Ancol etylic là gì? Công thức, điều chế, ứng dụng trong đời sống 

Ancol etylic là gì?

Ancol Etylic là một hợp chất hữu cơ quen thuộc, còn có tên gọi khác như Ethanol, rượu etylic, cồn công nghiệp hoặc rượu ngũ cốc. Ancol Etylic có thể được tạo ra từ các nguồn tự nhiên thông qua quá trình chuyển hóa của vi khuẩn kỵ khí hoặc sự phân hủy sinh học của các chất hữu cơ như rác thải, nước thải và bùn. Nhờ vào những quá trình này, Ethanol không chỉ được ứng dụng trong công nghiệp mà còn góp phần tái chế tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Đọc thêm: Phenol là gì? Tính chất hóa lý, điều chế, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng 

Công thức cấu tạo của ancol etylic 

Ancol etylic có công thức cấu tạo là CH3-CH2-OH, bao gồm một nhóm etyl CH3-CH2 liên kết với một nhóm hydroxyl (-OH) và thường được viết tắt là EtOH.

Ưu nhược điểm của ancol etylic 

Ưu điểm của ancol etylic 

Ancol etylic được ứng dụng rộng rãi nhờ những lợi ích nổi bật mà nó mang lại, bao gồm:

• Có thể thay thế xăng trong một số trường hợp nhờ đặc tính bay hơi thấp hơn, nhiệt lượng tỏa ra ít hơn, giúp quá trình cháy diễn ra lâu hơn và đặc biệt thân thiện với môi trường.

• Chi phí sản xuất thấp hơn so với nhiều loại nhiên liệu khác, mang lại hiệu quả kinh tế cao và giúp tiết kiệm đáng kể.

• Đóng vai trò quan trọng làm nguyên liệu chính trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất.

Nhược điểm của ancol etylic 

Bên cạnh những ưu điểm và ứng dụng quan trọng trong công nghiệp, ancol etylic cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ, đặc biệt là tính độc hại của nó:

• Ancol etylic là một chất độc đối với cơ thể con người, có thể thẩm thấu dễ dàng qua da và phổi. Chỉ cần một lượng nhỏ cũng có thể gây ra các triệu chứng như mệt mỏi, buồn ngủ, đau đầu, lú lẫn, suy giảm khả năng vận động. Trong trường hợp nghiêm trọng hơn, có thể dẫn đến hôn mê sâu, khó thở, tụt huyết áp, thậm chí đe dọa tính mạng.

• Nhiễm độc ancol etylic được xếp vào nhóm nguy hiểm và có thể gây hậu quả nghiêm trọng, do đó người sử dụng cần đặc biệt cẩn trọng khi tiếp xúc và sử dụng.

Đọc thêm: Isoamyl axetat là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hóa lý và ứng dụng 

Quy trình điều chế ancol etylic 

Trong công nghiệp, cồn Ancol etylic được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp lên men từ các nguyên liệu giàu tinh bột như ngũ cốc, mía, gạo, khoai,… với nồng độ đạt từ 96% đến 99%. Quá trình này bao gồm các bước sau:

• Bước 1: Nấu nguyên liệu
  

  Nguyên liệu chứa tinh bột được đun ở nhiệt độ cao cho đến khi trương nở và chuyển thành dạng hồ. Sau đó, hỗn hợp được làm nguội đến mức nhiệt phù hợp cho giai đoạn tiếp theo.

• Bước 2: Đường hóa tinh bột
  

  Ở bước này, tinh bột được chuyển hóa thành đường bằng một trong hai phương pháp: sử dụng axit hoặc chế phẩm enzyme Amylase từ nấm mốc, tùy theo điều kiện sản xuất.

• Bước 3: Lên men dịch đường
  

  Dịch đường sau khi đường hóa sẽ được lên men để chuyển hóa thành cồn. Tùy vào quy trình sản xuất, có thể áp dụng phương pháp lên men gián đoạn hoặc lên men liên tục.

• Bước 4: Chưng cất và tinh chế
  

  Hỗn hợp sau lên men được chưng cất nhằm tách cồn ra khỏi các tạp chất dễ bay hơi, thu được Ancol Etylic tinh khiết, đáp ứng yêu cầu sử dụng trong công nghiệp.

