乙醇,有机化合物,俗称酒精,化学结构通常缩写为 C2H5OH, C2H6O 或 EtOH,Et代表乙基。乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。
历史
更多资料:烈酒
人类很早就会用糖类发酵制造酒精,这也是最早的几项生物技术之一。古代人也知道饮酒所带来的欣快作用,自史前时代开始人类就已开始喝酒,而其中会使人欣快的主要成分就是酒精。在中国发现的九千年前的陶器,上面就有酒的残留物,因此当时新石器时代的人已经开始饮酒 。
酒精发酵过程
酒精发酵的总体化学式为:
虽然古希腊及阿拉伯已有蒸馏的技术,但最早记载用酒蒸馏来制造酒精的是十二世纪意大利萨勒诺学校的炼金家 。第一个提到纯酒精的是拉曼·鲁尔 。
1796年Johann Tobias Lowitz利用部分纯化的乙醇(乙醇-水共沸物)制备纯乙醇,作法是将部分纯化的乙醇加入过量的无水碱,再在较低的温度下蒸馏 。拉瓦锡找出乙醇是由碳、氢、氧等元素所组成,1807年 尼古拉斯·泰奥多尔·索绪尔 ( 英语 : Nicolas-Théodore de Saussure ) 确定了乙醇的化学式 。五十年后 阿奇博尔德·斯科特·库珀 ( 英语 : Archibald Scott Couper ) 发表了乙醇的结构式,这也是最早发现的结构式之一 。
麦可·法拉第在1825年首次以合成方式制备乙醇,他当时发现硫酸可以吸收大量的煤气 。他将吸附煤气的硫酸液交给英国科学家Henry Hennell,他在1826年发现其中有乙基硫酸 。在1828年时Hennell和法国科学家Sérullas分别发现乙基硫酸可以分解,产生乙醇 。因此麦可·法拉第在1825年无意的发现乙醇可以以乙烯(煤气中的一种成分)为原料,利用酸触媒的水合反应制备,这也类似现在工业制备乙醇的方式 。
美国在1840年代曾用乙醇作为路灯的燃料,但在南北战争中针对工业用乙醇的课税很重.此作法没有经济效益.工业用乙醇的课税一直到1906年才消除 。从1908年起乙醇也是汽车的燃料之一,像福特T型车可以选择汽油或是酒精做为燃料 。乙醇也是常用酒精灯的燃料之一。
工业用的乙醇一般会用乙烯制备. 。乙醇常被用做一些人类可能接触或消耗物质的溶剂,像香水、颜料及医药等。乙醇既是溶剂,也是制造其他物质的原料。乙醇很长的时间都作为可以提供光和热的燃料,而最近又开始有研究可以用乙醇为燃料的内燃机。
物理性质
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色,且有特殊味道的挥发性液体。
在针对钠黄光( λ =589.3nm)和温度为18.35 °C的条件下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。
作为溶剂
乙醇易挥发,且可以与水、乙酸(醋)、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。 此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。 随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。 盐(氯化钠)和氯化钾则微溶于乙醇。 此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油 和很多增味剂、增色剂和医药试剂。
化学反应
乙醇是一种伯醇,连接羟基的碳原子连接二个氢原子。许多乙醇的反应都和羟基有关。
酯化反应
与乙酸反应
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化下发生酯化作用,生成乙酸乙酯和水。
其它酯化反应
乙醇可以在有酸的催化下和其它羧酸发生酯化作用,生成相应的酯类和水。
若是在化工产业中大规模的进行此反应,需设法生成物中移除水。酯类和酸或碱反应会产生醇类和盐,肥皂制作也是利用此反应的原理,因此称为皂化反应。
乙醇也会和无机酸形成酯类,像硫酸二乙酯和 磷酸三乙酯 ( 英语 : triethyl phosphate ) 是将乙醇和三氧化硫及五氧化二磷反应而得。硫酸二乙酯是有机合成中常用的乙基化试剂。 硝酸乙酯 ( 英语 : ethyl nitrite ) 是将硝酸钠和乙醇和硫酸反应而得,以前常当作利尿剂。
还原性
乙醇具有还原性,可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛,而并非喝下去的乙醇 。例如
燃烧
乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。
乙醇也可与浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
燃烧乙醇
卤化反应
乙醇(C2H5OH)可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水(H2O)。例如:
乙醇的卤代反应也可以和更强的卤化剂反应,比如氯化亚砜或三溴化磷.
