Ancol etylic là gì? Công thức, cách điều chế và vai trò trong đời sống

Ancol etylic là gì?

Ancol Etylic là một hợp chất hữu cơ phổ biến, còn được biết đến với các tên gọi như Ethanol, rượu etylic, cồn sinh học hoặc rượu công nghiệp. Chất này có thể được tạo thành từ các nguồn tự nhiên thông qua hoạt động của vi sinh vật kỵ khí hoặc quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ như rác thải, nước thải và bùn thải. Nhờ vào các cơ chế này, Ethanol không chỉ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tái sử dụng tài nguyên và hạn chế ô nhiễm môi trường.

Đọc thêm: Ethyl acetate là gì? Tính chất, điều chế, ứng dụng thực tiễn 

Công thức cấu tạo của Ethanol

Ancol etylic có công thức cấu tạo là CH3-CH2-OH, gồm một nhóm etyl CH3-CH2 gắn với một nhóm hydroxyl (-OH) và thường được ký hiệu ngắn gọn là EtOH.

Điểm mạnh và hạn chế khi sử dụng ancol etylic

Điểm mạnh của ancol etylic 

Ancol etylic được ứng dụng phổ biến nhờ những ưu điểm vượt trội, bao gồm:

Có thể dùng thay thế xăng trong một số tình huống nhờ đặc tính bay hơi chậm, tỏa nhiệt ít hơn, giúp quá trình cháy diễn ra bền bỉ hơn và đặc biệt thân thiện với môi trường.

Chi phí sản xuất thấp hơn so với nhiều loại nhiên liệu khác, mang lại giá trị kinh tế cao và giúp tiết kiệm một cách hiệu quả.

Giữ vai trò quan trọng như một nguyên liệu chủ yếu trong nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất.

Hạn chế của ancol etylic 

Ancol etylic là một hợp chất có độc tính cao đối với cơ thể người, dễ dàng xâm nhập qua da và phổi. Ngay cả khi tiếp xúc với lượng nhỏ, nó cũng có thể gây ra các triệu chứng như mệt mỏi, buồn ngủ, nhức đầu, lú lẫn và suy giảm khả năng vận động. Trong những trường hợp nặng hơn, người nhiễm độc có thể rơi vào hôn mê sâu, gặp khó khăn khi thở, tụt huyết áp và thậm chí đối mặt với nguy cơ tử vong.

Nhiễm độc ancol etylic được xếp vào nhóm chất nguy hiểm với khả năng gây ra hậu quả nghiêm trọng, do đó người sử dụng cần đặc biệt thận trọng khi tiếp xúc và sử dụng.

Đọc thêm: Sodium là gì? Tính chất, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng

Phương pháp điều chế ancol etylic

Trong công nghiệp, cồn etylic chủ yếu được thu nhận qua quá trình lên men các nguyên liệu chứa nhiều tinh bột như ngũ cốc, mía, gạo, khoai,… với độ tinh khiết đạt khoảng 96-99%. Các bước tiến hành bao gồm:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu tinh bột được đun nóng đến khi hạt nở to và chuyển thành dạng hồ sệt. Tiếp đó, hỗn hợp được làm nguội xuống nhiệt độ phù hợp cho giai đoạn sau.

Bước 2: Chuyển hóa tinh bột thành đường

Tinh bột trong hỗn hợp được biến đổi thành đường bằng cách sử dụng axit hoặc enzyme Amylase chiết xuất từ nấm mốc, tùy theo quy định của nhà máy.

Bước 3: Lên men dịch đường

Dịch đường sau khi chuyển hóa được đưa vào quá trình lên men để sinh cồn. Tùy yêu cầu sản xuất, có thể tiến hành lên men theo mẻ hoặc liên tục.

