्फ या अन्य रेफ्रिजरेंट के साथ) किया जाता है, जो बिंदु के नीचे तापमान पर कंटेनर रखने के लिए एक ठंडा स्नान के रूप में होता है पानी का जमना उसी कारण से, यह शराब थर्मामीटर में एक सक्रिय तरल पदार्थ के रूप में भी उपयोग किया जाता है.

जीव रसायन

शरीर में इथेनॉल के ऑक्सीकरण से 7 किलो कैलोरी / मोल ऊर्जा की मात्रा पैदा होती है, जो कार्बोहाइड्रेट और फैटी एसिड के बीच का अंतर है। इथेनॉल खाली कैलोरी का उत्पादन करता है, जिसका अर्थ है कि यह किसी भी प्रकार का पोषक तत्व प्रदान नहीं करता है.

मौखिक प्रशासन के बाद, इथेनॉल तेजी से पेट और छोटी आंत से रक्तप्रवाह में अवशोषित होता है और शरीर के कुल पानी में वितरित होता है.

क्योंकि पेट से छोटी आंत से अवशोषण अधिक तेजी से होता है, गैस्ट्रिक खाली करने में देरी इथेनॉल के अवशोषण में देरी करती है। इसलिए खाली पेट नहीं पीने की अवधारणा.

शरीर में प्रवेश करने वाले इथेनॉल का 90% से अधिक पूरी तरह से एसिटाल्डीहाइड के लिए ऑक्सीकरण होता है। बाकी इथेनॉल पसीने, मूत्र और सांस (सांस) के माध्यम से बाहर निकाला जाता है.

ऐसे तीन तरीके हैं जिनसे शरीर शराब को मेटाबोलाइज़ करता है। मुख्य मार्ग एंजाइम अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज (ADH) के माध्यम से होता है। ADH कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में स्थित होता है। यह मुख्य रूप से यकृत में पाया जाता है, हालांकि यह जठरांत्र संबंधी मार्ग, गुर्दे, नाक के श्लेष्म, वृषण और गर्भाशय में भी पाया जाता है।.

यह एंजाइम ऑक्सीडाइज़्ड कोएंजाइम एनएडी पर निर्भर है। यह इथेनॉल के ऑक्सीकरण में सबसे महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह लिवर में 80 और 100% इग्नोज किए गए इथेनॉल के बीच चयापचय करता है। इसका कार्य अभिक्रिया के अनुसार अल्कोहल को एसिटालडिहाइड में ऑक्सीकरण करना है:

सीएच₃सीएच₂ओएच + एनएडी⁺ → सीएच₃CHO + NADH + एच⁺

अल्कोहल को मेटाबोलाइज करने का एक और तरीका है किटीज एंजाइम, जो निम्नलिखित तरीके से एसिटाल्डीहाइड को अल्कोहल को ऑक्सीडाइज करने के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग करता है:

सीएच₃सीएच₂ओह + एच₂हे₂ → सीएच₃CHO + 2H₂हे

यह मार्ग निम्न एच पीढ़ी दर से सीमित है₂हे₂ कि एंजाइमों xanthine ऑक्सीडेज या NADPH-oxidase द्वारा सेलुलर स्थितियों के तहत उत्पादित कर रहे हैं.

अल्कोहल को मेटाबोलाइज करने का तीसरा तरीका इथेनॉल (एसएमओई) के ऑक्सीकरण की माइक्रोसोमल प्रणाली के माध्यम से है। यह लिवर में स्थित जीव के विषाक्त पदार्थों को खत्म करने की एक प्रणाली है, जो साइटोक्रोम P450 के मिश्रित कार्य के ऑक्सीडेज एंजाइमों द्वारा गठित है।.

ऑक्सीकरण दवाओं और विदेशी यौगिकों (xenobiotics) को हाइड्रॉक्सिलेशन द्वारा संशोधित करते हैं, जिससे वे गैर-विषाक्त हो जाते हैं। इथेनॉल के विशिष्ट मामले में प्रतिक्रिया है:

सीएच₃सीएच₂ओएच + एनएडीपीएच + एच⁺ + हे₂ → सीएच₃CHO + NADP⁺ + 2H₂हे

जब इन तीन एंजाइमों द्वारा एथेनॉल को एसिटाल्डीहाइड में परिवर्तित किया जाता है, तो यह एंजाइम एल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज (ALDH) की कार्रवाई से एसीटेट में ऑक्सीकृत हो जाता है। यह एंजाइम ऑक्सीडाइज्ड कोएंजाइम एनएडी पर निर्भर है और प्रतिक्रिया है:

सीएच₃CHO + NAD + + H₂ओ → सीएच₃कोह + नध + ह⁺

एसिटाइल सीओए का उत्पादन करने के लिए एसीटेट कोएन्ज़ाइम ए के साथ सक्रिय किया जाता है। यह ऊर्जा उत्पादन के लिए क्रेब्स चक्र (यू.एस. नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन, 2012) में प्रवेश करता है।.

अल्कोहल में हाइड्रॉक्सिल समूह का महत्व

हाइड्रॉक्सिल समूह एक ऑक्सीजन परमाणु और हाइड्रोजन परमाणु से बना एक अणु है.

यह एक नकारात्मक अणु में पानी के समान होता है जो नकारात्मक शुद्ध चार्ज के साथ होता है जो कार्बन श्रृंखला से बांधता है.

यह अणु कार्बन श्रृंखला को शराब बनाता है। इसके अलावा, यह परिणामी अणु को कुछ सामान्य विशेषताएं प्रदान करता है.

अल्केन्स के विपरीत, जो अपने कार्बन और हाइड्रोजन श्रृंखलाओं के कारण गैर-ध्रुवीय अणु होते हैं, जब एक हाइड्रॉक्सिल समूह श्रृंखला का पालन करता है, तो यह पानी में घुलनशील होने की क्षमता प्राप्त करता है, जो पानी के साथ ओएच अणु की समानता के कारण होता है।.

हालांकि, यह गुण अणु के आकार और कार्बन श्रृंखला में हाइड्रॉक्सिल समूह की स्थिति के आधार पर भिन्न होता है.

भौतिक रासायनिक गुण अणु के आकार और हाइड्रॉक्सिल समूह के वितरण के आधार पर बदलते हैं, लेकिन आम तौर पर अल्कोहल में एक विशिष्ट गंध के साथ तरल होते हैं.

संदर्भ

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