Etanol absoluto, 99,5% para síntesis

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Presencia en la naturaleza
El etanol es un producto natural de la fermentación alcohólica de las frutas maduras y los zumos. Sin embargo, el etanol también se produce de forma natural en todas las demás partes de las plantas, como las raíces, rizomas y tubérculos de la angélica medicinal (Angelica archangelica), las zanahorias (Daucus carota), el Rheum palmatum y las cebollas (Allium cepa), las flores de Telosma cordata, los brotes de Satureja cuneifolia, el ginseng (Panax ginseng) y la Ephedra sinica, y las resinas y savias de los árboles de ámbar (Liquidambar styraciflua y Liquidambar orientalis) y del romero (Rosmarinus officinalis). Muchos alimentos contienen naturalmente pequeñas cantidades de etanol. Incluso la cerveza sin alcohol contiene hasta un 0,5% de etanol en volumen. Según el Código Alimentario alemán, los zumos de frutas pueden tener un contenido de etanol de aproximadamente 0,38 por ciento en volumen. El zumo de manzana, por ejemplo, contiene hasta un 0,016 y el de uva hasta un 0,059 por ciento de etanol en volumen. Un plátano maduro puede contener hasta un 1 por ciento en volumen, y el pan hasta un 0,3 por ciento en volumen. El kéfir maduro puede contener hasta un 1 por ciento de etanol en volumen, y el chucrut hasta un 0,5 por ciento. El contenido fisiológico de etanol en la sangre humana es de aproximadamente 0,02 a 0,03 por mil. Se ha detectado etanol en las nubes moleculares interestelares junto con otras moléculas orgánicas como el acetaldehído. El mecanismo de formación de las moléculas orgánicas no está claro.

Producción
El etanol se produce por fermentación a partir de la biomasa, generalmente de cultivos que contienen azúcar o almidón, o tradicionalmente de productos hortícolas. Este proceso se lleva a cabo de forma controlada a partir de una serie de productos alimenticios, produciendo vino a partir de uvas o cerveza a partir de malta y lúpulo, por ejemplo. El azúcar de madera (xilosa) puede ser fermentado en alcohol sulfitado como subproducto del proceso de sulfitación. Sin embargo, éste sólo puede utilizarse con fines energéticos debido a las numerosas impurezas. Antes de la fermentación propiamente dicha, el almidón suele dividirse primero en disacáridos, cuyo enlace glicosídico se rompe mediante hidrolasas; los monosacáridos resultantes son fermentados por levaduras o bacterias. A una concentración de etanol cercana al 15%, las células de la levadura y las bacterias comienzan a morir, por lo que no se puede alcanzar una concentración mayor mediante la fermentación. La ecuación bruta de la fermentación alcohólica es:
C6H12O6 ⟶ 2 C2H5OH + 2 CO2
Destilación
El etanol puede concentrarse por destilación para fines técnicos y de consumo, ya que se evapora a 78 °C.

Alcohol potable
El alcohol potable apto para el consumo se obtiene por destilación de un mosto alcohólico a partir de materias primas agrícolas. Dependiendo del proceso de destilación, el destilado, contiene no sólo etanol sino también aromas, aceites de fusel, otros compuestos orgánicos y agua, que determinan el carácter y el sabor del producto final, como el brandy, el whisky o el ron. Para la producción de vodka, en cambio, se utiliza etanol casi puro y sólo diluido con agua. El etanol puro sin diluir con la denominación de venta alcohol etílico de origen agrícola sirve como producto de partida para otras bebidas alcohólicas, por ejemplo, para la mayoría de los licores. Las bebidas alcohólicas que contienen etanol destilado se denominan licores (también aguardiente o bebida espirituosa), a diferencia del vino y la cerveza, cuyo etanol se produce exclusivamente por fermentación alcohólica.

Aplicaciones técnicas
A gran escala, el etanol puro para aplicaciones técnicas se produce mediante rectificación azeotrópica (rectificación por arrastre). La planta consta de dos columnas de rectificación. En la columna de separación principal, la mezcla de etanol y agua se rectifica hasta cerca del punto azeotrópico. Aquí el producto de la parte inferior es el agua. El ciclohexano auxiliar se añade al producto superior, que consiste en un 95,6% de etanol y un 4,4% de agua. Los agentes de arrastre antes habituales, como el benceno (proceso Young) o el tricloroetileno (proceso Drawinol), ya no se utilizan en la actualidad. Esta mezcla de tres sustancias, etanol, agua y arrastrante, entra en la columna de separación auxiliar. Allí se separa en el alcohol puro producido en el fondo de la columna y en una mezcla de ciclohexano y agua como producto de cabeza. El ciclohexano y el agua son inmiscibles en estado líquido y se separan en un separador (decantador) tras la condensación. El ciclohexano auxiliar se añade de nuevo a la mezcla azeotrópica de etanol y agua a la entrada de la columna de separación auxiliar. El etanol anhidro se obtiene a escala de laboratorio por destilación sobre productos químicos deshidratantes como el óxido de calcio, el sulfato de calcio anhidro o los tamices moleculares. El proceso de producción de alcohol absoluto se denomina absolutización.

