ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแอลกอฮอล์

โครงสร้างและการแบ่งตัวของแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์เป็นสารที่มีสูตรทั่วไปของ R-OH โดยที่ R คือหมู่ไฮโดรคาร์บอน และ -OH คือหมู่ไฮดรอกซิล แอลกอฮอล์ไม่ควรสับสนกับฟีนอล (ในฟีนอล สารทดแทนไฮดรอกซิลจะเชื่อมต่อกับวงแหวนอะโรมาติก) ทั้งสองกลุ่มมีหมู่แทนที่เหมือนกัน อย่างไรก็ตามคุณสมบัติของมันแตกต่างกัน แอลกอฮอล์เป็นเรื่องปกติในธรรมชาติ คนส่วนใหญ่รู้จักเอทิลแอลกอฮอล์ (เอทานอล) เป็นส่วนผสมของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของสารประกอบอินทรีย์ในตระกูลนี้ พวกเขายังรวมถึงสารเช่นคอเลสเตอรอลและคาร์โบไฮเดรต แอลกอฮอล์ก่อตัวเป็นอนุกรมคล้ายคลึงกันที่เรียกว่า คำนี้หมายถึงกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งทุกๆ สารประกอบที่ตามมาจะแตกต่างจากสารประกอบก่อนหน้าโดยส่วนคงที่บางส่วน เมทานอลและเอทานอลเป็นสองส่วนแรกของชุดแอลกอฮอล์ที่คล้ายคลึงกัน โดยทั่วไปแล้วแอลกอฮอล์จะถูกแบ่งตามจำนวนหมู่แทนที่ไฮดรอกซิลที่เชื่อมโยงกับกลุ่มไฮโดรคาร์บอน ขึ้นอยู่กับตัวเลขนี้ เราแยกแยะ:

• แอลกอฮอล์โมโนไฮดรอกไซด์ (โมโนไฮดรอกซิล) ตัวอย่างของแอลกอฮอล์โมโนไฮดรอกไซด์ ได้แก่ เมทานอล บิวทานอล และเฮกซานอล
• โพลีไฮดรอกไซด์แอลกอฮอล์ (โพลีไฮดรอกซิล) ซึ่งรวมถึงหมู่ไฮดรอกซิลสองหมู่ขึ้นไป ในหมู่พวกเขา เราแยกแยะได้ ขึ้นอยู่กับจำนวนของกลุ่ม -OH ที่เรียกว่าไดออล ไตรออล เป็นต้น ตัวอย่างของโพลีไฮดรอกซิลแอลกอฮอล์ ได้แก่ 1,2-อีเทน-ไดออล (เอทิลีนไกลคอล) และโพรเพน-1,2,3 -triol (กลีเซอรอล)

แอลกอฮอล์ยังถูกจำแนกตามลำดับปฏิกิริยาของอะตอมคาร์บอนที่เชื่อมกับหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ดังนั้นเราจึงแยกแยะแอลกอฮอล์ระดับประถมศึกษา มัธยมศึกษา และระดับอุดมศึกษา

วิธีการสังเคราะห์แอลกอฮอล์

มีหลายวิธีในการรับแอลกอฮอล์ การสังเคราะห์ตัวเอง งานที่เกี่ยวข้องกับการนำนวัตกรรมไปใช้หรือการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นปัญหาที่ซับซ้อนมากกับกระบวนการที่ต้องใช้เงื่อนไขเฉพาะ เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่มักจะได้มาจากปฏิกิริยาต่อไปนี้:

• การให้น้ำโดยตรงของแอลคีน
• การสังเคราะห์แอลคีนโดยใช้วิธีการไฮดรอกซีเมอร์คิวเรชัน
• การสังเคราะห์แอลคีนโดยใช้วิธีไฮโดรเจนโบรอน
• ปฏิกิริยาของฮาโลเจนอัลเคนกับไฮดรอกไซด์ไอออน

