Er alkohol virkelig en løsning?

Teknisk set er alkohol navnet på en klasse af organiske forbindelser, der indeholder en eller flere hydroxylgrupper.

I almindelighed forstås udtrykket “alkohol” som du har beskrevet: En opløsning (af varierende grad af renhed) af ethanol og vand. Ren ethanol er umulig at skabe via den traditionelle rensningsmetode (atmosfærisk destillation), da blandingen af vand og ethanol er azeotrop: ¹

En azeotrope […] er en blanding af to eller flere væsker, hvis proportioner ikke kan ændres ved simpel destillation. Dette sker fordi, når en azeotrop koges, har dampen de samme andele af bestanddele som den ikke-kogte blanding.

Kilde: Wikipedia

Dette er grunden til, at en kemiker aldrig ville tænke “100% ren ethanol”, når du nævner “alkohol”.

Hvis du tjekker for eksempel på denne leverandørside for den reneste ethanol (> 99,5%), jeg kunne finde, du ser forskellige stoffer opført som urenheder:

• < 0,2% vand
• < 0,1% methanol
• Andre organiske stoffer, såsom som isopropanol og acetone

Med hensyn til dit andet spørgsmål vil jeg hævde, at mange destillerede spiritus (vodka, whisky og cognac bare for at nævne nogle få) er løsninger af ethanol, vand og forskellige smag forbindelser.

Nogle alkoholholdige drikkevarer, såsom ufiltreret øl og vin, indeholder normalt også faste partikler og vil som sådan blive betegnet som “suspensioner”.

¹ Jeg spekulerer nu på, om det ville det være muligt at producere 100% ethanol fra en anden blanding på en eller anden måde. Problemet er sandsynligvis, at hver almindelig startblanding allerede har en vis mængde vand. Men at syntetisere ethanol i f.eks. En ionisk væske under en inaktiv atmosfære og derefter destillere den væk kan være en interessant tilgang.

Kommentarer

• Det er muligt at få vandfri alkohol ved destillation, men de almindelige metoder efterlader grimme spor af ting som benzen. Der findes andre metoder til at skabe nogle spektroskopiske kvaliteter med meget lavt vandindhold og uden benzen.
• @matt_black Så det er ‘ muligt at blive vandfri, men stadig ikke > 99,9% ren? Jeg hørte om den ting med benzen, men ville ikke ‘ ikke gå ud for en tangens for meget i dette svar.
• Der er en additivfri tilgang, tryk-sving-destillation , der arbejder for at krydse azeotropen i nogle systemer, så længe azeotropens min- / max-kogepunkt er tilstrækkelig følsom over for tryk .
• Med dette argument er der slet ingen ren væske. (Jeg vil ellers udfordre dig til at lave en.)
• Hvordan vi definerer ” ren ” er altid op til os, men vi skal altid regne med reelle data. Lille mængder urenheder, som de fleste mennesker ville afskedige, skabte dette … da.wikipedia.org/wiki/Polywater

Tschoppis svar er teknisk korrekt, da det næsten er umuligt at skabe en ren forbindelse uden nogen forurenende stoffer. De væsker af højeste kvalitet, jeg kan huske at have set på SigmaAldrichs websider, var noget som $ 99,9999 ~ \% $ renhed eller noget – langt nok væk fra $ 100 ~ \% $ til at kalde det en løsning.

Imidlertid i praksis , kemikere (især ikke-fysiske kemikere) vil kalde enhver flydende fase, der ikke har væsentlige opløste partikler, en ren væske – det ville endda omfatte bare $ 99 ~ \% $ renhed.(Som en generel regel: Jo mere organisk eller biologisk kemikeren er, jo mindre rene rene væsker er der.) Nogle kalder endda $ 96 ~ \% $ ethanol (som ofte traditionelt er mærket ethanol absolut – ikke forveksles med Absolut Vodka ) en ren væske og fuldstændig forsømme $ 4 ~ \% $ vandet og andre ting derinde.

Så i en praktisk opfattelse er spørgsmålene forblive:

1. Hvad tænker man når man hører alkohol ; og
2. ville man betragte den flydende fase, der betragtes som en opløsning eller en ren væske.

Den første er den vanskelige. Når de er i laboratoriet, kan kemikere i det mindste kalde ethanol alkohol – mens nogle måske også kalder methanol den dårlige alkohol eller noget. Ordet alkohol beskriver ikke længere et specifikt kemikalie (hvis det nogensinde gjorde det), men som Tschoppi påpegede, en gruppe kemikalier, der alle indeholder $ \ ce {OH} $ -grupper (og ekskl. Kemikaliet hvis alle dens $ \ ce {OH} $ grupper kommer fra syrer). Så ordspil sandsynligvis fejler i trin 1, når vi definerer alkohol.

Men hvis vi gør antager, at en kemiker ville forstå flasken mærket ethanol abs. (eller hvilken som helst ethanolrenhed, der er mest tilgængelig) i laboratorieindstillinger, så vil den kemiker sandsynligvis sige nej, denne flaske indeholder ikke en løsning, kun en væske / opløsningsmiddel / hvad som helst. Så ordspil ville mislykkes i trin 2.

Uden for laboratoriet talte forresten kemikere ofte om alkohol hvilket betyder alkoholholdig drik – hvis de bruger det ord i den forstand overhovedet. Jeg tror ikke, at nogen kemiker (i det mindste ingen, jeg har mødt hidtil) ville bruge alkohol uden for laboratoriet for at betyde ethanol . Hvis det er tilfældet, så ville ordspillet fungere.

Så alt taget i betragtning, vil kemikere oftest afvise ordspillet for at være enten for forenklet eller forkert i laboratorieindstillinger. I betragtning af det korrekte sæt begrænsninger accepterer de det dog.

Kommentarer

• Dette er meget tangentielt, men jeg ‘ har altid været nysgerrig efter, hvad der er det reneste stof, vi kan fremstille på en makroskopisk skala, så jeg regner med, at jeg ‘ deler. Viser sig, at det ‘ s superfluid helium-3, som ikke kan blandes med helium-4 på grund af kvanteeffekter (!), Er det fattigste opløsningsmiddel, man kan forestille sig, alt andet er frossent fast ved temperaturer krævet (millikelvin eller mindre), og blanding af entropi bidrager næsten intet til at blande fri energi så tæt på absolut nul.

Jeg vil hævde, at dette er blandinger, ikke løsninger. En løsning kræver mindst to forskellige komponenter. En opløsning kan se ud som alkohol (som opløsningsmiddel), der tager vand (det opløste stof) i opløsning, hvilket skaber $ \ ce {H +} $ kationer og $ \ ce {OH -} $ anioner. Det ville være en syre og en base, der straks vendte tilbage til vand. Det ville aldrig ske. Vandmolekylerne ville bare forblive sammen i første omgang. Faktum er, at det er en blanding, ikke en løsning.