1

CHỦ ĐỀ: ANCOL – NGUỒN NHIÊN LIỆU MỚI

1. ANCOL

1.1. Định nghĩa

- Ancol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm hiđroxyl (OH) liên kết trực

tiếp với nguyên tử cacbon no.

- Công thức tổng quát của ancol no, đơn chức là CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n≥1)

- Ancol quen thuộc với chúng ta là ancol etylic (hay còn gọi là etanol, cồn etanol),

có công thức là C2H5OH.

1.2. Phân loại

- Ancol được phân thành các loại sau:

+ Ancol no, đơn chức, mạch hở: Phân tử có 1 nhóm –OH liên kết với gốc ankyl.

Ví dụ: CH3 – CH2 – OH

+ Ancol không no, đơn chức, mạch hở: Phân tử có 1 nhóm –OH liên kết với

nguyên tử C no của gốc hiđrocacbon không no. Ví dụ: CH2 = CH – CH2 – OH

+ Ancol thơm, đơn chức: Phân tử có 1 nhóm –OH liên kết với nguyên tử C no

thuộc mạch nhánh của vòng benzen. Ví dụ:

+ Ancol đa chức: Phân tử có 2 hay nhiều nhóm –OH ancol. Ví dụ:

- Bậc của ancol bằng với bậc C liên kết với nhóm OH.

+ Ancol bậc 1: R – CH2 – OH

+ Ancol bậc 2:

+ Ancol bậc 3:

1.3. Đồng phân

Các ancol no, đơn chức, mạch hở có đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị

trí nhóm chức: do sự thay đổi vị trí nhóm OH.

Ví dụ: Các đồng phân ancol ứng với CTPT C4H10O: Có 4 đồng phân.

CH3 – CH2 – CH2 – OH (1)

2

(2)

(3)

(4)

- Các đồng phân mạch cacbon là (1) và (3), (2) và (4).

- Các đồng phân vị trí nhóm chức là: (1) và (2), (3) và (4).

1.4. Danh pháp

1.4.1. Tên thông thường

Ancol + tên gốc hiđrocacbon + ic

Ví dụ: CH3OH: ancol metylic

CH3CH2OH: ancol etylic

CH3CH2CH2OH: ancol propylic

: ancol isobutylic

: ancol sec-butylic

: ancol tert-butylic

1.4.2. Tên thay thế

- Tên ancol mạch không phân nhánh:

Tên hiđrocacbon tương ứng theo mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + ol

Ví dụ: CH3CH2OH: etanol

CH3 – CH2 – CH2 – OH : butan-1-ol

: butan-2-ol

- Tên ancol mạch phân nhánh:

3

Số chỉ vị trí nhánh + Tên nhánh + Tên hiđrocacbon mạch chính

+ số chỉ vị trí nhóm OH + ol

+ Mạch chính là mạch cacbon dài nhất liên kết với nhóm – OH.

+ Đánh số thứ tự cacbon mạch chính bắt đầu từ phía gần nhóm – OH hơn.

Ví dụ: 3-metylpentan-2-ol

1.5. Tính chất vật lý

- Ở điều kiện thường, các ancol từ CH3OH đến khoảng C12H25OH là chất lỏng, từ

khoảng C13H27OH trở lên là chất rắn.

- Các ancol có từ 1 đến 3 nguyên tử C trong phân tử tan vô hạn trong nước. Khi số

nguyên tử C tăng lên thì độ tan giảm dần.

- Các poliol như etylen glicol, glixerol thường sánh, nặng hơn nước và có vị ngọt.

- Khái niệm liên kết hiđro: là liên kết yếu được hình thành giữa nguyên tử có độ âm

điện lớn với nguyên tử hiđro có bản chất là lực hút tĩnh điện.

- Liên kết hiđro giữa các phân tử ancol làm cho nhiệt độ sôi cao.

- Liên kết hiđro của ancol với nước làm cho ancol tan nhiều trong nước.

- Các ancol có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước đều cao hơn các

hiđrocacbon có cùng phân tử khối hoặc đồng phân ete của nó là do giữa các phân tử

ancol có liên kết hiđro và tạo được liên kết hiđro với nước.

