Etanol

composto químico

O etanol, ou alcohol etílico, é un composto químico orgánico alifático cun grupo funcional hidroxilo que forma parte da familia dos alcohois. A súa fórmula química é CH3-CH2-OH e o seu peso molecular é de 46.0684. En condicións normais de presión e temperatura preséntase como un líquido incoloro cun olor acedo parecido ao do vinagre e é moi inflamable, cun punto de ebulición de 78 °C. Ao mesturarse con auga en calquera proporción, dá unha mestura azeotrópica.

Etanol
Identificadores
Número CAS 64-17-5
PubChem 702
ChemSpider 682
Ligando IUPHAR 2299
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C2H6O
Masa molar 46,07 g mol−1
Aspecto Líquido incoloro
Densidade 0,789 g/cm3 (a 20 °C)
Punto de fusión −114 °C; −173 °F; 159 K
Punto de ebulición 7 837 °C; 14 139 °F; 8 110 K
log P -0,18
Presión de vapor 5,95 kPa (a 20 °C)
Acidez (pKa) 15.9 (H2O), 29.8 (DMSO)[2][3]
Basicidade (pKb) -1,9
Índice de refracción (nD) 1,361
Viscosidade 0,0012 Pa s (a 20 °C), 0.001074 Pa s (a 25 °C)[4]
Momento dipolar 1.69 D[5]

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

O etanol obtívose desde a antigüidade[6] por medio de procesos fermentativos de azucres simples, podendo ser inxerido e comportándose fisioloxicamente como unha substancia psicoactiva. É o principal produto das bebidas alcohólicas, como o viño (con arredor dun 13 % V/V), a cervexa (entre un 5 % V/V e un 8 % V/V), os licores (ata un 50 % V/V) o as augardentes (ata un 70 % V/V).[7]

EtimoloxíaEditar

Etanol é o nome sistemático definido pola Unión Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) para unha molécula con dous átomos de carbono (prefixo "et-") que ten un único vínculo entre eles (sufixo "-ano") e un grupo hidroxilo unido -OH (sufijo "-ol").[8]

O prefixo "et-" foi cuñado en 1834 polo químico alemán Justus von Liebig.[9] Etilo é unha contracción da palabra francesa éter (calquera substancia que se evapora ou sublima facilmente a temperatura ambiente) e a palabra grega ύλη ( hylé, substancia).

O termo "etanol" foi cuñado como resultado dunha resolución adoptada na Conferencia Internacional sobre Nomenclatura Química que se celebrou en abril de 1892 en Xenebra, Suíza.[10]

Outras constantesEditar

SínteseEditar

O alcohol é un líquido incoloro e volátil que está presente en diversas bebidas fermentadas. Desde a antigüidade obtíñase o etanol por fermentación anaeróbica dunha disolución con contido en azucre e con lévedo e posterior destilación.

Dependendo do xénero de Bebida alcohólica que o conteña, o alcohol aparece acompañado de distintos elementos químicos que o dotan de cor, sabor, cheiro, entre outras características.

DestilaciónEditar

Para obter etanol libre de auga aplícase a destilación azeotrópica nunha mestura con benceno ou ciclohexano. Destas mesturas destílase a temperaturas máis baixas o azeótropo, formado polo disolvente auxiliar coa auga, mentres que o etanol quédase retido. Outro método de purificación moi utilizado actualmente é a absorción física mediante barutos moleculares.[12]

A escala de laboratorio tamén se poden utilizar disecantes como o magnesio,[12] que reacciona coa auga formando hidróxeno e óxido de magnesio.

Outro xeito de sintetizalo é mesturar hidruro de osíxeno e etano. Isto é debido a que o etanol é etano en que se substituíu un átomo de hidróxeno por un de hidróxeno e osíxeno (é dicir, un ión hidróxido).

AplicaciónsEditar

 
Estación de servizo de etanol en São Paulo

XeraisEditar

Ademais de usarse con fins culinarios (bebida alcohólica), o etanol utilízase amplamente en moitos sectores industriais e no sector farmacéutico, como principio activo dalgúns medicamentos e cosméticos (é o caso do alcohol antiséptico 70º GL e na elaboración de ambientadores e perfumes).

É un bo disolvente, e pode utilizarse como anticonxelante. Tamén é un bo desinfectante.[13] O seu maior potencial bactericida obtense a unha concentración de aproximadamente o 70 %, xa que se reduce a tensión superficial da célula bacteriana, facilitando o proceso de desnaturalización proteica.[14][15]

Para o seu uso como antiséptico tópico adoita mesturarse con aditivos como o alcanfor ou o cloruro de benzalconio para evitar a súa inxestión, e por ese motivo véndese como "alcohol etílico desnaturalizado". Con ese mesmo fin tamén se emprega o alcohol isopropílico, que non é potable.

Industria químicaEditar

A industria química emprégao como composto de partida na síntese de diversos produtos, como o acetato de etilo (disolvente para pegamentos, pinturas etc.), ou o éter dietílico. Tamén se aproveitan as súas propiedades desinfectantes.

