Ethanol - Eigenschaften & Verwendung (2024)

Ethanol, auch bekannt als Ethylalkohol, ist eine farblose, leicht entzündliche Flüssigkeit mit einem brennenden Geschmack und einem charakteristischen, würzigen Geruch. Es hat eine molare Masse von 46,07 g/mol und ist bei Raumtemperatur flüssig. Die Dichte von Ethanol beträgt 0,7893 g/cm³ bei 20 °C. Es hat einen Schmelzpunkt von −114,5 °C und einen Siedepunkt von 78,32 °C. Ethanol ist vollständig mischbar mit Wasser, Diethylether, Chloroform, Benzin und Benzol.

Verwendung von Ethanol

Ethanol hat eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Branchen. Einige der häufigsten Verwendungen von Ethanol sind:

Alkoholische Getränke

Ethanol ist der Hauptbestandteil von alkoholischen Getränken wie Bier, Wein und Spirituosen. Es wird durch die Gärung von Zucker aus kohlenhydrathaltigem Material wie Früchten, Getreide oder Kartoffeln hergestellt.

Lösungsmittel

Ethanol ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für viele Substanzen, die in der Medizin, Kosmetik und chemischen Industrie verwendet werden. Es wird häufig als Lösungsmittel für Duftstoffe, Aromen, Farbstoffe und Medikamente eingesetzt. Es ist auch ein gutes Desinfektionsmittel und wird oft zur Reinigung von medizinischen Instrumenten und Oberflächen verwendet.

Kraftstoff

Ethanol kann als Biokraftstoff verwendet werden, um fossile Brennstoffe zu ersetzen. Es wird oft als Zusatz zu Benzin verwendet, um die Verbrennung zu verbessern und die Emissionen zu reduzieren. In einigen Ländern wird reines Ethanol auch als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet.

Chemische Industrie

In der chemischen Industrie wird Ethanol als Ausgangsstoff für die Synthese von anderen Chemikalien wie Ethylacetat, Essigsäureethylester und Ethylen verwendet. Es wird auch als Lösungsmittel in vielen chemischen Reaktionen eingesetzt.

Synthese

Ethanol kann durch verschiedene Verfahren synthetisiert werden. Eine Möglichkeit ist die Fermentation von Zucker aus kohlenhydrathaltigem Material wie Früchten, Getreide oder Kartoffeln. Eine andere Möglichkeit ist die Hydratisierung von Ethylen durch direkte Hydratisierung oder indirekte Hydratisierung über Schwefelsäure.

Chemischer Energiespeicher

Ethanol kann auch als chemischer Energiespeicher in einem Power-to-X-Verfahren verwendet werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, elektrische Energie in Form von Ethanol zu speichern. Dies kann durch die Umwandlung von Kohlendioxid und Wasserstoff in Ethanol erreicht werden. Der Wasserstoff kann durch Elektrolyse von Wasser unter Verwendung von erneuerbarer Energie erzeugt werden.

Chemische Reaktionen von Ethanol

Ethanol kann an verschiedenen chemischen Reaktionen teilnehmen. Einige Beispiele sind:

• Oxidation:Ethanol kann durch Oxidation zu Acetaldehyd oxidiert werden. Dieser Prozess kann durch Erhitzen mit einem Oxidationsmittel wie Kaliumdichromat oder Kupfer(II)-oxid katalysiert werden.
• Dehydratisierung:Ethanol kann durch Dehydratisierung zu Ethen dehydriert werden. Dieser Prozess kann durch Erhitzen mit einem Säurekatalysator wie Schwefelsäure oder Phosphorsäure katalysiert werden.
• Esterbildung:Ethanol kann mit Carbonsäuren reagieren, um Ester zu bilden. Diese Reaktion wird als Veresterung bezeichnet und kann durch Erhitzen mit einem Säurekatalysator wie Schwefelsäure katalysiert werden.
• Halogenierung:Ethanol kann mit Halogenen wie Chlor oder Brom reagieren, um Halogenalkane zu bilden. Diese Reaktion wird als Halogenierung bezeichnet und kann durch Erhitzen mit einem Halogenkatalysator wie Eisen(III)-chlorid katalysiert werden.

Umweltaspekte

Ethanol hat großes Potenzial für den Schiffsverkehr und die Dekarbonisierung der Chemieindustrie. Im Schiffsverkehr kann Ethanol als alternativer Kraftstoff verwendet werden, um die Emissionen von Treibhausgasen und Luftschadstoffen zu reduzieren.

In der Chemieindustrie kann Ethanol als Ausgangsstoff für die Herstellung von verschiedenen Chemikalien verwendet werden, die derzeit aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. Durch die Verwendung von nachhaltig produziertem Ethanol als Rohstoff kann die Chemieindustrie ihre Treibhausgasemissionen reduzieren und zur Dekarbonisierung beitragen. Es gibt bereits einige Beispiele für die Verwendung von Ethanol als Rohstoff in der chemischen Industrie, wie die Herstellung von Bioplastik aus Ethanol.