Chất hữu cơ Ethanol

Chia sẻ: Nguyen Van Thanh Thanh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 43
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Etanol còn được biết đến như là rượu etylic hay rượu ngũ cốc hay cồn, ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chất hữu cơ Ethanol

Mở đầ u • ethanol, còn được biết đến như là rượu êtylic hay rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn. Trong cách nói dân dã, thông thường nó được nhắc đến một cách đơn giản là rượu. Công thức hóa học của nó là C2H5OH, hay CH3-CH2-OH, viết tóm tắt là C2H6O.
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT •CẤU TRÚC ETHANOL
• Danh pháp IUPAC ethanol. • Tên khác rượu êtylic. cồn. Hyđrôxyêtan. • Công thức phân tử C2H5OH. • Phân tử gam 46,07 g/mol.
TÍNH CHẤT VẬT LÝ •Rượu eylic là một chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay,nhẹ hơn nước.tan trong nước vô hạn. •rượu etylic tan trong nước vô hạn và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước.
• khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C. • nhiệt độ sôi 78,39 độ C. • hóa rắn ở -114,15 độ C. • Biểu hiện Chất lỏng trong suốt. • Pha lỏng.
TÍNH CHẤT HÓA HOC • Tính chất của một rượu đơn chức Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Ví dụ: 2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2 • Phản ứng este hóa, phản ứng giữa rượu và acid với môi trường là acid sulfuric đặc nóng tạo ra este. Ví dụ: C2H5OH + CH3COOH -> CH3COOC2H5 + H2O
• Phản ứng tách nước trong một phân tử để tạo thành olefin, trong môi trường acid sulfuric đặc ở 1700C: C2H5OH -> C2H4 + H2O • Hay phản ứng tách nước giữa 2 phân tử rượu tạo thành ete: C2H5OH + C2H5OH -> C2H5-O-C2H5 + H2O
• Phản ứng oxi hóa, trong đó rượu bị oxi hóa theo 3 mức: oxi hóa không hoàn toàn thành aldehyde, acid hữu cơ và oxi hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O. Ví dụ: oxi hóa tạo thành aldedyde,trong môi trường nhiệt độ cao: CH3-CH2-OH + CuO ->CH3-CHO + Cu +H2O Mức 2, có xúc tác: CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O Mức 3 oxi hóa hoàn toàn: C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O
• Phản ứng tạo ra butadien-1,3 : cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, Cu + Al2O3 ở 380-4000C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước: 2C2H5OH -> CH2-CH=CH-CH2 + 2H2O+ H2 • Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm ở nhiệt độ khoảng 250c : CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O
MỘT SỐ TÍNH CHẤT KHÁC TÍNH CHẤT GIÁ TRỊ Nhiệt độ tan 158,8K(-114,30C) (Nhiêt dung nóng 4,9 kJ/mol chảy)ΔtanH (Entropy nóng chảy) ΔtanS 31 J/mol•K (Nhiêt dung bôc hơi) ΔsôiH 38,56 kJ/mol pH 7,0 (trung tính) (Enthalpy biến dạng tiêu -277,38 kJ/mol chuẩn)ΔfHolỏng
(Entropy mol tiêu 159,9 J/mol•K chuẩn)S0lỏng (enthalpy biến dạng -235,3 kJ/mol tiêu chẩn) ΔfH0khí (entropy mol tiêu chẩn) 283 J/mol•K Sokhí (Nhiệt dung)Cp 65,21 J/mol•K Tác động cấp tính Buồn nôn, gây mửa, gây trầm cảm. Ngừng thở trong trường hợp nặng Tác động kinh niên Nghiện. Xơ gan . Nhiệt độ tự cháy 425°C (797°F) Mật độ giới hạn nổ 3,5-15%
Công nghệSản xuất •Êtanol được sản xuất bằng cả công nghiệp hóa dầu, thông qua công nghệ hyđrat hóa êtylen. •theo phương pháp sinh học, bằng cách lên men đường hay ngũ cốc với men rượu.
Hyđrat hóa êtylen • Êtanol được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp nó được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ, chủ yếu là thông qua phương pháp hyđrat hóa êtylen bằng xúc tác axít. • Cho etilen hợp nước ở 3000c, áp suất 70-80 atm chất xúc tác là acid phosphoric: H2C=CH2 + H2O→ CH3CH2OH
• Êtylen đầu tiên được hyđrat hóa bằng phản ứng của nó với axít sulfuric đậm đặc để tạo ra êtyl sulfat, sau đó chất này được thủy phân để tạo thành êtanol và tái tạo axít sulfuric: H2C=CH2+ H2SO4→CH3CH2OSO3H CH3CH2OSO3H + H2O→CH3CH2OH +H2SO4
• Lên men sản xuất bằng cách lên men: một số loài men rượu nhất định như là (Saccharomyces cerevisiae) chuyển hóa đường trong điều kiện không có ôxy (gọi là yếm khí), chúng tạo ra êtanol và cacbon điôxít CO2: C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2
• Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong điều kiện khoảng 20% rượu, nhưng nồng độ của rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ chưng cất. • Để sản xuất êtanol làm nhiên liệu, quá trình chuyển hóa tinh bột thành glucoza được thực hiện nhanh chóng bằng cách xử lý với axít sulfuric loãng, enzym nấm amylas, (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
• Về tiềm năng, glucoza để lên men thành êtanol có thể thu được từ xenluloza. Việc thực hiện công nghệ này có thể giúp chuyển hóa một loại các phế thải và phụ phẩm nông nghiệp chứa nhiều xenluloza, chẳng hạn lõi ngô, rơm rạ hay mùn cưa thành các nguồn năng lượng tái sinh. Cho đến gần đây thì các enzym cellulas có thể thủy phân xenluloza là rất cao. • Phản ứng thủy phân cellulose gồm các bước sau.
• Bước 1, thủy phân xenluloza thành mantoza dưới tác dụng của men amylaza. (C6H10O5)n -> C12H22O11 • Bước 2, thủy phân tiếp mantoza thành glucoza hoặc fructoza dưới tác dụng của men mantaza. • C12H22O11 -> C6H12O6 • Bước 3, phản ứng lên men rượu có xúc tác là men zima. • C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2
Làm tinh khiết • Đối với hỗn hợp êtanol và nước, điểm sôi hỗn hợp cực đại ở nồng độ 96% êtanol và 4% nước. Vì lý do này, chưng cất phân đoạn hỗn hợp êtanol-nước (chứa ít hơn 96% êtanol) không thể tạo ra êtanol tinh khiết hơn 96%. Vì vậy, 95% êtanol trong nước là dung môi phổ biến nhất.
• Để phá vỡ điểm sôi hỗn hợp nhằm thực hiện việc chưng cất thì một lượng nhỏ benzen thêm vào, và hỗn hợp lại được chưng cất phân đoạn một lần nữa. Benzen tạo ra điểm sôi hỗn hợp cấp ba với nước và êtanol nhằm loại bỏ êtanol ra khỏi nước, và điểm sôi hỗn hợp cấp hai với êtanol loại bỏ phần lớn benzen. Êtanol được tạo ra không chứa nước. Tuy nhiên, một lượng rất nhỏ cỡ phần triệu benzen vẫn còn, vì thế việc sử dụng êtanol đối với người có thể gây tổn thương cho gan.