一周一分子|Molecule of the week—— 乙醇(由讀者「箭石「推薦)

2021-02-20 凱米化學

      乙醇(ethanol),有機化合物,分子式C2H6O,結構簡式CH3CH2OH或C2H5OH,俗稱酒精。

乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體,低毒性,純液體不可直接飲用;具有特殊香味,並略帶刺激;微甘,並伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數有機溶劑混溶。

    乙醇的用途很廣,可用乙醇製造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用體積分數為70%~75%的乙醇作消毒劑等,在國防化工、醫療衛生、食品工業、工農業生產中都有廣泛的用途。

不同濃度的酒精有不同用途

 99.5%(體積分數)以上的酒精稱為無水酒精。生物學中的用途:葉綠體中的色素能溶在有機溶劑無水乙醇(或丙酮)中,所以用無水乙醇可以提取葉綠體中的色素。 

95%的酒精用於擦拭紫外線燈。這種酒精在醫院常用,在家庭中則只會將其用於相機鏡頭的清潔。

70%~75%的酒精用於消毒。這是因為,過高濃度的酒精會在細菌表面形成一層保護膜,阻止其進入細菌體內,難以將細菌徹底殺死。若酒精濃度過低,雖可進入細菌,但不能將其體內的蛋白質凝固,同樣也不能將細菌徹底殺死。其中75%的酒精消毒效果最好。

40%~50%的酒精可預防褥瘡。長期臥床患者的背、腰、臀部因長期受壓可引發褥瘡,如按摩時將少許40%~50%的酒精倒入手中,均勻地按摩患者受壓部位,就能達到促進局部血液循環,防止褥瘡形成的目的。 

25%~50%的酒精可用於物理退熱。高燒患者可用其擦身,達到降溫的目的。用酒精擦拭皮膚,能使患者的皮膚血管擴張,增加皮膚的散熱能力,酒精蒸發,吸熱,使病人體表面溫度降低,症狀緩解。

注意:酒精濃度不可過高,否則可能會刺激皮膚,並吸收表皮大量的水分。

      人類很早就會用糖類發酵製造酒精,這也是最早的幾項生物技術之一。古代人也知道飲酒所帶來的欣快作用,自史前時代開始人類就已開始喝酒,在中國發現的九千年前的陶器,上面就有酒的殘留物,因此當時新石器時代的人已經開始飲酒。

      雖然古希臘及阿拉伯已有蒸餾的技術,但最早記載用酒蒸餾來製造酒精的是十二世紀義大利薩勒諾學校的鍊金家。第一個提到純酒精的是拉曼·魯爾。1796年Johann Tobias Lowitz(約翰·託比亞斯·洛維茨)利用部分純化的乙醇(乙醇-水共沸物)製備純乙醇,作法是將部分純化的乙醇加入過量的無水鹼,再在較低的溫度下蒸餾。拉瓦錫找出乙醇是由碳、氫、氧等元素所組成,1807年尼古拉斯·泰奧多爾·索緒爾(Nicolas-Théodore de Saussure)確定了乙醇的化學式。五十年後阿奇博爾德·斯科特·庫珀(英語:Archibald Scott Couper)發表了乙醇的結構式,這也是最早發現的結構式之一。

       麥可·法拉第在1825年首次以合成方式製備乙醇,他當時發現硫酸可以吸收大量的煤氣。他將吸附煤氣的硫酸液交給英國科學家Henry Hennell,他在1826年發現其中有乙基硫酸[8]。在1828年時Hennell和法國科學家Sérullas分別發現乙基硫酸可以分解,產生乙醇。因此麥可·法拉第在1825年無意的發現乙醇可以以乙烯(煤氣中的一種成分)為原料,利用酸觸媒的水合反應製備,這也類似現在工業製備乙醇的方式。

      乙醇常被用做一些人類可能接觸或消耗物質的溶劑,像香水、顏料及醫藥等。乙醇既是溶劑,也是製造其他物質的原料。乙醇很長的時間都作為可以提供光和熱的燃料,美國從1908年起乙醇也是汽車的燃料之一,像福特T型車可以選擇汽油或是酒精做為燃料。而最近又開始有研究可以用乙醇為燃料的內燃機。

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