1.6. Tính chất hóa học

Sự phân cực liên kết O – H và sự phân cực liên kết C –

OH dẫn đến các phản ứng thế H của nhóm OH ancol, phản

ứng thế nhóm OH ancol, phản ứng tách nước và phản ứng

oxi hoá.

1.6.1. Phản ứng thế H của nhóm OH ancol

4

1.6.1.1. Tính chất chung của ancol

- Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng hiđro:

2RO−H + 2Na → 2RO−Na + H2

natri ancolat

- Ancol hầu như không phản ứng được với NaOH, mà ngược lại, natri ancolat bị

thủy phân hoàn toàn:

RO−Na + H−OH → RO−H + NaOH

1.6.1.2. Phản ứng với Cu(OH)2

- Chỉ có các ancol có hai nhóm OH gắn vào hai C kề nhau mới cho phản ứng với

Cu(OH)2.

- Glixerol hòa tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan, màu xanh da trời:

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O

Đồng(II) glixerat

Phản ứng này được dùng để nhận biết glixerol và các poliancol mà các

nhóm OH đính với những nguyên tử C cạnh nhau, chẳng hạn như etylen glycol,

glixerol,...

1.6.2. Phản ứng thế nhóm OH ancol

1.6.2.1. Phản ứng với axit

Ancol tác dụng với các axit mạnh như axit sunfuric đậm đặc lạnh, axit nitric đậm

đặc, axit halogenhiđric bốc khói. Nhóm OH ancol bị thế bởi gốc axit (A).

R – OH + HA R – A + H2O

Ví dụ: (CH3)2CHCH2CH2−OH + H2SO4 → (CH3)2CHCH2CH2−OSO3H + HOH

isoamyl hiđrosunfat (tan trong H2SO4)

1.6.2.2. Phản ứng với ancol

Đun etanol với H2SO4 đặc ở 140oC, cứ 2 phân tử ancol tách 1 phân tử nước tạo

thành một phân tử đietyl ete. (Thực chất đây là phản ứng thế nhóm OH bằng OC2H5)

C2H5O−H + HO−C2H5

o2 4H SO ,140 C

C2H5−O−C2H5 + HOH

đietyl ete

1.6.3. Phản ứng tách nước

- Khi đun với H2SO4 đặc ở 170oC, cứ mỗi phân tử ancol tách 1 phân tử nước, tạo

thành 1 phân tử anken.

5

- Hướng của phản ứng tách nước nội phân tử tuân theo quy tắc Zai-xép:

Nhóm OH ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh để tạo

thành liên kết đôi C=C.

Ví dụ: C2H5OH o

2 4H SO ,170 C CH2=CH2 + H2O

Tính chất này được dùng để điều chế etilen trong phòng thí nghiệm.

1.6.4. Phản ứng oxi hóa

- Ancol bậc I bị oxi hóa nhẹ thành anđehit.

R−CH2−OH + CuO ot R−CH=O + Cu + H2O

anđehit

- Ancol bậc II bị oxi hóa nhẹ thành xeton.

- Ancol bậc III bị oxi hóa mạnh thì gãy mạch cacbon.

- Ancol cháy tạo thành CO2, H2O và tỏa nhiệt.

CnH2n+1OH + 3n

2O2

ot nCO2 + (n+1) H2O

Tính chất này được dùng trong việc sát trùng dụng cụ y tế, làm nhiên liệu.

1.7. Điều chế

1.7.1. Điều chế etanol trong công nghiệp

- Hiđrat hóa etilen xúc tác axit.

CH2=CH2 + HOH o

2 4H SO ,300 C CH3CH2OH

- Lên men tinh bột.

(C6H10O5)n + nH2Oenzim C6H12O6

tinh bột glucozơ

C6H12O6 enzim 2C2H5OH + 2CO2

1.7.2. Điều chế metanol trong công nghiệp

Metanol được sản xuất từ metan theo hai cách sau:

CH4 + H2O ot , xtCO + 3H2

CO + 3H2 ot , xt, pCH3OH

2CH4 + O2 ot , xt, p 2CH3OH

6

2. CỒN

2.1. Khái niệm

Etanol, còn gọi là ancol etylic, ancol tinh khiết, là một hợp chất hữu cơ nằm

trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, là chất lỏng dễ bay hơi, dễ cháy, không màu.

