ETIL ALKOHOL: FORMULA, SIFAT, RISIKO DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The etil alkohol , etanol atau alkohol, adalah kelas senyawa kimia organik dari alkohol dalam alkohol dan diproduksi oleh ragi atau dengan proses petrokimia. Ini adalah cairan tidak berwarna, mudah terbakar dan selain sebagai zat psikoaktif, sebagai desinfektan dan antiseptik, sebagai sumber bahan bakar untuk pembakaran yang bersih, dalam industri manufaktur atau sebagai pelarut kimia.

Rumus kimia etil alkohol adalah C ₂ H ₅ OH dan rumusnya adalah CH ₃ CH ₂ OH. Juga ditulis sebagai EtOH dan nama IUPAC adalah etanol. Oleh karena itu, komponen kimianya adalah karbon, hidrogyne dan oksigen. Molekul tersebut terdiri dari rantai dua karbon (etana), di mana satu H telah digantikan oleh gugus hidroksil (-OH). Struktur kimianya disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1: struktur etanol

Ini adalah alkohol paling sederhana kedua. Semua atom karbon dan oksigen adalah sp3 yang memungkinkan rotasi bebas batas molekul. (Rumus Etil alkohol, SF).

Etanol dapat ditemukan secara luas di alam karena merupakan bagian dari proses metabolisme khamir seperti Saccharomyces cerevisiae, juga terdapat pada buah yang masak. Ini juga diproduksi oleh beberapa tanaman melalui anerobiosis. Itu juga telah ditemukan di luar angkasa.

Etanol dapat diproduksi dengan ragi menggunakan fermentasi gula yang ditemukan dalam biji-bijian seperti jagung, sorgum, dan barley, serta kulit kentang, beras, tebu, bit gula, dan hiasan pekarangan; atau dengan sintesis organik.

Sintesis organik dilakukan melalui hidrasi etilen yang diperoleh di industri petrokimia dan menggunakan asam sulfat atau fosfat sebagai katalis pada suhu 250-300 ºC:

CH ₂ = CH ₂ + H ₂ O → CH ₃ CH ₂ OH

Produksi etil alkohol

Etanol dari fermentasi gula adalah proses utama untuk memproduksi minuman beralkohol dan biofuel. Ini digunakan terutama di negara-negara seperti Brasil, di mana ragi digunakan untuk biosintesis etanol dari tebu.

Jagung adalah bahan utama bahan bakar etanol di Amerika Serikat. Ini karena kelimpahannya dan harganya yang murah. Tebu dan bit adalah bahan yang paling umum digunakan untuk membuat etanol di belahan dunia lain.

Karena alkohol dibuat melalui fermentasi gula, tanaman gula adalah bahan yang paling mudah diubah menjadi alkohol. Brasil, produsen bahan bakar etanol terbesar kedua di dunia, memproduksi sebagian besar etanolnya dari tebu.

Sebagian besar mobil di Brasil dapat menggunakan etanol murni atau campuran bensin dan etanol.

Sifat fisik dan kimia

Etanol adalah cairan bening, tidak berwarna dengan bau khas dan rasa terbakar (Royal Society of Chemistry, 2015).

Massa molar etil alkohol adalah 46,06 g / mol. Titik leleh dan titik didihnya masing-masing adalah -114 ºC dan 78 ºC. Ini adalah cairan yang mudah menguap dan kepadatannya 0,789 g / ml. Etil alkohol juga mudah terbakar dan menghasilkan nyala api biru tanpa asap.

Ini larut dengan air dan sebagian besar pelarut organik seperti asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform dan eter.

Fakta yang menarik adalah etanol juga larut dalam pelarut alifatik seperti pentana dan heksana, tetapi kelarutannya bergantung pada suhu (Pusat Informasi Bioteknologi Nasional. Basis Data Gabungan PubChem; CID = 702, 2017).

Etanol adalah perwakilan alkohol yang paling terkenal. Dalam molekul ini, gugus hidroksil berada pada karbon terminal, menghasilkan polarisasi molekul yang tinggi.

Akibatnya, etanol dapat membentuk interaksi yang kuat, seperti ikatan hidrogen dan interaksi dipol-dipol. Dalam air, etanol dapat larut dan interaksi antara kedua zat cair sangat tinggi sehingga menghasilkan campuran yang dikenal sebagai azeotrop, dengan karakteristik berbeda pada kedua komponen tersebut.

