روش های تشخیص انواع الکل ها

الکل چیست

به هر ترکیب شیمیایی که یک گروهِ هیدروکسیل (‎-OH‏) متصل به کربن یک آلکیل داشته‌ باشد، الکل گویند. فرمول کلی یک الکل سادهٔ غیر حلقه‌ای ‎CnH2n+1‏ است.

این ترکیب شامل انواع متفاوت با ویژگی‌های منحصربه فردی است، که نوع آن به تعداد کربن و به نوع اتصال هیدروکسیل به کربن بستگی دارد، حدود 2000 سال پیش، این ترکیب برای اولین بار در چین و هند، از تخمیر طبیعی مواد غذایی تولید شد، به طور مثال: مردم هند، از تخمیر برنج نوعی الکل به نام که سوری تولید می‌کردند، که به آن الکل‌ خوراکی نیز می‌گویند.

اما امروزه علاوه بر، نوع خوراکی این ترکیب نوع صنعتی آن نیز تولید می‌شود، الکل صنعتی برای اولین‌بار توسط دانشمند ایرانی، به نام زکریای رازی اختراع شد، با اختراع این ترکیب تحول عظیمی در دنیای علم شیمی و صنعت رخ داد، چرا که بسیاری از واکنشات شیمیایی که در صنعت بکار می‌رود، تنها با حضور این ترکیب قابل انجام است.

بیشتر بدانید: طریقه خواندن دماسنج جیوه ای

تشخیص الکل اتانول از متانول

روش اول:

اولین روش تشخیص الکل اتانول از متانول بر اساس رنگ شعله آن است.

رنگ شعله اتانول آبی رنگ است

اما در متانول شاهد رنگ سبز خواهیم بود و به هر میزان که رنگ سبز بیشتر باشد نشان از درصد بالای متانول موجود دارد.

روش دوم:

روش دیگر تشخیص الکل اتانول از متانول با استفاده از واکنش با سیب زمینی است.

اگر شما سیب زمینی پوست کنده ای را در یک ظرف الکل قرار بدهید می توانید پس از دو ساعت مشخص کنید که الکل اتانول بوده یا متانول است.

اگر رنگ سیب زمینی به صورتی تغییر کرد شاهد متانول هستیم و اگر رنگ آن سبز شد یعنی الکل از نوع اتانول است.

روش سوم:

بررسی نقطه جوش روش دیگر تشخیص الکل اتانول از متانول به شمار می رود. اتانول در دمای 78 درجه سانتی گراد به جوش می رسد اما متانول تنها به 655 درجه سانتی گراد دما نیاز دارد تا به جوش برسد.

روش چهارم:

واکنش با جوش شیرین نیز روش دیگری برای تشخیص این دو ماده از یکدیگر است.

اگر اتانول با جوش شیرین مخلوط شود، نتیجه رسوب زرد رنگ خواهد بود اما در ترکیب متانول با جوش شیرین هیچ رسوبی وجود ندارد و مایع کاملا شفاف می شود.

روش پنجم:

تشخیص الکل اتانول از متانول با استفاده از پرمنگنات پتاسیم نیز ممکن است.

ترکیب اتانول و پرمنگنات پتاسیم هیچ واکنشی در بر نخواهد داشت اما در ترکیب با متانول شاهد آزاد شدن گاز و بوی فرمالین خواهیم بود.

روش ششم:

شما می توانید با یک عدد سیم مسی بسیار داغ نیز تشخیص الکل اتانول از متانول را انجام بدهید.

اگر یک سیم مسی را به اندازه ای داغ کنید که سیم کاملا قرمز شود و سپس آن را درون محلول فرو ببرید با آزاد شدن بوی تند فرمالدئید با متانول مواجه هستید و اگر بوی سرکه سیب را احساس کردید محلول اتانول است.

خواص فیزیکی الکل ها

دمای جوش

الکل‌ها در میان هیدروکربن‌های هم وزن خود دمای جوش بالاتری دارند که آن را می‌توان به پیوند هیدروژنی الکل‌ها دانست که سبب می‌شود انرژی بیشتری برای شکستن پیوند بین مولکولی آن‌ها نیاز باشد.

حلالیت

با توجه به این که پیوند بین الکل‌ها مانند آب، پیوند هیدروژنی است به هر اندازه‌ای در آب حل می‌شود. همچنین با توجه به این که الکل‌ها از یک سو بخشی آلی داشته و از سوی دیگر گروه هیدروکسید دارند بسیاری از مواد آلی را نیز حل می‌کنند.