Etanol là một trong các rượu thông thường trong thành phần đồ uống có chứa cồn.

Tên cồn nói chung là tên thương mại thường được gọi trong quá trình buôn bán ở thị

trường nội địa.

Hình 2. Cồn 90o

2.2. Phân loại

Tùy theo quá trình lên men của nguyên liệu (từ mía hay khoai mì), mà ta có:

1. Cồn tuyệt đối: loại bỏ hoàn toàn nước trong etanol với hàm lượng 99,6o.

2. Cồn thực phẩm: là cồn etanol đã loại bỏ hầu hết các tạp chất như dầu fusel,

anđehit, axit, este...có hại cho sức khỏe con người, các tạp chất này không được vượt

quá ngưỡng quy định cho phép.

3. Cồn công nghiệp: là cồn khi sản xuất từ khoai mì chưa loại bỏ hoàn toàn tạp

chất nên sử dụng cho công nghiệp.

4. Cồn sinh học: sử dụng làm nhiên liệu.

2.3. Ứng dụng

a. Nhiên liệu hoặc phụ gia xăng dầu

- Etanol có thể sử dụng như nhiên liệu (thông thường trộn lẫn với xăng) và

dùng trong các quy trình công nghiệp khác.

7

- Hỗn hợp xăng (90%) và etanol (10% thường thu được bằng cách lên men

nông sản) hoặc xăng dầu (97%) và metanol hoặc rượu.

- Etanol được sử dụng trong các sản phẩn chống đông lạnh vì điểm đóng băng

thấp của nó.

b. Đồ uống có cồn

- Etanol là thành phần chính của đồ uống có cồn, khi uống, etanol chuyển hóa

như một năng lượng cung cấp chất dinh dưỡng.

c. Nguyên liệu

Etanol là thành phần quan trọng trong công nghiệp và sử dụng rộng rãi như

một hợp chất hữu cơ khác, bao gồm etyl halogenua, etyl este, đietyl este, axit axetic,

etylamin,…

d. Thuốc sát trùng

Etanol được sử dụng trong y tế và chống vi khuẩn.

Dung dịch chứa 70% etanol chủ yếu được sử dụng như chất tẩy uế. Nó là hiệu

quả trong việc chống lại phần lớn các loại vi khuẩn và nấm cũng như nhiều loại virut

nhưng không hiểu quả trong việc chống lại các bào tử vi khuẩn.

e. Làm dung môi

Có thể hòa tan trong nước và các dung môi khác. Etanol có trong sơn, cồn

thuốc, các sản phẩm chăm sóc cá nhân như nước hoa và chất khử mùi…

2.4. Cồn y tế - Những điều nên biết

Đối với ngành y tế, người ta thường sử dụng cồn etanol, nồng độ 70o và 90o có

tác dụng sát trùng da, vết thương tốt nhất. Ngoài sát trùng vết thương, cồn có thể

được sử dụng để sát trùng dụng cụ. Cồn có độ càng cao thì khả năng diệt khuẩn càng

tốt, cồn sẽ thẩm thấu vào tế bào vi khuẩn, giết chết vi khuẩn. Ngoài sát trùng vết

thương tại gia đình, cồn có thể được sử dụng để sát trùng dụng cụ, sát trùng da trước

khi tiêm.

Quen thuộc hơn, người ta có thể dùng cồn y tế làm nhiên liệu đốt trong việc

chế biến một số món ăn, phổ biến nhất là dùng để nướng mực cho các cuộc nhậu.

Mực nướng bằng cồn y tế về cơ bản an toàn cho sức khoẻ hơn nướng bằng ga, xăng,

than. Ngoài ra, mực nướng bằng cồn không bị cháy, thơm, nhanh, tiện lợi. Tuy

nhiên, cần cẩn thận tránh để xảy ra bị bỏng vì lửa cồn rất nóng.

