Från Rilpedia

Du har inte behörighet att redigera denna sida, av följande anledning:

Du kan se och kopiera denna sidas källtext:

<noinclude>{{rpsv.from.wpsv}}</noinclude> : ''Se '''[[E85 (bränsle)]]''' för etanol som fordonsbränsle.'' {| class="toccolours" border="1" style="float: right; clear: right; margin: 0 0 1em 1em; border-collapse: collapse;" |+<font size="+1">'''Egenskaper'''</font> |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Allmänt |- | Namn || '''Etanol''' (sprit) |- | colspan=2 align=center | [[Fil:Ethanol-structure.png|200px|miniatyr|center|Planritad strukturformel]] [[Fil:Ethanol-3D-vdW.png|miniatyr|200px|center|Kalottmodell ger en bättre bild av molekylens form. Den går skämtsamt under namnet "''fyllehunden''".]] |- | [[Kemisk formel]] | C₂H₅OH |- | [[Molekylmassa]] || 46,069 [[atommassenhet|u]] |- | [[CAS-nummer]] || 64-17-5 |- | [[UN-nummer]] || 1170 |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Fasbeteende |- | [[Smältpunkt]] | 158,8 [[kelvin|K]] (–114,3 [[Grad Celsius|°C]], –173,83 [[Grad Fahrenheit|°F]]) |- | [[Kokpunkt]] || 351,5 K (78,4 °C, 173,03 °F) |- | [[Trippelpunkt]] || 159 K (–114 °C, –173,47 °F) |- | [[Kritisk punkt (termodynamik)|Kritisk punkt]] || 514 K (241 °C, 465,53 °F), 63 [[bar (måttenhet)|bar]] |- | [[Smältvärme|Δ_fusH]] | 4,9 [[joule|kJ]]/[[mol]] |- | [[Smältentropi|Δ_fusS]] | 31 J/mol·K |- | [[Ångbildningsvärme|Δ_vapH]] | 38,56 kJ/mol |- | [[Löslighet]] || Lösligt i vatten |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Syra–bas-egenskaper |- | [[Syrakonstant|pK_a]] || 15,9 (H⁺ från OH-grupp) |- | [[pH]] || 7,0 (neutral) |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Vätskeegenskaper |- | [[Bildningsentalpi|Δ_fH⁰_liquid]] | –277,38 [[joule|kJ]]/[[mol]] |- | [[Molär entropi|S⁰_liquid]] | 159,9 J/mol·K |- | [[Värmekapacitet|C_p]] || 112,4 J/mol·K |- | [[Densitet]] | 789 [[gram]]/[[liter|l]] |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Gasegenskaper |- | [[Bildningsentalpi|Δ_fH⁰_gas]] | –235,3 [[joule|kJ]]/[[mol]] |- | [[Molär entropi|S⁰_gas]] | 283 J/mol·K |- | [[Värmekapacitet|C_p]] || 65,21 J/mol·K |- ! colspan=2 bgcolor=#ffdead | Säkerhetsaspekter |- | Akuta effekter | Illamående, kräkningar,<br />[[Centrala nervsystemet|CNS]]-depression.<br />Död vid allvarliga fall. |- | Kroniska effekter|| Beroende, [[levercirros]]. |- | [[Flampunkt]] || 17 °C (62,6 °F) |- | [[Självantändningstemperatur]] || 425 °C (797 °F) |- | [[Explosiv gräns]] || 3,5–15 % |- |} '''Etanol''', även kallat ''etylalkohol'', [[kemisk formel]] C₂H₅OH, är en [[alkoholer|alkohol]], som genom att den har så kort kolkedja har en för alkoholer jämförelsevis hög vattenlöslighet. ''Alla'' alkoholer har en viss giftverkan, men etanol är den minst giftiga av de envärda alkoholerna, och kan i utspädd form och i tillräckligt små doser förtäras utan allvarliga men. Etanol utgör den [[berusning|rusframkallande]] komponenten i drycker som [[öl]], [[vin]] och [[sprit]]. Framställning sker oftast genom [[jäsning]] av sockerhaltiga vätskor från [[kolhydrat]]rika jordbruksprodukter såsom [[sockerrör]], [[majs]] och [[spannmål]]. Viss teknisk sprit för industriellt bruk kan vara gjord av [[petroleum]]. ''Bioetanol'' kallas av några tillverkare den etanol