Etanool

Allikas: Vikipeedia
Disambig gray.svg  See artikkel räägib etanoolist kui keemilisest ainest; orgaanilise keemia aineklassi kohta vaata artiklit Alkoholid; 1919. aasta filmi kohta vaata artiklit Alkohol (film).

Etanool
Ethanol-3D-vdW.png
Etanooli molekuli mudel
Üldised omadused
Keemiline valem CH3CH2OH ehk C2H5OH ehk C2H6O
Välimus Värvuseta vedelik
Füüsikalised omadused
Molekuli mass 46,07 amü
Sulamistemperatuur 159,15 K (-114 °C)
Keemistemperatuur 351,15 K (78 °C)
Tihedus 0,789×10³ kg/m³
Lahustuvus segunev
Kasutatakse SI-süsteemi ühikuid. Kui pole teisiti öeldud, eeldatakse normaaltingimusi.

Etanool ehk etüülalkohol ehk viinapiiritus (ka piiritus) ehk metüülkarbinool (valemiga CH3CH2OH) on üks tuntumaid alkohole. See on värvuseta vedelik, mille sulamistemperatuur on -114 ºC ja keemistemperatuur 78 ºC.

Etanooli leidub looduses nii vabalt (mõnedes taimedes, käärinud puuviljades ja marjades, hapupiimas) kui ka seotult taimede eeterlikes õlides. Samas esineb seda looduses vähesel määral, kuna madala keemistemperatuuri tõttu lendub etanool kergesti. Seetõttu peab ka etanooli säilitamisel hoidma seda sisaldavat segu kinnises anumas.

Vahemeremaade rahvad oskasid viinamarjamahla kääritamisel veini valmistada juba 4000 aastat eKr. Veinist õpiti etanooli tootma alles seoses destilleerimise leiutamisega 11. sajandil.

Etanool on tugeva toimega sõltuvust tekitav narkootiline aine, mis on enamikus riikides peale araabia maade legaalne. Selle manustamine põhjustab inimesel emotsionaalseid muutusi, taju-, kõne-, mälu-, koordinatsiooni- ja tasakaaluhäireid. Etanooli 40-protsendilist vesilahust tuntakse viinana.

Etümoloogia[muuda | redigeeri lähteteksti]

Etanooli struktuurvalem.

Nimetus "etanool" tuleneb otse IUPACi keemianomenklatuurist, kus tüviühendiks on kaks süsiniku aatomit (et-), nende vahel on üksikside (-an) ning kus funktsionaalrühm -OH annab järelliite -ool.

Etanooli sisaldavaid jooke nimetatakse alkohoolseteks. Kõnekeeles nimetakse etanooli ka lihtsalt alkoholiks, kuna tegemist on tuntuima alkoholide aineklassi esindajaga. Samuti oli "alkohol" ka varasemaks etanooli nimeks, sest viimane võeti kasutusele alles 1892. aastal[1].

Sõna alkohol tuleneb ise araabia keelest (الكحول – al-kuḩūl või الغول – al-ghawl), kus see tähistas algselt peent metallilist pulbrit silmalaugude tumedaks värvimiseks. Seda sõna hakati kasutama etanoolile viitamiseks alles 18. sajandi paiku.

Teine rahvapärane nimetus piiritus tuleneb ladinakeelsest nimest spiritus vini, mis tõlkes tähendab veini vaimu.

Keemilised omadused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Etanool on värvuseta, iseloomuliku lõhnaga, põletava, kõrvetava maitsega hästi lenduv vedelik, mille sulamistemperatuur on -114 ºC ja keemistemperatuur 78 ºC. Etanool on veest kergem vedelik ja tema tihedus 20°C juures on 0,79 g/cm³. Etanool lahustab hästi orgaanilisi ühendeid, mistõttu kasutatakse seda lahustina.

Etanool lahustub veega igas vahekorras. Etanooli segunemisel veega esineb kontraktsioon, mis tähendab, et kahe aine segunemisel paigutuvad väiksemad aineosakesed suurematele vahele ära ning lõpptulemuseks on segu ruumala vähenemine ehk kokkutõmbumine. Näiteks 50 ml etanooli ja 50 ml vee segunemisel saadakse mitte 100 ml, aga 94 ml lahust.

Etanooli lahustamisel vees esineb soojusefekt. See on eksotermiline protsess, kuna moodustuvad täiendavad Keemilised sidemed.

Etanool põleb sarnaselt teistele orgaanilistele ainetele moodustades CO2 ja vee: CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Tootmine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Eestis on pikk alkohoolsete jookide tootmise ajalugu. Olustvere mõisa viinavabrik.

Etanooli saadakse kolmel põhilisel meetodil: pärmseentega (Sachharomyces sp.) kääritamisel, tselluloosi sisaldavate ainete töötlemisel või nafta krakkimisel eralduvates gaasides sisalduva eteeni hüdraatumisel.

Viinamarjade, puuviljade ja teiste suhkruid sisaldavate lahuste või tärklist sisaldavate produktide kääritamisel kasutatakse pärmseeni. Kuna neid leidub alati õhus, puuviljades, marjades, pinnases ja vees on suhkruid sisaldavate vedelike alkoholkäärimine looduses väga levinud. Seetõttu on selline kääritamine vanimaks alkoholi tootmise meetodiks ja seda tunti Lähis-Idast ja Vahemere maades juba mitu tuhat aastat eKr.

