Etanol: definición, fórmula, propiedades, usos y producción

El etanol, también conocido como por marcas comerciales, alcohol etílico, alcohol de grano o simplemente alcohol, es un compuesto químico inflamable e incoloro. Su fórmula química es C ₂H₅ OH, también escrita como C ₂H₆ O. Es la parte activa de las bebidas alcohólicas, que se beben en la mayoría de las culturas del mundo. También se utiliza como disolvente porque puede disolver muchas otras sustancias químicas y no es muy tóxico. La levadura produce la mayor parte del etanol que se utiliza.

Definición y estructura: El etanol es un alcohol primario cuya fórmula molecular puede escribirse como C2H5OH o C2H6O. Su grupo funcional —el grupo hidroxilo (–OH)— le confiere propiedades polares y capacidad para formar enlaces de hidrógeno con el agua y otros compuestos.

Propiedades físicas y químicas importantes:

• Estado: líquido incoloro a temperatura ambiente.
• Punto de ebullición: ≈ 78,37 °C; punto de fusión: ≈ −114,1 °C.
• Densidad: ≈ 0,789 g·cm⁻³ (20 °C).
• Miscibilidad: completamente miscible con agua y con muchos solventes orgánicos como éter y acetona.
• Inflamabilidad: líquido inflamable con un punto de inflamación bajo (≈ 13 °C), producir vapor que forma mezclas explosivas con el aire.
• Reactividad: puede oxidarse a acetaldehído y luego a ácido acético; reacciona en esterificaciones (formación de ésteres), deshidrataciones (para dar etileno) y sustituciones típicas de los alcoholes.
• Azeótropo con el agua: forma un azeótropo alrededor del 95,6 % en volumen, por lo que para obtener etanol absoluto (99–100 %) se requieren técnicas especiales (tamices moleculares, destilación azeotrópica, etc.).

Usos principales:

• Consumo humano: componente activo de las bebidas alcohólicas, usado en una gran variedad de bebidas fermentadas y destiladas.
• Combustible y aditivo: empleado como biocombustible (bioetanol) o mezclado con gasolina (E5, E10, E85, según porcentaje) para reducir emisiones y dependencia de combustibles fósiles.
• Disolvente en la industria farmacéutica, cosmética y químico-fina por su capacidad para disolver muchas sustancias y por su relativa baja toxicidad.
• Antiséptico y desinfectante: ingrediente activo en geles y líquidos hidroalcohólicos para manos y en soluciones desinfectantes.
• Materia prima industrial: producción de éteres, ésteres (por ejemplo, acetato de etilo), y otros compuestos orgánicos.
• Aplicaciones domésticas: limpieza, extracción casera de esencias y como indicador en algunas reacciones químicas.

Producción:

• Fermentación biológica: la vía más común para etanol destinado a consumo y a muchos usos industriales. La levadura (principalmente Saccharomyces cerevisiae) fermenta azúcares (glucosa, sacarosa, fructosa) transformándolos en etanol y dióxido de carbono. Materias primas típicas: caña de azúcar, remolacha, maíz y otras fuentes ricas en carbohidratos.
• Producción a partir de biomasa lignocelulósica: procesos de hidrólisis enzimática o química para liberar azúcares de celulosa y hemicelulosa, seguidos de fermentación. Es una alternativa más sostenible pero técnicamente más compleja.
• Síntesis química: hidratación del etileno (procedente del petróleo) mediante catálisis ácida produce etanol; método usado cuando la materia prima es etileno.
• Purificación: la fracción fermentada se separa por destilación; para etanol anhidro se usan deshidratación por tamices moleculares o destilación azeotrópica.
• Desnaturalización: para usos industriales no destinados al consumo humano, el etanol suele desnaturalizarse (añadiendo sustancias amargas o tóxicas) para evitar impuestos o regulaciones sobre bebidas alcohólicas.

Seguridad y toxicidad: Aunque el etanol es menos tóxico que otros alcoholes (por ejemplo, metanol), su consumo excesivo provoca intoxicación alcohólica aguda, depresión del sistema nervioso central y, en casos extremos, puede ser mortal. El consumo crónico está asociado con enfermedades hepáticas (cirrosis), dependencia física y otros daños sistémicos. En el manejo industrial hay que considerar su inflamabilidad: almacenar en sitios ventilados, lejos de fuentes de ignición, y usar equipo de protección personal adecuado.

Impacto ambiental y consideraciones socioeconómicas: El uso del etanol como biocombustible puede reducir emisiones netas de CO2 respecto a combustibles fósiles si se produce de forma sostenible. Sin embargo, la producción extensiva a partir de cultivos alimentarios genera debate sobre competencia uso suelo, seguridad alimentaria y efectos indirectos sobre el medio ambiente. Por eso existe interés en etanol de segunda generación (a partir de residuos y biomasa no alimentaria).

Notas prácticas:

• En bebidas se expresa habitualmente como graduación alcohólica o ABV (alcohol by volume), porcentaje del volumen que corresponde a etanol.
• Para laboratorio se emplean diferentes grados (grado técnico, grado analítico, absoluto) según pureza y presencia de aditivos.
• Para el transporte y almacenamiento se aplican regulaciones de sustancias inflamables; en muchos países existen normas específicas sobre etiquetado y venta de etanol y productos que lo contienen.

En resumen, el etanol es un compuesto versátil con amplias aplicaciones en alimentación, industria y energía. Su producción puede ser biológica o sintética; su manejo exige precauciones por inflamabilidad y efectos sobre la salud, y su uso como biocombustible plantea oportunidades y retos ambientales y sociales.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es el etanol?

P: ¿Cuál es la fórmula química del etanol?

P: ¿Cuál es la parte activa de las bebidas alcohólicas?

P: ¿Por qué se utiliza el etanol como disolvente?

P: ¿Quién fabrica la mayor parte del etanol que consume la gente?

P: ¿Qué otros nombres recibe el etanol?

P: ¿Es tóxico el etanol?

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