Asetil klorida dan bromida bereaksi hebat dengan etanol atau air. Campuran alkohol dengan asam sulfat pekat dan hidrogen peroksida kuat dapat menyebabkan ledakan. Juga campuran etil alkohol dengan hidrogen peroksida pekat membentuk bahan peledak yang kuat.

Alkil hipoklorit adalah bahan peledak yang keras. Mereka mudah diperoleh dengan mereaksikan asam hipoklorit dan alkohol dalam larutan berair atau larutan campuran karbon tetraklorida berair.

Klorin ditambah alkohol juga akan menghasilkan alkil hipoklorit. Mereka terurai dalam dingin dan meledak saat terkena sinar matahari atau panas. Hipoklorit tersier kurang stabil dibandingkan hipoklorit sekunder atau primer.

Reaksi isosianat dengan alkohol katalis basa harus dilakukan dalam pelarut inert. Reaksi semacam itu tanpa pelarut sering terjadi dengan kekerasan eksplosif (DENATURED ALCOHOL, 2016).

Reaktivitas dan bahaya

Etil alkohol diklasifikasikan sebagai senyawa yang stabil, mudah menguap, dan sangat mudah terbakar. Ini akan mudah tersulut oleh panas, percikan api atau nyala api. Uap dapat membentuk campuran yang mudah-meledak dengan udara. Ini dapat melakukan perjalanan ke sumber pengapian dan mundur.

Kebanyakan uap lebih berat dari udara. Mereka akan disebarkan di sepanjang tanah dan dikumpulkan di daerah rendah atau terbatas (selokan, ruang bawah tanah, tangki). Ada bahaya ledakan uap di dalam ruangan, di luar ruangan, atau di selokan. Wadah bisa meledak saat dipanaskan.

Etanol beracun jika tertelan dalam jumlah besar atau konsentrasi besar. Ini bekerja pada sistem saraf pusat sebagai depresif dan diuretik. Ini juga mengiritasi mata dan hidung.

Ini sangat mudah terbakar dan bereaksi hebat dengan peroksida, asetil klorida, dan asetil bromida. Saat bersentuhan dengan beberapa katalis platina, ia dapat menyala.

Gejala jika terhirup adalah batuk, sakit kepala, kelelahan, mengantuk. Dapat menghasilkan kulit kering. Jika zat tersebut mengenai mata maka akan menyebabkan kemerahan, nyeri atau sensasi terbakar. Jika tertelan itu menghasilkan sensasi terbakar, sakit kepala, kebingungan, pusing dan tidak sadarkan diri (IPCS, SF).

Mata

Jika senyawa tersebut mengenai mata, lensa kontak harus diperiksa dan dilepas. Mata harus segera dibilas dengan banyak air setidaknya selama 15 menit dengan air dingin.

Kulit

Jika terjadi kontak kulit, area yang terkena harus segera dibilas dengan banyak air setidaknya selama 15 menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang terkontaminasi.

Tutupi kulit yang teriritasi dengan emolien. Cuci pakaian dan sepatu sebelum digunakan kembali. Jika kontak parah, cuci dengan sabun disinfektan dan tutupi kulit yang terkontaminasi dengan krim antibakteri.

Inhalasi

Jika terhirup, korban harus dipindahkan ke tempat yang sejuk. Jika tidak bernafas, diberikan pernafasan buatan. Jika sulit bernafas, berikan oksigen.

Proses menelan

Jika senyawa tertelan, muntah tidak boleh dilakukan kecuali diarahkan oleh petugas medis. Kendurkan pakaian ketat seperti kerah kemeja, ikat pinggang, atau dasi.

Dalam semua kasus, perhatian medis harus segera diperoleh (Lembar Data Keselamatan Bahan Ethyl alcohol 200 Proof, 2013).

Aplikasi

Obat

Etanol digunakan dalam pengobatan sebagai antiseptik. Etanol membunuh organisme dengan mengubah sifat proteinnya dan melarutkan lipidnya, serta efektif melawan sebagian besar bakteri, jamur, dan banyak virus. Namun, etanol tidak efektif melawan spora bakteri.

Etanol dapat diberikan sebagai penangkal keracunan metanol dan etilen glikol. Hal ini disebabkan oleh penghambatan kompetitif dari enzim yang memecahnya yang disebut alkohol dehidrogenase.