8

2.5. Cồn và rượu khác nhau như thế nào?

Cồn là các rượu no đơn chức. Chính vì nguồn gốc dân gian mà người ta chỉ gọi

cồn là loại rượu uống được là rượu etylic (etanol). Xa hơn nữa, trên thị trường khi

nói đến "rượu" tức là chỉ loại rượu etylic được sản xuất thủ công hoặc bán thủ công

từ tinh bột: gạo, nếp, nho... đó chính là loại ta dùng để uống. Còn cồn lại chỉ loại

rượu etylic được sản xuất công nghiệp từ gỗ... được dùng trong y tế, pha màu, nhiên

liệu... cần nói thêm là khi đánh giá rượu người ta ít quan tâm đến bản chất của nó

(etylic) mà thường là từ lí lịch: rượu gạo, rượu nếp, rượu nho, rượu pha cồn...

Rượu dùng để uống có độ cồn thường < 60% (còn lẫn nhiều nước và các thành

phần phụ) và được lên men truyền thống. Tên "rượu" là tên dân gian người ta

thường gọi trong đời sống hằng ngày.

Cồn cũng giống rượu nhưng có hàm lượng etanol cao (>70%) và được lên men

công nghiệp.

3. ANCOL KẾ

Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo nhiệt độ. Nhiệt kế thường dùng có nhiệt kế thủy

ngân và nhiệt kế rượu cồn, thủy ngân và rượu cồn là chất chủ yếu tạo nên nhiệt kế,

được gọi là vật chất đo độ. Vật chất đo độ có thể dùng để đo nhiệt độ, vì nó có đầy

đủ đặc điểm rét co nóng giãn tùy theo sự lên cao của nhiệt độ, thể tích của thủy ngân

và rượu cồn sẽ giãn rõ rệt, trong nhiệt kế sẽ nhìn thấy độ cao của cột thủy ngân hay

rượu cồn. Như vậy chỉ cần khắc lên đó số độ thích hợp, mọi người có thể đọc được

nhiệt độ tương ứng.

Để làm cho nhiệt kế có giá trị sử dụng lớn thì vật chất đo độ cần phải mang đầy

đủ hai đặc tính lớn: một là vật chất đo độ phải rất nhạy cảm dựa theo sự thay đổi

nhiệt độ mà điều chỉnh thể tích, có thể đo được sự thay đổi nhiệt độ dù là rất nhỏ, hai

là khi đo nhiệt ở nhiệt độ thấp, vật chất đo độ không thể đông lại ở dạng rắn, ngược

lại ở nhiệt độ cao, vật chất đo độ cũng không thể biến thành thể khí nếu không thì

không thể dùng để đo nhiệt độ.

Đối với thủy ngân và rượu cồn có chất lượng giống nhau, nếu lần lượt tăng

nhiệt độ của chúng lên 1oC thì qua thí nghiệm thấy rằng nhiệt lượng hấp thụ ở rượu

cồn lớn hơn rất nhiều so với nhiệt lượng của thủy ngân. Nhiệt kế bằng rượu cồn hấp

thụ lớn gấp 20 lần nhiệt kế thủy ngân. Vì vậy, cột thủy ngân trong nhiệt kế thủy

9

ngân thuận theo sự thay đổi nhiệt độ nhạy hơn rất nhiều so với cột rượu cồn trong

nhiệt kế rượu cồn. Khi làm thí nghiệm khoa học hoặc khi đo trên nhiệt độ cơ thể con

người, do nhiệt lượng mà nhiệt kế hấp thụ hoặc giải phóng ra là rất ít nhưng lại cần

phải hiển thị rõ ràng sự thay đổi của nhiệt độ nên thông thường đều dùng nhiệt kế

thủy ngân, tuy nhiên dưới sự thay đổi nhiệt độ giống nhau, rượu cồn hấp thụ nhiệt

lượng nhiều, độ giãn rất lớn vì thế cột rượu cồn thay đổi lên xuống rõ ràng hơn so

với cột thủy ngân. Khi đo nhiệt độ không khí xung quanh và nhiệt độ nước, nói

chung hay dùng nhiệt kế rượu cồn.

Rượu cồn và thủy ngân mỗi loại thì có những đặc tính khác nhau, rượu cồn giỏi

chịu lạnh (sức chịu lạnh cao) nó ở - 117oC mới đông lại, mất đi tính lưu động. Ở

phương Bắc lạnh giá nhiệt độ mùa đông khoảng – 40oC, do đó thông thường dùng

nhiệt kế rượu cồn để đo độ là thích hợp. Nhưng nhiệt kế thủy ngân cũng có ưu điểm

là ''chịu nhiệt'' hơn rượu cồn, điểm sôi của thủy ngân là 356,72oC, còn rượu cồn ở

mức 78,3oC đã sôi sùng sục và bốc hơi nhanh chóng, vậy nên ở trường hợp đo nhiệt

độ cao nhiệt kế của thủy ngân sử dụng tốt hơn nhiệt kế cồn.