som är framställd av biomassa. Etanol bör inte förväxlas med [[metanol]] (träsprit) som i små doser leder till blindhet med mera, och i högre doser till döden. Etanol omvandlas i kroppen av enzymet [[alkoholdehydrogenas]], först till [[acetaldehyd]] och sedan till [[ättiksyra]]. Den [[specifik energi|specifika energin]] ([[energivärde]]t) för etanol är 30&nbsp;[[joule|kJ]]/g (7&nbsp;[[kcal]]/g) vilket kan jämföras med [[kolhydrat]]ernas och [[protein]]ernas 17&nbsp;kJ/g (4,1&nbsp;kcal/g) och [[fett]]ets 38&nbsp;kJ/g (9&nbsp;kcal/g). Etanol används även som [[motorbränsle]], se [[E85 (bränsle)]]. == Historia == Etanol har använts som [[konserveringsmedel]] och ingrediens i drycker sedan lång tid tillbaka och används även idag inom en mängd olika områden, som exempelvis [[industri]], [[medicin]], [[forskning]] och i många olika [[dryck]]er. Det var troligen [[Persien|persiska]] [[alkemist]]er, som [[Geber]] ([[721]]-[[815]]) och [[Al-Razi]] ([[864]]-[[930]]), som utvecklade [[destillering]]en och lyckades få fram relativt ren etanol. I [[Gamla testamentet]] finns många varningar för missbruk av vin. Antika [[Grekland]]s och [[Romarriket|Roms]] lagstiftare belade dryckenskap med straff. [[Seneca d.y.]] beskriver [[alkoholism]]ens viktigaste symptom. Konsten att bereda sprit (det vill säga mer koncentrerad etanol) uppfanns dock långt senare, under [[medeltiden]]. Etanol fick med tiden högt anseende som läkemedel, vilket bland annat framgår av benämningen ''aqva vitae'' (livsvatten). På [[1500-talet]] hade etanol redan blivit ett välkänt dietiskt medel som prisades som skyddsmedel mot alla möjliga sjukdomar. Missbrukets följder började nu också att oftare visa sig, och alkoholismen i sina olika former började bli en allmänt förekommande sjukdom. Namnet alkoholism är emellertid av mycket yngre datum. Det infördes först av [[Magnus Huss (professor)|Magnus Huss]], vars avhandling ''Alcoholismus chronicus'' [[1851]] för första gången gav en vetenskaplig utredning av [[alkoholförgiftning]]ens verkningar. I början av 1900-talet var missbruket av spritdrycker, och i sammanhang därmed alkoholismen, spritt över hela världen. Se även [[Sveriges alkoholhistoria]]. == Giftverkan hos alkohol samt alkoholkonsumtionens risker == :''Huvudartikel: [[Alkoholdryck]]'' Etanol är ett farligt gift. Det kan orsaka död och/eller [[kräkas|kräkningar]] vid för höga doser och leverskador ([[skrumplever]]) och [[hjärnskada|hjärnskador]] vid regelbundet nyttjande. Några andra vanliga skador av [[alkoholmissbruk]] är [[depression]], [[dystymi]], [[impotens]], [[cancer]] i [[oesophagus]] (matstrupen) och [[malnutrition]]. Ett kraftigt alkoholrus kan ge upphov till minnesförlust, "black out" med huvudvärk efter tillnyktringen. Etanol är dock inte lika farligt som andra alkoholer, exempelvis metanol, som ofta är dödliga eller mycket skadliga även i små doser. Långvarigt alkoholmissbruk kan ge upphov till [[hallucination]]er "farliga skära elefanter i rummets alla hörn", ''[[delirium tremens]],'' därav det vardagliga uttrycket ''dille.'' Biokemiskt är det den reaktiva etanolmetaboliten acetaldehyd som troligen är orsaken till skadorna. Alkoholkonsumtion ökar risken för cancer i munnen, [[esofagus]], [[pharynx]], [[larynx]] och [[levern]] hos män och kvinnor, och för bröstcancer hos kvinnor. I allmänhet så ökar dessa risker efter ungefär ett glas om dagen för kvinnor och två glas om dagen för män. Risken för levercancer ökar markant om man dricker fem eller fler glas om dagen. Ett stort intag av alkohol ökar också risken för tarmcancer, samt till högre risk för de flesta alkohol-relaterade cancerformerna <ref> http://progressreport.cancer.gov/doc_detail.asp?pid=1&did=2007&chid=71&coid=706&mid= </ref>. == Etanolmolekylen == Etanol har molekylformeln C₂H₅OH. I vardagligt tal används ordet alkohol vanligen för etanol eller drycker innehållande etanol. I [[kemi]]ska sammanhang betecknar ordet alkohol däremot en massa olika ämnen, varav [[metanol]] och etanol är de enklaste. Etanol är [[hydroxid|hydroxi]][[derivat]]et av [[etan]], eftersom det är detta ämne som erhålls byter en väteatom i etan (<math>C_2H_6</math>) mot en [[hydroxylgrupp]]. Etanol har enbart en [[OH]]-grupp, och är därför en envärd [[alkohol]]. Det är OH-gruppen som är ämnets [[funktionell grupp|funktionella grupp]], det vill säga den grupp som avgör vilka egenskaper ämnet kommer att få. Etanol kan även ses som ett derivat av vatten, med en [[etyl]]grupp ersättande en av väteatomerna. Alkoholer kan vara [[primär alkohol|primära]], [[sekundär alkohol|sekundära]] och [[tertiär alkohol|tertiära]] beroende på hur många kolatomer som binder den kolatom, som även binder hydroxylgruppen. Etanol är av naturliga skäl primär, eftersom dess molekyler innehåller endast två [[kol]]atomer. == Egenskaper == Etanol är en brandfarlig, färglös, [[kemisk förening]]. Etanol är, precis som alla andra alkoholer, mer [[löslig]] i vatten än motsvarande [[kolväte]]. Anledningen till detta är att etanolen är [[polär]], precis som vatten. Eftersom både vatten och etanol innehåller OH-grupper kan det uppstå starka [[vätebindning]]ar mellan deras hydroxylgrupper. Etanol förekommer oftast inte i högre koncentrationer än 96 %. Destillation till högre koncentration omöjliggörs av att etanol vid denna koncentration bildar en [[azeotrop]] med vatten, det vill säga ångan som bildas består av 96 % etanol och 4 % vatten. För att framställa högre koncentrationer måste man ta bort vattnet på andra sätt, antingen genom torkmedel eller genom att tillsätta ett annat ämne som bildar en azeotrop med vatten vid lägre temperatur än etanol. När man destillerar av det tillsatta ämnet följer vattnet med. Eftersom etanol är [[hygroskopisk]]t måste vattenfri etanol förvaras lufttätt för att inte åter suga upp vatten från luften. Det krävs även speciella metoder för att föra över den vattenfria etanolen från lagringskärlet till reaktionskärlet utan att det ska ta upp vatten. Enligt ''[[lika löser lika]]''-regeln så är etanol ett bra [[lösningsmedel]] för andra polära ämnen (det kan till och med lösa vissa [[oorganisk kemi|oorganiska]] [[salter]]). Men etanol kan även lösa ämnen som är "olösliga" i vatten. Det beror på att etanols kolkedja kan binda till andra organiska molekylers kolkedjor. Eftersom kolkedjedelen i etanol är opolär kan det alltså lösa opolära ämnen, som exempelvis kolväten. I etanol uppmuntrar OH-gruppen till löslighet i vatten, och kolkedjan motsätter sig det. Men eftersom