C₂H₅OH

Andere namen

Ethylalcohol
Spiritus of brandspiritus
Alcohol is in het dagelijkse spraakgebruik de naam voor ethanol

Fysische eigenschappen

Molaire massa	46,0 g/mol
Smeltpunt	- 114 °C
Kookpunt	78 °C
Dichtheid	0,79 g/mL
Oplosbaarheid in water	In alle verhoudingen mengbaar met water

Ethanol is een kleurloze, zwak geurende, brandbare vloeistof.
Bij het mengen van gelijke volumes ethanol en water treedt er een volumecontractie op van ca. 4 %.
Ethanol vormt met water een azeotroop mengsel dat bestaat uit 96% ethanol en 4% water.
(Een azeotroop is een mengsel van twee of meer componenten waarvan de dampfase dezelfde samenstelling heeft als de vloeistoffase. Verdere scheiding via destillatie wordt alzo onmogelijk).
De zuivere alcohol zoals die in de handel wordt verkocht bevat dus 96% ethanol. Wil men 100% zuivere alcohol bekomen (absolute alcohol) dan moet de resterende 4% water verwijderd worden door bijv. een wateropslorpende stof zoals watervrij kopersulfaat of ongebluste kalk e.d. toe te voegen en dan af te destilleren.
Ethanol is giftig en boven een bepaalde dosis (5 %0 voor de meesten) dodelijk. Elk jaar sterven er mensen die zich letterlijk dood drinken. Men kan ook zoveel drinken dat men in een coma geraakt. We denken hierbij aan een treurig verschijnsel bij sommige jongeren n.l. het “comadrinken”.

Bereiding

1. Fermentatie

De grootste hoeveelheden ethanol worden bereid door alcoholische gisting (fermentatie) van glucose.
De keuze van de bron voor glucose is ruim: glucose uit druiven (druivensuiker), aardappelzetmeel, bietsuiker, roggezetmeel, rijstzetmeel, maďszetmeel, rietsuiker e.a.
Di- en polysachariden worden door enzymen, bij relatief lage temperatuur, eerst omgezet tot er gistbare glucose ontstaat. Daaruit ontstaan door fermentatie ethanol en koolstofdioxide.
De gisting houdt spontaan op als er 14 vol-% ethanol gevormd is (giftig gehalte voor de gistcellen).

2. Elektrofiele additie van water aan etheen

In sommige landen (Frankrijk bijvoorbeeld) levert de alcoholische gisting de nodige hoeveelheid ethanol voor de industrie. In andere industrielanden wordt 90% van de productie door synthese verkregen. Men gaat uit van etheen dat afkomstig is van cokesovengas of van kraakgassen. Dit etheen moet gehydrateerd worden:

3. Nucleofiele additie van een halogeenatoom in een halogeenalkaan door een OH-groep

Gebruik

1. Methanol als genotmiddel

2. Alcohol als oplosmiddel In de industrie wordt ethanol vooral gebruikt als oplosmiddel. Om fiscale redenen wordt het gedenatureerd, o.a. met het zeer giftige methanol. Wegens zijn oplossend vermogen wordt het ook als schoonmaakmiddel gebruikt.

3. Alcohol als brandstof = brandspiritus
Veelal voor huishoudelijk gebruik. Brandspiritus bestaat grotendeels uit ethanol. Er is een giftige stof aan toegevoegd (meestal methanol), om de alcohol te denatureren (ongeschikt te maken voor consumptie). Daarnaast bevat het een blauwe kleurstof en een geurstof om de zo behandelde alcohol goed herkenbaar te maken. Voor alzo behandelde alcohol moeten dan geen accijnsrechten betaald worden.
De samenstelling van brandspiritus is doorgaans: 85 vol-% ethanol, 10 vol-% water, 3 vol-% methanol, 1 vol-% aceton en 1 vol-% pyridine (een geurstof) plus een blauwe kleurstof.

In voldoende zuivere vorm kan ethanol in verbrandingsmotoren als weinig vervuilende brandstof gebruikt worden. De verbrandingsproducten zijn schoon te noemen namelijk koolstofdioxide en water. In Brazilië rijden sinds jaren de meeste auto’s op bio-ethanol. Deze bio-ethanol wordt gewonnen uit vergist suikerrietsap door destillatie. In heel wat landen wordt ethanol gemengd met benzine.

Milieuaspecten

We vergelijken enkel de CO₂-uitstoot bij dezelfde energieproductie.

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

DrH°= - 1270 kJ/mol

C8H18 + 25/2 O2 8 CO2 + 9 H2O

DrH°= - 5153 kJ/mol

De uitstoot van CO₂ bedraagt respectievelijk 2 en 8 mol bij de verbranding van telkens 1 mol van de brandstof.
Wanneer 1 mol C₈H₁₈ verbrand wordt komen er 5153 kJ vrij en daarbij komen 8 mol x 44,0 g/mol = 336 g CO₂ in het milieu terecht.
Om evenveel energie te produceren met de verbranding van methanol moet er 4,1 mol methanol verbrand worden. Daarbij komen 4,1 mol x 44,0 g/mol = 361 g CO₂ in het milieu terecht. Een voertuig dat als brandstof enkel ethanol zou gebruiken zou een weinig meer CO₂ de lucht insturen, maar door de nagenoeg volledige verbranding van methanol komt er zo goed als geen roet en fijn stof en minder CO in het milieu en dat is voor de gezondheid van mens en dier van groot belang.