乙醇在碱性条件下与卤素反应,最终产物会是卤仿 (CHX 3 ,X = Cl, Br, I),这一过程称为卤仿反应。 其反应中间产物是三氯乙醛:
脱水反应
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
如果温度在140℃左右生成物是乙醚:
如果温度在170℃左右,生成物为乙烯:
酸碱反应
与活泼金属反应: 乙醇可以和活泼性金属反应,生成醇盐和氢气。例如与钠的反应:
也可以和一些非常强的碱,比如氢化钠反应:
乙醇的酸性和水接近,两者的pKa分别为16和15.7,因此醇盐和碱存在如下化学平衡:
工业制法
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯的水化法制取乙醇。 在一定条件下,乙烯通过固体酸催化剂直接与水反应生成乙醇: CH 2 =CH 2 +H 2 O→CH 3 CH 2 OH 上述反应是放热、分子数减少的可逆反应。
杀菌效果
乙醇可使蛋白质变性,但是由于纯乙醇无法渗透到细胞壁内层,故纯乙醇的杀菌效果不好。体积浓度75%的乙醇用于医用消毒,同样,碘酊(俗称碘酒)的溶剂也是乙醇。
高纯乙醇(~95%)会使细菌细胞脱水,但无法完全杀死在细菌细胞膜内的细菌细胞,原因是高纯度 乙醇 不能完全溶解由磷脂组成的细胞膜,从而无法使细胞内的细胞质流出以杀死细菌。酒精的浓度太高,反而马上使细菌表面的蛋白质凝固,形成一层硬膜,这层硬膜对细菌反而起到保护作用,防止酒精进一步渗入,所以高浓度酒精(95%)消毒杀菌效果,反而不及稀酒精(70~75%浓度最佳)
高浓度的乙醇会刺激皮肤和眼球,若食用过量则导致呕吐及恶心。长期食用则会损害肝脏。
性质
在人体肝脏中通过醇脱氢酶的氧化功能,只能有限的清除酒精。因此去除大量聚集血液中酒精含量可能遵循零级动力学。这意味着,酒精以恒定的速率离开人体,而不是有一个清除半衰期。对一种物质限制速率的步骤可以与其他物质共同存在。其结果是,血液中的酒精浓度可改变甲醇和乙二醇的代谢率。甲醇本身不是剧毒,但其代谢产物甲醛和甲酸则是;因此可摄取酒精,以降低产生这些有害代谢物的浓度的速度。乙二醇中毒可以以相同的方式进行处理。纯乙醇会刺激皮肤和眼睛。恶心,呕吐和醉酒是摄食的症状。长期食用可导致严重的肝损害。
酒精和消化
酒精中的一部分是疏水性。这种疏水性或亲脂性,能使酒精扩散穿过胃壁细胞。事实上酒精是一种可以在胃中被吸收的罕见的物质之一。而大多数食品或物质在小肠中被吸收。然而即使酒精可以在胃中被吸收,但它主要还是在小肠中吸收,因为小肠有一个广大的表面积,以促进酒精吸收。一旦酒精在小肠被吸收,它会延缓胃内容物的释放与排空以进入小肠。因此酒精可延缓营养物质的吸收率。酒精被身体吸收后到达肝脏,在那里酒精被代谢。
酒精呼吸检测仪
酒精未由肝脏处理就流向心脏,每单位时间肝脏只能处理一定量的酒精,因此,当一个人喝太多酒,就有更多的酒精可以流到心脏。在心脏,酒精降低心脏收缩力。因此,心脏只会泵送更少量的血,因而降低了整个身体的血压。此外血液到达心脏再流到肺部,以补充血液中的氧气浓度。在这一阶段,一个人可以呼出可追踪的酒精痕迹。这就是酒精呼气测试(或酒精呼吸检测仪)的基本原理,以确定是否有司机酒后驾车。
带酒精的血液由肺部返回心脏整个身体会散发出来。有趣的是,酒精增加的高密度脂蛋白(HDL的),它携带胆固醇。众所周知酒精能使血液不容易凝固,减少心脏病发作和中风的风险。这可能就是为什么当适量饮酒可能产生的健康益处的原因。此外,酒精会使血管扩张。因此一个人会感到温暖,他们的脸就变得红晕和粉红色。
毒性比较