Síntesis técnica
El etanol se produce por síntesis química a partir de agua y etileno en el llamado proceso indirecto por catálisis homogénea con la adición de ácido sulfúrico. El alcohol producido de esta manera también se conoce como alcohol industrial. El proceso se lleva a cabo en dos pasos con la formación de ésteres de ácido sulfúrico, que deben ser hidrolizados en un segundo paso. Tras la hidrólisis, el ácido sulfúrico debe concentrarse de nuevo. En el proceso directo, el ácido fosfórico aplicado a la sílice sirve de catalizador heterogéneo. A temperaturas de hasta 300 °C y presiones de 70 bar, el etanol se produce directamente a partir del etileno y el agua en la fase gaseosa. Sin embargo, la conversión por paso en el reactor es sólo del 5% a partir del etileno. Debido al problema de las aguas residuales y a los problemas de corrosión causados por el ácido sulfúrico producido en el proceso indirecto, hoy en día el etanol se produce industrialmente mediante catálisis con ácido fosfórico. La ecuación bruta para ambos procesos es:

C2H4 + H2O → C2H5OH

En principio, el etanol puede obtenerse por hidrogenación catalítica del acetaldehído. A altas presiones de hidrógeno, el acetaldehído se convierte en etanol empleando níquel como catalizador:

CH3CHO + H2 → C2H5OH

Además, el etanol se produce en el proceso Synol por reacción del monóxido de carbono con el hidrógeno y puede separarse de los demás alcoholes producidos por destilación.

Detección / análisis de etanol
El etanol puede detectarse por esterificación como éster del ácido p-nitrobenzoico o éster del ácido 3,5-dinitrobenzoico. La reacción se lleva a cabo mediante la reacción con el cloruro de ácido correspondiente. De forma no específica, el etanol puede detectarse mediante el ensayo de yodoformo. Mediante métodos cromatográficos, como la cromatografía de gases (GC), se puede determinar cuantitativamente el etanol. La detección cuantitativa por vía húmeda es posible mediante la oxidación con un exceso de dicromato de potasio, y el dicromato de potasio sin reaccionar puede determinarse yodométricamente. En el análisis de alimentos, se aprovecha la diferencia de densidad entre el agua y el etanol. El contenido de etanol se separa en una destilación (al vapor) y se determina con un picnómetro. Como alternativa, la densidad también puede medirse en un resonador de flexión. En ambos métodos, la evaluación se basa en valores tabulados. En el espectro de resonancia de protón (H-RMN), el etanol presenta una estructura de tripletes a temperatura ambiente debido al acoplamiento de los protones del grupo hidroxi con los protones del metileno. Esto indica una fijación del grupo hidroxi con respecto a los protones de metileno. Con el aumento de la temperatura, la división se hace más pequeña y finalmente desaparece por completo debido a la creciente rotación del grupo hidroxi. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear puede utilizarse para distinguir el etanol sintético procedente de materias primas fósiles del etanol procedente de materias primas renovables, basándose en las proporciones de isótopos de hidrógeno y carbono. Esta circunstancia puede utilizarse para detectar la mezcla de vino o licores con etanol industrial.En el caso del etanol producido por procesos de fermentación, el origen vegetal puede determinarse a través de la distribución de deuterio. La concentración de etanol durante el proceso de producción, por ejemplo en las fábricas de cerveza, puede controlarse mediante espectroscopia infrarroja midiendo la intensidad de la frecuencia de oscilación de la banda C-H a 2900 cm-1. El espectro infrarrojo del etanol presenta una vibración de estiramiento C-H, una O-H y una C-O, así como varias vibraciones de flexión. La vibración de estiramiento O-H aparece como una banda ancha a unos 3300-3500 cm-1, y la vibración de estiramiento C-H a unos 3000 cm-1.

Propiedades del etanol Propiedades físicas del etanol
Punto de ebullición (p.e.) 78,37 °C; Punto de fusión (p.f.) -114,1 °C; Punto de inflamación (p.i.) 12 °C; Temperatura de ignición 400 °C; Límite de explosión inferior: 3,1 % en volumen; Límite de explosión superior: 27,7 % en volumen; Presión máxima: 8,4 bar; Velocidad del sonido 1180 m/s (20 °C), Dep. con la temperatura: -3,6 m/s °C; Densidad 0,79 g/cm3 = 0,79 kg/dm3; Densidad energética (valor calorífico) 7,44 kWh/kg = 26,78 MJ/kg; 5,87 kWh/L = 21. 14 MJ/L; Viscosidad dinámica 1,2 10-3 Pa/s (20 °C); Viscosidad cinemática 1,52 10-6 m2/s (20 °C); Tensión superficial 0,02255 N/m (20 °C); Índice de refracción 1,3638; Biodegradabilidad 94% (OCDE 301 E); Número ONU 1170; Número de peligro 30 + 33; Punto triple 150 ± 20 K / 0,43 mPa; -123,15 ± 20 °C / 0,43 mPa; Punto crítico 514,0 K / 6,137 MPa / 168 cm3/mol; 240,85 °C / 6,137 MPa / 168 cm3/mol; Masa molar (mw) = 46,07 g/mol La característica más destacada del etanol es su grupo hidroxilo. Dado que un átomo de oxígeno atrae los electrones con más fuerza que el hidrógeno y el carbono, se produce una distribución asimétrica de la densidad de electrones a lo largo de este enlace: Se forma un dipolo molecular. Esto da al etanol sus propiedades típicas. Por un lado, los dipolos se atraen entre sí a nivel molecular, lo que da lugar a una temperatura de ebullición comparativamente alta de 78 °C (punto de fusión del etano = -88,6 °C). Por otro lado, el etanol es miscible con líquidos que tienen propiedades dipolares similares, por ejemplo con el agua y el metanol. Esta propiedad se denomina hidrofilia. Al mismo tiempo, la molécula tiene un residuo orgánico que le confiere una miscibilidad limitada con sustancias puramente lipofílicas. Por esta razón, el etanol es un disolvente importante en química y farmacia. Los extractos de plantas u otros medicamentos se venden como soluciones alcohólicas, las llamadas "tinturas". El etanol forma cristales individuales suficientemente grandes en el punto de congelación para su determinación mediante el análisis de la estructura cristalina. Cristaliza en el sistema cristalino monoclínico con el grupo espacial Pc (grupo espacial nº 7) y tiene los parámetros de red a = 537,7 pm, b = 688,2 pm, c = 825,5 pm y β = 102,2° a 87 K, así como 4 unidades de fórmula por celda unitaria. Las moléculas forman largas cadenas mediante enlaces de hidrógeno con una distancia oxígeno-oxígeno de 271,6 pm y 273,0 pm. La conformación alrededor del enlace carbono-carbono está compensada en ambas moléculas. Mientras que el grupo hidroxilo de una molécula tiene una conformación gauche a lo largo del eje C-C-OH, la otra molécula tiene una conformación trans.

