bg‑gold

Zastosowanie alkoholi monohydroksylowych

Alkohole są wykorzystywane do produkcji leków. Etanol jest często stosowany jako rozpuszczalnik, a także jako składnik receptur aptecznych preparatów (syropów, wyciągów roślinnych czy wód aromatycznych).

Etanol wykazuje działanie bakteriobójcze, dlatego jest wykorzystywany do odkażania ran.

Etanol jest wykorzystywany do produkcji kwasu octowego, z którego produkuje się ocet, czyli wodny roztwór kwasu etanowego (octowego) o stężeniu około 6-10%.

RCUVOKxCEhRsS
Ocet jest wykorzystywany do przygotowywania przetworów konserwowych.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Etanol jest stosowany także w produkcji napojów alkoholowych m.in. wódek, nalewek, win czy likierów. Do celów spożywczych pozyskuje się go metodą fermentacji alkoholowej cukrów, które występują w nasionach, bulwach oraz owocach roślin. Fermentacja zachodzi pod wpływem enzymu – zymazy, wytwarzanego przez drożdże.

Schemat reakcji można przedstawić następująco:

C6H12O6enzym2 C2H5OH+2 CO2

W rzeczywistości fermentacja to proces złożony i wieloetapowy. W jej wyniku otrzymujemy wodny roztwór etanolu o stężeniu 15-18%, który jest zanieczyszczony innymi substancjami – glicerolem czy kwasem etanowym. W wyniku fermentacji nie jest możliwe otrzymanie roztworu etanolu o wyższym stężeniu, ponieważ wówczas giną drożdże, a cały proces ustaje. Czysty alkohol etylowy wyodrębnia się w wyniku wielokrotnej destylacji, tzw. rekftyfikacji. W ten sposób otrzymujemy spirytus rektyfikowany, który jest wodnym roztworem etanolu o stężeniu 96%.

Alkohole są wykorzystywane w przemyśle kosmetycznym, szczególnie w perfumeryjnym. Zarówno jako rozpuszczalniki, ale także jako składniki kompozycji zapachowych. Substancje zapachowe są najczęściej rozcieńczane w etanolu.

Tabela przedstawiająca stężenie esencji zapachowej oraz stężenie etanolu w wybranych produktach perfumeryjnych.

Stężenie esencji zapachowej
[%]

Stosunek zawartości etanolu do zawartości wody (procenty objętościowe)
[%:%]

Perfumy

15

95:5

Woda perfumowana

8

90:10

Woda toaletowa

4

80:20

Woda kolońska

3

70:30

Mieszanina etanolu z benzyną jest biopaliwem, stosowanym do napędzania pojazdów z silnikami typu FFV (ang. flexible fuel vehicle – pojazd z elastycznym paliwem, pojazd dwupaliwowy).

Metanol i etanol są stosowane do produkcji środków przeciwstukowych, o nazwach handlowych: MTBE 2-metoksy-2-metylopropan (ang. methyl tert‑butyl ether = eter metylowo-tert-butylowy) i ETBE 2-etoksy-2-metylopropan (ang. ethyl tert‑butyl ether = eter etylowo-tert-butylowy). Substancje te podwyższają liczbę oktanową benzyny, co wpływa na lepszą pracę silników pojazdów. Także butan-1-ol dodany do benzyny podwyższa jej liczbę oktanową.

Metanol jest wykorzystywany w ogniwach paliwowych DMFC (ang. direct methanol fuel cell – bezpośrednio zasilane metanolem), które z kolei używane są jako zasilacze różnego rodzaju urządzeń elektrycznych, akumulatorów czy baterii.

Wiele alkoholi jest wykorzystywanych w syntezach przemysłowych jako rozpuszczalniki, a także jako substraty reakcji. Metanol jest stosowany w syntezie metanalu (formaldehydu) i kwasu metanowego. Znajduje również zastosowanie w produkcji barwników, tworzyw sztucznych, żywic i włókien syntetycznych.

