الکل چیست؟
الکل ها گروهی از ترکیبات آلی هستند که دارای یک یا چند گروه هیدروکسیل می باشند و مشتقات آب به حساب می آیند. متانول (الکل چوب ) سادترین الکل است که کاربرد زیادی به عنوان سوخت و حلال دارد. الکل‌ها از مهمترین ترکیب‌های شیمیایی هستند و در واکنش‌های گسترده‌ای شرکت می‌کنند و بسیاری از ترکیب‌های شیمیایی از آنها به دست می‌آیند. الکل ها با روش های مختلف تهیه می شوند و گروه هیدروکسیل می تواند به بسیاری از گروه های عاملی دیگر تبدیل شود. به این دلیل الکل ها ترکیبات سنتزی بسیار مفیدی هستند.
انواع الکل و کاربردهای آن
الکل ها از نظر ساختاری به سه گروه کلی دسته بندی می شوند.
الکل نوع اول: نوع اول الکل هایی هستند که در آنها گروه هیدروکسیل به کربن نوع اول (کربنی که به یک اتم کربن دیگر متصل است) پیوند دارد.
الکل نوع دوم: به گروهی از الکل ها گفته می شود 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.
الکل نوع سوم: در این گروه اتم کربن متصل به گروه هیدروکسیل به سه گروه آلکیلی متصل می باشد. وجود گروه هیدروکسیل در این ترکیبات باعث می شود تا الکل ها با اتم های همسایه پیوند هیدروژنی برقرار نمایند. در نتیجه نقاط جوش الكل بالاتر از آلكانهای آن می شود.
تفاوت الکل طبی و صنعتی
الکل طبی در واقع همان اتانول بوده که از خلوص بسیار بالایی برخوردار است. اتانول بویی بسیار قوی داشته و در صورت مشتعل شدن دارای شعله‌ای آبی رنگ است. به نسبت آب، از اسیدیته کمتری برخوردار بوده و می‌تواند حجم زیادی از میکروب‌ها و باکتری‌ها را از روی پوست و سطوح مختلف از بین ببرد. این دسته از الکل برای از بین بردن باکتری‌ها و خواص ضد عفونی کننده باید از ۶۰ تا ۹۰ درصد خلوص برخوردار باشد. علاوه بر این در ساخت بسیاری از داروها مانند استامینوفن، مکمل‌های آهن، رانیتیدین، فوروزماید، مانیتول و فنوباربیتال مورد بهره‌وری قرار می‌گیرد.
الکل صنعتی نیز از اتانول تشکیل شده اما از خلوص کمتر از ۶۰% برخوردار است و توانایی از بین بردن میکروب‌ها و باکتری‌ها را ندارد. این الکل شامل مقدار بسیار زیادی متانول بوده که ماده‌ای سمی و خطرناک است. تولید کنندگان این دسته از الکل، برای تشخیص بهتر این ماده، از رنگ‌های صنعتی استفاده کرده تا از الکل طبی قابل تشخیص باشد؛ متانول موجود در الکل صنعتی می‌تواند به راحتی از طریق پوست به بدن جذب شود. الکل صنعتی به شدت فرار و قابل اشتعال است و در هنگام سوختن دارای شعله‌ای زرد رنگ می‌باشد. به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خود در بسیاری از صنایع مانند، فولاد، رنگ سازی و عطر مورد استفاده قرار می گیرد.
نمونه الکل های پرکاربرد
اتانول:
اتانول یک ترکیب به شدت فرار و قابل اشتعال است که رنگی نداشته و دارای بویی مشخص و تند می‌باشد. و از اصلی‌ترین مواد شیمیایی در صنایع پزشکی به عنوان یک ضد عفونی کننده می‌باشد.
متانول:
جزء دسته الکل نوع اول می باشد که مایعی سمی با قابلیت اشتعال بسیار بالا است. متانول قطبی می باشد و ساده ترین نوع الکل ها و یک ماده مهم در سنتزهای شیمیایی می باشد.
ایزوپروپیل الکل:
این ترکیب از یک گروه ایزوپروپیل متصل به گروه هیدروکسیل تشکیل شده و به عنوان یکی از ساده ترین الکل های ثانویه شناخته می شود. کاملا فرار و اشتعال زا می باشد که عموما به عنوان یک حلال و ترکیب پاک کننده و ضد عفونی کننده در صنایع بسیاری کاربرد دارد.
خواص و ویژگی های الکل ها
الکل ها به دلیل توانایی ایجاد پیوند هیدروژنی همیشه نقطه جوش بالاتر از آلکان مشابه آن دارند. هنگام جوش آمدن الکل ها، تنها نیروی بین مولکولی پیوند هیدروژنی نیست بلکه نیروهای پراکندگی واندروالسی و فعل و انفعالات دو قطبی-دو قطبی را نیز تجربه می کنند. از این رو با افزایش تعداد اتم های کربن در زنجیره ها، نقاط جوش افزایش می یابد. بیشتر الکل های رایج مایعات بی رنگ در دمای اتاق هستند. متیل الکل، اتیل الکل و ایزوپروپیل الکل مایعاتی با جریان آزاد و بوی میوه هستند. الکل های بالاتر، آنهایی که حاوی 4 تا 10 اتم کربن هستند، تا حدی چسبناک یا روغنی هستند و بوی میوه ای آن ها شدیدتر است.
حلالیت الکل ها در آب
تعداد گروه های هیدروکسیلی که در ساختار ماده وجود دارد می تواند بر انحلال پذیری آن تاثیر داشته باشد. الکل های کوچک کاملاً در آب حل می شوند. با افزایش طول زنجیره هیدروکربن در الکل، میزان حلالیت کاهش می یابد. در چهار اتم کربن و بالاتر، کاهش حلالیت قابل توجه است. تا جایی که در صورت مخلوط نمودن دو الکل با داشتن اتم های کربن بیشتر از 4 می توان شاهد دو فازی شدن محلول بود.
کاربرد الکل ها
پزشكي و داروسازی
الکل ضعیف‌کننده اعصاب و آرام‌بخش است. در پزشکی نیز از الکل برای افزایش خواب، گشادکردن عروق، مسکن دردهای سرطانی، برطرف شدن گرفتگی عضلات و بخار درون ماسک‌های اکسیژن بیماران تنفسی و آسمی استفاده می‌شود. الكل سفيد در ضدعفوني سطوح و لوازم پزشکی، پوست و زخم و ابزارهای طبی مورد استفاده قرار می گیرد.
صنعت
در صنعت از الکل‌ها در صنایع غذایی، عطرسازی، تولید مواد آرایشی و بهداشتی، ضدعفونی‌کننده‌ها و سوخت اتومبیل استفاده می‌شود. اغلب الكل‌هاي صنعتي موجود در بازار از اتانول و مقدار كمي متانول و ماده رنگي توليد شده‌اند. در اثر سوختن كربن‌دي اكسيد و آب، تركيباتي مثل متانول و اتانول توليد مي‌شوند كه نوعي سوخت ارزان و پاك محسوب مي‌شوند و در تركيب با بنزين و يا به صورت خالص به عنوان سوخت اتومبيل به كار مي‌روند. به دلیل حلاليت بالايی که تركيبات الكلي دارند، در عطرسازي و توليد مواد آرايشي استفاده می شوند.
از تركيبات الكلي در توليد سایر مواد شيميايي مانند: اتانونيك اسيد، فرمالدهيد، متيل استر و اسيدهاي ديگر استفاده مي‌شود.