关于常见管制药品的伤害性及成瘾性比较可参见右图,作为参照,烟、酒也列于其中。 从图中可见,酒精对身体造成的生理伤害和依赖性,较大麻和摇头丸严重,但轻于古柯碱、海洛因。
上图可以显示,合法毒品烟(tabacco)酒(alcohol)的伤害性及成瘾性其实不低。资料来自医学期刊:The Lancet 。(纵轴是成瘾性、横轴是伤害性)
致癌性
含酒精的饮料被世界卫生组织归类为1类致癌物(对人体有明确致癌性的物质或混合物)。
药性
在中国传统医药观点上,乙醇有促进人体吸收药物的功能,并能促进血液循环,治疗虚冷症状。漱口水如果含有较高浓度的酒精,就算不吞入也可能有害健康。 乙醇先转为乙醛,乙醛再放大神经递质GABA的作用。
毒性
吸入:
可能刺激呼吸道和黏膜。
可能引起危害中枢神经系统的作用,症状包括兴奋、陶醉、头痛、头昏眼花、困倦、视觉模糊、疲劳、战栗、痉挛、丧失意识、昏睡、呼吸停止和死亡。
皮肤:轻微刺激。
眼睛:
暴露于液体、蒸气、薰烟或雾滴可能引起中度刺激。
直接接触可能引起刺激、痛、角膜发炎及角膜可能损害。
食入:
可能引起危害中枢神经系统的作用,症状如〝吸入〞所列举。
严重急性中毒可能引起血糖过低、体温过低和伸肌僵硬3 . 吸入肺部可能引起肺炎。
局部效应:
致敏感性:长期皮肤接触,可能导致很少数人皮肤过敏反应。
慢毒性或长期毒性:
反复或长期接触皮肤可能导致脱脂、红、痒、发炎、龟裂及可能二度感染。
长期皮肤接触,可能导致很少数人皮肤过敏反应。
食入:慢性中毒可能引起肝脏、肾脏、大脑、肠胃道和心肌衰退。
可能引起不良的繁殖影响。
曾患肝病的人暴露其中可能增加危害性。
与其他药物共同使用可能有不良作用。
特殊效应:
对水中生物具高毒性。
急救措施
吸入:
将患者移离暴露区。
如果呼吸停止,确实清通呼吸道并施行心肺复苏术。
如果呼吸困难,给予氧气。
保持患者温暖且休息。
立即就医。
皮肤接触:
以肥皂和水彻底清洗患部。
立刻脱除污染的衣服。
如果刺激性持绩,立即就医。
眼睛接触:
立刻以大量水冲洗15分钟以上。
眼皮应提离眼球以确实彻底清洗。
立即就医。
食入:
若患者意识清醒,给患者喝下1至3杯水或牛奶以稀释胃部内的含量。
若患者自发性呕吐或催吐时,观察呼吸是否困难。
不要对意识不清或半痉挛的患者催吐。
保持患者温暖且休息。
大量食入或有肠胃症状时,立即就医。
最重要症状及危害效应:刺激,吸入肺部可能引起肺炎。
对急救人员之防护:应穿着 C 级防护装备在安全区实施急救。
参见
乙烯
乙醛
甲醇
丙二醇
毒品
变性乙醇
醛糖
酮糖
固态酒精 (加利福尼亚雪球) =乙酸钙+ 乙醇
在中国历史上,许多末代皇帝往往命运悲惨,但曹魏的最后一位皇帝曹奂却是一个例外。他在亡国后的生活相详情
在中国历史上,三国时期的故事充满了英雄气概和传奇色彩。其中,孙尚香与刘备的婚姻是一个广为人知的话详情
在中国历史上,三国时期的英雄人物刘备一直是一个备受争议的形象。罗贯中在其名著《三国演义》中对刘备详情
在中国历史上,有许多将领以其卓越的军事才能和英勇的战斗精神留名后世。其中,西汉时期的李广,被尊称详情
在中国古代历史上,秦国的崛起与统一六国是一个极其重要的转折点。在这个伟大的历史进程中,秦昭襄王—详情
在中国历史上,魏晋南北朝时期是一个文化多元、思想解放的时代。在这个时期,一群以超脱世俗、崇尚自由详情
在中国历史上,有许多人物以其卓越的勇气和智慧成为了民族的英雄。其中,南宋时期的岳飞,以其坚定的抗详情
在历史的长河中,无数的英雄人物留下了他们的足迹。然而,随着时间的推移,许多关于这些人物的故事被神详情
