Ethylalkohol C2H5OH
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Klare, farblose Flüssigkeit
Vorkommen
Gärung von Glucose
(Fallobst),
Blut (0,002 %) |
Molmasse
46,068 g/mol
AGW
500 ml/m3 (TRGS 900)
Dichte 0,7893
g/cm3
Schmelzpunkt -114,14
°C
Siedepunkt +78,29
°C
Wasserlöslichkeit
vollst. mischbar
Explosionsgrz.
3,1 -19 Vol.-% (Luft)
Flammpunkt
+12 °C
Zündpunkt
+400 °C |
Piktogramme
GHS 02
Gefahr |
Gefahrenklassen
+ Kategorie
Entzündbare Flüssigkeiten
2 |
HP-Sätze
(siehe auch Hinweis)
H 225
P 210, 403+233
Entsorgung
G 1 |
| Etikett
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Dt. Bezeichnung
Synonyme (deutsch) |
Engl. Bezeichnung
Synonyme (engl.) |
| CAS
64-17-5 |
Ethylalkohol
Ethanol
Alkohol |
Ethylic alcohol
Ethanol
Alcohol |
Wirkung auf den menschlichen Körper
Reiner, 100%-iger Ethylalkohol
riecht würzig, schmeckt brennend und wirkt keimtötend. In verdünnter
Form wird er in alkoholischen Getränken konsumiert. Bei nicht sorgfältig
durchgeführten Gärungen
kann neben Ethylalkohol auch der giftige Methylalkohol
entstehen. In den käuflichen alkoholischen Getränken dürfte
dieser jedoch kaum zu finden sein.
100%iger Ethylalkohol
lässt sich äußerlich kaum vom
wesentlich giftigeren
Methylalkohol unterscheiden.
Wird Ethylalkohol über
alkoholische Getränke aufgenommen, gelangt er über die Verdauungsorgane
in den Blutkreislauf. Da er sowohl fett- als auch wasserlöslich ist,
geht er besonders leicht in die fettreichen Gehirn- und Nervenzellen, wo
er in geringen Dosen anregend und in hohen Dosen narkoseähnliche Symptome
hervorruft. Er wirkt schmerzlindernd und setzt das Reaktionsvermögen
herab. Die eigene Leistungsfähigkeit wird überschätzt, deshalb
ist Autofahren im Rausch mit großen Risiken verbunden. Besonders
gefährlich ist die Einnahme von Alkohol in Verbindung mit Medikamenten.
Der länger andauernde Genuss von Alkohol in höheren Konzentrationen
kann zu einer Sucht führen. Da Alkohol in Leber und Nieren abgebaut
wird, führt er zu schweren Leber- und Nierenschäden. Die Leber
verfettet oder die Nieren schrumpfen. Alkohol lässt auch die Nervenzellen
im Gehirn absterben.
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Der "Promille Tester"
ist für wenig Geld im Handel erhältlich.
Ethylalkohol kommt nicht
nur in alkoholischen Getränken, sondern auch in verschiedenen Lebensmitteln
in geringen Konzentrationen vor. So kann Apfelsaft bis zu 0,4% Alkohol
enthalten. Aber auch in Traubensaft, Sauerkraut, Bananen, Kefir oder Weißbrot
ist er enthalten.
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Nahrungsmittel
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Alkoholgehalt
ca. Vol.-%
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Genussmittel
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Alkoholgehalt
ca. Vol.-%
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Brot
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0 - 0,3 %
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Bier Export/Pils
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4,5 - 6 %
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Apfelsaft
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0 - 0,4 %
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Starkbier
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6 - 12 %
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Alkoholfreies Bier
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0 - 0,5 %
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Most
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4 - 8 %
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Sauerkraut
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0 - 0,5 %
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Wein/Sekt
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8 - 14 %
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Traubensaft
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0 - 0,6 %
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Likör
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15 - 40 %
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Bananen
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0 - 1 %
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Branntwein
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37,5 - 80 %
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Kefir
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0 - 1 %
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Rum
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60 - 80 %
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Eigenschaften
Ethylalkohol ist eine
leicht entzündbare, hygroskopische (wasseranziehende) Flüssigkeit,
die mit schwach leuchtender Flamme mit dem Luftsauerstoff zu Kohlenstoffdioxid
und Wasserdampf verbrennt. Der Alkohol
ist gut wasserlöslich und löst auch die meisten anderen organischen
Lösungsmittel wie Diethylether, Benzin, Benzol odr Chloroform. Bei
der Mischung mit Wasser kommt es zur Volumenkontraktion und einer Wärmeentwicklung.