เมธานอล เอทานอล และพอลิไฮดรอกไซด์แอลกอฮอล์ เช่น เอทิลีนไกลคอลและกลีเซอรอล มักถูกผลิตขึ้นในระดับอุตสาหกรรม เมทานอลถูกผลิตขึ้นในอดีตโดยการกลั่นด้วยไม้ ดังนั้นแอลกอฮอล์ที่ผลิตได้จึงเรียกว่าแอลกอฮอล์จากไม้ ในปัจจุบัน เมทานอลถูกผลิตขึ้นโดยใช้ปฏิกิริยาสังเคราะห์ของตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนมอนอกไซด์ กระบวนการทั้งหมดดำเนินการด้วยความดันที่เพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิ ^300-400 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปจะผลิตเอทานอลผ่านการหมักแอลกอฮอล์ของวัตถุดิบที่มีปริมาณน้ำตาล (วัตถุดิบจากพืชที่มีปริมาณแป้ง) ซับสเตรตจะเปลี่ยนเป็นรูปแบบที่เหมาะสม ซึ่งอาจต้องผ่านการหมักด้วยแอลกอฮอล์ บดที่ผลิตได้นั้นถูกดึงออกจากเอทานอล ขั้นตอนสุดท้ายคือการกลั่น ซึ่งทำให้เกิดการกลั่นที่มีปริมาณเอทิลแอลกอฮอล์ 80–90%โพลิไฮดรอกซิลแอลกอฮอล์เป็นสารประกอบ โดยที่โดดเด่นที่สุดคือเอทิลีนไกลคอล โพรพิลีนไกลคอลและกลีเซอรีน เอทิลีนและโพรพิลีนไกลคอลผลิตขึ้นในกระบวนการไฮโดรไลซิสอีพ็อกซี่ กลีเซอรีนเป็นผลพลอยได้จากการไฮโดรไลซิสของไขมันและโพรพิลีนหรืออะโครลีน

คุณสมบัติ

หมู่ไฮดรอกซิลและขั้วของมันกำหนดคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของแอลกอฮอล์ เช่นเดียวกับน้ำ พวกมันสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างกันในรูปของเหลว พวกเขามีหน้าที่ในการระเหยของเหลวที่รุนแรงขึ้นเนื่องจากอนุภาคอยู่ภายใต้การเชื่อมโยง ซึ่งจะกำหนดจุดเดือดสูงโดยตรง เช่น 78.37 ^o C สำหรับเอทานอล เมทานอล เอทานอล และโพรพานอลอาจผสมกับน้ำในอัตราส่วนการผสมใดๆ อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการละลายของบิวทานอลซึ่งอยู่ในลำดับถัดไปในอนุกรมคล้ายคลึงกันนั้นต่ำเพียงประมาณ 8 กรัม/dm ³ . ยิ่งสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนยาวขึ้น ความสามารถในการละลายก็จะยิ่งต่ำลง แอลกอฮอล์ส่วนใหญ่เป็นของเหลวที่มีกลิ่นเฉพาะตัว อย่างไรก็ตาม แอลกอฮอล์ที่มีสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนยาวเป็นอนุภาคนั้นเป็นของแข็ง แอลกอฮอล์เป็นกรดหรือด่าง? แอลกอฮอล์ได้รับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมากมาย เมื่อเราสร้างสภาพแวดล้อมที่ปราศจากน้ำและทำให้เกิดปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์และโลหะที่เหมาะสม มันจะผลิตแอลกอฮอล์ เช่น โซเดียม เอทิลเลต จากมุมมองทางเคมี พวกมันเป็นสารเคมีที่เป็นด่างอย่างแรง (แข็งแกร่งกว่าไฮดรอกไซด์) อย่างไรก็ตาม จากมุมมองเดียวกัน แอลกอฮอล์ในฐานะกลุ่มของสารประกอบคือกรดอ่อน (อ่อนกว่า H ₂ O) สิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยการก่อตัวของเกลือกับโลหะ เช่น แอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์อัลค็อกซิเลต