Hình 3. Nhiệt kế rượu cồn

Hình 4. Nhiệt kế thủy ngân

4. RƯỢU VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Ngày nay, y học đã công nhận lợi ích của rượu thuốc (rượu ngâm các loại

thảo mộc và động vật làm thuốc) vì có nhiều công dụng tốt trong điều trị và phòng

bệnh. Một cốc rượu thuốc (30 – 50ml) trong bữa ăn sẽ kích thích tiêu hóa, giúp ăn

ngon miệng, tinh thần sảng khoái, sức khỏe tăng cường, khí huyết lưu thông và đem

lại một giấc ngủ ngon lành.

10

Hình 5. Rượu thuốc

Tuy nhiên, sẽ có hại nếu lạm dụng rượu, uống nhiều đến mức nghiện rượu

hoặc uống rượu khi mắc một số bệnh cần kiêng rượu (bệnh gan, bệnh dạ dày…). Y

học đã đưa ra những khuyến cáo dựa trên những công trình nghiên cứu tỉ mỉ và

nghiêm túc về tác dụng của rượu đối với những cơ quan quan trọng của cơ thể người

uống rượu.

Điều đáng ngại nhất là hệ thần kinh lại là cơ quan bị rượu tàn phá nhiều nhất.

Khi uống rượu tới giai đoạn say (nồng độ etanol trong máu 2 - 3 gam/lít), người ta

thường bị rối loạn nhận thức, quá trình ức chế giảm làm tăng quá trình hưng phấn

một cách giả tạo, do đó người say sẽ nói nhiều, hoạt động nhiều nhưng thường

chẳng đâu vào đâu cả. Người nghiện dễ bị mắc một loại bệnh loạn tâm thần gọi là

say rượu bệnh lí. Trong say rượu bệnh lí, ý thức người bệnh trở nên mù mờ một

cách đột ngột, năng lực định hướng về thời gian và không gian bị rối loạn.

11

Nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người điều khiển ô tô, xe máy uống

rượu. Vì vậy, cần thường xuyên kiểm tra người lái xe xem có uống rượu quá mức

cho phép hay không, mà phương pháp này hay dùng là theo phản ứng oxi hóa etanol

có trong hơi thở bằng K2Cr2O7 hoặc CrO3. Áp suất riêng phần của etanol trong hơi

thở ra của người lái xe tỉ lệ thuận với hàm lượng etanol trong máu. Cho hơi thở đi

vào dung dịch K2Cr2O7 trong axit, dung dịch này có màu vàng da cam, sau phản ứng

etanol sẽ có màu lục:

3CH3CH2OH + 2Cr2O72- + 16H+ 3CH3COOH + 4Cr3+ + 11H2O

Màu vàng da cam màu lục

Xác định cường độ của màu lục sẽ suy ra được hàm lượng rượu đã bị oxi hóa.

Hiện nay, nhiều quốc gia đã đề ra những đạo luật cấm uống rượu và xử phạt khắt

khe người vi phạm, nhưng những tai nạn giao thông, những tội phạm và vô số bệnh

do rượu gây ra ngày càng tăng đang là vấn đề đáng báo động trên toàn thế giới.

Hình 6. Đo nồng độ cồn người lái xe khi tham gia giao thông

5. XĂNG SINH HỌC

12

Xăng sinh học là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng etanol như là

một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì.

Etanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như

tinh bột, xenlulozơ…Etanol được pha chế với tỉ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng

sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống.

Xăng sinh học được tạo ra bằng cách phối trộn cồn sinh học etanol khan với

xăng thông thường theo một tỉ lệ nhất định, trong đó xăng E5 gồm 5% etanol và

95% xăng thông thường, còn xăng E10 có 10% etanol. Xăng sinh học từ E5 đến E25

được gọi là hỗn hợp etanol thấp, từ E30 đến E85 là hỗn hợp etanol cao. E100 là

etanol nguyên chất sau khi sản xuất.

