إيثانول (كحول الإيثيل)
مذيب صناعي متعدد الاستخدامات، مطهر، إضافة وقود وكحول غذائي
نظرة عامة
الإيثانول (رقم CAS: 64-17-5)، المعروف أيضًا باسم كحول الإيثيل، هو سائل عديم اللون، متطاير وقابل للاشتعال. له رائحة كحولية مميزة وهو أكثر الكحول استخدامًا في العالم. يُستخدم الإيثانول صناعيًا كمذيب ومطهر وإضافة وقود وكحول غذائي.
الإيثانول قابل للامتزاج مع الماء ومعظم المذيبات العضوية بجميع النسب. يمكن إنتاجه طبيعيًا من خلال التخمير أو صناعيًا من خلال عمليات بتروكيميائية. يُستخدم بشكل خاص في المطهرات والمشروبات والمنتجات الدوائية وإضافات الوقود. محلوله المائي بنسبة 70% هو أكثر تركيز مطهر فعالية.
التطبيقات
للإيثانول مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والطبية والاستهلاكية:
المطهرات
يُستخدم في المطهرات المستشفية والعيادية والمنزلية بتركيزات 60-80%. فعال ضد البكتيريا والفيروسات والفطريات.
صناعة المشروبات
المكون الرئيسي للمشروبات الكحولية. موجود بتركيزات مختلفة في البيرة والنبيذ والمشروبات الروحية المقطرة.
الصناعات الدوائية
يُستخدم في تصنيع الأدوية كمذيب وعامل استخراج ومادة حافظة. المكون الرئيسي للصبغات.
مستحضرات التجميل
يُستخدم كمذيب وحامل في العطور والكولونيا واللوشنات ومنتجات التجميل الأخرى.
إضافة الوقود
يُمزج مع البنزين كوقود حيوي. E10 (10% إيثانول) وE85 (85% إيثانول) من المزيجات الشائعة.
المختبر
يُستخدم على نطاق واسع كمذيب وعامل استخراج ومنظف في التفاعلات الكيميائية.
صناعة الأغذية
يُستخدم لاستخراج نكهات الطعام وكمادة حافظة في بعض المنتجات الغذائية.
الدهانات والطلاءات
يُستخدم كمذيب في الدهانات السليلوزية والورنيش واللاكيهات. يوفر جفافًا سريعًا.
المواصفات الفنية
| الخاصية | القيمة | الوحدة | طريقة الاختبار |
|---|---|---|---|
| الصيغة الكيميائية | C₂H₅OH | - | - |
| رقم CAS | 64-17-5 | - | - |
| الوزن الجزيئي | 46.07 | جم/مول | - |
| المظهر | سائل عديم اللون | - | بصري |
| الرائحة | كحولية مميزة | - | حس الشم |
| الكثافة (20 درجة مئوية) | 0.789-0.791 | جم/سم³ | ASTM D4052 |
| درجة الغليان | 78.4 | درجة مئوية | ASTM D1078 |
| درجة الانصهار | -114.1 | درجة مئوية | ASTM D1015 |
| درجة الوميض | 13 | درجة مئوية | ASTM D93 |
| درجة الاشتعال الذاتي | 363 | درجة مئوية | ASTM E659 |
| ضغط البخار (20 درجة مئوية) | 5.8 | كيلوباسكال | ASTM D2879 |
| اللزوجة (20 درجة مئوية) | 1.20 | سنتيبواز | ASTM D445 |
| الذوبان في الماء (20 درجة مئوية) | قابل للامتزاج كليًا | - | ASTM D1720 |
| قيمة الـ pH | 7 | - | ASTM E70 |
| النقاء (GC) | ≥99.7 | % | ASTM D3545 |
| محتوى الماء | ≤0.2 | % | ASTM E203 |
| الحموضة (كحمض الخليك) | ≤0.002 | % | ASTM D1613 |
| الكربونيل (كأسيتون) | ≤0.002 | % | ASTM D2191 |
معلومات السلامة
رموز وتصريحات الخطر
قابل للاشتعال تهيج العيون تأثيرات على الجهاز العصبي المركزي
معدات الحماية الشخصية (PPE)
- قفازات مقاومة للمواد الكيميائية (نيتريل أو نيوبرين)
- نظارات كيميائية أو درع الوجه
- حماية تنفسية بفلتر أبخرة عضوية لتركيزات الأبخرة العالية