Pärmseente elutegevuse mõjul toimub glükoosi muundumine etanooliks ja süsinikdioksiidiks. C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2

Etanooli tootmisel kartulitest ja teraviljadest, tuleb neis sisaldav tärklis muuta vastavate ensüümide (linnaste) toimel maltoosiks ja see edasi glükoosiks, mis jällegi pärmseente mõjul hapniku juurdepääsuta käärib lõpuks etanooliks. Pärmseente mõjul käärib ka piimas olev suhkur, mistõttu keefiris ja hapupiimas on umbes 0,5 % etanooli. Kaljas on seda umbes 1% ja õlles tavaliselt 3–5 %. Lähtematerjalina võidakse kasutada ka tööstuslikult toodetud suhkru lahust.

Puuvilja- või mahla kääritamisel pärmseentega saadakse vein, milles on etanooli tavaliselt 10–15 %. Kõrgemal alkoholi kontsentratsioonil pärmseened hukkuvad, mistõttu ei saagi veinis olla alkoholi sisaldus kõrge. On küll olemas ka spetsiaalselt aretatud kultuurpärmid, mis peavad vastu kuni 18% etanooli sisalduse. Kõrgema kontsentratsiooni saavutamiseks destilleeritakse segu kuni 80 °C juures. Tooretanooli destilleerimisel saadud ainet nimetatakse piirituseks. Pärast (sageli mitmekordset) destilleerimist saavutatakse alkoholi mahuosaks kuni 96%. Veevaba ehk 100%-list etanooli nimetatakse absoluutseks alkoholiks. Viimane saadakse sel moel, kui piiritusele lisada vett siduvaid aineid, nagu näiteks benseeni, kaltsiumoksiidi või veevaba vask(II)sulfaati.

Puidutöötlemisjääkide (saepuru, puulaastud) ja teiste tselluloosi sisaldavate ainete (paber, kaltsud jm) töötlemisel rakendatakse suurt kuumust ja happeid, mille tagajärjel laguneb tselluloos suhkruks (glükoosiks). Suhkru kääritamisel saadakse etanool. Sellisel teel saadud etanooli nimetatakse hüdrolüüsipiirituseks. Kuna hüdrolüüsipiiritus sisaldab peale etanooli ka väga mürgist metanooli, siis ei kasutata sellisel viisil toodetud etanooli joomiseks. Keskmiselt saab ühest tonnist kuivast saepurust toota samapalju etanooli, kui on võimalik saada ühest tonnist kartulitest või 300 kg teraviljast.

Nafta krakkgaasides sisalduva eteeni hüdraatumine leiab aset kõrgemal temperatuuril (200–300 ºC) ja rõhul (100 at) ning katalüsaatorite (fosforhape) manulusel. Eteeni hüdraatumisel (CH2=CH2 + H2O → CH3-CH2-OH) ehk veega liitumisel moodustub etanool, mida nimetatakse sünteetiliseks etanooliks.

Tehnilisteks vajadusteks toodetud etanooli denatureeritakse ehk muudetakse joomiskõlbmatuks. Selleks lisatakse sinna mitmesuguseid ohtlikke aineid (formaliin, püridiin jne). Denatureeritud etanooli äratundmiseks värvitakse antud alkohol enamasti värviliseks.

Kasutusalad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Etanooli kasutatakse ka mootorikütusena.

Etanooli kasutatakse eelkõige alkohoolsete jookide tootmisel. Kääritamisel saadud alkohoolsed joogid on näiteks õlu, vein, siider, šampanja, sake, sonti, kumõss, kilju, mõdu, pulke, soju jt. Destilleerimisel saadud alkohoolsete jookide hulka kuuluvad viin, viski, konjak, brändi, liköör, rumm, džinn, tequila, kalvados, slivovits, grappa, absint, akvavit, nastoika, piiritus, puskar, pontikka jt.

Samuti läheb suur osa etanoolist autokütuseks. Seda eriti just Ladina-Ameerika maades, kus suhkruroo töötlemisel üle jääv etanool on väga odav. Etanooli on võimalik kasutada mootorikütusena nii puhtal kujul kui ka segus bensiiniga. Tänapäeval lisatakse etanooli bensiinile enamasti muude lisandite (plii, aromaatsed ühendid jt) asemel. Etanooli oktaaniarv on väga kõrge, seetõttu suurendatakse sellega bensiini oktaaniarvu. Kuni 10% etanooli sisaldav bensiin sobib tavalistele bensiinimootoritele, suurema etanoolisisaldusega bensiini korral on tarvis mootoreid ümber seada. Euroopas muundatakse etanool enne bensiiniga segamist ETBE-ks (etüül-tert-butüüleeter), mille oktaanarv on kõrge ning mis on vähem lenduv kui etanool.

Naftal põhinevate kütuste asendamist biokütustega (nagu bioetanool) on aga peetud küsitavaks, kuna see toob kaasa olulise toiduainete hinnatõusu[2] ja võib hoopis kasvatada kasvuhoonegaaside eraldumist[3].

Mitmed esimesed vedelkütusraketid, nagu näiteks V2, kasutasid etanooli kütusena.

Teatud määral kasutatakse seda ka üldotstarbelise lahustina näiteks värvides, raviotstarbelistes tinktuurides ja kosmeetikatoodete koosseisus. Kosmeetikatootena on arvele võetud ka odekolonn, mida teatud sihtgrupp tarvitab surrogaatalkoholina[4].

Etanool omab antiseptilist toimet kuna lahustab lipiidseid membraane ja denatureerib valke.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]