แอลกอฮอล์อัลค็อกซิเลต เป็นกลุ่มที่น่าสนใจของ สารลดแรงตึงผิว (ที่ไม่ใช่อิออนิก) ซึ่งผลิตโดยการสังเคราะห์แฟตตีแอลกอฮอล์ที่มีออกซีเอทิลเลเนตและ/หรือโพรพอกซิเลตด้วยกรดไขมันที่มีองศาอัลคอกซิเลชันต่างกัน กลุ่มผลิตภัณฑ์ PCC Group รวมแอลกอฮอล์ 269 ชนิด พวกมันมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกันไป โดยขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ ได้แก่:

• ความเหมาะสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติการซัก การทำความสะอาด และการซัก
• ความสามารถในการผลิตโฟมที่มีความยืดหยุ่นสูงมีความหนาแน่นและความยืดหยุ่นสูงมาก
• การใช้งานเป็นสารทำให้เปียกในสูตรเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอและโลหะวิทยา
• การใช้งานในอุตสาหกรรมกระดาษเนื่องจากคุณสมบัติต้านการเกิดฟอง มีจุดแข็งตัวต่ำ และใช้งานง่าย

ความท้าทายด้านความปลอดภัย

แม้ว่าผลิตภัณฑ์แอลกอฮอล์จะมีประโยชน์หลากหลายและมีประโยชน์ แต่ก็อาจพิสูจน์ได้ยากว่าจะใช้อย่างปลอดภัย เป็นสารประกอบอันตรายที่ต้องการความระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งควรพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

• แอลกอฮอล์ที่ใช้เป็นวัตถุดิบ ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และผลิตภัณฑ์ควรมีคุณภาพเหมาะสม ห้ามใช้และขายสินค้าที่ปนเปื้อน สิ่งนี้จำเป็นเพื่อความปลอดภัยของบุคลากรที่ทำงานกับพวกเขาและลูกค้าที่ซื้อสินค้า
• ตั้งแต่การสังเคราะห์จนถึงการจัดส่งไปยังผู้บริโภค แอลกอฮอล์จะต้องจัดเก็บอย่างเหมาะสมเพื่อขจัดความเสี่ยงของการปนเปื้อนหรือการรั่วไหลระหว่างการขนส่ง ปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิที่เหมาะสมหรือความใกล้เคียงของสารเคมีอื่นๆ อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความปลอดภัย การขนส่งภายในและภายนอกในการผลิตและการขายแอลกอฮอล์ตลอดจนส่วนผสมของแอลกอฮอล์นั้นมีความสำคัญต่อการรับรองความปลอดภัย
• ของเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิต การแปรรูปทางอุตสาหกรรม หรือการใช้ส่วนบุคคลจะต้องถูกกำจัดทิ้ง การติดต่อบริษัทที่เชี่ยวชาญในการกำจัดของเสียเคมีอย่างปลอดภัยเป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การ