Mezclas con otros disolventes
El etanol es miscible con el agua en cualquier proporción. En este caso, la contracción del volumen se produce durante la mezcla al generarse calor. El volumen total de una mezcla de agua y etanol es menor que la suma de los volúmenes individuales. Así, al mezclar 50 mL de etanol con 50 mL de agua se obtienen 97 mL de mezcla etanol/agua. El punto de fusión de las soluciones acuosas de etanol disminuye con el aumento del contenido de etanol hasta que se alcanza un eutéctico con una temperatura de fusión de -118 °C con un contenido del 93,5% en masa. A temperaturas en torno a los -20 °C, el etanol (6%) apenas se evapora y adquiere propiedades más bien viscosas.A -70 °C se vuelve aún más viscoso. El etanol forma mezclas azeotrópicas con muchas otras sustancias. En disolventes orgánicos como el tetraclorometano, el etanol forma dímeros, trímeros y tetrámeros mediante enlaces de hidrógeno, dependiendo de la concentración. La entalpía de formación puede determinarse mediante espectroscopia infrarroja. Es de 92 kJ/mol para el tetrámero, 42 kJ/mol para el trímero y 21 kJ/mol para el dímero.

Propiedades químicas
El grupo OH del etanol es muy débilmente ácido, con un valor pKa de 16, lo que le hace capaz de separar un protón (H+) con bases fuertes (como los metales alcalinos sodio y potasio). La reacción con los metales alcalinos convierte cuantitativamente el etanol en su forma desprotonada, el ion etanolato (CH3CH2O-). La reacción procede con evolución de hidrógeno:

2 C2H5OH + 2 Na → 2 C2H5O- + 2 Na+ + H2

Solubilidad
El etanol se disuelve en todas las proporciones con agua y muchos otros disolventes orgánicos como el éter dietílico, el cloroformo y el benceno. Autoprotolisis El etanol puede reaccionar como un ácido de Brønsted y como una base de Brønsted, lo que lo convierte en un anfolito:

2 C2H5OH → C2H5OH2+ + C2H5O-.

La constante de autoprotolisis en este caso es pKau = 19,5.

Sustitución nucleofílica
En los disolventes apróticos, el etanol reacciona con los haluros de hidrógeno mediante sustitución nucleofílica para formar haluros de etilo. El etanol y el cloruro de hidrógeno reaccionan para dar cloruro de etilo y agua:

C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O

El etanol y el bromuro de hidrógeno reaccionan para dar bromuro de etilo y agua:

C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O

Los haluros de etilo pueden formarse más específicamente mediante reactivos de halogenación como el cloruro de tionilo o el tribromuro de fósforo.

Esterificación
El etanol reacciona catalizado por ácidos con ácidos carboxílicos en una reacción de equilibrio para formar ésteres de etilo:

R-COOH + C2H5OH → R-COOC2H5 + H2O (catalizada por H+, en equilibrio).

Sin embargo, como el agua formada hierve a mayor temperatura que el etanol, el éster etílico se prepara mejor por reacción con anhídridos ácidos. Los ésteres etílicos se utilizan como aditivos en cosméticos, también como odorizantes y aromatizantes.

Deshidratación
Los ácidos muy fuertes, como el ácido sulfúrico, catalizan la deshidratación del etanol. Se forma éter dietílico o etileno:

2 C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O (H2SO4, ΔT).

El etanol se desprende del agua en una reacción de eliminación para formar un doble enlace:

C2H5OH → C2H4 + H2O (H2SO4, ΔT)

El producto que se forma depende de las condiciones de reacción, como la temperatura, las concentraciones, etc. La deshidratación puede formar el altamente tóxico sulfato de dietilo bajo ciertas condiciones de reacción.

Oxidación
El etanol puede ser oxidado por el oxígeno atmosférico a temperatura ambiente, vía acetaldehído, para dar ácido acético. Estas reacciones son catalizadas por enzimas en sistemas biológicos, por ejemplo. En el laboratorio, se utilizan potentes agentes oxidantes inorgánicos como el ácido crómico o el permanganato potásico para la oxidación a ácido acético. La oxidación parcial a acetaldehído tiene éxito con oxidantes más débiles, como el clorocromato de piridinio (PCC). La oxidación del etanol no tiene por qué detenerse en la fase de ácido acético. En el aire, el etanol arde con una llama azul con un valor calorífico de 26,8 MJ/kg, la combustión forma dióxido de carbono y agua:

C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Con cloro o bromo, el etanol reacciona lentamente para formar acetaldehído y otros productos de oxidación que contienen halógenos. El acetaldehído forma hemiacetales con el exceso de etanol. Sin embargo, la adición de halógenos a la forma enol del acetaldehído predomina, dando lugar a la formación de α-haloacetaldehído (lacrimógeno). La oxidación posterior con cloro conduce finalmente a los hemiacetales de cloral.

