 เอทานอล (Ethanol)
เอทานอล หรือ เอทิลแอลกอฮอล์ คือ แอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งที่มีสูตรเคมี C2H5OH มีลักษณะเป็นของเหลวใส ไม่มีสี ติดไฟง่าย มีความไวไฟและค่าออกเทนสูง (เอทานอลบริสุทธิ์ร้อยละ 99.8 มีค่าออกเทนสูงถึ ง 113) ประกอบด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เป็นไฮดรอกซิล ดิริเวทีฟของไฮโดรคาร์บอน เกิดจากการแทนที่ไฮโดรเจนอะตอมด้วย hydroxyl group (OH) มีน้ำหนักโมเลกุล 46.07 ความหนาแน่น 0.789 กรัมต่อมิลลิลิตร ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส จุดหลอมเหลว -114.1 องศาเซลเซียส จุดเดือด 78.5 องศาเซลเซียส สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย อาทิ ใช้ผลิตอาหาร และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรม ใช้เป็นเชื้อเพลิง ฯลฯ
เอทานอล (Ethanol)
ที่มาภาพ : http://water-pacific.com/index.php/2010-08-14-10-07-37
เอทานอลเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) ผลิตได้จากวัตถุดิบ ทางการเกษตรซึ่งแบ่งได้เป็น 3 ประภท
1. วัตถุดิบประเภทน้ำตาล ได้แก่ น้ำอ้อย น้ำตาลจากบีท และกากน้ำตาลซึ่งยีสต์สามารถ ย่อยสลายวัตถุดิบประเภทนี้ได้เลยทันทีโดยไม่ต้องผ่านการย่อยเพื่อเป็นน้ำตาล (Pretreatment)
2. วัตถุดิบประเภทแป้ง ได้แก่ มันสำปะหลัง ธัญพืชและมันฝรั่งในการผลิตจะต้องย่อยแป้ง ในวัตถุดิบให้เป็นน้ำตาลกลูโคสซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดียวเสียก่อนยีสต์จึงจะเปลี่ยน
3. น้ำตาลเป็นเอทานอลได้ วัตถุดิบประเภทที่เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมเกษตร เช่น กากอ้อย ฟางข้าว ซังข้าวโพด และของเสียจากอุตสาหกรรม เยื่อกระดาษ ฯลฯ
การผลิตเอทานอล
กระบวนการผลิตเอทานอล ประกอบด้วย กระบวนการเตรียมวัตถุดิบสำหรับผลิตเอทานอล กระบวนการหมัก และการแยกผลิตภัณฑ์เอทานอลและการทำให้บริสุทธิ์ ซึ่งในขั้นตอบการเตรียมวัตถุดิบนั้น ถ้าเป็นประเภทแป้งหรือเซลลูโลส เช่นมันสำปะหลังและธันยพืช จะต้องนำไปผ่านกระบวนการย่อยแป้งหรือเซลลูโลสให้เป็นน้ำตาลก่อน ด้วยการใช้กรดหรือเอนไซม์ ส่วนวัตถุดิบประเภทน้ำตาลเช่นกากน้ำตาลหรือน้ำอ้อย เมื่อปรับความเข้มข้นให้เหมาะสมแล้วสามารถนำไปหมักได้
ในกระบวนการหมัก จะเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอล์โดยใช้เชื้อจุลินทรีย์ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ยีสต์ การเลือกใช้ชนิดของเชื้อจุลินทรีย์ที่เหมาะสมกับวึตถุดิบที่นำมาหมัก จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหมัก ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักคือ เอธิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอลที่มีความเข้มข้นประมาณร้อยละ 8-12 โดยปริมาตร