محلول ید در محلول آب و الکل را تنتورید می‌گویند و برای گندزدایی به کار می‌روند.

زهرآگینی

الکل‌ها بیشتر بویی تند و زننده دارند و اتانول از دوران پیش از تاریخ به دلیل‌های گوناگون بهداشتی، رژیمی، مذهبی و تفریحی به عنوان نوشیدنی الکلی به کار می‌رفته‌است. هرچند استفادهٔ کم و گهگاه الکل می‌تواند بی‌زیان باشد، اندازه‌های بیشتر آن سبب مستی شده و در مقدارهای بیشتر می‌تواند به اختلالات تنفسی و حتی مرگ نیز بینجامد.

الکل‌های دیگر بیشتر از اتانول سمی‌تر هستند، که این نیز بیشتر به دلیل نیاز به زمان بیشتر برای تغییر در فرایند سوخت و ساز است و حتی گاه در فرآیندهای دگرگشت(متابولیسم) ماده‌هایی سمی می‌سازند.

برای نمونه متانول، که همان الکل چوب است، به وسیلهٔ آنزیم‌ها در جگر اکسایش می‌یابد و مادهٔ سمی فرمالدهید تولید می‌کند که می‌تواند سبب کوری یا مرگ شود.

یکی از راه‌های کارا در پیشگیری از سمیت فرمالدهید، فراهم آوردن اتانول در کنار آن است چون آنزیم‌های هیدروژن‌زدایی که از متانول فرمالدهید می‌دهند بر اتانول اثر بیشتری دارند، بدین گونه از پیوند و عمل بر روی متانول پیشگیری می‌کند. در این زمان متانول باقی‌مانده وقت دفع از راه کلیه‌ها را پیدا کرده و فرمالدهید باقی‌مانده نیز به فرمیک اسید ‌تبدیل می‌شود.

روش های فرآوری صنعتی الکل ها

از میان روش‌های صنعتی الکل می‌توان راه‌های زیر را نام برد:

• آبدارکردن آلکنهای بدست آمده از کراکینگ نفت
• فرایند السک از آلکن‌ها ، مونوکسید کربن و هیدروژن
• تخمیر کربوهیدرات‌ها

علاوه بر این سه روش اصلی ، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. به‌عنوان مثال ، متانول از هیدروژن‌دار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست می‌آید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری ، از واکنش آب با متان ، آلکانهای دیگر ، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست می‌آید.

کاربردهای الکل

• از این ترکیب به عنوان سوخت موشک یا هواپیما استفاده می‌شوند.
• برای ضدعفونی کردن تجهیزات بیمارستانی و جراحی بکارمی‌روند.
• از قوی‌ترین حلال‌های صنعتی در دنیا بشمار می‌روند.

انواع الکل ها

الکل‌ها انواع بسیار متنوعی دارد، اما برخی از این ترکیبات به علت نوع ساختاری که دارند، در صنعت بسیار پرکاربرد هستند،که در اینجا به برخی از انواع آنها اشاره خواهیم کرد.

پلی وینیل :

یک نوع ترکیب مصنوعی محلول درآّب است، که به شکل پودری و مایع در صنعت بکار می‌رود، محلولی بدون بو با خاصیت اسیدی بالا، این ترکیب به شدت آبدوست است و از هیدرولیز پلی وینیل استات یا مشتقات آن تولید می‌شود، دارای چسبندگی بالا و امولسیون قوی است ، مقاوم در برابر انواع حلال‌ها و دارای خاصیت انعطاف‌پذیری و کشسانی فراوانی می‌باشد.

کاربرد :

• در صنعت کاغذسازی برای متراکم کردن مولکول‌های کاغذ بکار می‌رود.
• در نساجی برای رنگ کردن پارچه‌ها بسیار استفاده می‌شود.
• به علت چسبندگی بالا، در ساخت انواع چسب بکار می‌رود، مانند: چسب پی وی سی
• در پزشکی برای ساخت لنز‌های تماسی، قطره‌های چشمی و همچنین برای تولید انواع خاصی از پروتز‌های مصنوعی استفاده می‌شود.
• برای ساخت فیلم عکاسی نیز بکار می‌رود.

ستواستئاریل الکل:

این ترکیب از گیاهان استخراج شده و به الکل چوب معروف است . نامحلول در آب و دارای خاصیت امولسیون کنندگی و تثبیت کنندگی بالایی است و به شکل طبیعی از روغن‌های گیاهی، مانند: روغن نارگیل گرفته می‌شود.