CombustibleEditar

Artigo principal: Etanol (combustible).

Emprégase como combustible industrial e doméstico. No uso doméstico, emprégase o alcohol de queimar. Este ademais contén compostos como a piridina ou o metanol ou outras substancias denominadas desnaturalizantes, que impiden o seu uso como alimento, xa que o alcohol para consumo adoita levar impostos especiais. Nalgúns países, no canto de etanol utilízase metanol como alcohol de queimar.

No Brasil engádese etanol á gasolina para baixar a importación de petróleo, dando lugar á alconafta. Este país é un dos principais produtores (con 18 mil millóns de litros anuais), con isto reducen un 40 % das súas importacións de cru.[16][17] Esta última aplicación esténdese tamén cada vez máis noutros países para cumprir co protocolo de Kyoto. Estudos do Departamento de Enerxía dos USA din que o uso en automóbiles reduce a produción de gases de invernadoiro nun 85%[Cómpre referencia]. En países como México existe a política do executivo federal de apoiar os proxectos para a produción integral de etanol e reducir a importación de gasolinas que xa alcanza o 60 %.

ToxicoloxíaEditar

Artigo principal: Efectos do alcohol no corpo.

O etanol puro irrita os ollos e a pal.[18]

O etanol actúa sobre os receptores ácido γ-aminobutírico de tipo A (GABAa) como modulador alostérico positivo aumentando o fluxo de ións transmembrana, o que induce a un estado de inhibición neuroquímica (efecto ralentizador). Produce efectos similares ás benzodiazepinas e aos barbitúricos, que actúan sobre o mesmo receptor aínda que en sitios distintos. Esta semellanza inclúe o potencial adictivo, que tamén é similar.

O etanol pode afectar ao sistema nervioso central, provocando estados de euforia, desinhibición, mareos, somnolencia, confusión, alucinacións (como o ver dobre ou pensar que todo se move de forma espontánea). Ao mesmo tempo, baixa os reflexos. Con concentracións máis altas ralentiza os movementos, impide a coordinación correcta dos membros, perda temporal da visión etc. En certos casos prodúcese un incremento na irritabilidade do suxeito intoxicado como tamén na agresividade; noutra certa cantidade de individuos vese afectada a zona que controla os impulsos, volvéndose impulsivamente descontrolados e frenéticos. Finalmente, conduce ao coma e pode provocar a morte. A toxicidade do etanol é causada en gran medida polo seu principal metabolito, o acetaldehído[19] e o seu metabolito secundario, o ácido acético.[20]

A dose letal mediana (DL50) do etanol en ratas é de 10.3 g/kg.[21] Outros alcohois son significativamente máis tóxicos que o etanol, en parte porque tardan moito máis en seren metabolizados e en parte porque a súa metabolización produce substancias (metabolitos) que son aínda máis tóxicas. O metanol (alcohol de madeira), por exemplo, oxídase no fígado, co que se forma a substancia velenosa formaldehído pola encima alcohol deshidroxenasa; isto pode provocar cegueira ou a morte.[22] Un tratamento eficaz para evitar a intoxicación por formaldehído tras inxerir metanol é administrar etanol.[23] A encima alcohol deshidroxenasa ten unha maior afinidade polo etanol, evitando así que o metanol se una e sirva de substrato. Deste xeito, o resto de metanol terá tempo de ser excretado polos riles. O formaldehído que quede será convertido en ácido fórmico e despois excretado.[24][25]

A resistencia ao alcohol parece aumentar nas persoas adultas, de maior peso e de menor altura, mentres que os nenos son especialmente vulnerables. Comunicáronse casos de bebés que morreron por intoxicación debida á inhalación de vapores de etanol tras aplicarlles panos embebidos en alcohol. A inxesta en nenos pode conducir a un retardo mental agravado ou a un subdesenvolvemento físico e mental. Tamén se realizaron estudos que demostran que se as nais inxerían alcohol durante o embarazo, os seus fillos podían ser máis propensos a ter a síndrome de alcohólico fetal.

AnalíticaEditar

Un método de determinación da concentración aproximada de etanol no sangue aproveita o feito de que nos pulmóns se forma un equilibrio que relaciona esta concentración coa concentración de vapor de etanol no aire expirado. Este aire faise pasar por un tubo onde se acha xel de silicio impregnado cunha mestura de dicromato e de ácido sulfúrico. O dicromato, de cor vermella alaranxado, oxida o etanol a acetaldehido e é reducido, á súa vez, a cromo (III), de cor verde. A lonxitude da zona que cambiou de cor indica a cantidade de etanol presente no aire de se pasar un determinado volume polo tubo.

