Etanool (C2H5OH): omadused, tootmine, kasutamine ja ohutus

Etanool, tuntud ka kui margi valem, etüülalkohol, teraviljaalkohol või lihtsalt alkohol, on tuleohtlik, värvitu keemiline ühend. Selle keemiline valem on C₂ H₅ OH, kirjutatakse ka C₂ H ₆O. See on aktiivne osa alkohoolsetest jookidest, mida juuakse enamikus kultuurides kogu maailmas. Seda kasutatakse ka lahustina, sest see suudab lahustada paljusid teisi kemikaale ja ei ole väga mürgine. Enamiku inimeste poolt kasutatavast etanoolist valmistab pärm.

Omadused

• Füüsikalised omadused: Etanool on värvitu ja iseloomuliku lõhnaga vedelik. Selle keemistemperatuur on umbes 78,4 °C (1 atm) ja sulamistemperatuur umbes −114,1 °C. Tihedus on ligikaudu 0,789 g/cm³ (20 °C).
• Lahustuvus: Etanool on vees piiramatus koguses segunev ning toimib hea polaarse, prootilise lahustina – lahustab nii polaarseid kui mitmesuguseid mittepolaarseid aineid.
• Keemilised omadused: Etanool oksüdeerub kergesti atsetaldehüüdiks ja seejärel äädikhappeks. See osaleb esteerimis-, dehüdratsiooni- ja atseküülimisreaktsioonides ning reageerib aluseliste ja happeliste ainetega.
• Tuleoht: Hea kütusena on etanool väga tuleohtlik – aurud moodustavad õhuga plahvatusohtliku segu.
• Mürgisus: Madal akuutne toksilisus võrreldes paljude teiste orgaaniliste lahustitega, kuid suurte annuste või kroonilise kokkupuute korral esineb tõsine tervisekahju (nt maksakahjustus, kesknärvisüsteemi depressioon).

Tootmine

• Fermentatsioon: Traditsiooniline ja tavaline meetod toidu- ja joogitööstuses – suhkrute (nt teravilja tärklis või suhkrupeedi, puuviljade suhkrud) muundamine pärmi abil etanooliks ja süsinikdioksiidiks. Pärast fermentatsiooni toimub tavaliselt destilleerimine, et saada kõrgema alkoholisisaldusega toodet.
• Keemiline süntees: Tööstuslikult valmistatakse etanooli ka etüleeni hüdraatimisega (hape-katalüüs), samuti on olemas protsesse süsinikmonooksiidi ja vesiniku konverteerimiseks (sünteesgaasist) etanooliks.
• Biotehnoloogilised suunad: Teise põlvkonna biokütuste tootmisel uuritakse lignotselluloossete jäätmete (puit, mahepõllumajanduslik jääkmaterjal) hüdrolüüsi ja fermentatsiooni, et toota nn tselluloosset etanooli.
• Denaturatsioon: Tööstuslik etanool sageli denatureeritakse (lisatakse mürgiseid või ebameeldivaid lisaaineid), et vältida inimtoiduks kasutamist ja vabastada tööstuslikke maksubande.

Kasutamine

• Joogitööstus: Peamine toimeaine alkoholsetes jookides (õlu, vein, tugevad joogid).
• Kütus ja kütuse lisaaine: Etanoolit kasutatakse bensiiniga segatuna (näiteks E10, E85) või puhtalt biokütusena; see tõstab oktaaniarvu ja vähendab mõningaid heitmeid.
• Lahusti: Levinuim orgaaniline lahusti farmaatsias, kosmetoloogias, värvi- ja trükitööstuses, keemiatööstuse reaktsioonides.
• Meditsiin ja desinfitseerimine: Antiseptik ja pindade desinfitseerija (tavaliselt 60–90% vesilahused), samuti komponent ravimites ja preparaatides.
• Keemiatööstuse lähteaine: Esmaseks lähteaineks estrite, atseetaldehüüdi, äädikhappe ja teiste derivaatide sünteesis.
• Muud kasutusalad: Kosmeetika, parfümeeriad, toiduainete ekstraktsioonid, laboratoorsed reaktiivid ja puhastusvahendid.

Ohutus ja tervisemõjud

• Tulekaitse: Säilitada ja käidelda eemale leegist ning soojusallikatest. Kasutada sobivaid maandatud konteinerid ja ventilatsiooni, vältida aurude kogunemist.
• Kokkupuude: Lühiajaline sissehingamine võib põhjustada peapööritust ja peavalu; suur sissevõtt põhjustab joobumist, koordinatsioonihäireid ja hingamisdepressiooni. Krooniline tarvitamine kahjustab maksa, närvisüsteemi ja võib põhjustada sõltuvust.
• Rasedus ja looteohutus: Etanool on teratogeenne – raseduse ajal alkoholi tarvitamine võib põhjustada fetaalse alkoholispektri häireid (FASD).
• Esmaabi: Hingamisteede ärrituse või sissehingamise korral viia kannatanu värskesse õhku; silma sattumise korral loputada rohke veega; kütte- või tulekahju korral kasutada sobivaid kustutusvahendeid (vahu või kuivainega). Suurema koguse sissevõtu korral otsida koheselt arstiabi — ära esile kutsu oksendamist, kui kannatanu on teadvuseta.
• Denatureeritud etanool: Kui etanool on denatureeritud, võib lisatud aine (nt metanool) olla väga ohtlik või surmav — selle tarbimine on eluohtlik.

Keskkonna- ja regulatiivsed aspektid

• Etanool laguneb looduses suhteliselt kiiresti mikroorganismide abil ja selle akuutne püsivus on väike võrreldes paljude teiste orgaaniliste lahustitega. Siiski võib suures kontsentratsioonis lekkimine põhjustada hapnikupuudust veekogudes.
• Biokütuste tootmine võib mõjutada maakasutust ja toidutootmist; seetõttu pööratakse tähelepanu jätkusuutlikele tootmisviisidele (nt jäätmepõhine või teise põlvkonna etanool).
• Reguleerivalt on etanooli käitlemine piiratud tule- ja töötervishoiu nõuetega ning paljudes riikides reguleeritakse ka alkoholi käitlemist, maksustamist ja müüki.

Kokkuvõte: Etanool (C₂H₅OH) on mitmekülgne orgaaniline ühend – oluline nii toidu- ja joogitööstuses kui ka keemia-, farmaatsia- ja kütusevaldkonnas. Selle lihtsad keemilised omadused ja hea lahustuvus teevad temast väärtusliku aine, kuid samas nõuab etanool ohutut käitlemist tulenevalt tuleohtlikkusest ja terviseriskidest.