52 Volumenteile Ethylalkohol und 48 Volumenteile Wasser ergeben nicht 100,
sondern nur 96,3 Volumenteile der Mischung.
Bei der Oxidation des
Ethylalkohols (z.B. mit Kupferoxid) erhält
man Acetaldehyd (Ethanal)), das erneut oxidiert werden kann, wobei Essigsäure
(Ethansäure) entsteht:
Steht Wein längere
Zeit offen an der Luft, schmeckt er nach einiger Zeit sauer, der Alkohol
oxidiert dann mit dem Luftsauerstoff direkt zu Essigsäure. Mit Alkansäuren
und beim Vorliegen von Wärme und eines Katalysators
(Schwefelsäure) entstehen geruchsintensive
Esterverbindungen, beispielsweise:
Diese hier nur summarisch
dargestellte Esterreaktion ist ein
Reaktionsmechanismus mit mehreren Zwischenschritten, wobei zum Schluss
Wasser abgespalten wird und Essigsäureethylester
entsteht.
Erhitzt man Ethanol im
Überschuss mit Schwefelsäure auf etwa
130 °C, entsteht Diethylether. Bei dieser
Reaktion ("Meerweinreaktion") entsteht als Nebenprodukt auch Wasser:
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Polarität des Ethanol-Moleküls
Magnesiumpulver lässt
sich in reinem Ethanoldampf zu Magnesiumoxid oxidieren (Versuchsbeschreibung).
Dafür ist das Sauerstoff-Atom in der OH-Gruppe (Hydroxy-Gruppe) des
Alkohols verantwortlich. Diese funktionelle Gruppe ist es auch, die die
Eigenschaften des Ethanols bestimmt. So ist Ethanol gleichzeitig wasser-
und benzinlöslich. Die Wasserlöslichkeit kommt aufgrund einer
Ladungsverschiebung innerhalb des Ethanol-Moleküls zustande. Das Sauerstoff-Atom
in der Hydroxy-Gruppe des Alkohols zieht aufgrund seiner hohen Elektronegativität
gerne Elektronen an sich heran und benutzt dabei die Elektronen der Elektronenpaarbindungen.
Dadurch ergibt sich eine unterschiedliche Elektronendichte im Ethanol-Molekül,
so dass eine Ladungsverschiebung entsteht. Dieser Effekt wird als induktiver
Effekt bezeichnet, das Molekül wird dadurch polar.
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Ethanol-Molekül
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Wasser-Molekül
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Das Wasser-Molekül
ist ebenfalls polar. Wenn man nun Ethanol und Wasser vermischt, ziehen
sich die gegensätzlichen Ladungen gegenseitig an und es entstehen
Wasserstoffbrücken-Bindungen. Aus diesem
Grunde sind Ethanol und Methanol sehr gut wasserlöslich:
Im Gegensatz zum Methanol
besitzt Ethanol schon eine kurze Kohlenstoff-Kette. Mit zunehmender Kettenlänge
wird der induktive Effekt aufgehoben, so ist Butanol nur noch ganz schlecht
wasserlöslich und dafür umso besser benzinlöslich. Die bestehende
kurze Kette beim Ethanol ermöglicht bereits die Benzinlöslichkeit. |
Herstellung
Bei der alkoholischen
Gärung werden vorwiegend Einfachzucker wie Glucose
oder Fructose (aus Trauben, Beeren, Obst) in
Gegenwart von Hefepilzen zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid
abgebaut. Die Hefepilze wirken als Enzyme und ermöglichen den biochemischen
Gärungsprozess:
Glucose 
Ethanol + Kohlenstoffdioxid
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Beim Bierbrauen wird
Getreidestärke zunächst
zu Malzzucker umgewandelt,
der dann im
nachfolgenden Gärungsprozess
Alkohol bildet.