在中国古代的历史和神话中,比干是一个众所周知的人物,他的故事常常与商朝的最后一位君主——纣王联系详情
三国时期,是中国历史上充满战争与智谋的时代。在这个英雄辈出的年代,许多名将因其卓越的武艺和军事才详情
在中国历史的长河中,独孤皇后以其非凡的智慧和坚强的个性,在隋朝的政治舞台上留下了深刻的印记。作为详情
在中国历史上,东汉末年的黄巾起义是一个标志性的事件,它不仅揭示了当时社会的深层次矛盾,也开启了一详情
历史长河中,许多王朝的更迭和国家的兴衰都蕴含着深刻的历史规律。在春秋战国时期,七雄争霸的局面最终详情
在探讨历史的可能性时,我们常常被一些如果所吸引。这些假设性的问题虽然无法得到实际的答案,却能引发详情
在三国历史的长河中,刘备在白帝城的托孤场景是一段令人动容的记忆。那一句若嗣子有才,则辅之;若同犬详情
在中国古代历史上,汉武帝刘彻作为西汉的一位强势皇帝,以其扩张疆土和推进改革著称。然而,在他的统治详情
在中国古代的封建社会,皇宫是权力的中心,也是众多妃子的家。她们在这里生活,也在这里侍寝。那么,在详情
在中国古代历史中,鬼谷子以其卓越的智慧和深邃的谋略被誉为兵家圣祖。他不仅在哲学、军事、政治等领域详情
在中国历史的长河中,唐朝无疑是一个辉煌的时代。在这个时代中,一位杰出的皇帝李世民以他的英明治理,详情
在美国历史上,乔治华盛顿无疑是一位举足轻重的人物。他不仅是美国独立战争的重要领导者,更是美国首任详情
在流行文化中,吸血鬼常被描绘为夜行的、嗜血的神秘生物。然而,在现实生活中,是否存在真正的吸血者?详情
在中国历史的长河中,宋朝是一个充满变革和冲突的时代。在这一时期,两位重要的历史人物——刘娥和赵祯详情
在历史的长河中,有一场战争以惨烈著称,却在最绝望的时刻上演了逆转的奇迹——那就是发生在16世纪末详情
在中国古代历史上,长平之战是一场影响深远的军事冲突,它不仅改变了战国时期的国家力量对比,也对后世详情
在历史长河中,蒙古铁骑和八旗都是以勇猛善战而著称的军队。然而,谁才是更厉害的战争之王呢?这是一个详情
野狼坡之战,是唐朝历史上一场具有重要意义的战役。这场战役不仅对唐朝的边疆安全产生了深远的影响,而详情
在历史的长河中,战争往往是国家之间力量对比、文化碰撞和利益争夺的直接体现。公元前14世纪至公元前详情
在中国的历史长河中,有一场战役以其激烈的战斗和深远的影响而闻名于世,那就是明朝末年的车厢峡之战。详情
在中国的历史长河中,有许多重要的战役都以其独特的战术和深远的影响而被人们铭记。其中,车厢峡之战就详情
好水川之战是一场发生在1038年北宋与辽国之间的战役。这场战役发生在今天的四川省南部,因为当时的详情
浅水原之战是中国历史上著名的战役之一,发生在公元755年。这场战争是唐朝与安史之乱叛军之间的一场详情
雅克萨之战是中俄两国之间的一场重要战役,发生在1858年。在这场战役中,清朝军队和俄罗斯帝国军队详情
雅克萨之战是中俄两国之间的一场重要战役,发生在1858年。在这场战役中,清朝军队和俄罗斯帝国军队详情
在中国古代的神话传说中,姜子牙和鬼谷子都是极具智慧和能力的传奇人物。他们分别代表了道家和兵家的智详情
一、背景介绍 秦始皇陵兵马俑是中国历史上最著名的考古发现之一,被誉为世界第八大奇迹。然而,这些详情
标题:秦始皇10大诡异事件 一、陵墓之谜 1. 兵马俑:秦始皇陵的兵马俑被认为是世界上最大的详情
虞姬,中国历史上著名的女性人物,她与项羽的爱情故事被后人传颂不衰。而刘邦,作为项羽的对手和汉朝的详情
胤祥没有遭到雍正的清洗,但他在年轻时去世,这一点对于一些历史学家来说存在着一些争议。 一些人质详情
