در علم شیمی هر ترکیب شیمیایی که به کربن آلکیل آن یک گروه هیدروکسیل (-OH) متصل باشد، الکل میگویند که بیشترین ترکیبات آلی را تشکیل میدهند. فرمول الکلهای ساده به صورت CnH2n+1OH میباشد.
گروه هیدروکسیل باعث شده تا الکلها قطبی باشند. به دلیل حضور گروه OH این ترکیبات نسبت به هیدروکربنها در آب بیشتر حل میشوند.
این گروه با خود و ترکیبات دیگر پیوند هیدروژنی تشکیل میدهند؛ با توجه به این موضوع الکلها دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به هیدروکربنها و اترها میباشند.
علاوه بر پیوند هیدروژنی الکلها در معرض نیروهای بین مولکولی دیگری همچون واندروالس و برهم کنش دوقطبی-دوقطبی نیز هستند.
پیوندهای هیدروژنی و برهم کنش دو قطبی- دو قطبی برای تمامی الکلها یکسان است اما نیروهای واندروالس با افزایش اندازه الکلها، افزایش مییابد.
با توجه به این که پیوند بین الکلها همانند آب از نوع هیدروژنی است به هر اندازهای در آب حل میشوند.
الکلهای ساده به وفور در طبیعت یافت میشوند، اتانول که حاصل تخمیر است در این بین اهمیت بیشتری دارد.
الکلها با ساختار پیچیدهتر در شکر، آمینواسیدها و اسیدهای چرب وجود دارند.
روشهای تولید الکلها
یکی از راههای دستیابی به الکلها استفاده از فرآیند زیگلر است که در این فرآیند نهایتا الکل با ساختار خطی حاصل میشود :
Al (C2H5)3 + 9C2H4 --------- Al(OH)3
Al (C8H17)3 + 3O + 3H2O --------- 3HOC8H17 + Al(OH)3
رابطه بالا منجر به تولید الکلهای مختلفی میشود که میتوان آنها را از طریق تقطیر جدا کرد. الکلهای پیچیدهتر با استفاده از هیدروفرمیلاسیون آلکنها بعد از یک واکنش هیدروژنه حاصل میشود.
یکی از روشهای تولید الکلها آبدهی (هیدراته کردن) آلکنهایی که از طریق کراکینگ نفت خام بدست میآیند میباشد. روش دیگر، تولید بیولوژیکی است که در اثر هیدرولیز نشاسته و تولید قند، سپس با تخمیر گلوکز موجود در قند در دمای کمتر از 37°C اتانول بدست میآید. روش دیگر درنتیجهی سوخت و ساز باکتریهای بی هوازی از طریق تخمیر است که باعث تولید اتانول میشود نتیجه میگیریم که بدن انسان حاوی مقادیری الکل است که از طریق باکتریها بوجود آمده است. به طور کلی هنگامی که از واژه الکل به تهایی استفاده میشود منظور اتانول است که همان الکل حاصل شده از جو یا همان مشروبات الکلی میباشد. اتانول مایعی بی رنگ و فرار با بویی بسیار تند است.
انواع الکل
الکلها با توجه به محل قرارگیری گروه OH بر روی کربن به سه دسته الکل نوع اول، دوم و سوم دسته بدی میشود.
نوع اول از الکل ها
نوع اول ازالکل ها ، آن دسته هستند که در آن اتم کربنی که به گروه هیدروکسیل (OH) متصل است تنها به یک گروه آلکیل متصل می باشد به طورمثال می توان به اتانول، متانول ، پروپانول وغیره اشاره نمود.
نوع دوم از الکل ها :
نوع دوم ازالکل ها ، آن دسته هستند که اتم کربن متصل به گروه هیدروکسیل در هر دو طرف به دو گروه آلکیل متصل است. دو گروه آلکیل موجود ممکن است از نظر ساختاری یکسان و یا حتی متفاوت باشند.
از جمله موادی که در این دسته قرار دارند می توان به ایزوپروپیل الکل، 2-بوتانول، 3-Pentanol و.. اشاره نمود.
نوع سوم از الکل ها :
نوع سوم ازالکل ها ، آن دسته هستند که اتم کربن متصل به گروه هیدروکسیل به سه گروه آلکیلی متصل می باشد.
وجود گروه هیدروکسیل در این ترکیبات به الکل ها اجازه می دهد تا با اتم های همسایه پیوند هیدروژنی برقرار نمایند. این پیوند های ایجاد شده ضعیف هستند . یا این حال این پیوند ها باعث می شوند نقاط جوش الكل بالاتر از آلكانهای آن شود.
