酒精的化学名称是乙醇,化学式为C2H5OH。乙醇是一种有机化合物,常见于酒类、啤酒、葡萄酒等饮品中。它在医药、化工、食品等领域也有广泛的应用。乙醇在一定浓度下具有消毒杀菌的作用,但过量饮酒会对健康造成危害,因此饮酒需适量。
乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,毒性较低,可以与水以任意比互溶,溶液具有酒香味,略带刺激性,也可与多数有机溶剂混溶。乙醇蒸汽与空气混合可以形成爆炸性混合物。乙醇是一种基本有机化工原料,也用作有机溶剂、制饮料酒以及食品工业。
乙醇可用于制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等,医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂。乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。
发展简史:
酒是古老的人造饮料,经考古发现,早在原始社会时期,人类就知道用谷物、瓜果发酵酿酒。中国是世界上最早酿酒的国家之一,甲骨文中就已经出现了“酒”字和与酒有关的“醴”“尊”“酉”等字。中国最晚在夏代已能人工造酒,《战国策》中记载“帝女令仪狄造酒,进之于禹”。殷商时期,中国已摆脱原始酿酒的方法,开始进入制曲酿酒阶段。周代酿酒已发展成独立且具有相当规模的手工业作坊。最初的酒是果酒和米酒。夏之后,经商周、历秦汉,以至于唐宋,都是以果实或粮食蒸煮,加曲发酵,经压榨、过滤后制得的酒。随着人类的进步发展,酿酒工艺也在原来基础上进一步发展,通过蒸馏提高了酒精的浓度,出现蒸馏酒。中国古人已发现酒在药用方面的价值,《汉书·食货志》中说:“酒,百药之长。”《本草纲目》认为:“酒少饮则和血行气,痛饮则伤神耗血,损胃之精,生痰动火。”
西方的酒品主要是谷物酒,长期沿用麦芽糖化加酵母的酿造法。直到19世纪90年代,法国人卡尔迈特从中国引进酒曲,从中分离出糖化力强并能起糖化作用的霉菌菌株,应用于酒精生产上,才突破了西方以麦芽糖化剂酿酒的传统工艺。关于酒的药用,19世纪医学家用白兰地治疗心衰和伤寒等症,生理学家和药理学家开始对酒精的药理作用进行研究,发现酒精能影响鸟的中枢神经活动,抑制蛙和哺乳动物的心跳,影响狗的胃肠消化吸收功能。
人们对酒含有的主要成分——乙醇的认识也在逐步发展。1784年,法国化学家安托万-洛朗·拉瓦锡(AntoineLaurent Lavoisier,1743—1794)首先测定了乙醇的元素成分。1807年,瑞士化学家尼古拉斯·泰奥多尔·索绪尔(Nicolas Theodore de Saussure,1767—1845)首先完成了乙醇的元素组成分析,确定了乙醇的化学式。1858年,英国化学家斯科特·库珀(Archibald Scott Couper,1831—1892)提出了乙醇最初的结构式,即库珀图解式。1825年,英国化学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791—1867)首次以合成方式制备乙醇。
乙醇的工业化生产从19世纪末开始发展起来,到第二次世界大战期间发酵法生产乙醇达到了高峰。发酵法是经典的乙醇生产方法,在相当长的时期里是乙醇的主要来源。但是发酵法受到原料来源和成本高的限制,因此合成法逐渐兴起。间接水合法制乙醇早在1825年就有报道,但直到1930年才由美国联合碳化物公司实现工业化。由于间接水合法要消耗大量的浓硫酸,生产过程中的硫酸介质对设备有严重腐蚀而且产品分离提纯困难,自1932年起美国和前苏联同时开始了直接水合法的研究。1945年,美国壳牌化学公司把磷酸吸附在颗粒状硅藻土上,制备成固体催化剂,解决了直接水合法的催化剂问题。20世纪50年代末,原联邦德国维巴化学公司在壳牌法基础上改进了催化剂。到20世纪60年代,美国伊斯特曼-柯达公司又在水合工艺方面进行了改进。20世纪60年代后期,前苏联对水合催化剂进行了改进,最后确定为磷酸-硅藻土催化剂。乙醇的生产方法除发酵法和合成法外,合成气制乙醇技术和甲醇同系化法也在开发中。