Gọi là xăng sinh học vì cồn sinh học etanol (còn gọi là rượu ngũ cốc hay rượu

etylic, công thức hóa học là C2H5OH) dùng để phối trộn xăng được chế biến thông

qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xenlulozơ, linoxenlulozơ,

thường là từ các loại ngũ cốc như ngô, lúa mì, đậu tương hoặc từ vỏ cây, bã mía,...

Etanol thu được sau quá trình chưng cất ngũ cốc lên men có dạng hỗn hợp gồm nước

và etanol, cần phải tách nước để lấy etanol khan trước khi trộn với xăng. Cũng có

thể dùng etanol chưa khan nước nhưng chỉ cho các loại động cơ xe có chế tạo tương

thích.

Etanol được trộn vào xăng có vai trò như một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn

vào xăng thay phụ gia chì. Etanol hay chì hoặc các phụ gia khác được trộn vào xăng

để tăng chỉ số octan và giúp động cơ có thể hoạt động được tốt hơn, bền hơn. Xăng

được nén ở trong xi-lanh động cơ xe ô tô và xe máy trước khi đốt, xăng càng được

13

nén mạnh thì động cơ càng dễ đạt công suất cao, tuy nhiên nếu nén mạnh quá mà

chưa kịp đốt thì xăng có thể tự kích nổ và bốc cháy, gây hại cho động cơ. Chỉ số

octan vừa giúp nén xăng tốt hơn vừa giúp tăng khả năng chống tự kích nổ của xăng,

do đó ngành công nghiệp xăng luôn tìm kiếm các phụ gia để gia tăng chỉ số octan

cho xăng.

Nghe đến cụm từ "xăng sinh học", chúng ta dễ hình dung đây là một loại xăng

thân thiện với môi trường, giúp bảo vệ môi trường. Trên thực tế, ý nghĩa lớn nhất

của xăng sinh học là nó giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cũng như

giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Với những nước phải nhập khẩu dầu mỏ thì xăng

sinh học giúp giảm phụ thuộc nguồn dầu mỏ nước ngoài.

Khí thải từ các động cơ sử dụng xăng pha cồn ít hơn so với các loại xe sử

dụng xăng dầu thông thường, với mức giảm lượng khí thải cacbon monooxit (CO -

khí thải gây hiệu ứng nhà kính) từ 20 - 30%. Quá trình sản xuất etanol sẽ sinh ra sản

phẩm phụ là khí cacbon đioxit (CO2) và khí này cần cho sự quang hợp của thực vật,

do đó có thể tận dụng khí này để phát triển một số loại cây công nghiệp. Sản xuất

etanol từ các sản phẩm nông nghiệp như ngô, mía đường, sắn lát, khoai mì,... có thể

giúp tạo công ăn việc làm cho người dân, nâng cao giá trị nông sản và giúp tăng giá

nông sản, phần nào mang lại lợi ích cho nông dân.

6. ETANOL TRONG ĐỜI SỐNG

Qua các cặn bã khô trong các bình gốm 9.000 năm tuổi tìm thấy ở miền Bắc

Trung Quốc đã cho thấy người sống ở thời kỳ đồ đá đã biết sử dụng thức uống chứa

etanol. Hiện nay, 95% etanol được sản xuất bằng cách lên men từ ngũ cốc, mật mía,

đường, gỗ, trái cây,… (trong đó lên men từ đường chiếm 61%) và 5% etanol được

tổng hợp được từ dầu mỏ, gas, than,… Etanol đang được xem là nguồn nhiên liệu

thay thế quan trọng và được quan tâm đặc biệt trong chiến lược phát triển nguồn

năng lượng của nhiều quốc gia.

14

Bảng 1. Sản lượng etanol theo lí thuyết

Lựa chọn loại nguyên liệu nào phù hợp để sản xuất etanol tùy thuộc vào điều

kiện đất đai, khí hậu, chính sách phát triển của mỗi quốc gia. Các nguyên liệu chủ

lực để sản xuất etanol ở các nước như sau: Mỹ: bắp, Brazil: mía, Pháp: củ cải

đường, Ấn độ: mía, Việt Nam: sắn… Tính theo diện tích canh tác, hiệu quả sản xuất

etanol từ củ cải đường cao nhất, có thể đạt 7.000 lít/ha, kế đến là mía và bắp. Tuy

nhiên, sẽ thu được nhiều etanol hơn khi lên men từ bắp, gần 400 lít/tấn hạt, trong

khi củ cải đường chỉ đạt 100 lít/tấn.