RgrurDJCunEsO
Metanol wykorzystuje się także do produkcji materiałów wybuchowych.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Alkohole, które zawierają od trzech do pięciu atomów węgla, są stosowane jako rozpuszczalniki farb i lakierów. Alkohol allilowy (prop-2-en-1-ol) jest przydatny w produkcji żywic i plastyfikatorów. Na skalę przemysłową propanol wykorzystuje się do produkcji acetonu (propanonu) oraz estrów kwasów karboksylowych.

R9B4re1kXzlSG1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: ZASTOSOWANIE ALKOHOLI MONOHYDRKOKSYLOWYCH
    • Elementy należące do kategorii ZASTOSOWANIE ALKOHOLI MONOHYDRKOKSYLOWYCH
    • Nazwa kategorii: LEKI
    • Nazwa kategorii: PALIWA
    • Nazwa kategorii: ANTYDETONATORY
    • Nazwa kategorii: BARWNIKI
    • Nazwa kategorii: PERFUMY
    • Nazwa kategorii: TWORZYWA SZTUCZNE
    • Nazwa kategorii: ROZPUSZCZALNIKI
    • Nazwa kategorii: ŚRODKI DEZYNFEKUJĄCE
    • Nazwa kategorii: NAPOJE ALKOHOLOWE
    • Koniec elementów należących do kategorii ZASTOSOWANIE ALKOHOLI MONOHYDRKOKSYLOWYCH
Mapa pojęć pt. Zastosowanie alkoholi monohydroksylowych
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
11
Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki, a następnie sformułuj wnioski. Spróbuj wykonać doświadczenie samodzielnie. Jeśli jednak będziesz mieć problemy, możesz skorzystać z instrukcji, która znajduje się pod znakiem zapytania w lewym górnym rogu.

RSyllbu5BXx3i
Wirtualne laboratorium pt. Zastosowanie alkoholi monohydroksylowych
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
R1B7kuWQbWHSi
Analiza doświadczenia: Tytuł doświaczenia Problem badawczy: Treść problemu badawczego Hipoteza: Treść hipotezy. Obserwacje: (Uzupełnij) Wyniki: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij) Równanie reakcji chemicznej: Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zapoznaj się z opisem przeprowadzonego doświadczenia chemicznego i wykonaj polecenia.

Analiza doświadczenia: Zastosowanie alkoholi monohydroksylowych.

Problem badawczy: Czy alkohol monohydroksylowy może być wykorzystywany w produktach kosmetycznych?

Hipoteza: Alkohol monohydroksylowy jest składnikiem w produkcji perfum i środków odkażających.

Doświadczenie 1: Wykonanie reakcji wykrycia etanolu.

Odczynniki:

  • gorąca woda;

  • etanol;

  • stężony kwas siarkowy(VI);

  • roztwór dichromianu(VI) potasu.

Sprzęt laboratoryjny:

  • zlewka – naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

  • pipeta Pasteura – wąskie rurka do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki;

  • probówka – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

  • statyw – element sprzętu laboratoryjnego, rodzaj metalowego statywu służącego do montowania szklanej aparatury.

Przebieg doświadczenia:

  1. Przy pomocy pipety odmierzono do probówki 3 centymetry sześcienne etanolu.

  2. Przy pomocy pipety dodano 2 krople dichromianu(VI) potasu.

  3. Przy pomocy pipety dodano kroplę stężonego kwasu siarkowego(VI).

  4. Probówkę umieszczono w zlewce z gorącą wodą.

Doświadczenie 2: Wykonanie wody toaletowej.

Odczynniki:

  • etanol;

  • kompozycje zapachowe: cytrusowa, drzewna, orientalna, różana, ziołowa;

  • woda destylowana.