- مئزر مقاوم للمواد الكيميائية أو ملابس العمل
- تهوية مناسبة أو نظام عادم محلي
- يجب استخدام أدوات غير شرارية ومضادة للانفجار
شروط التخزين
- التخزين في مكان بارد جيد التهوية ومقاوم للحريق
- الابتعاد عن مصادر الاشتعال والشرارات
- التخزين في حاويات أصلية مغلقة محمية من ضوء الشمس
- التخزين منفصل عن المؤكسدات
- درجة حرارة التخزين: 15-25 درجة مئوية
- التأريض مطلوب لمنع تراكم الكهرباء الساكنة
مكافحة الحريق
- عوامل إطفاء مناسبة: مسحوق كيميائي جاف، ثاني أكسيد الكربون، رغوة مقاومة للكحول
- يمكن استخدام رذاذ الماء للتبريد
- يجب أن تتم المكافحة بواسطة أفراد مدربين بحماية تنفسية مناسبة
- استخدم مسحوق كيميائي جاف أو ثاني أكسيد الكربون للحرائق الصغيرة
- استخدم رذاذ ماء أو رغوة مقاومة للكحول للحرائق الكبيرة
- برد الحاويات بالماء أثناء مكافحة الحريق
المناولة والتخزين
المناولة
- التأكد من إغلاق الحاويات بإحكام أثناء المناولة
- التأريض مطلوب لمنع تراكم الكهرباء الساكنة
- توفير تهوية مناسبة في مناطق المناولة
- تجنب الأكل أو الشرب أو التدخين أثناء المناولة
- يجب أن تحمل الحاويات ملصقات "سائل قابل للاشتعال"
- يجب أن يكون معدات إطفاء الحريق متاحًا في مناطق المناولة
التخزين
- التخزين في حاويات من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البولي إيثيلين أو الزجاج
- يجب أن تكون لافتات "سائل قابل للاشتعال" موجودة في مناطق التخزين
- استخدام صمامات تنفس مناسبة في خزانات التخزين
- استخدام أنظمة كهربائية مضادة للانفجار للكميات الكبيرة
- التدخين محظور في مناطق التخزين
- التخزين منفصل عن الأحماض والمؤكسدات
- يجب أن تكون كاشفات الأبخرة موجودة في مناطق التخزين
إجراءات الاستجابة للانسكاب
- إزالة جميع مصادر الاشتعال
- استخدام حماية تنفسية مناسبة
- امتصاص الانسكاب بالرمل أو الماص الكيميائي أو مواد ماصة أخرى
- التخلص من المادة الممتصة بشكل مناسب
- غسل منطقة الانسكاب بكمية كبيرة من الماء والمنظف
- الحصول على خدمة تنظيف احترافية للانسكابات الكبيرة
- منع الانسكاب من الدخول إلى الصرف الصحي أو مصادر المياه
المعلومات التنظيمية
تصنيف GHS
- سائل قابل للاشتعال الفئة 2
- تهيج العيون الفئة 2
- سمية الأعضاء المستهدفة المحددة (التعرض الواحد) الفئة 3
اللوائح المهمة
- REACH: مسجل
- CLP: متوافق
- OSHA: خاضع لمعيار التواصل في مخاطر
- NFPA 704: الصحة 1، القابلية للاشتعال 3، التفاعلية 0
- FDA: إيثانول درجة غذائية معتمد لتطبيقات معينة
- EPA: خاضع لمعيار الوقود المتجدد
اللوائح الدولية
- الاتحاد الأوروبي: خاضع لتوجيه 2008/58/EC
- الولايات المتحدة: خاضع للوائح FDA وEPA
- الصين: مدرج في IECSC
- اليابان: مدرج في ISHL
- العالمي: مدرج في إرشادات منظمة الصحة العالمية للمطهرات
- IMO: غير مصنف للتلوث البحري
المعلومات البيئية
التأثير البيئي
يتحلل الإيثانول بسرعة في الغلاف الجوي من خلال التفاعلات الضوئية الكيميائية (فترة نصف العمر 2-5 أيام). في مصادر المياه، له سمية منخفضة للكائنات المائية. سهل التحلل البيولوجي ولا يستمر في البيئة. يتبخر بسرعة في التربة ويخضع للتحلل الميكروبي.