Rekreasi

Sebagai depresan sistem saraf pusat, etanol adalah salah satu obat psikoaktif yang paling banyak digunakan.

Jumlah etanol dalam tubuh biasanya diukur dengan kadar alkohol dalam darah, yang di sini dianggap sebagai berat etanol per satuan volume darah.

Dosis kecil etanol umumnya menghasilkan euforia dan relaksasi. Orang yang mengalami gejala ini cenderung banyak bicara dan kurang terhambat, dan mungkin menunjukkan penilaian yang buruk.

Pada dosis yang lebih tinggi, etanol bertindak sebagai depresan sistem saraf pusat, menghasilkan dosis yang semakin tinggi, gangguan fungsi sensorik dan motorik, penurunan kognisi, pingsan, ketidaksadaran, dan kemungkinan kematian.

Etanol biasanya digunakan sebagai obat rekreasi, terutama saat bersosialisasi. Anda juga bisa melihat apa saja tanda dan gejala alkoholisme?

Bahan bakar

Penggunaan utama etanol adalah sebagai bahan bakar motor dan aditif bahan bakar. Penggunaan etanol dapat mengurangi ketergantungan pada minyak bumi dan mengurangi emisi gas rumah kaca (EGI).

Penggunaan bahan bakar etanol di Amerika Serikat telah meningkat secara dramatis, dari sekitar 1,7 miliar galon pada tahun 2001 menjadi sekitar 13,9 miliar pada tahun 2015 (Departemen energi AS, SF).

E10 dan E15 adalah campuran etanol dan bensin. Angka setelah "E" menunjukkan persentase etanol menurut volume.

Sebagian besar bensin yang dijual di Amerika Serikat mengandung hingga 10% etanol, jumlahnya bervariasi menurut wilayah. Semua produsen mobil menyetujui campuran hingga E10 dalam mobil bensin mereka.

Pada tahun 1908, Henry Ford merancang Model T-nya, mobil yang sangat tua, yang menggunakan campuran bensin dan alkohol. Ford menyebut campuran ini sebagai bahan bakar masa depan.

Pada tahun 1919, etanol dilarang karena dianggap sebagai minuman beralkohol. Itu hanya bisa dijual jika dicampur dengan minyak. Etanol digunakan sebagai bahan bakar lagi setelah Larangan berakhir pada tahun 1933 (Administrasi informasi energi AS, SF).

Penggunaan lainnya

Etanol merupakan bahan industri penting. Ini memiliki kegunaan luas sebagai prekursor senyawa organik lainnya seperti etil halida, etil ester, dietil eter, asam asetat, dan etil amina.

Etanol dapat larut dengan air dan merupakan pelarut serbaguna yang baik. Itu ditemukan dalam cat, noda, spidol, dan produk perawatan pribadi seperti obat kumur, parfum, dan deodoran.

Namun, polisakarida mengendap dari larutan air dengan adanya alkohol, dan pengendapan etanol digunakan untuk alasan ini dalam pemurnian DNA dan RNA.

Karena titik lelehnya yang rendah (-114,14 ° C) dan toksisitas rendah, etanol kadang-kadang digunakan di laboratorium (dengan es kering atau refrigeran lain) sebagai wadah pendingin untuk menjaga wadah pada suhu di bawah titik pembekuan air. Untuk alasan yang sama, ini juga digunakan sebagai cairan aktif dalam termometer alkohol.

Biokimia

Oksidasi etanol dalam tubuh menghasilkan energi sebesar 7 kkal / mol, perantara antara karbohidrat dan asam lemak. Etanol menghasilkan kalori kosong, yang berarti tidak menyediakan jenis nutrisi apa pun.

Setelah pemberian oral, etanol dengan cepat diserap ke dalam aliran darah dari lambung dan usus kecil dan didistribusikan ke seluruh air tubuh.

Karena penyerapan terjadi lebih cepat dari usus kecil daripada dari lambung, penundaan pengosongan lambung menunda penyerapan etanol. Makanya konsep tidak minum saat perut kosong.

Lebih dari 90% etanol yang masuk ke dalam tubuh teroksidasi sepenuhnya menjadi asetaldehida. Sisa etanol dikeluarkan melalui keringat, urin, dan melalui respirasi (nafas).

