Nêu các ứng dụng của rượu etylic

Câu hỏi: Nêu các ứng dụng của rượu etylic

Trả lời: 

Rượu etylic có nhiều ứng dụng như:

- Làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp, các loại đồ uống.

- Làm nhiên liệu cho động cơ; nhiên liệu cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm…

- Làm dung môi pha vecni, nước hoa…

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về việc sử dụng rượu etylic hay còn gọi là etanol nhé

1. Điều chế chất ethanol

Cồn Ethanol được sản xuất bằng khá nhiều cách tiêu biểu như thông qua công nghệ hydrat hóa ethylene hoặc dùng phương pháp sinh học đó là lên men đường hay ngũ cốc với men rượu.

Thông qua công nghệ hóa dầu Hydrat hóa ethylene

Điều chế chất ethanol thông qua công nghệ hóa dầu

Ethanol được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ thông qua phương pháp hydrat hóa ethylene bằng xúc tác acid. Cho ethylene hợp nước ở 300 độ C, áp suất 70-80 atm với chất xúc tác là acid wolframic hoặc acid phosphoric:

Ta có phương trình điều chế sau: 

H₂C=CH₂+ H₂O→CH₃CH₂OH

Thông qua con đường sinh học là lên men

Sản xuất Ethanol bằng phương pháp lên men

Trong điều kiện không có oxy thì một số loại men rượu sẽ chuyển hóa đường tạo ra Ethanol và Cacbon dioxit CO₂.

Phương trình điều chế như sau 

C₆H₁₂O₆→ 2CH₃CH₂OH+ 2CO₂

Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu, nhưng nồng độ của rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ chưng cất.

Để sản xuất dung môi Ethanol từ các nguyên liệu chứa tinh bột như hạt ngũ cốc thì tinh bột đầu tiên phải được chuyển hóa thành đường. Trong việc ủ men bia, theo truyền thống nó được tạo ra bằng cách cho hạt nảy mầm hay ủ mạch nha. Trong quá trình nảy mầm, hạt tạo ra các enzym có chức năng phá vỡ tinh bột để tạo ra đường. Để sản xuất ethanol làm nhiên liệu, quá trình thủy phân này của tinh bột thành glucoza được thực hiện nhanh chóng hơn bằng cách xử lý hạt với acid sulfuric loãng, enzym nấm amylas, hay là tổ hợp của cả hai phương pháp.

Thông qua con đường làm tinh khiết giữa Ethanol và nước

Đối với hỗn hợp Etanol và nước, điểm sôi hỗn hợp (azeotrope) cực đại ở nồng độ 96% ethanol và 4% nước. Vì lý do này, chưng cất phân đoạn hỗn hợp ethanol-nước (chứa ít hơn 96% ethanol) không thể tạo ra ethanol tinh khiết hơn 96%. Vì vậy, 95% etanol trong nước là dung môi phổ biến nhất.

2. Ứng dụng của Etanol

Etanol có thể sử dụng như là nhiên liệu cồn (thông thường được trộn lẫn với xăng) và trong hàng loạt các quy trình công nghiệp khác. Etanol cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp của nó. Tại Hoa Kỳ, Iowa là bang sản xuất etanol cho ô tô với sản lượng lớn nhất.

Nó dễ dàng hòa tan trong nước theo mọi tỷ lệ với sự giảm nhẹ tổng thể về thể tích khi hai chất này được trộn lẫn nhau. Etanol tinh chất và etanol 95% là các dung môi tốt, chỉ ít phổ biến hơn so với nước một chút và được sử dụng trong các loại nước hoa, sơn và cồn thuốc. Các tỷ lệ khác của etanol với nước hay các dung môi khác cũng có thể dùng làm dung môi. Các loại đồ uống chứa cồn có hương vị khác nhau do có các hợp chất tạo mùi khác nhau được hòa tan trong nó trong quá trình ủ và nấu rượu. Khi etanol được sản xuất như là đồ uống hỗn hợp thì nó là rượu ngũ cốc tinh khiết.

Dung dịch chứa 70% etanol chủ yếu được sử dụng như là chất tẩy uế. Etanol cũng được sử dụng trong các gel vệ sinh kháng khuẩn phổ biến nhất ở nồng độ khoảng 62%. Khả năng khử trùng tốt nhất của etanol khi nó ở trong dung dịch khoảng 70%; nồng độ cao hơn hay thấp hơn của etanol có khả năng kháng khuẩn kém hơn. Etanol giết chết các vi sinh vật bằng cách biến tính protein của chúng và hòa tan lipid của chúng. Nó có hiệu quả trong việc chống lại phần lớn các loại vi khuẩn và nấm cũng như nhiều loại virus, nhưng không hiệu quả trong việc chống lại các bào tử vi khuẩn.