Desinfección por desnaturalización
Al igual que la desnaturalización por ácidos o álcalis, el etanol puede romper los enlaces de hidrógeno necesarios en los biopolímeros para mantener la estructura, al interferir como disolvente polar. Esto da lugar a cambios conformacionales. El etanol al 50-70% desnaturaliza la mayoría de las proteínas y ácidos nucleicos. Dado que las proteínas de la membrana pierden su función por la destrucción de la estructura espacial y que las células afectadas estallan como globos de aire debido a los defectos de la membrana, se puede utilizar etanol de mayor porcentaje para la desinfección: Las células bacterianas y fúngicas se inactivan de forma irreversible por la desnaturalización de sus proteínas de membrana, y los virus con envoltura se ven privados de su envoltura proteica.

Uso de Etanol
El etanol se utiliza en tres mercados principales: - Bebidas alcohólicas - Materia prima para la industria química - Portador de energía (aditivo para la gasolina) El etanol, producido por la fermentación de alimentos que contienen azúcar y almidón, se utiliza en todos los sectores. El etanol sintético se utiliza únicamente como materia prima química y portador de energía. El uso competitivo del etanol procedente de la producción de alimentos como materia prima química y energética es controvertido. La mayor parte del etanol producido se consume en forma de bebidas alcohólicas para el consumo. Se sigue utilizando como disolvente tanto para productos de consumo, incluyendo aplicaciones domésticas (perfumes, desodorantes) y médicas (disolventes para medicamentos, desinfectantes), como en la propia industria también como disolvente y, en general, como combustible.

Uso del etanol en productos domésticos y de consumo
El etanol se utiliza como un excelente disolvente en todos los ámbitos del hogar, por ejemplo, como portador de sustancias aromáticas como perfumes, desodorantes y fragancias en spray. El etanol también se utiliza como agente de limpieza, por ejemplo para el vidrio (limpiacristales), el cromo, el plástico, en soluciones de lavado de parabrisas de automóviles y como quitamanchas. Como aditivo del agua, sirve como anticongelante. El etanol se utiliza mucho como aditivo alimentario. Por ejemplo, el etanol se añade al oporto, al jerez y a otros vinos del sur, lo que se denomina fortificación, para terminar el proceso de fermentación en el momento deseado. Como resultado de la terminación prematura de la fermentación, estos licores y vinos -con algunas excepciones- tienen un alto contenido de azúcar residual y son, por tanto, muy dulces. El etanol puede añadirse para conservar otros alimentos. Como combustible para las estufas de camping, en forma de los llamados alcoholes metilados, el etanol encuentra un uso energético en el hogar. Añadiendo acetato de celulosa o jabón, el alcohol desnaturalizado puede convertirse en un gel conocido como alcohol duro. Los simples termómetros capilares con una columna de líquido azul o roja visible se llenan con etanol coloreado. Con un tubo graduado suficientemente largo, se pueden medir las temperaturas desde el punto de fusión hasta cerca del punto de ebullición, proporcionando una buena cobertura de las temperaturas exteriores.

Uso del Etanol en medicina La eficacia como desinfectante o antiséptico (para la desinfección de las manos, por ejemplo) depende de la concentración de la mezcla de etanol y agua. Con un contenido óptimo de alcohol de entre el 50 y el 80%, se destruye la envoltura bacteriana y, por tanto, el etanol tiene un efecto letal. Todas las bacterias, incluidos los bacilos tuberculosos, mueren en un minuto por desnaturalización de la pared celular bacteriana (efecto bactericida). Además, las mezclas de etanol y agua son eficaces debido a su alta presión osmótica; el etanol al 70% tiene la mayor presión osmótica de todas las mezclas con agua, con 250-106 pascales. La eficacia de la mezcla es limitada contra los virus y no es eficaz contra las endosporas bacterianas. No debe utilizarse en heridas abiertas: Además de una desagradable sensación de quemazón, el etanol tiene un efecto vasodilatador (principalmente cutáneo), que generalmente es beneficioso para la limpieza de las heridas, pero puede empeorar drásticamente la hemorragia, especialmente en las lesiones más grandes. Las soluciones que contienen más del 80% de alcohol presentan un efecto aún más fuerte, pero no se utilizan regularmente debido a la escasa tolerancia de la piel. El etanol anhidro endurece la envoltura bacteriana, manteniendo las bacterias vivas. Las bebidas alcohólicas no tienen un efecto antiséptico. Las bebidas que contienen menos de un 20% de etanol prácticamente no matan a los gérmenes. Combinándolo con álcalis (alrededor del 1%) o ácidos peroxicarboxílicos (del 0,2 al 0,5%) mejora mucho su eficacia contra los virus y las esporas, entre otros. El etanol se utiliza como disolvente para la producción de tintura de yodo, una mezcla de yodo en etanol para la desinfección de heridas, a la que se añade yoduro de potasio para evitar la formación de yoduro de hidrógeno. El etanol puro o al 95% puede utilizarse como terapia de PEI para esclerosar nódulos tiroideos "calientes" (terapia de inyección percutánea de etanol) y otros tumores circunscritos como el carcinoma hepatocelular (también terapia de inyección percutánea de etanol). Los fármacos líquidos pueden contener etanol como disolvente, cosolvente o solubilizador si el fármaco es poco soluble o insoluble en agua. El etanol en sí mismo es fácilmente miscible con el agua. Tiene una función importante en la conservación y estabilización de los medicamentos líquidos a base de plantas (fitoterapéuticos). Frotar la piel con una solución de etanol de alto porcentaje (por ejemplo, alcohol para fricciones) favorece la circulación sanguínea. Para la limpieza de heridas, los médicos de habla alemana utilizaban regularmente el "vino quemado" desde el siglo XII. La medicina popular sigue utilizando soluciones etanólicas diluidas para tratar las picaduras de insectos. Para ello, se coloca un paño empapado en alcohol sobre la picadura fresca durante algún tiempo. El dolor se alivia gracias al efecto refrescante de la solución de etanol; el picor se suprime. Sin embargo, el etanol no provoca un cambio químico ni la inactivación de las toxinas. Las pociones que contienen alcohol ya se utilizaban en la antigüedad como analgésicos y anestésicos que causaban insensibilidad. En caso de intoxicación por metanol, la primera medida es administrar etanol por vía intravenosa, que inhibe la conversión del metanol a través de la enzima alcohol deshidrogenasa en el tóxico metanal. El etanol se une a la alcohol deshidrogenasa unas 25 veces más fuerte que el metanol.