Ada tiga cara tubuh memetabolisme alkohol. Jalur utamanya adalah melalui enzim alcohol dehydrogenase (ADH). ADH terletak di dalam sitoplasma sel. Ini ditemukan terutama di hati, meskipun juga ditemukan di saluran pencernaan, ginjal, mukosa hidung, testis, dan rahim.

Enzim ini bergantung pada koenzim NAD yang teroksidasi. Ini adalah yang paling penting dalam oksidasi etanol, karena memetabolisme antara 80 dan 100% etanol yang tertelan di hati. Fungsinya untuk mengoksidasi alkohol menjadi asetaldehida sesuai dengan reaksi:

CH ₃ CH ₂ OH + NAD ⁺ → CH ₃ CHO + NADH + H ⁺

Cara lain untuk memetabolisme alkohol adalah melalui enzim katalase, yang menggunakan hidrogen peroksida untuk mengoksidasi alkohol menjadi asetaldehida dengan cara:

CH ₃ CH ₂ OH + H ₂ O ₂ → CH ₃ CHO + 2H ₂ O

Jalur ini dibatasi oleh tingkat rendah generasi H ₂ O ₂ yang diproduksi dalam kondisi seluler oleh enzim xantin oksidase atau NADPH-oksidase.

Cara ketiga untuk memetabolisme alkohol adalah melalui microsomal ethanol oxidation system (SMOE). Ini adalah sistem untuk menghilangkan zat beracun dari organisme yang terletak di hati, terdiri dari enzim oksidase dari fungsi campuran sitokrom P450.

Oksidasi mengubah obat-obatan dan senyawa asing (xenobiotik) dengan hidroksilasi, menjadikannya tidak beracun. Dalam kasus spesifik etanol, reaksinya adalah:

CH ₃ CH ₂ OH + NADPH + H ⁺ + O ₂ → CH ₃ CHO + NADP ⁺ + 2H ₂ O

Ketika etanol diubah menjadi asetaldehida oleh ketiga enzim ini, ia dioksidasi menjadi asetat oleh aksi enzim aldehida dehidrogenase (ALDH). Enzim ini bergantung pada koenzim NAD yang teroksidasi dan reaksinya adalah:

CH ₃ CHO + NAD + + H ₂ O → CH ₃ COOH + NADH + H ⁺

Asetat diaktivasi dengan koenzim A untuk menghasilkan asetil KoA. Ini memasuki siklus Krebs untuk produksi energi (Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 2012).

Pentingnya gugus hidroksil dalam alkohol

Gugus hidroksil adalah molekul yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen.

Ini menghasilkan molekul mirip air dengan muatan negatif bersih yang terikat pada rantai karbon.

Molekul ini membuat rantai karbon menjadi alkohol. Lebih lanjut, ini memberikan karakteristik umum tertentu pada molekul yang dihasilkan.

Berlawanan dengan alkana, yang merupakan molekul nonpolar karena rantai karbon dan hidrogennya, ketika gugus hidroksil melekat pada rantai, ia memperoleh kemampuan untuk larut dalam air, karena kemiripan molekul OH dengan air.

Namun, sifat ini bervariasi tergantung pada ukuran molekul dan posisi gugus hidroksil pada rantai karbon.

Sifat fisikokimia berubah tergantung pada ukuran molekul dan distribusi gugus hidroksil, tetapi secara umum alkohol biasanya berbentuk cair dengan bau yang khas.

Referensi

1. ALKOHOL DENATUR. (2016). Dipulihkan dari cameochemicals.noaa.gov.
2. Formula Etil Alkohol. (SF). Dipulihkan dari softschools.com.
3. (SF). ETANOL (ANHYDROUS). Dipulihkan dari inchem.org.
4. Lembar Data Keamanan Bahan Ethyl alcohol 200 Proof. (2013, 21 Mei). Dipulihkan dari sciencelab.com.
5. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. Basis Data Gabungan PubChem; CID = 702. (2017, 18 Maret). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 702. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Etanol. Dipulihkan dari chemspider.com
7. S. departemen energi. (SF). Etanol. Dipulihkan dari fueleconomy.gov.
8. S. administrasi informasi energi. (SF). Etanol. Dipulihkan dari eia.gov.
9. Perpustakaan Kedokteran Nasional S. (2012, 20 Desember). HSDB: ETANOL. Dipulihkan dari toxnet.nlm.nih.gov.