Sprzęt laboratoryjny:

  • lodówka

  • trzy cylindry miarowe – podłużne szklane naczynie laboratoryjne w kształcie walca z umieszczoną na ściance podziałką objętości. Służą do odmierzania cieczy;

  • bagietka – pręcik szklany, służący do mieszania cieczy;

  • dwie kolby stożkowe - szklane naczynia laboratoryjne o kształcie stożka z płaskim dnem i wąską szeroką szyjką;

  • lejek – podstawowy sprzęt laboratoryjny, zazwyczaj w kształcie stożka zakończonego rurką lub szlifem, który służy do przelewania płynów, przesypywania proszków oraz do sączenia;

  • sączek – okrągła bibułka, służąca do filtrowania;

  • statyw – element sprzętu laboratoryjnego, rodzaj metalowego statywu służącego do montowania szklanej aparatury.

Przebieg doświadczenia:

  1. Przy pomocy cylindra o pojemności 100 centymetrów sześciennych odmierzono 79 centymetrów sześciennych etanolu i umieszczono w kolbie.

  2. Przy pomocy cylindra o pojemności 5 centymetrów sześciennych odmierzono 4 centymetry sześcienne kompozycji zapachowej i umieszczono w kolbie.

  3. Przy pomocy cylindra o pojemności 20 centymetrów sześciennych odmierzono 17 centymetrów sześciennych wody destylowanej i umieszczono w kolbie.

  4. Zawartość kolby wymieszano przy pomocy bagietki i pozostawiono na 48 godzin.

  5. Po upływie tego czasu umieszczono kolbę w lodówce w temperaturze minus 2 stopnie Celsjusza.

  6. W celu pozbycia się zmętnienia i zanieczyszczeń przesączono zawartość kolby przez sączek bibułowy.

Doświadczenie 3: Wykonanie płynu do dezynfekcji skóry.

Odczynniki:

  • etanol;

  • kompozycje zapachowe: cytrusowa, drzewna, orientalna, różana, ziołowa;

  • woda destylowana;

  • kwas salicylowy.

Sprzęt laboratoryjny:

  • lodówka;

  • łyżka laboratoryjna – długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu zakończony z jednej strony łyżeczką. Służy do nabierania sypkich substancji chemicznych;

  • bagietka – pręcik szklany, służący do mieszania cieczy;

  • waga laboratoryjna – urządzenie do odmierzania masy substancji chemicznych;

  • cylindry miarowe – podłużne szklane naczynia laboratoryjne w kształcie walca z umieszczoną na ściance podziałką objętości służące do odmierzania cieczy;

  • bagietka – pręcik szklany, służący do mieszania cieczy;

  • kolba stożkowa – szklane naczynie laboratoryjne o kształcie stożka z płaskim dnem i wąską szeroką szyjką.

Przebieg doświadczenia:

  1. Do kolby umieszczonej na wadze odważono 1 gram kwasu salicylowego.

  2. Przy pomocy cylindra o pojemności 100 centymetrów sześciennych odmierzono 68,5 centymetra sześciennych etanolu i wymieszano.

  3. Przy pomocy pipety dodano dwie krople kompozycji zapachowej i ponownie wymieszano.

  4. Przy pomocy cylindra odmierzono 30 centymetrów sześciennych wody destylowanej i dodano do kolby.

  5. Umieszczono kolbę w lodówce w temperaturze minus 2 stopnie Celsjusza.

  6. po upływie 48 godzin wyjęto kolbę z lodówki.

Obserwacje:

Doświadczenie 1: Podczas reakcji wykrywania alkoholu etylowego, pomarańczowy roztwór zawarty w probówce zmienił zabarwienie na zielone.

Doświadczenie 2: Podczas otrzymywania wody toaletowej, obserwuje się powstawanie bladożółtego, klarownego roztworu.

Doświadczenie 3: Podczas otrzymywania płynu do dezynfekcji, uzyskuje się bezbarwny, klarowny roztwór.

