اتانول ماده خالص است که به صورت مایع و بیرنگ می باشد. که به‌راحتی قابل اشتعال در دمای اتاق است و بوی تندی دارد. برای تولید موادی که به سم کبد معروف هستند، مانند نوشابه های الکلی، شراب و آب جو از اتانول استفاده می‌کنند. تخمیر قند به اتانول یکی از قدیمی ترین واکنش های بیوشیمیایی شناخته شده است.
اتانول به طور گسترده‌ای به عنوان یک حلال برای موادی که برای اهداف پزشکی، آرایشی از جمله عطرها، رایحه‌ها، رنگ ها یا دارو است، استفاده می شود. صنایع شیمیایی از آن، هم به عنوان حلال، هم به عنوان ماده اولیه برای سنتز سایر محصولات (مانند استیل اسید کربوکسیلیک) استفاده می‌کنند.
اتانول از لحاظ انرژی به عنوان سوخت زیستی استفاده می‌شود. (به عنوان مثال: بیو اتانول)
اتانول از مشتق آلکان (اشباع هیدروکربن) اتان که در آن یک اتم هیدروژن است، تشکیل شده است.
الکل کلمه عامیانه اتانول است. از طرف دیگر اصطلاح الکل به گروهی از ترکیبات آلی-شیمیایی است که علاوه بر ساختار هیدروکربن، حداقل یک گروه هیدروکسیل را به عنوان یک گروه کاربردی اضافی در اختیار دارند. بدون اینکه یک جایگزین با ارزش بالاتر در اتمی کربن با گروهی هیدروکسیل قرار داشته باشد.
تاریخچه
اتانول به طور طبیعی مخصوصا هنگام تخمیر میوه‌های قندی تولید می‌شود. به عنوان مثال کتیبه‌ای در مصر از سلسله باستانی بین النهرین با خط میخی وجود دارد که به تولید نوشیدنی حاوی اتانول اشاره می‌کند. آبجو، سپس شراب با کمک مخمر تولید می‌شوند. میزان اتانول چنین نوشیدنی هایی پایین تر از امروز بود، زیرا مخمرها اتانول غلیظ تری تولید می کنند.
دانشمند فیلسوف و نویسنده ایرانی ابوبکر محمدبن زکریای رازی موفق شد با تقطیر شراب، اتانول غلیظ را به دست آورد. واژه الکل از کلمه روح که به زبان عربی الکحول است گرفته شده. برای اولین بار در سال ۱۷۹۶ یوهان تو سیاس فیلتر کردن الکل مقطر در روی زغال، اتانول خالص بدست آورد. در آن زمان واژه شراب که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد برای الکل خالص رایج بود. آنتوان لاویزیر ابتدا اتانول را ترکیبی از کربن هیدروژن و اکسیژن توصیف کرد. در سال ۱۸۲۶ نیکلاس تئودور فرمول ساختاری منتشر کرد که دستور ساخت اتانول مصنوعی بود. فرآیندی که مشابه سنتز اتانول صنعتی است. الکل کشاورزی اتانولی است که از مواد اولیه کشاورزی ساخته شده است.
وقوع
اتانول یک محصول طبیعی است که در میوه و آب میوه‌های رسیده مشاهده می شود. بسیاری از غذاها به طور طبیعی حاوی مقادیر کمی اتانول هستند. همچنین آبجوی غیر الکلی هنوز حاوی پنج و نیم درصد اتانول است. آبمیوه ها حدود پنج دهم درصد حاوی اتانول هستند. اتانول به همراه سایر مولکولهای آلی مانند استالدهید، در ابرهای مولکولی بین ستاره‌ای تشخیص داده شده است. اگرچه مکانیسم شکل‌گیری آن مشخص نیست.
ساخت
تخمیر اتانول از طریق زیست توده بیشتر محصولات حاوی شکر یا نشاسته یا به طور سنتی از محصولات باغی حاصل می‌شود. این فرآیند به صورت کنترل شده با تعدادی از غذاها مانند شراب تهیه شده از انگور یا از مالت انجام می‌شود. نیشکر می‌تواند به عنوان محصول فرعی استفاده شود، که تخمیر می شود. با این حال به دلیل ناخالصی های بیشماری این تنها محصول برای استفاده می باشد.
قبل از تخمیر واقعی نشاسته معمولاً برای اولین بار به دی ساکارید تقسیم می‌شود که پیوند گلیکوزیدی آن توسط هیدرولازها شکسته می‌شود، سپس مونوساکاریدهای حاصل توسط مخمر یا باکتری تخمیر می شوند.
هنگامی که غلظت اتانول نزدیک به ۱۵ درصد باشد، سلول‌های مخمر و باکتری ها شروع به از بین رفتن می‌کنند. به همین دلیل تخمیر نمی‌تواند به غلظت بالاتری برسد. اتانول را می‌توان با استفاده از تقطیر برای اهداف فنی و لذت بخشی متمرکز کرد، زیرا در حال حاضر با دمای ۷۸ درجه سانتیگراد تبخیر می‌شود.
اهداف فنی
در مقیاس صنعتی اتانول خالص برای کاربردهای فنی تولید می‌شود. برای تهیه آن دو ستون وجود دارد. در ستون جداسازی اصلی مخلوط اتانول-آب وجود دارد و به آن سیکلوهگزان اضافه می‌شود. این محصول وارد ستون جداکننده می‌شود و الکل خالص از آن جدا می گردد.
سنتزهای فنی
اتانول با سنتز شیمیایی از آب و اتانول در فرآیند به اصطلاح غیرمستقیم با استفاده از کاتالیز همگن با افزودن اسید سولفوریک تولید می‌شود. الکل تولید شده از این طریق به عنوان الکل صنعتی نیز شناخته می‌شود.
این فرایند در دو مرحله با تشکیل استرهای اسید سولفوریک انجام می‌شود که باید در مرحله دوم هیدرولیز شوند. پس از انجام هیدرولیز اسید سولفوریک باید دوباره غلیظ شود. در فرآیند مستقیم اسید فسفریک موجود در سیلیس به عنوان یک کاتالیزور ناهمگن عمل می‌کند. در دماهای حداکثر ۳۰۰ درجه سانتیگراد و فشار ۷۰ بار اتانول، مستقیماً از اتر و آب در فاز گاز تولید می‌شود.
با این حال تبدیل در هر گذرگاه راکتور تنها ۵ درصد بر اساس اتن است. به همین دلیل مشکلات فاضلاب و مشکلات خوردگی ناشی از اسید سولفوریک تولید شده در فرآیند غیرمستقیم اتانول، امروزه با استفاده از کاتالیز اسید فسفریک به صورت صنعتی تولید می‌شود.
در اصل می‌توان اتان را با هیدروژن زدایی کاتالیزوری استالدهید به دست آورد. در فشارهای زیاد هیدروژن استالدهید حاوی نیکل تبدیل می‌شود. در فرایند سینول اتانول با واکنش مونوکسید کربن با هیدروژن تولید می‌شود و می‌تواند از سایر الکل های ایجاد شده با تقطیر جدا شود. با استفاده از طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای اتانول مصنوعی از اتانول سوخت های فسیلی از مواد خام تجدید پذیر می‌توان بر اساس نسبت هیدروژن و ایزوتوپ کربن متمایز شد.
