کاربردهای اتانول

اتانول مصارف متعددی دارد که شرکت کویر شیمی در این مقاله به شرح مختصری از کاربردهای اتانول پرداخته است. در این مقاله ابتدا به 7 مورد از کاربردهای اتانول میپردازیم.و سپس 11 مورد دیگر از کاربردهای اتانول از جنبه های مختلف را مورد بررسی قرار میدهیم.

الکل صنعتی یکی از مواد شیمیایی است که با حجم زیاد در صنعت و محصولات مصرفی بکار می رود.

کاربردهای اتانول – كاربردهاي اصلی

اصلی ترین کاربرد اتانول به عنوان حلال میباشد.اما در ادامه به 7 مورد دیگر از کاربردهای اتانول اشاره میکنیم

استفاده به عنوان یک ماده واسطه تولید مواد شیمیایی دیگر و نیز به عنوان حلال. الکل به عنوان حلال بعد از اب قرار دارد. اتانول یک ماده خام کلیدی در تهیه داروها،پلاستیکها،لاکها،پولیشها،پلاستی سایزرها،عطرها و مواد ارایشی است. در سال 1960 در امریکا اتیلن بالاترین مصرف را در تولید اتانول داشته است.  از سال 1965 این تولید به زیر تولید اتیلن اکسید و پلی اتیلن نزول کرد.

بعنوان حلال

در سالهای اخیر نقش اتانول به عنوان حلال به شدت افزایش یافته است. ازطرف دیگرمصرف ان به عنوان یک ماده واسط ،مقام خود را از دست داده است. چون مواد دیگری یرای ساخت استالدئید،بوتیرالدئید و اتیل هگزانل،جانشین اتانول شده اند. بوتانول در طی جنگ جهانی دوم به مقدار زیادی از اتانول تولید شد، اما این روش دیگر با روش تهیه بوتانول از بوتادین که از عملیات نفتی بدست می اید قابل رقابت نیست.
اتانول در گذشته به عنوان ضد یخ به مقدار زیادی مصرف شده است .اما هم اکنون اتیلن گلیکل جانشین ان شده است.
مصرف رو به رشد و سریع ان به عنوان حلال در تهیه مواد شستشو دهنده(تمیز کننده) و پاک کننده های مایع بوده است. افزایش قابل توجه در مصرف اتانول برای تهیه لوازم ارایشی، مثل آاروسلهای اسپری مو و دهاان شوی ها نیز صورت گرفته است. سرکه بر پایه اتانول سنتزی سهم رو به افزایشی از بازار مصرف اتانول را برای مصرف در ترشیجات، سسها و چاشنیهای غذایی و خردل بدست اورده است.

با بالا رفتن قیمت نفت بعد از سال 1397 به روش تخمیر ذزت و چغندر قند (موقعی که نفت فراوان و ارزان نبود به مقدار زیادی مصرف می شد). اعتبار قبلی خود را بدست اورد. بسیاری از کشورهای گرمسیری به الکل تولیدی از منابع بازیافتی یه عنوان یک ماده خام (تغذیه ای) پتروشیمیایی جاذب نگاه می کند. به کمک شرکتهای امریکایی، دولت برزیل برای مصرف اتانول در تولید وینیل استات 1و2- دی کلر و اتان و محصولات متعدد دیگری در جستجوی راههای عملی است.

اتانول، که به عنوان الکل اتلیک نیز شناخته می‌شود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع و زندگی روزمره دارد.

برخی از این کاربردهای اتانول شامل موارد زیر است:

1. سوخت: اتانول به عنوان سوخت در خودروها استفاده می‌شود و به عنوان یک افزودنی به بنزین برای کاهش آلاینده‌ها و افزایش کارایی به کار می‌رود.

2. محلول‌های ضدعفونی‌کننده: به دلیل خاصیت ضدباکتریایی، در تولید محلول‌های ضدعفونی‌کننده و ژل‌های دست استفاده می‌شود.

3. صنایع غذایی: اتانول به عنوان یک افزودنی در صنایع غذایی برای طعم‌دهی و حفظ مواد غذایی به کار می‌رود.

4. داروسازی: در تولید داروها و به عنوان حلال در فرمولاسیون‌های دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

5. صنعت عطرسازی: به عنوان حلال در تولید عطرها و محصولات آرایشی به کار می‌رود.

6. صنعت شیمیایی: در تولید انواع مواد شیمیایی، از جمله استرها و اسیدهای چرب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

7. تولید انرژی: می‌تواند به عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر در تولید برق و حرارت استفاده شود.

این کاربردها نشان‌دهنده اهمیت اتانول در صنایع مختلف و زندگی روزمره است.

در ادامه به بررسی عمیق‌تر کاربردهای اتانول و جزئیات بیشتر در زمینه‌های مختلف می‌پردازم:

1. سوخت و انرژی
– تولید برق: اتانول می‌تواند در نیروگاه‌های بیوماس سوزانده شده و به تولید برق کمک کند. این روش به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر شناخته می‌شود.
– محصولات جانبی: تولید اتانول از فرآورده‌های کشاورزی می‌تواند به تولید محصولات جانبی مانند خوراک دام کمک کند.