Wyniki:
Alkohol monohydroksylowy może stanowić składnik bazowy perfum, czy środków odkażających.

Wnioski:
Alkohol monohydroksylowy może być wykorzystywany w wielu produktach kosmetycznych (np. perfumach), środkach odkażających czy medycznych.

R1LWvYCkiz3Mu
Ćwiczenie 1
Wskaż, która z substancji w doświadczeniu pierwszym uległa reakcji utleniania. Możliwe odpowiedzi: 1. etanol, 2. kwas siarkowy(sześć), 3. dichromian(sześć) potasu
RrY7dI1ZVw52b
Ćwiczenie 2
Wskaż, która z substancji w doświadczeniu pierwszym uległa reakcji redukcji. Możliwe odpowiedzi: 1. etanol, 2. kwas siarkowy(sześć), 3. dichromian(sześć) potasu
RHapFFEAHKzju
Ćwiczenie 3
Uzupełnij równanie reakcji, dobierając współczynniki stechiometryczne. Tu uzupełnij C indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, O H plus Tu uzupełnij K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, C r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego plus Tu uzupełnij H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego ogrzewanie powyżej, strzałka w prawo Tu uzupełnij C H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, C O O H plus Tu uzupełnij C r indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, nawias, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego plus Tu uzupełnij K indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego plus Tu uzupełnij H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O
bg‑gold

Zastosowanie alkoholi polihydroksylowych

Alkohole wielowodorotlenkowe, zwane również alkoholami polihydroksylowymi, posiadają w swojej cząsteczce co najmniej dwie grupy hydroksylowe (-OH) związane z tetraedrycznymi atomami węgla. W zależności od liczby tych grup, alkohole polihydroksylowe dzieli się na diole, triole, tetraole, pentaole, heksaole, heptaole itd. Alkohole polihydroksylowe zawierające po jednej grupie hydroksylowej przy każdym atomie węgla występującym w cząsteczce to cukrole.

R1JvvrjUIQpau1
Schemat. Lista elementów: Nazwa kategorii: CUKROLE – PRZYKŁADYElementy należące do kategorii CUKROLE – PRZYKŁADYNazwa kategorii: GLIKOLElementy należące do kategorii GLIKOLNazwa kategorii: 2 grupy -OHKoniec elementów należących do kategorii GLIKOLNazwa kategorii: GLICEROLElementy należące do kategorii GLICEROLNazwa kategorii: 3 grupy -OHKoniec elementów należących do kategorii GLICEROLNazwa kategorii: ERYTRYTOLElementy należące do kategorii ERYTRYTOLNazwa kategorii: 4 grupy -OHKoniec elementów należących do kategorii ERYTRYTOLNazwa kategorii: KSYLITOLElementy należące do kategorii KSYLITOLNazwa kategorii: 5 grup -OHKoniec elementów należących do kategorii KSYLITOLNazwa kategorii: MANNITOLElementy należące do kategorii MANNITOLNazwa kategorii: 6 grup -OHKoniec elementów należących do kategorii MANNITOLKoniec elementów należących do kategorii CUKROLE – PRZYKŁADY
Mapa pojęć pt. „Przykłady cukroli”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Gliceryna (glicerol, propano‑1,2,3‑triol)

RcYs0Vn2gGepc1
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Gliceryna jest stosowana jako surowiec w przemyśle farmaceutycznym do produkcji maści i leków.

R1XoGuI0MGaP21
Ze względu na działanie zmiękczające, gliceryna jest wykorzystywana do produkcji kremów nawilżających oraz pomadek.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Dzięki działaniu zmiękczającemu gliceryna znalazła zastosowanie w przemyśle włókienniczym i tekstylnym, gdyż nadaje miękkość i elastyczność tkaninom. Jest stosowana także jako środek zmiękczający do folii z celulozy, na przykład celofanu.