kolkedjan är så pass kort så får ändå hydroxylgruppen övertaget. Detta är dock inte fallet med envärda alkoholer med 5 eller fler kolatomer i kedjan. På grund av vätebindningarna har etanol en mycket högre kokpunkt än etan (i etan är ju vätebindningar ej möjliga). Etan är [[gas]] vid [[rumstemperatur]], medan etanol är [[vätska]]. Etanols [[smältpunkt]] är –144&nbsp;[[Grad Celsius|°C]] och dess kokpunkt 78&nbsp;°C. Dess [[syrakonstanten|pK_a]]-värde är 15,9. Det är ett [[neutral]]t ämne, och har alltså ett [[pH]] på 7,0. Densiteten är 789 [[gram]] per [[liter]]. [[Brytningsindex]] vid rumstemperatur är 1,36. == Framställning == Etanol framställs främst genom två processer, [[hydrering]] av [[eten]] och [[fermentering]] av [[socker]]. Hydrering av eten är den primära framställningsmetoden av etanol inom industrin, medan fermentering huvudsakligen används för framställning av [[alkoholdryck|alkoholhaltiga drycker]]. === Industriell produktion === Industriell etanol produceras främst genom [[syra]][[katalys]]erad [[hydrering]] av eten. Anledningen till detta är att eten är relativt billig att införskaffa. Reaktionen ser (förenklat) ut så här: :<math>C_2H_4(g) + H_2O(g) \rightarrow C_2H_5OH(l)</math> För att minska behovet av strikt kontroll och höga skatter på industriellt producerad etanol görs den odrickbar (''denatureras'') genom tillsats av olika ämnen. Det finns en mängd olika sådana ämnen, och vilket som används beror på vad etanolen skall användas till. Ämnet ifråga kan ge en obehaglig smak, annorlunda färg eller till och med göra den livsfarlig att konsumera. Några av de ämnen som används för detta syfte är metanol, [[terpentin]] och [[aceton]]. === Fermentering === :''Huvudartikel: [[Fermentering]]'' All etanol för drycker och mycket av den etanol som används i industrin produceras genom fermentering av en mängd olika produkter, som exempelvis [[spannmål]], [[majs]], [[potatis]], [[frukt]] och socker. Före slutet av [[1940-talet]] framställdes den industriella etanolen huvudsakligen genom fermentering, men som beskrivs ovan är hydrering av eten vanligast idag. Fermentering är en biologisk process där [[mikroorganism]]er växer till och konsumerar näringsämnen i sin omgivning. Vid framställning av exempelvis [[vin]], sker detta genom att [[jäst]]svamp får växa i en lösning av sockerhaltig fruktsaft. Jästen förbrukar sockret och ger ifrån sig etanol och [[koldioxid]] samt en mängd andra ämnen som ger en speciell smak. Ekvationen för fermentering av [[glukos]] (en [[sockerart]]) är: :<math>C_6H_{12}O_6\rightarrow 2CH_3CH_2OH + 2CO_2</math> I denna reaktion, som även kallas [[glykolys]], är det alltså jästen som omvandlar glukos till etanol och koldioxid. Man kan även få etanol genom en omvänd [[esterreaktion]] och hydrering (omvänd [[oxidering]]) av [[etanal]] och [[etansyra]] (se vidare under reaktioner). == Användningsområden == {| ALIGN="right" BORDER="1" CELLSPACING="0" CELLPADDING="5" WIDTH="210px" | [[Fil:Ethanol Flasche.jpg|none|vänster|90px]] [[Fil:Beer wuerzburger hofbraue.jpg|none|höger|90px]] |- | De vanligaste användningsområdena för etanol är lösningsmedel och berusningsmedel. Till vänster 94 %-ig [[denaturering|denaturerad]] etanol för hushållsbruk och till höger [[öl]], som vanligtvis har en etanolhalt på 3,5–5,5 %. Ett växande användningsområde är som fordonsbränsle, se [[E85 (bränsle)|E85]]. |- |} === Etanol i industrin === Etanol är speciellt användbar inom industrin under namnet [[teknisk sprit]] på grund av bra egenskaper som [[lösningsmedel]]. Industriellt producerad etanol har många användningsområden, till exempel [[vattenbaserad]]e färger, [[läkemedel]], [[parfym]]er, [[rengöringsprodukt]]er, [[lack]]er och [[bläck]]. Denna sprit har gjorts mycket svår att använda som dryck genom att tillverkarna har [[denaturering|denaturerat]] spriten, det vill säga tillsatt ämnen som framkallar kräkning, smakar och luktar mycket illa, till exempel aceton. Se även [[T-Röd]]. === Etanol som fordonsbränsle === :''Huvudartikel: [[E85 (bränsle)|E85]], se även [[Etanolbil]]'' Etanol kan användas i en förbränningsmotor på samma sätt som [[bensin]]. Nästan all bensin som säljs i Sverige innehåller 5 volymprocent etanol. Det utgör ungefär 340&nbsp;000&nbsp;mkubikmeter etanol som förbrukas i vanliga bensinfordon. I mycket mindre skala används också en blandning av etanol och bensin, så kallad [[E85 (bränsle)|E85]]. Eftersom etanol har ett högre [[oktan]]tal än bensin (104 ron) och brinner långsammare kan motorn få en högre verkningsgrad än vid bensindrift. Etanol har ett mindre energivärde per liter än bensin. Avgaserna från etanoldrift kan ger upphov till hälsoproblem, särskilt vid låga temperaturer kan utsläppen av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) vara högre än från bensinbilar. Nivåerna av aldehyder var högre för E85 än för bensin vid praktiskt taget alla testade förhållanden.[http://www.vv.se/templates/NewsPage____24484.aspx Utsläppen från etanol- och biogasbilar jämförda med bensinbilar ] Etanol innehåller inte svavel eller cykliska kolväten, till exempel [[bensen]]. Inget sot bildas i en etanolmotor eftersom det vid ofullständig förbränning endast bildas [[acetaldehyd]] och en mycket liten mängd [[formaldehyd]]. Den allra största andelen (cirka 90 %) av de oförbrända ämnena är dock ren etanol som även finns med i det naturliga kretsloppet och därför i dessa sammanhang är försumbart. Bilar som kan köras på både bensin och etanol (E85) kallas FFV vilket står för Flexi Fuel Vehicle. Det är möjligt att konvertera bensinbilar till att gå på etanol. === Etanol i drycker === {{Fördjupning|Alkoholdrycker|Alkoholmetabolisering|Alkoholkonsumtion och hälsa}} Etanol är en drog som förekommer i alkoholhaltiga drycker. Andelen ren etanol i dessa drycker varierar kraftigt: från 2,25 % för [[cider]] till 50 % för [[sprit|starksprit]]. === Övriga användningsområden === Etanol kan även användas inom vården, så kallad ''[[läkarsprit]]''. Etanol används även i antifrysprodukter för dess låga fryspunkt. Lösningar med 70-85 % etanol används ofta i desinficeringsmedel. == Reaktioner == [[Fil:Etyloxoniumjon.png|200px|miniatyr|höger|En etyloxoniumjon. En extra proton binds vid syret med kovalent bindning, varvid den sammansatta jonen blir positivt laddad i den änden.]] Etanol [[oxidering|oxideras]] i två steg. OH-gruppen är inte en bra [[lämnande grupp]] för [[nukleofil]]a [[substitutionsreaktion]]er, så neutrala alkoholer reagerar ej i sådana reaktioner. Men