Rượu vang chứa ít hơn 16% etanol không tự bảo vệ được chúng trước vi khuẩn. Do điều này, vang Bordeaux thông thường được làm nặng thêm bằng etanol tới ít nhất 18% etanol theo thể tích để ngăn chặn quá trình lên men nhằm duy trì độ ngọt và trong việc pha chế để lưu trữ, từ thời điểm đó nó trở thành có khả năng ngăn chặn vi khuẩn phát triển trong rượu, cũng như có thể lưu trữ lâu năm trong các thùng gỗ có thể 'thở', bằng cách này vang Bordeaux có thể lưu trữ lâu năm mà không bị hỏng. Do khả năng sát khuẩn của etanol nên các đồ uống chứa trên 18% etanol theo thể tích có khả năng bảo quản lâu dài.

Nhóm hyđroxyl trong phân tử etanol thể hiện tính acid cực yếu, nhưng khi xử lý bằng kim loại kiềm hay các base cực mạnh, ion H⁺ có thể bị loại khỏi để tạo ra ion ethoxide, C₂H₅O-.

Kể từ ngày 1/1/2018 Việt Nam đưa xăng E5 (Ron92 95%, ethanol 5%) vào sử dụng trong toàn quốc. So với thế giới có lẽ chậm một bước vì một số quốc gia đã đưa vào sử dụng xăng E10, E15....

3. Các chất hóa học dẫn xuất từ etanol 

Etyl este

Trong sự hiện diện của chất xúc tác acid (thông thường là acid sulfuric) etanol phản ứng với các acid cacboxylic để tạo ra êtyl este:

CH₃CH₂OH + RCOOH → RCOOCH₂CH₃ + H₂O

Hai etyl este được sản xuất nhiều nhất là etyl acrylat (từ etanol và acid acrylic) và êtyl axêtat (từ etanol và acid axetic). Etyl acrylat là một đơn phân tử được sử dụng trong sản xuất polyme acrylat có công dụng làm chất kết dính hay các vật liệu che phủ. Etyl axetat là dung môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật liệu che phủ và trong công nghiệp dược phẩm. Các etyl este khác cũng được sử dụng trong công nghiệp nhưng với sản lượng ít hơn như là các chất tạo mùi hoa quả nhân tạo.

Giấm

Giấm là dung dịch loãng của acid axetic được điều chế bằng phản ứng của vi khuẩn Acetobacter trên dung dịch etanol. Mặc dù theo truyền thống người ta điều chế giấm từ các đồ uống chứa cồn như rượu vang, rượu táo và bia nhưng giấm cũng có thể điều chế từ các dung dịch etanol công nghiệp. Giấm điều chế từ etanol chưng cất được gọi là "Giấm chưng cất" và nó được sử dụng phổ biến trong ngâm giấm thực phẩm hay làm gia vị.

Etylamin

Khi nung nóng tới 150–220 °C trên chất xúc tác niken gốc silica- hay alumina-, etanol và amonia phản ứng với nhau để tạo ra etylamin. Các phản ứng tiếp theo tạo ra dietylamin và trietylamin:

CH₃CH₂OH + NH₃ → CH₃CH₂NH₂ + H₂O

CH₃CH₂OH + CH₃CH₂NH₂ → (CH₃CH₂)₂NH + H₂O

CH₃CH₂OH + (CH₃CH₂)₂NH → (CH₃CH₂)₃N + H₂O

Trong sự hiện diện của chất xúc tác acid (thông thường là acid sulfuric) etanol phản ứng với các acid cacboxylic để tạo ra etyl este:

CH₃CH₂OH + RCOOH → RCOOCH₂CH₃ + H₂O

Hai etyl este được sản xuất nhiều nhất là êtyl acrylat (từ etanol và acid acrylic) và etyl axetat (từ etanol và acid axêtic). Etyl acrylat là một đơn phân tử được sử dụng trong sản xuất polyme acrylat có công dụng làm chất kết dính hay các vật liệu che phủ. Etyl axetat là dung môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật liệu che phủ và trong công nghiệp dược phẩm. Các etyl este khác cũng được sử dụng trong công nghiệp nhưng với sản lượng ít hơn như là các chất tạo mùi hoa quả nhân tạo.