Ze względu na właściwości higroskopijne, gliceryna jest stosowana w garbarstwie do zabezpieczania skóry przed wyschnięciem.

Gliceryna znalazła zastosowanie do produkcji farb drukarskich oraz żywic. Substancja ta jest wykorzystywana również w przemyśle papierniczym. Wchodzi również w skład płynów hamulcowych.

Gliceryna jest stosowana jako dodatek do żywności (skrótowo oznaczana E442). Pełni m.in. rolę rozpuszczalnika barwników spożywczych.

Glikol etylenowy (etano‑1,2‑diol)

RXsZuLYbghEXR1
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Glikol etylenowy jest wykorzystywany jako składnik płynów stosowanych m.in. w instalacjach grzewczych i klimatyzacyjnych, ale także jest składnikiem płynów do chłodnic silników w pojazdach.

Ze względu na własności zmiękczające, glikol etylenowy jest stosowany do produkcji klejów. Etano‑1,2 diol jest rozpuszczalnikiem w produkcji farb drukarskich oraz lakierów.

RpjHN1SgkHdvX1
Glikol etylenowy jest surowcem w produkcji włókien syntetycznych m.in. włókien poliestrowych, na przykład elana.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Glikol etylenowy jest składnikiem płynów hamulcowych. Jest również wykorzystywany do produkcji tworzyw sztucznych (np. PET – poli(tereftalan etylenu), z którego wykonuje się butelki do napojów). Glikol etylenowy jest również wykorzystywany do produkcji materiałów wybuchowych.

1
Symulacja 1

Czy potrafisz wymienić zastosowania alkoholi polihydroksylowych? Jak myślisz, czy spotykasz się z nimi w życiu codziennym? Zapoznaj się z poniższą symulacją, a wszystkiego się dowiesz. Następnie rozwiąż poniższe zadania.

Czy potrafisz wymienić zastosowania alkoholi polihydroksylowych? Jak myślisz, czy spotykasz się z nimi w życiu codziennym? Zapoznaj się z opisem symulacji, a wszystkiego się dowiesz. Następnie rozwiąż poniższe zadania.

RuHwnNZrK20Rh1
Symulacja dotyczy zastosowania alkoholi polihydroksylowych. Na symulacji jest do wyboru gliceryna, glikol etylowy oraz glikol propylenowy. Naciskając na numery 1, 2, 3, 4 można sprawdzić, co powstaje z poszczególnych alkoholi. 1. Gliceryna w połączeniu z kwasem azotowym lub kwasem siarkowym oraz ziemią okrzemkową daje nitroglicerynę wykorzystywaną do produkcji dynamitu. 2. Woda w połączeniu z inhibitorami korozji, a także z glikolem etylenowym daje płyn do chłodnic. 3. Kwas mlekowy w połączeniu z wodą, kwasem stearynowym, mocznikiem, wazeliną, aromatem i gliceryną daje krem do rąk. 4. Glikol propylenowy w połączeniu z wodą, aromatem, mentolem, fluorkiem sodu, sorbitolem i gliceryną daje płyn do płukania jamy ustnej.
Symulacja interaktywna pt. „Zastosowanie alkoholi polihydroksylowych”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
RObI4v1Ku2qLX
Ćwiczenie 4
Wskaż, która z substancji jest wykorzystywana do produkcji dynamitu. Możliwe odpowiedzi: 1. gliceryna (propano‑1,2,3‑triol), 2. glikol etylenowy (etano‑1,2‑diol), 3. glikol propylenowy (propano‑1,2‑diol)
R1bmRJhljcVy6
Ćwiczenie 5
Wskaż, która z substancji powstaje w wyniku reakcji kwasu azotowego(V) z gliceryną. Możliwe odpowiedzi: 1. nitrogliceryna, 2. nitroglikol etylenowy, 3. nitroglikol propylenowy
Ćwiczenie 6
R1QRRrMFJ0XtB
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1VL4JqxFDxaN
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.