کاربرد:

• در صنایع آرایشی و بهداشتی به عنوان ماده‌ی اولیه برای ساخت، انواع کرم و نرم کننده استفاده می‌شود.
• در داروسازی به علت داشتن خاصیت ویسکوزیته‌ی بالا، برای تولید انواع شربت و قرص بکار می‌رود.
• از این ترکیب در صنعت به عنوان جلا دهنده استفاده می‌شود.
• در صنعت کشاورزی برای تولید حشره‌کش بکار می‌رود.

ایزوبوتانول:

این ترکیب از تخمیر میوه‌جات و گیاهان بدست می‌آید، که در روش طبیعی توسط کربونیلاسیون پروپین و در فرآیند صنعتی توسط واکنشات هیدروژناسیون تولید می‌شود، این ترکیب بسیار چسبناک بوده و انحلال‌ پذیری بسیار کمی در آب دارد.

کاربرد:

• از ایزوبوتانول به عنوان طعم‌دهنده در صنعت داروسازی و غذایی استفاده می‌شود.
• در کشاورزی برای تولید انواع سموم بکار می‌رود.
• برای تولید ضد یخ استفاده می‌شود.
• در صنعت به عنوان حلال بکار می‌رود.

ایزوپروپیل الکل :

 این ترکیب مایعی بی‌رنگ با خاصیت انحلال‌پذیری بالا درآب است، که از هیدراتاسیون پروپین بدست می‌آید و با نام تجاری آلکوژل در صنعت دیده می‌شود. ایزوپروپیل دارای دو نوع صنعتی و خوراکی است .

کاربرد:

• در صنعت چاپ بسیار پرکاربرد است.
• این ترکیب از سرعت تبخیر بالای برخوردار است، به همین علت برای ضدعفونی کردن سطوح و زخم‌های سطحی بکار می‌رود.

مونو پروپیلن گلیکول:

 مایع بی‌رنگ و بدون بو است، که از ترکیب پروپیلن اکسید تولید می‌شود و دارای خاصیت چسبندگی و انحلال‌پذیری بالا در آب است.

کاربرد:

• در ساخت لوازم آرایشی و بهداشتی مانند: تولید انواع عطرها، بکار می‌رود.
• به عنوان نگه‌دارنده در صنایع غذایی بکار می‌رود.
• در صنعت برای تولید انواع ضدیخ‌ استفاده می‌شود.

پلی اتیلن گلیکول:

از فرآورده‌های فرعی پالایش نفت است و به عنوان ماده‌ی اصلی ضد یخ بکار می‌رود. این ترکیب به علت داشتن خاصیت روان‌کنندگی و غیرسمی بودن، جزء پرکاربردترین انواع الکل‌ها در صنعت بشمار می‌رود.

کاربرد:

• در صنعت داروسازی برای ساخت انواع اسپری‌های ضد درد و شربت‌های یبوست استفاده می‌شود.
• در لوازم آرایشی و بهداشتی، برای ساخت انواع نرم کننده‌ها و لوسیون‌ها بکار برده می‌شود.
• در کشاورزی، برای تولید انواع سموم استفاده می‌شود.
• به عنوان جلا دهنده در صنعت ماشین سازی استفاده می‌شود.
• این ترکیب باعث افزایش فعل و انفعالات سلول‌ها بدن می‌شود، به همین علت از آن به شکل گسترده‌ای در پزشکی استفاده می‌شود.

ستیل الکل :

ستیل الکل یک نوع الکل چوب است، که به اسم استانول در صنعت بکار می‌رود و به شکل جامد و نامحلول در آب دیده می‌شود.این ترکیب برای اولین‌بار از چربی ذخیره شده‌ی نهنگ استخراج شده است، که به آن الکل چرب نیز می‌گویند.

کاربرد:

• در صنعت داروسازی، به عنوان نرم کننده و روان کننده استفاده می‎شود.
• برای ساخت انواع شامپو و لوازم آرایشی و بهداشتی بکار می‌رود.
• در تولید انواع سموم کشاورزی استفاده می‌شود.
• به عنوان یک آنتی اکسیدان، در صنعت پلاستیک ‌سازی بکار می‌رود.

برای شناسایی الکل ها ،آزمون های مختلفی وجود دارد؟

• تست سدیم

ترکیبات دارای هیدروژن فعال در واکنش با سدیم می توانند هیدروژن خود را آزاد کنند که الکل ها در ترکیب با سدیم ̦هیدروژن خود را به صورت گاز آزاد می کنند این تست به ترکیبات دارای ۳ تا ۸ کربن جواب مثبت می دهد الکل ها سبکتر به دلیل وجود آب در محیط به سرعت با سدیم واکنش می دهند.