น้ำหมักที่ได้จากกระบวนการหมัก จะ นำมาแยกเอทานอลออกโดยใช้กระบวนการกลั่นลำดับส่วน ซึ่งสามารถแยกเอทานอลให้ได้ความบริสุทธิ์ประมาณร้อยละ 95 โดยปริมาตร จากนั้นจึงเข้าสู่กรรมวิธีในการแยกน้ำโดยการใช้โมเลกูล่าร์ซีพ (molecular sieve separation) เอทานอลที่ความบริสุทธิ์ ร้อยละ 95 จะผ่านเข้าไปในหอดูดซับที่บรรจุตัวดูดซับประเภทซีโอไลต์ โมเลกุลของเอทานอลจะไหลผ่านช่องว่างของซีโอไลต์ออกไปได้ แต่โมเลกุลของน้ำจะถูกดูดซับไว้ ทำให้เอทานอลที่ไหลออกไปมีความบริสุทธิ์ร้อยละ 99.5 ส่วนซีโอไลต์ที่ดูดซับน้ำไว้จะถูกรีเจนเนอเรตโดยการไล่น้ำออก เอทานอลความบริสุทธิ์ร้อยละ 99.5 สามารถนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินเพื่อใช้ในรถยนต์เครื่องยนต์เบนซินได้
เอทานอลมีฤทธิ์เฉียบพลันต่อร่างกาย
1. มีผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง (central nervous system, CNS) ทำให้มีอาการง่วงซึม คลายความกังวล สูญเสียการทรงตัว ฯลฯ
2. มีผลต่อหัวใจ ทำให้กล้ามเนื้อหัวใจบีบตัวน้อยลง
3. มีผลทำให้กล้ามเนื้อเรียบ (smooth muscle) คลายตัว เอทานอลมีฤทธิ์เรื้อรังต่อร่างกาย
1. มีผลทำลายระบบทางเดินอาหารและเนื้อเยื่อตับ ถึงขั้นเป็นโรคตับแข็งได้
2. มีผลต่อระบบประสาท ทำให้เกิดอาการความจำเสื่อม ตกใจง่ายใจสั่น และมีอาการทางโรคจิต เป็นต้น
3. ทำให้เกิดโรคโลหิตจาง ผู้ป่วยที่ดื่มติดต่อกันเป็นระยะเวลานาน จะทำให้เลือดออกทางกระเพาะอาหาร จึงป่วยเป็นโรคโลหิตจางชนิดอ่อน
4. มีผลต่อหัวใจและระบบไหลเวียนเลือด คือ ทำให้หัวใจเต้นผิดปกติ (arrhythmia) และเพิ่มความดันเลือด
5. มีผลทำให้ระบบต่อมไร้ท่อ เกลือแร่ น้ำ และอิเล็กโทรไลต์ ในร่างกายเกิดการเสียดุล
6. เพิ่มอัตราเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งที่ปาก หลอดอาหาร กล่องเสียงและตับ เป็นต้น
ระดับของเอทานอลในเลือดที่เริ่มก่อให้เกิดอาการ
1. ระหว่าง 50–100 มิลลิกรัม/เดซิลิตร ผู้ป่วยจะแสดงอาการ พูดมาก หน้าแดง ประสาทมีการตอบโต้ช้า และการมองเห็นไม่ค่อยดี
2. สูงกว่า 100 มิลลิกรัม/เดซิลิตร จะกดระบบประสาทส่วนกลางทำให้การตัดสินใจ และการมองเห็นภาพไม่ดี ประสาทจะเริ่มเสื่อม
3. ระดับ 300 มิลลิกรัม/เดซิลิตร ผู้ป่วยมักจะหมดสติ
4. สูงกว่า 500 มิลลิกรัม/เดซิลิตร ผู้ป่วยอาจตายได้
พิษของเอทานอลมีความสำคัญมาก เพราะนอกจากจะก่อให้เกิด ผลร้ายแก่ผู้ดื่มเองแล้วยังเป็นตัวก่อปัญหาในสังคมอีกด้วย โดยเป็นเหตุให้เกิดอุบัติเหตุและคดีความต่างๆ มากขึ้น เป็นต้น ดังนั้น เพื่อช่วยให้ตนเองเป็นผู้ที่มีสุขภาพดีและแข็งแรง ทั้งยังช่วยลดปัญหาของสังคม ควรจะหันมาดื่มน้ำผลไม้แทนเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์จะดีที่สุด
ขอบคุณที่มา
http://www.tistr.or.th/t/publication/page_area_show_bc.asp?i1=48&i2=39
http://www.zoneza.com/Ethanol-view4552.htm
http://thaiethanol.com/etanol/what-is-ethanol |
