Bạn đã từng tò mò về quá trình biến C2H4 thành C2H5OH và những điều kiện cần thiết để thực hiện điều này? Ethanol C2H5OH là một chất gì? Nó có những tính chất vật lý và hóa học đặc biệt nào? Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá tất cả các khía cạnh liên quan đến việc biến đổi C2H4 thành C2H5OH.
1. Phương trình chuyển đổi từ C2H4 thành C2H5OH
Công thức hóa học cho phản ứng biến Etilen C2H4 thành Etanol C2H5OH là:
C2H4 + H2O → (với điều kiện H2SO4, nhiệt độ) C2H5OH
Các điều kiện cần thiết cho phản ứng từ C2H4 thành C2H5OH bao gồm:
- Xúc tác: H2SO4
- Nhiệt độ cao
Cách thực hiện thí nghiệm để biến đổi C2H4 thành C2H5OH là sục khí C2H4 qua nước.
Bên cạnh đó, để mở rộng quá trình sản xuất etanol, có thể sử dụng men rượu trong điều kiện không có Oxy. Kết quả là sẽ tạo ra Ethanol CH3CH2OH (C2H5OH) và Cacbon dioxit CO2 theo phương trình:
C6H12O6 → 2CH3CH2OH (2C2H5OH) + 2CO2
Quá trình nuôi cấy men rượu để sản xuất rượu được gọi là quy trình ủ rượu. Kết quả trong quá trình ủ rượu sẽ tạo thành rượu có nồng độ cồn từ 14 – 18% (thông thường là 16%). Nhà sản xuất rượu có thể tăng nồng độ cồn lên bằng quá trình chưng cất.
2. Chi tiết về Ethanol C2H5OH
2.1 Ethanol là gì?
Ethanol C2H5OH là một hợp chất hữu cơ thuộc dãy đồng đẳng của ancol. Công thức hóa học của Ethanol có thể được viết là C2H5OH hoặc C2H6O. Ethanol còn có các tên gọi khác như Etanol, ancol etylic hoặc rượu etylic.
2.2 Tính chất của Ethanol
Tính chất vật lý:
- Ethanol là chất không màu, dễ cháy và bay hơi nhanh. Nó tồn tại dưới dạng chất lỏng trong suốt, có mùi thơm nhẹ và vị cay đặc trưng.
- Ethanol là một chất kích thích hệ thần kinh, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng của nó nhẹ hơn so với isopropanol và methanol.
- Ethanol nhẹ hơn nước và tan hoàn toàn trong nước.
- Khối lượng riêng của Ethanol là 0,7936 g/ml ở 15 độ C, nhiệt độ sôi là 78,39 độ C và nhiệt độ đông đặc là -114,15 độ C.
Tính chất hóa học:
Ethanol có tính chất của một rượu đơn chức và tham gia vào nhiều phản ứng như:
- Tác dụng với kim loại: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5Na + H2
- Tác dụng với axit vô cơ: C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
- Tác dụng với axit hữu cơ (phản ứng este hóa): CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O
- Tác dụng với các rượu (xúc tác H2SO4 đậm đặc, ở nhiệt độ 140 độ C): C2H5-OH + H-O-C2H5 → C2H5-O-C2H5 + H2O
- Phản ứng tách nhóm -OH (xúc tác H2SO4 đậm đặc, ở nhiệt độ 170 độ C): CH3-CH2-OH → CH2=CH2 + H2O, CH3-CH2-CHOH-CH3 → H2O + CH3-CH=CH-CH3 (sản phẩm chính) hoặc H2O + CH3-CH2-CH=CH2 (sản phẩm phụ)
2.3 Các phương pháp điều chế Ethanol hiện nay
Ngày nay, Ethanol C2H5OH được sản xuất thông qua quá trình lên men của nguồn nguyên liệu chứa chất cacbon hydrat như lúa mạch, lúa mì, ngô, sắn, mùn, gỗ,… Ngoài ra, nó cũng có thể được sản xuất thông qua quá trình hydrat hóa khí etylen (C2H4) bằng chất xúc tác axit trong công nghệ hóa dầu tổng hợp.
Ngoài ra, Ethanol cũng có thể được điều chế thông qua quá trình tinh khiết hóa giữa Ethanol (C2H5OH) và nước (H2O).
2.4 Ethanol có nguy hiểm không?
Ethanol C2H5OH là một chất dễ cháy, do đó, nếu không được bảo quản đúng cách, nó có thể gây cháy nổ. Khi được hấp thụ vào cơ thể, Ethanol biến thành axetaldehyt, một chất có độc tính cao, có thể gây bệnh ung thư, xơ gan và đặc biệt là nghiện rượu.
Ethanol có thể làm tăng nồng độ cồn trong máu:
- Đạt đến 0,4 – 0,5% hoặc cao hơn, Ethanol có thể gây tử vong.
- Thấp hơn 0.1% có thể gây say.
- 0,3 – 0,4%, gây ra tình trạng hôn mê.
Nghiên cứu cũng chỉ ra mối liên hệ tỷ lệ thuận giữa Ethanol và Acinetobacter baumannii, một loại vi khuẩn gây viêm phổi, viêm màng não và ảnh hưởng đến hệ bài tiết. Đây là những tác động nguy hiểm mà cần phải chú ý.
3. Kết luận
Trên đây là những chia sẻ về quá trình biến đổi C2H4 thành C2H5OH. Chúng ta đã tìm hiểu về phương trình hóa học và các kiến thức mở rộng về Ethanol C2H5OH. Hãy tiếp tục khám phá và nghiên cứu thêm về chủ đề này để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất và tính chất của Ethanol.