  الکل های سنگین تر ( بیش از ۸ کربن ) به کندی واکنش می دهند به طوری که خروج گاز محسوس نیست این تست برای هیدروژن هایی که در ترکیبات خنثی به سهولت قابل استخلاف باشد مناسب است. به عبارت دیگر هیدروژن های متصل به اکسیژن نیتروژن و یا گوگرد به این تست پاسخ مثبت می دهند

روش کار :

در یک لوله ازمایش خشک یک میلی لیتر الکل مورد ازمایش را بریزید و به آن یک تکه کوچک سدیم بیفزایید.تشکیل حباب های هیدروژن در اطراف سدیم و خروج ان ها نشان دهنده وجود هیدروژن قابل استخلاف در ترکیب است.

• تست سریک آمونیوم نیترات

معرف سریک آمونیوم نیترات با ترکیباتی که دارای گروههای هیدروکسیل الکلی هستند یک کمپلکس قرمز رنگ تشکیل می دهد . جواب آزمون برای الکلهای نوع اول ، دوم و سوم که کمتر از ۱۰ کربن دارند ، مثبت است .

تمام انواع گلیکول ها ، پلی ال ها ، کربوهیدرات ها ، هیدروکسی اسیدها ، هیدروکسی آلدهیدها و هیدروکسی کتون ها ، به این آزمون پاسخ مثبت داده و تولید محلول قرمز می کنند.

• آزمون کرومیک اسید ( معرف جونز )

این واکنش برای شناسایی و تشخیص الکل های نوع اول و دوم از الکل های نوع سوم است و بر اساس کاهش کروم (VI) زرد – نارنجی ، به کروم (III) سبز رنگ است . الکل بوسیله این واکنشگر اکسیده می شود . تغییر رنگ واکنشگر از نارنجی به سبز به عنوان پاسخ مثبت به آزمایش است .

الکل های نوع اول و دوم به آزمون کرومیک اسید ( معرف جونز ) پاسخ مثبت می دهند ولی الکل های نوع سوم به این آزمون پاسخ مثبت نمی دهند  زیرا هیدروژن اسیدی ندارند.

روش کار :

در یک لوله آزمایش خشک ٢ میلی لیتر استون خالص، ٢ قطره شناساگر کرومیک انیدرید و ۴ قطره نمونه مایع یا ١/٠ گرم نمونه جامد می ریزیم و تکان می دهیم تا حل شود. تشکیل سوسپانسیون سبز نشانه الکل نوع ۱ یا نوع ۲ است.

• آزمون لوکاس 

تست لوکاس برای تشخیص الکل های نوع سوم ، آلیلی و بنزیلی از الکل های نوع اول و دوم می باشد این آزمایش بر اساس واکنش الکل ها با مخلوطی از هیدروکلریک اسید و روی کلرید ( واکنشگر لوکاس ) است که محصول آن آلکیل کلرید است که به صورت یک لایه نامحلول است .

الکل های نوع اول در دمای اتاق با معرف لوکاس واکنش نمی دهند و بنابراین انحلال پذیری آنها آسان وقابل رویت است . الکل های نوع دوم به آزمون لوکاس به کندی پاسخ می دهند ، به طوری که این آزمون در مورد آنها منفی تلقی می شود . اما الکل های نوع سوم ، بنزیلیک و آلیلیک فوراً در واکنش شرکت می کنند ( کدر شدن محیط دلیلی مثبت بر انجام واکنش است.)

روش کار :

در یک لوله آزمایش ١ میلی لیتر شناساگر لوکاس و ٤ قطره نمونه آلی می ریزیم. لوله را خوب تکان می دهیم، سپس بی حرکت نگه میداریم تا محلول کدر شود یا یک لایه نامحلول تشکیل شود.

نتیجه گیری 

در این مقاله شما را با روش های تشخیص انواع الکل آشنا کردیم و بررسی کردیم که چگونه می توانید الکل اتانول از متانول را تشخیص داد. همچنین دریافتیم که معرف جونز و لوکاس دو معرف شیمیایی جالب برای شناسایی نوع الکل ها هستند که اساس کار معرف جونز اکسایش الکل ها و معرف لوکاس تشکیل یون پایدار است.

برای خرید مواد آزمایشگاهی شیمیایی و صنعتی و یا خرید تجهیزات آزمایشگاهی شما میتوانید با مراجعه به فروشگاه شرکت آثل طب از خدمات آزمایشگاهی برخوردار شوید.