Ứng dụng của ancol etylic trong đời sống 

Trong các ngành công nghiệp

• Phần lớn ancol etylic được sử dụng làm dung môi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất nước hoa, dược phẩm, mỹ phẩm, in ấn, sơn, dệt may,…

• Ethanol đóng vai trò quan trọng như một loại nhiên liệu cồn trong nhiều quy trình sản xuất. Nó được dùng trong các sản phẩm chống đông lạnh và có thể thay thế xăng để vận hành động cơ đốt trong.

• Trong lĩnh vực hóa học, ancol etylic là nguyên liệu chính để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng như axit axetic, este,…

• Trong ngành công nghiệp thực phẩm, C₂H₅OH được ứng dụng để sản xuất rượu, đồ uống có cồn và thậm chí còn được dùng trong việc ướp gia vị thực phẩm.

Trong ngành y tế

• Ancol etylic có tác dụng diệt khuẩn mạnh, giúp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, vi khuẩn,…

• Nhờ đặc tính gây mê và tạo cảm giác buồn ngủ, nó còn được sử dụng trong sản xuất thuốc an thần.

• Với khả năng sát khuẩn hiệu quả, cồn Ethanol ở nồng độ 70% - 90% thường được dùng để khử trùng dụng cụ y tế, thiết bị và vết thương.

Trong ngành mỹ phẩm

Ethanol được ứng dụng trong mỹ phẩm với vai trò dưỡng da và làm dung môi:

• Cồn béo: Được sử dụng trong công thức mỹ phẩm để duy trì độ ẩm, giúp da mềm mại và hạn chế kích ứng. Tuy nhiên, loại cồn này không phù hợp với làn da dầu hoặc dễ bị mụn do có thể gây tắc nghẽn lỗ chân lông.

• Cồn khô: Có đặc tính kháng khuẩn, giúp làm sạch da, kiểm soát dầu thừa và giảm nguy cơ bít tắc lỗ chân lông, rất phù hợp cho da nhờn.

Ancol etylic có nguy hiểm không? 

• Ethanol và các hỗn hợp chứa nó (cồn từ 50 độ trở lên) đều là những chất dễ cháy, có khả năng bắt lửa nhanh. Nếu không được bảo quản đúng cách, nguy cơ cháy nổ là rất cao, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và tài sản.

• Khi đi vào cơ thể, ethanol sẽ chuyển hóa thành axetandehit – một hợp chất có độc tính cao hơn nhiều so với ethanol. Chính chất này là nguyên nhân gây ra hầu hết các triệu chứng lâm sàng liên quan đến việc sử dụng rượu.

• Nồng độ cồn trong máu nếu đạt từ 0,4% - 0,5% có thể dẫn đến tử vong. Ở mức 0,3% - 0,4%, nguy cơ hôn mê là rất cao, trong khi chỉ cần nồng độ 0,1% cũng đủ để gây ra tình trạng say xỉn, ảnh hưởng đến nhận thức và hành vi.

• Ngoài ra, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng ethanol có mối liên hệ mật thiết với sự phát triển của vi khuẩn Acinetobacter baumannii – một tác nhân gây ra các bệnh nguy hiểm như viêm phổi, viêm màng não và nhiễm trùng hệ bài tiết.

Lưu ý quan trọng khi sử dụng ancol etylic

• Các hỗn hợp chứa Ancol etylic có nồng độ từ 50 độ trở lên rất dễ bắt lửa, vì vậy cần bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời. Đồng thời, cần đặt xa các bình xịt, hóa chất ăn mòn và những vật liệu dễ cháy để hạn chế nguy cơ cháy nổ.

• Khi làm việc với Ancol etylic, cần trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ như khẩu trang, kính bảo vệ mắt, găng tay,… để đảm bảo an toàn, tránh tiếp xúc trực tiếp với hóa chất.

• Tuyệt đối không sử dụng cồn công nghiệp để pha chế đồ uống, vì trong thành phần có thể chứa các tạp chất độc hại gây nguy hiểm cho sức khỏe và tính mạng.

• Trong trường hợp cháy do Ethanol, cần sử dụng bột CO₂ hoặc hóa chất khô để dập lửa. Không được dùng nước, vì có thể khiến đám cháy lan rộng hơn.