2. محلول‌های ضدعفونی‌کننده
– کاربرد در بهداشت عمومی: اتانول در برنامه‌های بهداشت عمومی برای مبارزه با بیماری‌های عفونی، به ویژه در زمان‌های شیوع بیماری‌های واگیر، به کار می‌رود.
– حفظ کیفیت: در برخی صنایع، اتانول به عنوان یک ماده نگهدارنده برای حفظ کیفیت محصولات استفاده می‌شود.

3. صنعت غذایی
– عصاره‌گیری طعم‌دهنده‌ها: اتانول به عنوان حلال در عصاره‌گیری طعم‌دهنده‌ها از گیاهان و ادویه‌ها برای استفاده در غذاها به کار می‌رود.
– کنسرو و فرآوری میوه: در تولید کنسروهای میوه و سبزیجات برای حفظ طعم و عطر.

4. صنعت داروسازی
– محلول‌های تزریقی: اتانول به عنوان حلال در تولید محلول‌های دارویی که به صورت تزریقی مصرف می‌شوند، استفاده می‌شود.
– تولید داروهای گیاهی: در استخراج عصاره‌های گیاهی و تولید داروهای گیاهی.

5. صنعت شیمیایی
– تولید پلیمرها: اتانول به عنوان حلال در تولید پلیمرهای مختلف، از جمله پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن، استفاده می‌شود.
– تولید مواد شوینده: به عنوان حلال در تولید مواد شوینده و پاک‌کننده‌های صنعتی.

6. محصولات خانگی
– محصولات آرایشی و بهداشتی: در تولید کرم‌ها، لوسیون‌ها و سایر محصولات آرایشی به عنوان حلال و ماده فعال به کار می‌رود.
– محلول‌های معطر: در تولید خوشبوکننده‌های هوا و عطرها.

7. حلال صنعتی
– تولید رنگ‌های صنعتی: در تولید رنگ‌های صنعتی و هنری به عنوان حلال.
– صنعت کاغذ: در فرآیندهای تولید کاغذ و پوشش‌های کاغذی.

8. تحقیقات علمی
– تحلیل‌های کروماتوگرافی: در روش‌های کروماتوگرافی گازی و مایع به عنوان حلال و حامل.
– آزمایش‌های زیست‌محیطی: در تحلیل‌های مربوط به آلودگی و کیفیت آب و خاک.

9. کاربردهای خاص
– تولید بیوپلاستیک‌ها: اتانول در تولید بیوپلاستیک‌ها که تجزیه‌پذیر هستند و اثرات کمتری بر محیط زیست دارند، به کار می‌رود.
– استفاده در صنعت الکترونیک: در تولید و تمیز کردن قطعات الکترونیکی به عنوان حلال.

10. توسعه فناوری
– فناوری نانو: در برخی از روش‌های نانوذره‌سازی برای تولید نانوذرات به عنوان حلال.
– پژوهش‌های دارویی: در تحقیقات دارویی برای توسعه داروهای جدید و شناسایی ترکیبات فعال.

11. کاربردهای اجتماعی و فرهنگی
– نوشیدنی‌های فرهنگی: در بسیاری از جوامع، اتانول به عنوان جزء اصلی نوشیدنی‌های فرهنگی و سنتی شناخته می‌شود.
– رویدادهای اجتماعی: در مراسم‌ها و جشن‌ها به عنوان بخشی از فرهنگ و سنت‌ها استفاده می‌شود.

این موارد نشان‌دهنده تنوع و گستردگی کاربردهای اتانول در زندگی روزمره و صنایع مختلف است. اتانول به عنوان یک ماده چندمنظوره با ویژگی‌های منحصر به فرد، تأثیر زیادی بر روی بسیاری از جنبه‌های زندگی انسان دارد.

در ادامه توضیحات کاملتر و دقیق تری درباره ی کاربردهای اتانول اورده ایم تا با ماهیت ،دلیل استفاده و شیوه ی عملکرد ان در حوزه های مختلف اشنا شوید:

۱. کاربردهای بهداشتی و پزشکی

اتانول یکی از مؤثرترین مواد ضدعفونی‌کننده است، زیرا می‌تواند پروتئین‌ها را دناتوره و غشای سلولی میکروارگانیسم‌ها را تخریب کند.

الف) ضدعفونی‌کننده

بهترین کارایی اتانول برای ضدعفونی در غلظت ۶۰ تا ۸۰ درصد است.

غلظت‌های بالاتر (مثل ۹۵٪) سریع‌تر تبخیر می‌شوند و فرصت نفوذ به درون سلول را ندارند.