Hình 7. Nguyên liệu sản xuất etanol

Etanol mới đầu chỉ là một loại thức uống làm ngây ngất lòng người, mà nay

được biết dưới nhiều tên gọi tùy thuộc nguồn nguyên liệu, vùng miền như rượu nàng

hương, đế gò đen, vodka, shochu… và etanol hiện diện đa dạng qua các chất dẫn

xuất etyl este sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp: chất kết dính, vật liệu che

phủ, sơn, mỹ phẩm, mực in, dược phẩm, chất tẩy uế, các chất tạo mùi… Trong

những năm gần đây, trước nguy cơ cạn kiệt của dầu mỏ, etanol là ngôi sao sáng giá

thay thế cho nguồn nhiên liệu dầu mỏ. Hơn 30 năm qua, lượng etanol dùng trong

công nghiệp gần như không đổi, dùng cho giải khát có tăng nhẹ, dùng làm nhiên liệu

thì tăng phi mã, trước năm 1975 gần như không thấy etanol dùng làm nhiên liệu,

nhưng đến 2010 có đến hơn 60 tỉ lít etanol được dùng làm nhiên liệu trên thế giới.

15

Bảng 2. Sản lượng etanol theo khu vực

Biểu đồ 1. Sản lượng etanol trên thế giới theo lĩnh vực sử dụng

Là nguồn nguyên liệu được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, nguồn

năng lượng sinh học giảm thiểu ô nhiễm nhà kính nên nhiều quốc gia đã đầu tư lớn

vào lĩnh vực này. Trước hết là Mỹ, quốc gia đứng đầu về sản lượng và tiêu thụ

etanol. Sản lượng etanol năm 2011 của Mỹ: 50 tỉ lít. Brazil nước đứng thứ hai: 20 tỉ

lít và là nước mà 90% các ô tô mới có thể sử dụng xăng etanol. Trung Quốc cũng

đang có những nỗ lực sánh bước cùng các “cường quốc” etanol, với sản lượng

khoảng 2 tỉ lít năm 2011.

16

Việt Nam, tính đến tháng 4/2012, có 13 dự án sản xuất etanol nhiên liệu, 5 nhà

máy đã đi vào hoạt động với công suất thiết kế 490 triệu lít/năm. Với hy vọng etanol

sẽ thay thế một phần xăng sử dụng trong nước, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải

thiện được tình trạng phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu, tạo công ăn việc làm cho

nông dân tại các vùng nhiên liệu… thế nhưng việc đưa xăng E5 ra thị trường còn

nhiều trở ngại, lượng tiêu thụ trong thời gian qua ở mức rất thấp. Để có thể duy trì

hoạt động, các doanh nghiệp sản xuất etanol Việt Nam đang phải tìm đường xuất

khẩu!

Hình 8. Nhà máy sản xuất etanol ở Việt Nam

17

Tài liệu tham khảo

1. Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, Sách giáo khoa Hóa học 11 nâng cao, NXB Giáo

dục Việt Nam.

2. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng, Hóa học hữu cơ 1, NXB Giáo dục Việt

Nam.

3. Trần Quốc Sơn – Đặng Văn Liếu, Giáo trình cơ sở Hóa học hữu cơ, tập hai,

NXB Đại học Sư phạm

4. http://tailieu.tv/tai-lieu/nhien-lieu-sinh-hoc-23422/

5. http://vneconomy.vn/cuoc-song-so/chien-luoc-nhien-lieu-sach-cho-viet-nam-

64678.htm

6. http://www.cesti.gov.vn/the-gioi-du-lieu/ethanol-trong-doi-song.html

7. http://pvgascity.com.vn/Tin-Noi-Bo-Nganh-Dau-Khi/Trien-Vong-Xang-

Etanol-Tren-The-Gioi/31-792/cbo.vn