om syret först blir [[protonering|protonerat]] för att skapa C₂H₅OH₂⁺ är den lämnande gruppen mycket mer stabil och nukleofil substitution kan inträffa. Etanol är själv nukleofil, så C₂H₅OH₂⁺ kan reagera med C₂H₅OH för att producera [[eter (kemikalie)|dietyleter]] ("vanlig eter") och vatten (se nedan). Etanol och etansyra (ättiksyra) kan, med svavelsyra (H₂SO₄) som katalysator, bilda en [[estrar|ester]]: :Etansyra + Etanol <math>\Leftrightarrow</math> Etyletanoat + Vatten Estern som bildas kallas [[etylacetat]] eller etyletanoat och ingår i [[salubrin]]. Detta ämne har en låg kokpunkt, och är betydligt flyktigare än etansyran. Det beror på att estermolekylerna, i motsats till syra- och alkoholmolekylerna, inte har några OH-grupper som kan ge vätebindningar. Den är även mer svårlöslig i vatten än syran den bildades av. Även detta beror på att vätebindningar ej är möjliga. Etylacetat används som lösningsmedel. När etanol upphettas tillsammans med koncentrerad [[svavelsyra]] kan det bildas eten, C₂H₄. Ett sätt att beskriva detta är att säga att väteatomen och OH-gruppen har eliminerats, därför är det en [[eliminationsreaktion]]. Denna reaktion är för övrigt den motsatta mot den som används för att framställa etanol inom industrin (se vidare under framställning). Om reaktionen sker vid lägre temperaturer (140–150 °C) tas väteatomen och hydroxylgruppen från två olika etanolmolekyler. Detta är en kondensationsreaktion. Vid en kondensationsreaktion kopplas två eller flera molekyler ihop samtidigt som det spjälkas av en eller flera molekyer, ofta vattenmolekyler. Produkten i denna reaktion kallas dietyleter (eller ''vanlig eter'') och är en [[etrar|eter]]. Den har en mycket lägre kokpunkt än etanol (på grund av att den inte har någon hydroxylgrupp) och är även mindre reaktiv. Den är även svårlöslig i vatten. == Se även == *[[Alkoholer]] *[[Alkoholism]] *[[E85 (bränsle)|E85]] *[[Sprit]] *[[Öl]] *[[Vin]] == Externa länkar == *[http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C64175&Units=SI NIST WebBook] == Referenser == Sjukvårdsupplysningen: Dricka lagom [http://www.sjukvardsradgivningen.se/allakapitel.asp?CategoryID=19370&AllChap=True] <references/> {{Källor|datum=april 2009}} {{alkoholdrycker}} [[Kategori:Alkoholer]] [[Kategori:Bränslen]] [[Kategori:Lösningsmedel]] [[Kategori:Rilpedia:Basartiklar]] [[af:Etanol]] [[ar:إيثانول]] [[az:Alkoqol]] [[bg:Етанол]] [[bn:ইথানল]] [[bs:Etanol]] [[ca:Etanol]] [[cs:Ethanol]] [[da:Ætanol]] [[de:Ethanol]] [[el:Αιθανόλη]] [[en:Ethanol]] [[eo:Etanolo]] [[es:Etanol]] [[et:Etanool]] [[eu:Etanol]] [[fa:اتانول]] [[fi:Etanoli]] [[fr:Éthanol]] [[fy:Etanol]] [[gl:Etanol]] [[he:אתנול]] [[hi:इथेनॉल]] [[hr:Etanol]] [[hu:Etanol]] [[id:Etanol]] [[is:Etanól]] [[it:Etanolo]] [[ja:エタノール]] [[ko:에탄올]] [[la:Ethanol]] [[lb:Ethanol]] [[lt:Etanolis]] [[lv:Etanols]] [[mk:Етанол]] [[ml:എഥനോള്‍]] [[mn:Этанол]] [[ms:Etanol]] [[nl:Ethanol]] [[nn:Etanol]] [[no:Etanol]] [[pl:Alkohol etylowy]] [[pt:Etanol]] [[qu:Ethanul]] [[ro:Etanol]] [[ru:Этанол]] [[sh:Alkohol]] [[simple:Ethanol]] [[sk:Etanol]] [[sl:Projekt:Etanol]] [[sq:Etanoli]] [[ta:எத்தனால்]] [[tg:Итонул]] [[th:เอทานอล]] [[tr:Etanol]] [[uk:Етанол]] [[ur:ایتھنول]] [[vi:Êtanol]] [[zh:乙醇]] [[zh-yue:乙醇]]

Tillbaka till Etanol.