التحلل البيولوجي
- الهواء: تفاعلات ضوئية كيميائية بفترة نصف عمر 2-5 أيام
- الماء: تحلل كامل في غضون 5-10 أيام بالنشاط الميكروبي
- التربة: تحلل سريع بالنشاط الميكروبي
- الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD): 1.5-1.8 جرام أكسجين/جرام إيثانول
- الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD): 2.0-2.2 جرام أكسجين/جرام إيثانول
إدارة النفايات
- مصنف كنفاية خطرة
- يمكن التخلص من الكميات الصغيرة من خلال المعالجة البيولوجية في المنشآت المرخصة
- يجب حرق الكميات الكبيرة في منشآت التخلص من النفايات الخطرة المرخصة
- التخلص وفقًا للوائح المحلية
- منع الدخول إلى مياه الصرف الصحي
- منع التسرب إلى التربة والمياه الجوفية
الأسئلة الشائعة
كيف يتم إنتاج الإيثانول؟
يتم إنتاج الإيثانول بشكل أساسي بطريقتين: 1) تخمير المواد النباتية التي تحتوي على السكر أو النشا، 2) الإنتاج البتروكيميائي من خلال ترطيب الإيثيلين. في التخمير، تستخدم المنتجات الزراعية مثل الذرة وقصب السكر أو القمح. تُطبق عمليات التقطير المستمرة على نطاق صناعي، مع إنتاج سنوي عالمي يتجاوز 100 مليون طن.
ما الفرق بين الإيثانول والإيزوبروبانول؟
الإيثانول (كحول الإيثيل) هو كحول أولي، بينما الإيزوبروبانول (كحول الإيزوبروبيل) هو كحول ثانوي. الإيثانول له سمية أقل ويمكن استخدامه في التطبيقات الغذائية. لديهم فعالية تعقيم مشابهة، لكن الإيثانول يظهر نشاطًا مضادًا للفيروسات أوسع نطاقًا. الإيزوبروبانول يمتص بسرعة أكبر عبر الجلد وهو مذيب أقوى.
هل يتلف الإيثانول البلاستيك؟
الإيثانول مذيب معتدل الشدة لمعظم البلاستيك. البولي إيثيلين والبولي بروبيلين مقاوم للاتصال قصير المدى. قد يتورم PVC والبوليستيرين أو يذوب مع الاتصال المطول. PTFE (التيفلون) والبولي كربونات مقاوم للإيثانول. يزداد التأثير مع التركيزات العالية (>%70).
ما هي مدة صلاحية الإيثانول؟
عند تخزينه في حاويات محكمة الإغلاق، يبلغ عمر صلاحية الإيثانول حوالي 2 عامين. يجب حمايته من الرطوبة لمنع امتصاص الماء. قد يؤدي التعرض للهواء إلى تكوين الأسيتالديهيد وحمض الخليك. يُنصح بفحوصات دورية للنقاء للتخزين طويل الأمد.
ماذا أفعل إذا لامس الإيثانول جلدي؟
أزل الملابس الملوثة فورًا واغسل بكمية كبيرة من الماء والصابون. قد يسبب الاتصال المطول جفافًا وتهيجًا في الجلد. استشر طبيبًا إذا استمر التهيج. للاتصال بالعيون، اشطف بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل واستشر طبيب عيون. إذا تم ابتلاعه، لا تسبب القيء؛ استشر طبيبًا فورًا.
ما هي أكثر تركيز مطهر فعالية للإيثانول؟
النشاط المضاد للميكروبات للإيثانول أقصى في النطاق 60-80%. المحلول المائي بنسبة 70% (حجم/حجم) هو الصيغة المطهرة الأكثر استخدامًا. عند هذا التركيز، يكون إزالة البروتين واختراق غشاء الخلية مثاليًا. الإيثانول النقي (100%) أقل فعالية لأنه يزيل البروتينات بسرعة كبيرة ولا يمكنه اختراق الخلايا.