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Beim "Schnapsbrennen"
wird aus einem
alkoholhaltigen Getränk
Alkohol abdestilliert.
Man erhält so ein
hochprozentiges Getränk.
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Das entstehende Alkoholerzeugnis
besitzt eine maximale Alkoholkonzentration von 18%, da die Hefezellen oberhalb
dieser Konzentration zugrunde gehen. Durch nachfolgendes mehrfaches Destillieren
("Schnapsbrennen") erhält man ein azeotropes Alkohol- Wasser- Gemisch
mit ca. 95% Alkoholgehalt. Durch eine erneute Destillation und Zugabe eines
wasserentziehenden Stoffes, z.B. geglühtes, weißes Kupfersulfat
oder gebrannter Kalk, ist ein 100%-iger, wasserfreier
Alkohol zugänglich.
In der Technik kann Ethylalkohol
auch künstlich durch eine Hydratisierung aus Ethen
hergestellt werden. Diese Reaktion findet unter Hitze, hohem Druck und
mit Hilfe von Phosphorsäure statt:
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Verwendung
Ethylalkohol ist ein
weit verbreitetes Genussmittel in alkoholischen Getränken. In der
Medizin und der Pharmazie wird er als Extraktionsmittel, für Tinkturen
und als Desinfektionsmittel verwendet. In den heutigen Thermometerfüllungen
befindet sich ein angefärbtes Alkoholgemisch als Ersatz für das
giftige Quecksilber.
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Thermometer mit gefärbter,
alkoholischer Füllung (links)
und alkoholischer Extrakt
(rechts)
In der Farben- und Lackindustrie
ist Ethylalkohol ein universelles Lösungsmittel für Fette, Öle
und Harze. Bei kosmetischen Produkten stellt er ein wichtiges Lösungsmittel
für Duftstoffe (Parfüms, Rasierwasser, Haarwasser) dar.
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Brennspiritus enthält
ca. 96% Ethanol,
4% Wasser und Vergällungsstoffe.
Im Brennspiritus wird
der Ethlylkohol mit einem Vergällungsmittel ungenießbar gemacht.
Die teilweise giftigen Zusatzstoffe enthalten beispielsweise Aceton
oder Methanol, Brennsprit darf daher nicht getrunken
werden. Die Spiritusbrenner im Haushalt für Fondue sind heute weitgehend
durch Brennern mit einer Brennpaste ersetzt. Die aus Ethylalkohol hergestellte,
gelartige Brennpaste gilt als handhabungssicher. Vergällter Brennsprit
dient auch als Reinigungsmittel zum Putzen von Fenstern.
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Bioethanol-Tankstelle
in Winterthur
Der in der Schweiz an
verschiedenen Tankstellen erhältliche Bioethanol E85 ist ein Gemisch
aus 85% Ethanol und 15% bleifreiem Benzin. Dieser Ethanol wird aus nachwachsenden
Rohstoffen durch Gärung gewonnen, beispielsweise aus Kartoffeln, Zuckerrüben
oder Abfällen der Holzindustrie. Bioethanol E85 darf nur in speziellen
Fahrzeugmotoren verwendet werden.
Im Zweiten Weltkrieg
diente der Ethylalkohol in Verbindung mit flüssigem Sauerstoff in
der V2-Rakete als Raketentreibstoff. Heute ist Ethanol in der chemischen
Industrie ein Ausgangsstoff für viele Chemikalien, z.B. für Dieethylether,
Chloroform, Ethylchlorid,
Farbstoffe und Medikamente. |
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