Isi
"Alkohol" adalah kata yang, seperti banyak istilah bahasa Inggris, memiliki makna yang lebih spesifik dalam sains daripada dalam penggunaan sehari-hari. "Etanol," sementara itu, menjelaskan zat kimia tertentu; sementara etanol adalah jenis alkohol, etanol juga memiliki banyak aplikasi (satu industri, satu terkait makanan dan minuman) yang berbagi sedikit tumpang tindih.
Etanol apa? Juga disebut etil alkohol, itu adalah salah satu alkohol paling sederhana dan tentu saja yang paling terkenal, baik atau buruk, dalam budaya Barat. Molekul dua karbon yang sederhana ini adalah pusat kontroversi sejarah yang luas, dan penggunaannya sebagai zat pengubah suasana hati telah memiliki efek signifikan pada masyarakat manusia sepanjang sejarah peradaban.
Apa itu Alkohol?
Banyak senyawa dalam kimia adalah hidrokarbon, yang hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen. Pengenalan atom oksigen ke dalam hidrokarbon membuka pintu ke berbagai kategori baru bahan kimia dengan berbagai sifat.
Alkohol adalah hidrokarbon di mana gugus -OH, atau gugus hidroksil, telah disubstitusi untuk atom hidrogen. Contoh paling sederhana adalah metana hidrokarbon, yang memiliki rumus CH4. Atom karbon dapat membentuk empat ikatan dengan atom lain dan hidrogen hanya satu, sehingga metana adalah senyawa yang stabil. Oksigen, di sisi lain, membentuk total dua ikatan. Jadi gugus hidroksil, yang memiliki oksigen terikat pada hidrogen, memiliki satu "titik" yang tersedia untuk ikatan. Ini berarti bahwa jika kondisinya sesuai, metana dapat dikonversi menjadi metil alkohol, atau metanol. Formula untuk molekul ini adalah CH3(OH).
Sementara metanol memiliki satu atom karbon, etanol, yang terbesar berikutnya dan berasal dari etana hidrokarbon murni, memiliki dua. Formula kimia untuk etana adalah CH3CH3 (juga ditulis C2H6); setiap atom karbon terikat pada tiga hidrogen dan atom karbon lainnya. Formula untuk etanol karenanya adalah CH3CH2(OH).
Etanol juga disebut etil alkohol.Konvensi penamaan ini, seperti yang Anda duga, berlaku untuk semua alkohol; sufiks "-anol" dapat ditukar dengan alkohol "-yl" yang lebih rumit. Mengetahui bahwa propana adalah nama hidrokarbon tiga karbon, dapatkah Anda menghitung formula kimianya, yaitu alkohol terkaitnya dan dua nama berbeda untuk alkohol itu?
Alkohol Lainnya
Karena metanol dan etanol masing-masing adalah alkohol satu dan dua karbon, tidak ada ambiguitas dalam hal formula mereka. Yaitu, mengingat hidrokarbon satu karbon atau dua karbon dengan gugus hidroksil tunggal sebagai pengganti atom hidrogen tunggal, hanya ada satu konfigurasi yang memungkinkan. Dalam kasus etanol, karbon yang melekat -OH tidak relevan karena etana itu sendiri adalah molekul simetris; tidak ada perbedaan geometris antara karbon pertama dan karbon kedua.
Namun, pada tingkat senyawa tiga karbon, segalanya menjadi lebih rumit. Propana memiliki rumus CH3CH2CH3 (juga ditulis sebagai C3H8). Jika gugus hidroksil melekat pada salah satu terminal (ujung) karbon, hasilnya adalah propil alkohol biasa, atau propanol. Tetapi bagaimana jika gugus hidroksil malah ditempelkan pada karbon tengah?
Faktanya, senyawa penting yang disebut propan-2-ol memiliki pengaturan seperti itu. (Anda dapat melihat ini ditulis sebagai 2-propanol dalam referensi yang lebih lama; menambahkan "2" sebagai infiks adalah konvensi yang dimulai pada 2013 ketika Uni Internasional Kimia Murni dan Terapan, atau IUPAC, mengembangkan aturan nomenklatur baru.) The " 2 "mengacu pada fakta bahwa gugus hidroksil terikat pada yang kedua dari tiga karbon propana, dan karenanya berada di tengah. Zat ini memiliki tiga karbon, delapan hidrogen dan oksigen, seperti propanol biasa. Karena itu adalah isomer propanol, dan berjalan dengan nama isopropil alkohol. Kebanyakan yang disebut "alkohol gosok" untuk penggunaan antiseptik mengandung alkohol isopropil.