Bước 4: Chưng cất và tinh lọc

Hỗn hợp sau lên men được chưng cất để tách cồn khỏi các tạp chất dễ bay hơi, thu về ancol etylic tinh khiết, đáp ứng tiêu chuẩn công nghiệp

Ứng dụng của ancol etylic trong các lĩnh vực của đời sống

Trong các ngành công nghiệp

Phần lớn etanol được tận dụng làm dung môi trong nhiều lĩnh vực như chế tạo nước hoa, dược phẩm, mỹ phẩm, in ấn, sơn phủ, dệt may,…

Ethanol còn được sử dụng như nhiên liệu cồn quan trọng trong một số quy trình công nghiệp. Nó được ứng dụng trong chất chống đóng băng và có thể thay thế xăng để vận hành động cơ đốt trong.

Trong ngành hóa chất, ancol etylic là nguyên liệu chủ chốt để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ có giá trị như axit axetic và este.

Trong công nghiệp thực phẩm, C₂H₅OH được dùng để sản xuất rượu, đồ uống có cồn và thậm chí để ướp và bảo quản gia vị.

Trong ngành y tế

Ancol etylic có khả năng diệt khuẩn hiệu quả, giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật và vi khuẩn.

Nhờ đặc tính gây mê nhẹ và tạo cảm giác thư giãn, nó còn được dùng trong sản xuất một số thuốc an thần.

Với khả năng sát khuẩn vượt trội, dung dịch ethanol ở nồng độ 70 - 90% thường được dùng để khử trùng dụng cụ y tế, thiết bị và xử lý vết thương.

Trong ngành mỹ phẩm

Ethanol béo: Được đưa vào công thức mỹ phẩm để duy trì độ ẩm, làm mềm da và giảm nguy cơ kích ứng, tuy nhiên không lý tưởng cho da dầu hoặc da dễ mụn vì có thể làm bít tắc lỗ chân lông.

Ethanol khô: Với tính kháng khuẩn, giúp làm sạch da, kiểm soát bã nhờn và ngăn ngừa mụn, rất phù hợp cho những làn da dầu hoặc hỗn hợp.

Ancol etylic có độc hại không?

Ethanol và các dung dịch có chứa nó (cồn từ 50 độ trở lên) đều dễ bắt cháy, có khả năng phát hỏa nhanh chóng. Nếu không được lưu trữ đúng quy cách, nguy cơ xảy ra cháy nổ rất cao, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của.

Khi xâm nhập vào cơ thể, ethanol sẽ được chuyển hóa thành acetaldehyde - một chất có độc tính cao hơn nhiều so với ethanol. Đây chính là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến các triệu chứng lâm sàng sau khi dùng rượu.

Nếu nồng độ cồn trong máu đạt 0,4% - 0,5%, nguy cơ tử vong rất lớn. Ở mức 0,3% - 0,4%, khả năng hôn mê sâu là rất cao, còn chỉ với 0,1% đã đủ để gây tình trạng say, làm suy giảm nhận thức và hành vi.

Thêm vào đó, nhiều nghiên cứu chỉ ra ethanol có mối liên hệ chặt chẽ với sự phát triển của vi khuẩn Acinetobacter baumannii - tác nhân gây ra các bệnh nguy hiểm như viêm phổi, viêm màng não và nhiễm trùng đường tiết niệu.

Các lưu ý cần thiết khi dùng ancol etylic

Hỗn hợp chứa ancol etylic với nồng độ từ 50 độ trở lên rất dễ cháy, vì vậy nên lưu trữ ở nơi khô ráo, thoáng gió, tránh ánh nắng trực tiếp. Ngoài ra, cần đặt xa bình xịt, hóa chất ăn mòn và các vật liệu dễ cháy để giảm thiểu nguy cơ cháy nổ.

Khi tiếp xúc với ancol etylic, bắt buộc phải mang đầy đủ trang bị bảo hộ như khẩu trang, kính chắn mắt, găng tay,… để đảm bảo an toàn, tránh tiếp xúc trực tiếp với hóa chất.

Không bao giờ sử dụng cồn công nghiệp để pha chế đồ uống, vì chúng có thể chứa tạp chất độc hại, đe dọa sức khỏe và tính mạng.

Nếu xảy ra cháy do ethanol, cần dùng bột CO₂ hoặc chất chữa cháy khô để dập lửa. Tuyệt đối không dùng nước, vì có thể khiến ngọn lửa lan rộng hơn.