Etanol como combustible El etanol se utiliza en forma de bioetanol biogénico como combustible para los motores de gasolina, siendo las mezclas con gasolina las más habituales. Tanto el bioetanol fósil como el producido a partir de biomasa renovable pueden utilizarse para este fin, ya que no hay diferencia entre ambos tipos en términos químicos. Debido a la disponibilidad, a los costes de producción y a las medidas de apoyo político, en la actualidad se utiliza principalmente el bioetanol producido a base de azúcar fermentable (caña de azúcar y remolacha azucarera) y almidón (principalmente almidón de maíz y trigo). Se está investigando si en el futuro será posible utilizar etanol celulósico procedente de la madera. El etanol se utiliza principalmente como adición al combustible convencional, por ejemplo en una concentración del 5% de etanol (E5 como adición a la gasolina de los vehículos ordinarios) o del 85% de etanol (como E85 para los vehículos aptos para ello). En el contexto del Protocolo de Kioto, es frecuente el debate sobre la producción y el uso de combustibles biogénicos (biocombustibles) y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono por kilómetro recorrido. En la Unión Europea, el volumen de producción de etanol para el sector de los combustibles pasó de 525 millones de litros en 2004 a 3.700 millones de litros en 2009, y desde 2011, la producción de etanol se ha mantenido igual tanto para los usos de combustible como de no combustible. El etanol también se utilizó como combustible para los cohetes A1, A2, A3, A4, A4b y A5 hasta la década de 1950, tras un desarrollo de Wernher von Braun. A diferencia de la gasolina, su poder calorífico puede reducirse fácilmente diluyéndolo con agua para evitar explosiones durante las pruebas de los motores; por otra parte, el etanol se podía obtener fácilmente a partir de productos agrícolas durante la Segunda Guerra Mundial, a diferencia de la gasolina, que escaseaba. Además del etanol puro, sus derivados se utilizan en el sector de los combustibles. El etil ter-butil éter (ETBE), por ejemplo, se utiliza de forma análoga al metil ter-butil éter para aumentar el octanaje de la gasolina. El ETBE se produce mediante la adición catalizada por ácido de etanol a isobuteno.

Otros usos del etanol
El etanol es un importante disolvente e intermedio en la industria química. Un producto derivado importante es el cloruro de etilo, que se produce a partir del etanol por reacción con cloruro de hidrógeno. La oxidación da lugar a otros productos derivados, como el acetaldehído y el ácido acético. El etanol se utiliza en diversas reacciones de esterificación. Los ésteres obtenidos tienen diversos usos como disolventes y como productos intermedios para síntesis posteriores. Un éster importante es el acrilato de etilo, un monómero utilizado como co-monómero en varios procesos de polimerización. El acetato de etilo se utiliza como disolvente para adhesivos y esmaltes de uñas y para la extracción de antibióticos. Los éteres de glicol, como el 2-etoxietanol, se utilizan ampliamente como disolventes de aceites, resinas, grasas, ceras, nitrocelulosa y barnices. En una reacción inversa a la de la fabricación petroquímica, el etanol se convierte de nuevo en etileno, que es utilizado, por ejemplo, por la empresa química brasileña Braskem como materia prima para la producción de polietileno. Braskem ya produce polietileno a base de caña de azúcar en una planta de Río Grande (Brasil), con una producción de 200.000 toneladas al año. Las preparaciones líquidas de la biología y la medicina humana suelen fijarse y conservarse con mezclas de etanol y agua o formol.

Tamaño de mercado del etanol
A nivel mundial, Estados Unidos y Brasil produjeron juntos más del 90% de la producción anual de 29 millones de toneladas en 2005. Los mayores productores europeos son Rusia y Francia. Alemania produce casi 4 millones de hL anuales a partes iguales como alcohol para bebidas y como alcohol para fines químico-técnicos, lo que corresponde a una cobertura de la demanda interna de aproximadamente el 62%. Además de la producción de alcohol neutro para bebidas, alimentos y fines técnicos, la producción de etanol para combustible representa alrededor del 65% en todo el mundo. En EE.UU. se está fomentando especialmente la construcción de nuevas plantas de producción de etanol, sobre todo gracias a la Ley de Política Energética (EPACT) de 2005, que pretende fomentar la expansión de las fuentes de energía líquida renovables.