NotasEditar

  1. "Ethanol – Compound Summary". The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information. 
  2. Ballinger, P., Long, F.A.; Long (1960). "Acid Ionization Constants of Alcohols. II. Acidities of Some Substituted Methanols and Related Compounds1,2". Journal of the American Chemical Society 82 (4): 795–798. doi:10.1021/ja01489a008. 
  3. Arnett, E.M., Venkatasubramaniam, K.G.; Venkatasubramaniam (1983). "Thermochemical acidities in three superbase systems". J. Org. Chem. 48 (10): 1569–1578. doi:10.1021/jo00158a001. 
  4. Lide, David R., ed. (2012). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92 ed.). Boca Raton, FL.: CRC Press/Taylor and Francis. pp. 6–232. 
  5. Lide, David R., ed. (2008). CRC Handbook of Chemistry and Physics (89 ed.). Boca Raton: CRC Press. pp. 9–55. 
  6. William Campbell Ottley, A Dictionary of Chemistry, and of Minerology (1826) see entry "Alcohol"
  7. "Alcohol etílico o etanol" (en castelán). Arquivado dende o orixinal o 14 de novembro de 2014. Consultado o 10 de setembro de 2014. 
  8. ""Etanol - Resumen Compuesto"" (en inglés). 
  9. Liebig, Justus (1834) "Ueber die Constitution des Aethers und seiner Verbindungen" (Sobre a constitución do éter e os seus compostos), Annalen der Pharmacie, 9 : 1–39. Páxina 18: "Bezeichnen wir die Kohlenwasserstoffverbindung 4C + 10H als das Radikal des Aethers mit E2 und nennen es Ethyl, …"
  10. Armstrong, Henry (1892). [Etanol en Google Books. "The International Conference on Chemical Nomenclature"] |url= incorrecto (Axuda). Nature 46 (1177): 56–59. Bibcode:1892Natur..46...56A. doi:10.1038/046056c0. 
  11. "Safety data for ethyl alcohol". University of Oxford. 9 de maio de 2008. Consultado o 3 de xaneiro de 2011. 
  12. 12,0 12,1 Kosaric, Naim; Duvnjak, Zdravko; Farkas, Adalbert; Sahm, Hermann; Bringer-Meyer, Stephanie; Goebel, Otto; Mayer, Dieter (2011). "Ethanol". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 1–72. ISBN 9783527306732. doi:10.1002/14356007.a09_587.pub2. 
  13. Pohorecky, Larissa A.; Brick, John (xaneiro de 1988). "Pharmacology of ethanol". Pharmacology & Therapeutics 36 (2–3): 335–427. PMID 3279433. doi:10.1016/0163-7258(88)90109-X. 
  14. "Chemical Disinfectants | Disinfection & Sterilization Guidelines | Guidelines Library | Infection Control | CDC". www.cdc.gov (en inglés). Consultado o 2018-01-29. 
  15. "Why is 70% ethanol used for wiping microbiological working areas?". ResearchGate (en inglés). Consultado o 2018-01-29. 
  16. "Availability of Sources of E85". Clean Air Trust. Consultado o 27 de xullo de 2015. 
  17. "Fuel ethanol production worldwide". Statista. Consultado o 2 de xuño de 2021. 
  18. Minutes of Meeting. Technical Committee on Classification and Properties of Hazardous Chemical Data (12–13 de xaneiro de 2010).
  19. Fowkes, Steven Wm. "Living with Alcohol". CERI (en inglés). The Cognitive Enhancement Research Institute. Arquivado dende o orixinal o 29 de febreiro de 2000. Consultado o 1 de outubro de 2016. 
  20. Maxwell, Christina R.; Spangenberg, Rebecca Jay; Hoek, Jan B.; Silberstein, Stephen D.; Oshinsky, Michael L. (2010). "Acetate causes alcohol hangover headache in rats". PloS One 5 (12): e15963. ISSN 1932-6203. PMID 21209842. doi:10.1371/journal.pone.0015963. Consultado o 1 de outubro de 2016. 
  21. Gable, Robert S. (xuño de 2004). "Comparison of acute lethal toxicity of commonly abused psychoactive substances". Addiction (en inglés) 99 (6): 686–696. ISSN 1360-0443. doi:10.1111/j.1360-0443.2004.00744.x. 
  22. Argonne National Laboratory. "Connecting Argonne science to the classroom". anl.gov (en inglés). Consultado o 1 de outubro de 2016. 
  23. Beauchamp, GA; Valento, M (September 2016). "Toxic Alcohol Ingestion: Prompt Recognition And Management In The Emergency Department". Emergency Medicine Practice 18 (9): 1–20. PMID 27538060. 
  24. Zimmerman, H. E.; Burkhart, K. K.; Donovan, J. W. (abril de 1999). "Ethylene glycol and methanol poisoning: diagnosis and treatment". Journal of emergency nursing: JEN: official publication of the Emergency Department Nurses Association 25 (2): 116–120. ISSN 0099-1767. PMID 10097201. 
  25. Lobert, S. (1 de decembro de 2000). "Ethanol, isopropanol, methanol, and ethylene glycol poisoning". Critical Care Nurse 20 (6): 41–47. ISSN 0279-5442. PMID 11878258. Consultado o 1 de outubro de 2016. 

Véxase taménEditar

BibliografíaEditar

Outros artigosEditar

Ligazóns externasEditar