การใช้แอลกอฮอล์ในอุตสาหกรรม

ในอุตสาหกรรม แอลกอฮอล์ที่ใช้กันมากที่สุด ได้แก่ เอทานอล เมทานอล ไอโซโพรพานอล และกลีเซอรีน การใช้แอลกอฮอล์เป็นเรื่องธรรมดาโดยไม่คำนึงถึงภาคส่วน นอกเหนือจากการใช้เอทานอลของผู้บริโภคแล้ว การใช้งานทั่วไปยังรวมถึงสารทำความสะอาด เครื่องสำอาง เชื้อเพลิง ยา สิ่งทอ และอื่นๆ อีกมากมาย พวกเขายังพบในของเหลวและหมึกป้องกันการแข็งตัว แอลกอฮอล์มักใช้เป็นตัวทำละลาย โดยเฉพาะเอธานอล ซึ่งค่อนข้างปลอดภัยและอาจใช้เพื่อแก้ปัญหาสารประกอบใดๆ ที่ไม่ละลายในน้ำ เมทานอลเป็นตัวทำละลายยอดนิยมอีกชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีอื่นๆ เช่น เมทานัล (ฟอร์มาลดีไฮด์) กรดเอทาโนอิก หรือเมทิลเอสเทอร์ มีความพยายามในการขยายจำนวนการใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีแอลกอฮอล์เป็นส่วนประกอบ การดำเนินการในยุโรปเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลสนับสนุนการใช้แอลกอฮอล์ชีวภาพเป็นแหล่งพลังงาน การใช้เชื้อเพลิงประเภทนี้เพิ่มขึ้นถือว่าหลีกเลี่ยงไม่ได้ การใช้แอลกอฮอล์กลั่นเพื่อจุดประสงค์ด้านพลังงานนั้นสมเหตุสมผล ในที่ที่อากาศมีมลพิษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรีสอร์ทเพื่อสุขภาพ และพื้นที่ที่มีการห้ามใช้เชื้อเพลิงแข็ง เช่น ถ่านหินสีดำ อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าในปัจจุบันต้นทุนการผลิตพลังงานหรือความร้อนจากเชื้อเพลิงที่มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์ยังสูงกว่าต้นทุนพลังงานจากเชื้อเพลิงทั่วไป การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจะมีกำไรมากขึ้นสำหรับการลงทุนและคาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอนาคตอันใกล้อันเนื่องมาจากการใช้เอทานอลที่เพิ่มขึ้นเป็นเชื้อเพลิงยานยนต์ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เอทิลแอลกอฮอล์สร้างคาร์บอนและน้ำในการเผาไหม้ อาจใช้อย่างเดียวหรือผสมกับน้ำมันเบนซิน ปริมาณเอทานอลที่ได้เปรียบมากที่สุดคือ 10–20%ควรสังเกตว่าการใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมยานยนต์อาจเป็นประโยชน์สำหรับประเทศที่ไม่มีอุตสาหกรรมน้ำมันเบนซิน ผลิตเอทานอลได้สำเร็จโดยใช้กระบวนการหมัก ตอบสนองความต้องการของตลาดเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตภัณฑ์แอลกอฮอล์มีแนวโน้มสูงที่จะลดการนำเข้าน้ำมันเบนซิน ข้อมูลอ้างอิง:

1. Bochwica, AWA Preparatyka Organiczna – Vogel.pdf. 2555, 1–54.
2. Maciej, ม.; Żyjewska, U.; Siuda, T. Możliwości wykorzystania destylatów alkoholowych jako paliwa opałowego. นาฟตา-กา ซ 2020, 76 , 186–191, ดอย:10.18668/ng.2020.03.05.
3. แอลกอฮอล์เกรดอุตสาหกรรม | SolvChem มีจำหน่ายทางออนไลน์: https://solvchem.com/products/alcohols/ (เข้าถึงเมื่อ 11 มกราคม 2022)
4. ขนาดและส่วนแบ่งตลาดเครื่องดื่มแอลกอฮอล์อุตสาหกรรม | 2023 วางจำหน่ายทางออนไลน์: https://www.alliedmarketresearch.com/industrial-alcohols-market (เข้าถึงเมื่อ 11 มกราคม 2022)
5. 14.2: แอลกอฮอล์ – ศัพท์และการจำแนกประเภท – Chemistry LibreTexts มีให้ทางออนไลน์: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/The_Basics_of_GOB_Chemistry_(Ball_et_al.)/14%3A_Organic_Compounds_of_Axy_gen_coed 14%3A_Organic_Compounds_of_Axy_gen_co .
6. Chemia organiczna โดย Przemysław Mastalerz (z-lib.org).pdf
7. การใช้แอลกอฮอล์ – Chemistry LibreTexts มีให้ทางออนไลน์: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Alcohols/Properties_of_Alcohols/Uses_of_Alcohols (เข้าถึงเมื่อ 12 ม.ค. 20)
8. Alkoxylated Alcohols – ส่วนผสมเครื่องสำอาง | Phoenix Chemical, Inc. จำหน่ายทางออนไลน์: https://phoenix-chem.com/products/alkoxylated-alcohols/ (เข้าถึงเมื่อ 12 มกราคม 2022)