Denaturalización
En muchos países, las ventas de bebidas alcohólicas están fuertemente gravadas para fines fiscales y de política de salud pública. El etanol puede utilizarse libre de impuestos para fines técnicos, como en las imprentas, la producción de pintura, la producción de productos de limpieza, los cosméticos y aplicaciones similares, y como alcohol desnaturalizado. Para evitar que este etanol se beba como estimulante o se añada a éste sin pagar el impuesto, el alcohol no gravado se desnaturaliza bajo supervisión aduanera. Desnaturalizar significa que el etanol se mezcla con otras sustancias químicas, como la metil etil cetona (MEK) y otros dos componentes marcadores exigidos por la ley de impuestos sobre bebidas alcohólicas, el éter de petróleo, el ciclohexano, el ftalato de dietilo, el Bitrex o similares, para hacerlo no apto para el consumo humano. Su composición está estrechamente definida por las regulaciones gubernamentales de los países que imponen tasas sobre las bebidas alcohólicas. El bioetanol para mezclar con el combustible se desnaturaliza con ETBE o gasolina durante su producción. Los desnaturalizantes mencionados que se utilizan habitualmente con fines espirituosos o cosméticos, por ejemplo la metil etil cetona (MEK), no pueden utilizarse en los combustibles según la norma EN 228. En el caso del etanol utilizado como combustible en forma de alcohol desnaturalizado, por ejemplo para los rechauds (hornillos) y las estufas de camping o de expediciones de montaña, se añade al etanol, además del MEK, el benzoato de denatonio (Bitrex), extremadamente amargo (1 gramo/100 litros). La piridina, que antes se utilizaba como desnaturalizante del etanol, no es utilizada por los fabricantes alemanes desde 1993 debido a sus riesgos para la salud y no está permitida desde el 1 de julio de 2013. A diferencia de la piridina, cuyo punto de ebullición es de 115 °C, el benzoato de denatonio es un sólido que sólo se funde a 163 - 170 °C. Por lo tanto, no se evapora cuando se utiliza el alcohol de quemar, sino que se acumula en las mechas de los aparatos de alcohol, lo que provoca problemas de funcionamiento en las lámparas y en las estufas de alcohol, por ejemplo. Los desnaturalizantes suelen tener puntos de ebullición similares a los del etanol, lo que dificulta su eliminación por destilación.