Juga, bagaimana jika ada lebih dari satu gugus hidroksil? Apakah senyawa tersebut masih mengandung alkohol? Bahkan, ini juga terjadi. Ketika -OH kedua ditambahkan ke etanol pada karbon lain, ini menciptakan molekul yang disebut 1,2-ethanadiol. "Diol" mengungkapkan bahwa zat tersebut adalah alkohol ganda dengan dua hidroksil, dan awalan "1,2-" menunjukkan bahwa mereka terikat pada karbon yang berbeda. Alkohol ini lebih sering disebut etilen glikol dan merupakan komponen utama dari antibeku. Ini sangat beracun (seperti metanol).
Alkohol polihidroksil umum lainnya disebut dengan nama umum gliserol atau gliserin. Ini hanya propana dengan gugus hidroksil yang disubstitusi untuk atom hidrogen pada masing-masing dari tiga atom karbon, semua pada sisi yang sama dari molekul propana. Nama formal untuk zat ini adalah 1,2,3-propanetriol, dan keduanya berfungsi sebagai "tulang punggung" untuk molekul lemak makanan dan dapat digunakan langsung oleh sel untuk bahan bakar.
Sintesis Etanol
Etanol dibuat dari jagung dan bahan tanaman lainnya. Etanol lebih umum dibuat dari glukosa molekul, yang ada dalam pati dari semua jenis dan merupakan bentuk utama energi yang digunakan oleh semua sel hidup. Satu molekul glukosa dikonversi menjadi etanol dan karbon dioksida di bawah pengaruh ragi, yang bertindak sebagai enzim untuk mendorong reaksi bersama:
C6H12HAI6 → 2C2H5OH + 2CO2
Reaksi ini dikenal sebagai fermentasi karena merupakan bentuk respirasi anaerob (tanpa oksigen). Jenis lain dari reaksi fermentasi adalah fermentasi asam laktat, yang merupakan apa yang tubuh Anda alami ketika Anda berolahraga terlalu intens untuk memungkinkan konsumsi oksigen dan pemrosesan untuk mengimbangi kebutuhan energi Anda. Kedua jenis fermentasi adalah alternatif untuk respirasi aerobik, di mana glukosa diproses dalam mitokondria sel melalui siklus Krebs dan rantai transpor elektron untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP, atau adenosin trifosfat.
Etil Alkohol sebagai Bahan Bakar
Etanol, yang telah lama dikenal sebagai bahan aktif dalam minuman beralkohol, juga semakin sering digunakan sebagai bahan bakar "alternatif", yang berarti bahwa itu adalah alternatif bahan bakar fosil tradisional, atau berbasis minyak bumi, seperti bensin dan gas alam . Saat ini, lebih dari 98 persen bensin yang dijual di AS mengandung sejumlah etanol. Rasio yang paling umum adalah 90 persen bensin (hidrokarbon lain, jika Anda menjaga skor) menjadi 10 persen etanol. Beberapa kendaraan memiliki lebih banyak fleksibilitas dalam hal sifat pembakaran bahan bakar mesin mereka, dan ini dapat beroperasi menggunakan bahan bakar yang terdiri dari lebih dari 50 persen etanol dan dalam beberapa kasus lebih dari 80 persen.
Etanol populer di AS sebagai bahan bakar karena emisinya kurang beracun dibandingkan dengan bensin dan karena mengurangi ketergantungan pada minyak asing yang penting. Saat ini, bagaimanapun, bahan bakar etanol tidak dapat memberikan penghematan bahan bakar yang sama dengan kendaraan yang dioperasikan bensin, hanya menawarkan sekitar tiga perempat dari efisiensi bahan bakar mobil standar.
Penyalahgunaan Etanol
Etanol juga digunakan dalam produksi alkohol yang dimaksudkan untuk minum. Orang-orang telah menggunakan etanol dalam bentuk minum olahannya, seperti bir, selama berabad-abad untuk mengubah cara mereka merasakan. Dalam jumlah yang lebih kecil, mungkin menenangkan pikiran dan memungkinkan beberapa individu untuk berpartisipasi lebih mudah dalam situasi sosial yang membuat stres.
Namun, tidak diragukan lagi, karena sangat mudah disalahgunakan dan tersedia secara luas, minum alkohol merupakan bahaya kesehatan masyarakat yang utama. Pada tahun 2010, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit A.S., konsumsi alkohol berlebihan membebani ekonomi AS seperempat triliun dolar akibat kecelakaan, kehilangan produktivitas, masalah kesehatan, kejahatan, dan masalah lainnya. Sekitar 88.000 kematian per tahun secara langsung disebabkan oleh efek dari minum berlebihan. Beberapa orang memiliki kecenderungan yang jauh lebih besar daripada yang lain untuk menjadi tergantung secara fisik atau psikologis pada minuman yang mengandung alkohol, dengan sebagian besar dari ini diyakini bersifat genetik. Sebagian besar ahli percaya bahwa sebenarnya tidak ada batasan yang aman dalam hal mengoperasikan kendaraan bermotor di bawah pengaruh itu, tetapi tabrakan mobil yang berhubungan dengan alkohol tetap menjadi sumber kematian yang luar biasa dan kelemahan yang dapat dicegah secara nasional.