满清十二帝内没有溥仪的画像,只有照片,是什么原因呢? 在满清十二帝中,没有任何一位皇帝画过溥仪详情
溥仪的文化水平不仅仅是初中程度,尽管他的户口本上写着初中,但这并不是他真实的文化水平。 作为大详情
古人常说不孝有三,无后为大,而在皇权社会,皇帝不具备生育能力,可不仅仅是不孝的问题,毕竟古代历来详情
息肌丸是什么东西?真的有这种药存在吗?息肌丸是一种有催情作用的美容香精,塞到肚脐眼里融化到体内,详情
赵飞燕服用息肌丸保持美貌,息肌丸是什么东西呢?感兴趣的读者可以跟着趣历史小编一起往下看。 据说详情
历史上绵亿是荣亲王永琪与侧福晋索绰罗氏所生育的王府中的第五子,但其他的孩子都早早过世了,所以绵亿详情
彼岸花,又称曼珠沙华,是一种充满神秘色彩的花卉。这种花通常盛开在秋季,其鲜红的花瓣和细长的花蕊形详情
在现代社会,我们依赖于各种产品来完成日常生活的各个方面。从智能手机到笔记本电脑,从家用电器到汽车详情
在我们的日常生活中,我们常常会忽视地球上的一些奇妙之处。然而,当我们从太空中俯瞰地球时,这些事物详情
在生物多样性的广阔领域中,每一次新的物种发现都像是打开了一扇通向未知世界的窗户。最近,科学家们在详情
在这个世界上,有些物品的价值超越了我们的想象。它们不仅仅是物质的存在,更是艺术、历史和文化的象征详情
在世界的每一个角落,无论是热血沸腾的球场,还是电视机前的粉丝,都被一位女性棒球选手的魅力所吸引。详情
位于中国云南的九龙河瀑布群,被誉为中国的尼亚加拉,是中国最大的瀑布群。这里的瀑布高低错落,气势磅详情
北仑河口,位于中国浙江省宁波市北仑区,是中国大陆海岸线的最南点。这里既有美丽的海滨风光,也有丰富详情
鸭绿江口,位于中国东北地区,是中国大陆海岸线的最北点。这里既有壮丽的山川河流,也有悠久的历史文化详情
湖北省,位于中国中部,素有千湖之省的美誉。全省湖泊众多,水域面积占总面积的四分之一。今天,就让我详情
京九铁路,这条连接北京、上海、香港、澳门等9个省市的铁路干线,被誉为中国跨省市最多的铁路。今天,详情
在中国现代教育史上,蔡元培先生的名字如同一座里程碑,标志着中国高等教育的转型与飞跃。作为北京大学详情
西门吹雪,这个名字在文学和影视作品中都留下了深刻的印记。他以剑术高超、性格孤傲而著称,被誉为剑神详情
在中国古代,丹书铁券被视为一种至高无上的免死金牌,它代表着持有者可以免受一切法律的制裁。而在《水详情
皮影戏,一种古老而独特的戏剧形式,它以精致的皮革制作人物和动物形象,借由幕后的光照投射在白幕上,详情
《蔡文姬求情》是一段流传千古的动人故事,其原文充满了深情与哀婉,讲述了东汉末年才女蔡文姬在战乱中详情
在中国古代,护送重要物品的途中,防盗措施至关重要。以《水浒传》中的故事为例,杨志作为押送生辰纲的详情
在中国古典文学中,武侠小说以其独特的文化韵味和丰富的想象力深受读者喜爱。在众多令人瞩目的作品中,详情
在中国的神话传说中,菩提祖师和如来都是佛教的重要人物。他们的身份和地位在佛教中都非常重要,但是他详情
在《西游记》这部古典名著中,沙僧是唐僧取经团队的重要成员之一。他曾在天庭担任卷帘大将,却因犯错被详情
在金庸先生的武侠小说《天龙八部》中,人物众多,各有各的特色和能力。然而,如果要问掌、防、内力最强详情
在中国古典小说《水浒传》中,梁山好汉们以其独特的个性和武艺闻名于世。其中,张青作为梁山泊的一员,详情
在中国历史上,许多末代皇帝往往命运悲惨,但曹魏的最后一位皇帝曹奂却是一个例外。他在亡国后的生活相对较为平静,这在历史上的亡国之君中是较为罕见的。本文将探讨曹奂的死亡和他所获得的谥号,以及他在亡国后的生活状态。 一、曹奂的生平与统治 曹奂,字元