Literature

[1] § Sección 50 Desnaturalización de BrStV. [2] A. Chandrakumar, A. Bhardwaj, Ga. W. 't Jong: Revisión de los trastornos por deficiencia de tiamina: Encefalopatía de Wernicke y psicosis de Korsakoff. En: Revista de fisiología y farmacología básica y clínica. Volumen 30, número 2, octubre de 2018, pp. 153-162. [3] A. Rapp, A. Markowetz: La espectroscopia de RMN en el análisis del vino. En: La química en nuestro tiempo. 27, 1993, no. 3, pp. 149-155. [4] Anexo I, nº 8 del Reglamento (CE) nº 1439/1999. [5] Beyer-Walter, Textbook of Organic Chemistry, 23ª edición, S. Hirzel Verlag 1998. [6] Planta de conversión de etanol en etileno de Braskem, Brasil. [7] C. Bauer-Christoph, N. Christoph, M. Rupp: Spirits analysis. Behr, 2009, p. 313. [8] C. Ford Runge, Benjamin Senauer: How Biofuels Could Starve the Poor. Council on Foreign Affairs, mayo/junio de 2007. [9] Claus Priesner, Karin Figala: Alchemy: Lexicon of a Hermetic Science. C.H.Beck, 1998, p. 146. [10] Reglamento de Ejecución (UE) nº 162/2013 de la Comisión, de 21 de febrero de 2013. [11] CRC, Manual de química y física, pp. 6-54. [12] D. T. Halfen, A. J. Apponi, N. Woolf, R. Polt y L. M. Ziurys: A Systematic Study of Glycolaldehyde in Sagittarius B2(N) at 2 and 3 mm: Criteria for Detecting Large Interstellar Molecules. En: The Astrophysical Journal. Vol. 639, No. 1, 2006, pp. 237-245. [13] David J. Nutt, Leslie A. King, Lawrence D. Phillips: Drug harms in the UK: a multicriteria decision analysis. En: The Lancet. Vol. 376, No. 9752, 6 de noviembre de 2010, pp. 1558-1565. [14] Diana von Cranach: Drugs in Ancient Egypt. En: G. Völger, K. Welck: Intoxicación y realidad: Las drogas en la comparación cultural. Vol. 2, Rowohlt, Reinbek 1982, pp. 480-487. [15] E. Grundmann (ed.): Spezielle Pathologie. Libro de texto. Bgr. v. Franz Büchner, 7ª ed. recién editada, Munich/Viena/Baltmimore 1986, p. 75. [16] E. W. Flick: Industrial Solvents Handbook. Fifth Edition, Noyes Data Corporation (ndc), Westwood, NJ/USA 1998, p. 252. [17] Eberhard Breitmaier, Günther Jung: Organic Chemistry. Fundamentos, clases de sustancias, reacciones, conceptos, estructura molecular. Thieme, Stuttgart 2005, p. 214. [18] Edmund O. von Lippmann y Karl Sudhoff: Thaddäus Florentinus (Taddeo Alderotti) sobre el espíritu del vino. En: Sudhoffs Archiv 7, 1914, pp. 379-389. [19] Eduard Burgis: Curso intensivo de farmacología general y especial. 4ª edición, Elsevier, Urban & Fischer Publishing, 2008, p. 520. [20] Ekkehard Grundmann (ed.): Patología especial. Libro de texto. Bgr. de Franz Büchner, 7ª edición recién editada, Munich/Viena/Baltmimore 1986, p. 258. [21] Entrada de ALCOHOL en la base de datos CosIng de la Comisión Europea. [22] Entrada sobre el sulfato de dietilo en la base de datos de sustancias GESTIS de la IFA. [23] Entrada sobre el etanol (datos de cambio de fase). En P. J. Linstrom, W. G. Mallard (eds.): NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD [24] Entrada sobre el etanol en la base de datos ChemIDplus de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos (NLM). [25] Entrada sobre el etanol en el Inventario de Clasificación y Etiquetado de la Agencia Europea de Sustancias y Preparados Químicos (ECHA) Los fabricantes o distribuidores pueden ampliar la clasificación y el etiquetado armonizados. [26] Entrada sobre el etanol en la base de datos de sustancias GESTIS de la IFA. [27] Entrada sobre el etanol. En: Römpp Online. Georg Thieme Verlag. [28] Entrada sobre la conservación. En: Römpp Online. Georg Thieme Verlag [29] ETANOL En: Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Database, ed., U.S. Department of Agriculture. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. [30] Evelyn Boos, Thomas Priermeier: Climate change as a profit opportunity: investment opportunities and investment strategies. Linde Verlag, Viena 2008, p. 81. [31] Friedrich Dobler: Die chemische Fundierung der Heilkunde durch Theophrastus Paracelsus: Experimentelle Überprüfung seiner Antimonpräparate. En: Publicaciones de la Sociedad Internacional de Historia de la Farmacia, Nueva Serie, 10, 1957, pp. 76-86, aquí: S. 80. [32] G. Stuart Wiberg, H. Locksley Trenholm, Blake B. Coldwell: Aumento de la toxicidad del etanol en ratas viejas: cambios en la DL50, el metabolismo in vivo e in vitro y la actividad de la alcohol deshidrogenasa hepática. En: Toxicología y Farmacología Aplicada. Vol. 16, 1970, pp. 718-727. [33] George Brink, Leslie Glasser: Studies in hydrogen bonding: the enthalpy of hydrogen bond formation of ethanol in carbon tetrachloride solutions. En: Journal of Molecular Structure. Vol. 145, 1986, pp. 219-224. [34] Gerhard Eisenbrand (ed.), Peter Schreier (ed.): RÖMPP Lexikon Lebensmittelchemie. 2ª edición, Thieme Verlag, Stuttgart 2006, p. 322. [35] Gigiena i Sanitariya. Para la traducción al inglés, véase HYSAAV, 1967, vol. 32(3), p. 31. [36] Directrices para los zumos de frutas. Ministerio Federal de Alimentación y Agricultura, 27 de noviembre de 2002. [37] Gundolf Keil: Ipokras. La legitimación personal autorizada en la medicina medieval. En: Origen y procedencia. Formas históricas y míticas de legitimación. Ed. de Peter Wunderli, Jan Thorbecke, Sigmaringen 1994, pp. 157-177; aquí: S. 170. [38] H. G. Hirschberg: Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau. Química, tecnología y gestión empresarial. Springer, Berlín 1999, pp. 350-355. [39] H. Hof, R. Dörries: Medical microbiology. 3ª ed., Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2005, p. 686. [40] H. Lüllmann, L. Hein, K. Mohr, M. Wehling: Farmacología y Toxicología. 16ª edición, Georg Thieme Verlag, 2006, p. 521. [41] H.-H. Frey, F. R. Althaus: Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie für die Veterinärmedizin. Georg Thieme Verlag, 2007, p. 469. [42] H.-K. Biesalski, O. Adam: Nutritional Medicine: Según el Plan de Estudios de Medicina Nutricional de la Asociación Médica Alemana. 