کاربردها:

ژل و اسپری ضدعفونی دست

ضدعفونی ابزار پزشکی (در محیط‌های غیر استریل کامل)

ضدعفونی سطوح بیمارستانی

ب) حلال دارویی

بسیاری از مواد فعال دارویی در آب نامحلول‌اند، ولی در اتانول حل می‌شوند.

در ساخت شربت‌های دارویی، افشانه‌ها (اسپری‌ها) و محلول‌های موضعی به کار می‌رود.

ج) تیکچرها (Tinctures)

محلول‌هایی هستند که ماده گیاهی یا دارویی در اتانول حل شده است.

مثال: تنتور ید (محلول ید در اتانول + آب).

د) سایر کاربردها

در بعضی فرمول‌های بی‌حس‌کننده موضعی یا کمپرس‌های ضد درد (در قدیم).

در پزشکی قانونی برای سنجش میزان الکل خون.

۲. کاربردهای صنعتی و شیمیایی

اتانول در صنعت به‌دلیل ویژگی‌های فیزیکی‌اش (فرار، اشتعال‌پذیر، قطبی) بسیار پرکاربرد است.

الف) به عنوان حلال

در صنایع رنگ، جوهر چاپ، عطرسازی، لوازم آرایشی، و لاک ناخن.

اتانول می‌تواند هم ترکیبات آلی قطبی و هم غیرقطبی را تا حدی حل کند، به همین دلیل حلالی چندمنظوره است.

ب) در تولید مواد شیمیایی

اتانول یکی از مواد اولیه برای سنتز بسیاری از ترکیبات است:

استالدهید (CH₃CHO): با اکسیداسیون اتانول تولید می‌شود.

اسید استیک (CH₃COOH): از استالدهید ساخته می‌شود.

اتیل‌استات (CH₃COOC₂H₅): حلال مفید در رنگ و عطر.

دی‌اتیل اتر: از دهیدراته‌کردن اتانول در دمای بالا تولید می‌شود.

ج) در صنعت عطر و مواد آرایشی

به‌عنوان پایه حلال برای حل کردن اسانس‌ها و ایجاد پخش بوی یکنواخت.

در عطرها معمولاً از اتانول ۹۵٪ تا ۹۸٪ استفاده می‌شود.

۳. کاربرد در سوخت و انرژی

اتانول منبع انرژی پاک محسوب می‌شود، زیرا حاصل تخمیر زیستی است و آلودگی کمتری دارد.

الف) افزودنی به بنزین

ترکیب ۱۰٪ اتانول با ۹۰٪ بنزین → گازو‌هول (Gasohol)

مزایا:

افزایش عدد اکتان سوخت (بهبود احتراق)

کاهش منوکسیدکربن و آلاینده‌ها در دود خروجی

کاهش وابستگی به نفت خام

ب) سوخت زیستی (Bioethanol)

از تخمیر قندها و نشاسته‌ها در گیاهانی مثل نیشکر، ذرت، چغندر قند تولید می‌شود.

کشورهای برزیل و آمریکا از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان آن هستند.

در برخی خودروها می‌توان از اتانول خالص یا مخلوط‌های غلیظ‌تر (E85، یعنی ۸۵٪ اتانول و ۱۵٪ بنزین) استفاده کرد.

۴. کاربردهای خوراکی و نوشیدنی

در نوشیدنی‌های الکلی مانند شراب، آبجو و ودکا، اتانول از تخمیر قند توسط مخمرها به دست می‌آید.

در ایران و بسیاری از کشورهای اسلامی، مصرف خوراکی آن غیرقانونی و حرام است.

در برخی صنایع غذایی خارجی، از اتانول به مقدار کم برای استخراج طعم‌دهنده‌ها یا اسانس‌ها (مانند وانیل طبیعی) استفاده می‌شود.

۵. کاربرد در آزمایشگاه و تحقیقات

اتانول یکی از پرمصرف‌ترین مواد در آزمایشگاه‌های زیستی و شیمیایی است.

الف) استریل کردن ابزار

برای تمیز کردن میز کار، دستکش، و وسایل شیشه‌ای در آزمایشگاه‌های میکروبی.

ب) استخراج و رسوب DNA و RNA

اتانول باعث رسوب اسیدهای نوکلئیک از محلول می‌شود، چون دی‌هیدراته‌شان می‌کند.

ج) خنک‌کننده

در ترکیب با یخ خشک، دمایی حدود ۷۸- درجه سانتی‌گراد تولید می‌کند.

برای نگهداری سلول‌ها و نمونه‌های زیستی در دمای پایین استفاده می‌شود.

نکات ایمنی درباره اتانول

بسیار آتش‌گیر است؛ باید دور از شعله و جرقه نگهداری شود.

مصرف خوراکی اتانول خالص یا صنعتی خطرناک است و می‌تواند باعث مسمومیت، نابینایی یا مرگ شود.

برای مصارف صنعتی معمولاً آن را دناتوره (غیرقابل شرب) می‌کنند تا از سوءاستفاده جلوگیری شود (با افزودن متانول یا مواد تلخ‌کننده).