از جمله موادی که در این دسته طبقه بندی می شوند می توان به 2methylpropan-2-ol و 2methylbutan-2ol اشاره نمود.
کاربردهای الکل
برخی از کاربردهای الکل : سوخت خودرو، کاربردهای پزشکی و گندزدایی ( به دلیل نفوذ فوق العاده به داخل منافذ و قابلیت از بین بردن باکتریهای گرم مثبت و منفی و باکتری های دارای اسپور و حتی مقاوم به اسید با غلظت 70 تا 80 درصد یکی از بهترین گزینهها برای این امر میباشد)
انواع الکلها : اتانول، متانول، نرمال بوتانول، ایزوبوتانول، بوتیل گلایکول، بوتیل دی گلایکول، دواتیل هگزانول، ستیل الکل، ایزوپروپیل الکل، پلی اتیلن گلیکول، مونوپروپیل گلیکول، ایزوبوتانول
الکل خالص مایعی بی بو و بی مزه است که با استفاده از تخمیر شکر و مخمر تهیه میشود.
الکل ایزوآمیل یکی از اعضای خانواده الکلها میباشد که فرمول مولکولی آن C5H12O و جرم مولی آنg/mol 88.148 میباشد. این ترکیب دارای نقطه جوش 131°C(1013hPa)، نقطه ذوب -117°C و دانسیته 0.81g/cm3 (20°C) میباشد. ایزوآمیل الکل مایعی بی رنگ است که جهت تست چربی شیر استفاده میشود.
Alcohols
In chemistry, any chemical compound that has a hydroxyl (-OH) group attached to its alkyl carbon is called an alcohol, which is the most abundant organic compound. The formula of simple alcohols is CnH2n+1OH
The hydroxyl group causes alcohols to be polar. Due to the presence of the OH group, these compounds are more soluble in water than hydrocarbons.
This group forms a hydrogen bond with itself and other compounds; Due to this, alcohols have a higher boiling point than hydrocarbons and ethers. In addition to hydrogen bonding, alcohols are exposed to other intermolecular forces, such as van der Waals and dipole-dipole interactions.
Hydrogen bonds and dipole-dipole interaction are the same for all alcohols, but the van der Waals forces increase with the size of the alcohols.
Due to the fact that the bond between alcohols is like hydrogen like water, they dissolve in water to any extent.
Simple alcohols are abundant in nature, and fermenting ethanol is even more important.
Alcohols with a more complex structure are found in sugars, amino acids and fatty acids.
One of the ways to achieve alcohols is to use the Ziegler process, in which alcohol is finally obtained with a linear structure:
Al (C2H5)3 + 9C2H4 --------- Al(OH)3
Al (C8H17)3 + 3O + 3H2O --------- 3HOC8H17 + Al(OH)3
The above relationship leads to the production of various alcohols that can be separated by distillation. More complex alcohols are formed by the hydroformation of alkenes after a hydrogenation reaction.
One method of producing alcohols is to hydrate the alkenes obtained by cracking the crude oil. Another method is biological production, which is achieved by hydrolysis of starch and sugar production, then by fermenting glucose in sugar at a temperature of less than 37 ° C ethanol. Another method is to metabolize anaerobic bacteria through fermentation, which produces ethanol. We conclude that the human body contains amounts of alcohol that are produced by bacteria. In general, when the word alcohol is used alone, it means ethanol, which is the same alcohol obtained from barley or the same alcoholic beverages. Ethanol is a colorless, volatile liquid with a very pungent odor.
Alcohols are divided into three categories of alcohols, type one, type two and type three, depending on the location of the OH group on carbon.
Some applications of alcohol: automotive fuel, medical applications and disinfection (due to the excellent penetration into the pores and the ability to kill gram-positive and negative bacteria and spores and even acid-resistant bacteria with a concentration of 70 to 80% is one of the best There are options for this)
Types of alcohols: ethanol, methanol, normal butanol, isobutanol, butyl glycol, butyl diglycol, duatyl hexanol, steel alcohol, isopropyl alcohol, polyethylene glycol, monopropyl glycol, isobutanol
Pure alcohol is an odorless, tasteless liquid made by fermenting sugar and yeast.
Isoamyl alcohol is a member of the alcohol family whose molecular formula is C5H12O and its molecular mass is 88.148 g / mol. The compound has a boiling point of 131 ° C (1013hPa), a melting point of -117 ° C and a density of 0.81g / cm3 (20 ° C). Isoamyl alcohol is a colorless liquid used to test milk fat.