3ª edición, Georg Thieme Verlag, 2004, pp. 520-528. [43] Espíritus duros. En: Spektrum.de. Entrada en la Enciclopedia de Química. [44] Helmut Hans Dittrich: Microbiología del vino. Ulmer Eugen Verlag, 2005, p. 89. [45] Holly A. Stankewicz: Alcohol Related Psychosis. [46] J. Westermeyer: Cross-cultural studies on alcoholism. En: H. W. Goedde: Alcoholism: Biomedical and genetic aspects. Pergamon Press, Nueva York 1989, pp. 305-311. [47] K. Roth: The chemistry of hangovers: alcohol and its consequences. En: Chemistry in our time. Vol. 41, 2007, pp. 46-55 [48] K.-H. Niessen (ed.): Pädiatrie. 3ª edición revisada, Weinheim/Basilea/Cambridge/Nueva York 1993, p. 64. [49] Karl-Ludwig Haken: Fundamentos de la ingeniería del automóvil. Hanser Verlag, 2007, p. 23. [50] Fraude en las etiquetas: la cerveza sin alcohol contiene alcohol. welt.de [51] Leo Jules van de Wiele: De eerste publikatie in het Nederlands over alkohol. En: Pharm. Tschr. Belg. Vol. 41, 1964, pp. 65-80. [52] Lu Gwei-Djen, Joseph Needham y Dorothy Needham, "The coming of ardent water". En: Ambix 19, 1972, pp. 69-112. [53] Lynn Thorndike y Francis S. Benjamin Jr. (eds.): The herbal of Rufinus. Chicago 1945 (= Corpus of mediaeval scientific texts, 1), p. 119. [54] M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh: Spectroscopic methods in organic chemistry. Thieme, Stuttgart 2005, p. 40-44. [55] M. Yamagishi, T. Iwasaki: Acute alcohol intoxication in a two-month-old baby. En: Journal of UOEH. Vol. 9, 1987, pp. 53-59. [56] Hombre encontrado con casi 7,7 por mil, Tagesspiegel.de. [57] Matti Välimäki, Matti Härkönen, Reino Ylikahri: Acute Effects of Alcohol on Female Sex Hormones. En: Alcoholism: Clinical and Experimental Research. Vol. 7, 1983, pp. 289-293. [58] Informe de la red Nagl: La conservación de los alimentos. [59] Otto Zekert (ed.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570. Ed. por el Colegio de Farmacéuticos de Austria y la Sociedad de Historia de la Farmacia. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlín 1938, p. 159 (Vinum sublimatum: El vino sublimado es espíritu de vino, alcohol). [60] P. Janowitz, S. Ackmann: Resultados a largo plazo de la instilación de alcohol guiada por ecografía en pacientes con autonomía focal de la tiroides e hipertiroidismo. En: Medical Clin. 96, 2001, p. 451. [61] P. Schauder, G. Ollenschläger: Medicina nutricional: prevención y terapia. Elsevier Alemania, 2006, p. 162. [62] Paul Braun: La receta del alcohol de Weissenau del siglo XIII. En: Beiträge zur Württembergischen Apothekengeschichte V (1960-1962), No. 3, 1961, pp. 78 y s. [63] Per-Gunnar Jönsson, Hydrogen Bond Studies. CXIII The Crystall Structure of Ethanol at 87 K. En: Acta Cryst. Vol. 32, 1976, pp. 232-235. [64] Peter Bützer: "Alcohol" Etanol. Universidad de Educación de St.Gallen, febrero de 2015. [65] R. S. Gable: Toxicidad aguda de los fármacos frente a la situación normativa. En: J. M. Fish (ed.): Drugs and Society. U.S. Public Policy. Rowman & Littlefield Publishers, Lanham, MD 2006, pp. 149-162. [66] Ram B. Gupta: Gasoline, Diesel and Ethanol Biofuels from Grasses and Plants. Cambridge Univ. Press, 2010, p. 74. [67] Raw Material Data Handbook. Vol. 1: Organic Solvents, 1974, p. 44. [68] Etanol renovable: impulsando el empleo, el crecimiento y la innovación en toda Europa. Estado de la industria. Informe 2014. [69] RIS - Desnaturalización del alcohol (VO-Vergällung) - Bundesrecht konsolidiert, versión a partir del 07.01.2019. [70] Robert Dudley: Etanol, maduración de la fruta y los orígenes históricos del alcoholismo humano en la frugivoría de los primates. En: Integrative and Comparative Biology. Vol. 44, No. 4, 2004, pp. 315-323. [71] Rudolf Frey, Otto Mayrhofer, con la ayuda de Thomas E. Keys y John S. Lundy: Wichtige Daten aus der Geschichte der Anaesthesie. En: R. Frey, Werner Hügin, O. Mayrhofer (eds.): Lehrbuch der Anaesthesiologie und Wiederbelebung. Springer, Heidelberg/Basel/Viena 1955; 2ª edición revisada y ampliada. Con la colaboración de H. Benzer. Springer-Verlag, Berlín/Heidelberg/Nueva York 1971. pp. 13-16, aquí: S. 13. [72] S. J. Baker, G. J. Chrzan, C. N. Park, J. H. Saunders: Behavioral effects of 0 and 0.05 % blood alcohol in male volunteers. En: Neurobehavioral Toxicology and Teratology. Vol. 8, 1986, pp. 77-81. [73] Instrucción estándar de desinfección higiénica de manos. Instituto de Higiene y Medicina Ambiental, Universidad de Greifswald. [74] Caja Suiza del Seguro de Accidentes (Suva): Valores límite - Valores MAK y BAT actuales (buscar 64-17-5 o etanol). [75] Taddeo Alderotti: I "Consiglia". Publicati a cura di Giuseppe Michele Nardi, Turín 1937, pp. 235-242. [76] Serie didáctica sobre el tema de las proteínas. WWU Münster, Seminario: Experimentación orientada a la escuela. WS 06/07 [77] Volker Zimmermann: Los dos tratados de sífilis de Harburg. En: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Vol. 7, 1989, pp. 71-81, aquí: S. 76. [78] W. C. Coburn Jr, E. Grunwald: Infrared Measurements of the Association of Ethanol in Carbon Tetrachloride. En: J. Am. Chem. Soc. vol. 80, no. 6, 1958, pp. 1318-1322. [79] W. Caspary, U. Leuschner, S. Zeuzem: Terapia de las enfermedades hepáticas y biliares. Springer, 2001, p. 365. [80] W. Forth et al. (eds.): Farmacología y toxicología general y especial. Para estudiantes de medicina, veterinaria, farmacia, química, biología y para médicos, veterinarios y farmacéuticos. 6ª edición completamente revisada, Mannheim/Leipzig/Viena/Zurich 1992, p. 798. [81] W. Gerok, C. Huber, T. Meinertz, H. Henning Zeidler (eds.): Medicina interna: obra de referencia para el especialista. 11ª edición, Schattauer Verlag, 2006, pp. 644-646. [82] W. J. Moore, D. O. Hummel: Physical Chemistry. Walter de Gruyter, Berlín/Nueva York 1983, p. 958. [83] W. Keim, A. Behr, G. Schmitt: Fundamentos de la química industrial. Salle-Sauerländer Verlag, 1986, pp. 183-184. [84] Material didáctico del WIGL: Bebidas alcohólicas: Bebidas espirituosas. [85] Heinrich Kasper: Medicina nutricional y dietética. 10ª edición, Elsevier, Urban & Fischer Verlag, 2004, p. 70.