에탄올

Contents

1 제조방법
2 특징과 용도
2.1 바이오 연료로써의 에탄올
3 독성과 위험성

알코올의 한 종류.
화학식 C2H5OH. 에탄올 또는 에틸 알코올이라고 한다.
의 주성분이기 때문에 주정(酒精)이라고도 부른다. 주정의 영어표기 스피리츠(spirit)과 묘하게 통한다. 참고로 술먹고 부리는 행패를 말하는 주정은 酒酊이라고 쓴다. 주정이 들어가면 주정이 나오니까 그게 그거같지만 서로 전혀 다른 단어이니 주의하자.

간에서 분해될때는 아세트알데히드를 거처 물과 이산화탄소로 분해된다.

술의 원료라서 그런지 모르는 사람이 많은데 1급 발암물질이다.[1]

오카자키 토모야의 본명이다

1 제조방법

실험실에서는 그냥 사다 쓴다.(...) 실험할 때 여러 모로 많이 쓰기 때문에 당연한 거지만.

공업적으로는 석유에서 뽑아낸 에텐(에틸렌)과 을 반응시켜 만들어낸다. 300도 정도의 뜨거운 상태에서 촉매로 황산을 넣어주면 에탄올과 황산이 섞여나오고, 이를 식혀서 액화한 후 증류하면 에탄올을 얻어낼 수 있다. 물론 이것은 공업용이라, 불순물(제법을 보면 알겠지만 황산(!)이 섞인다)으로 인해 먹으면 인체에 해로울 수 있다.

식용 에탄올은 곡물이나 과일의 탄수화물을 효모를 이용해서 발효시켜 만들게 된다. 이 과정은 무산소 호흡이므로, 공기를 잘 막아야 한다[2]. 이를 통하여 막걸리맥주, 포도주 등을 빚으며, 이를 가열 증류하면 증류주가 된다.
이렇게 뽑아낸 식용 에탄올에 물에 적당히 희석하고 향료 등을 넣어서 희석식 소주를 만든다.

2 특징과 용도

기체 상태에서는 130℃에서 불이 붙으며, 78℃에서 끓는다. 물과 어떠한 비율로 혼합해도 완벽히 섞이므로 용해도의 의미가 없다. 또한 증기압이 높아서, 손 위에 뿌리면 순식간에 증발해버린다.

에탄올의 가장 접하기 쉬운 용도는 의 원료. 사실 보통은 그 외의 용도로 접하는 경우가 별로 없긴 하다. 체내에서 1g당 7kcal의 열량을 내며 똥배(...)를 불러올 수 있다.[3]

에탄올 70%~80% 수용액은 소독용으로도 쓰인다. 100% 에탄올을 이용하지 않는 이유는 농도가 높으면 세균의 표면 굳혀버려 알콜이 세균 깊숙히 침투하지 못하기 때문이라고 한다. 물론 속살에 닿으면 상당히 아프다(…). 흔히 판타지소설이나 영화 등을 보면 술을 상처에 끼얹는 모습을 볼 수 있는데, 바로 이 에탄올의 소독 효과를 기대할 수 있기 때문이다. 하지만 실제로 에탄올로 소독하는 경우는 상처가 작을 때이다. 괜히 큰상처에다 에탄올 부었다가 더 심해지는 경우도 있고 매우 아프다. 하긴 '소독'의 의미를 생각해 보면 당연한 결과다. 대학병원에서는 요즘 에탄올 대신 아이소프로판올(iso-propanol)을 쓰는 추세다.

그 외에도 물에 잘 녹으면서 극성이 작기 때문에 유기 용매나 계면활성제로 쓰인다. 휘발성이 강하기 때문에 향수 등의 용매로도 쓰인다. 각종 화학 합성에 원료로도 쓰이기도 하며, 공업용 알코올은 액체 로켓연료의 원료중 하나. 최근 바이오 연료로 각광받고 있다.

2.1 바이오 연료로써의 에탄올

대체연료의 하나로 제안되고 있기도 한데, 보통 가솔린과 혼합하거나, 수화반응을 통해 수화에탄올 상태로 만들어 이용하고 있다.
브라질같은 경우엔 넘쳐나는 사탕수수를 에탄올로 만들어서 자동차연료로 사용하고 있으며, 단시간에, 대량의 알코올을 생산 할 수 있는 효모를 찾는 연구가 활발한 편.
가솔린에 비해 옥탄가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않고, 환경오염을 줄일 수 있으나 아직까진 가격이 많이 비싼편이고, 같은 부피의 휘발유에 비해 열량이 낮다[4]. 거기에 주 원료는 사탕수수같은 탄수화물에서 발효시켜 얻는 것이기 때문에, 경작지를 늘리기 위해 숲을 파괴해야 하는 상황이 올 수 있어 대체연료로 적합하지 않다. 실제 2008년에 있었던 국제 곡물가격 폭등의 주된 요인이었다.

3 독성과 위험성

에탄올의 LD50[5]은 3450mg/kg(생쥐, 경구투여)다. 또한 체내에서 가수분해될 때 간에 무리를 주기 때문에 장기간 섭취하면 지방간과 간경화를 거쳐서 간암으로 발전할 수 있다. 그 외에 다양한 장기에 손상을 주는 것으로 알려져 있다. 가장 위험한 점은, 뇌의 반응을 늦추어서 판단력과 반응속도를 늦춘다는 점이다. 에탄올은 뇌의 GABA 수용기, 세로토닌 수용기, NMDA 수용기, 아세틸콜린 수용기를 자극하는데, GABA에 작용하는 작용기제가 벤조디아제핀과 같아서 일종의 항정신성의약품로 친다[6]. 이런 점때문에, 불안장애를 앓고 있는줄 모르는 사람이 술로 증상을 달래다가 알코올 중독에 걸리기도 한다. 술먹으면 눈이 풀리고, 기분이 알딸딸해지는 것은 억제 신경물질인 GABA가 알코올에 의해 넘치고 넘쳐서 그렇다. 음주운전시 검사하는 혈중알코올농도에 따라 그 정도가 달라지는데 다음과 같다.

  • 0.05% 근육 이완, 민첩한 반응능력이 떨어짐(면허정지 100일)
  • 0.08% 주의력이 떨어짐
  • 0.10% 몸의 균형을 잡기 힘들어짐(면허취소)
  • 0.20% 혼란, 착란상태
  • 0.30% 간신히 몸을 가누는 정도(구속)
  • 0.40% 인사불성
  • 0.50% 넌 이미 죽어있다.


잘 마르는데다 불타기 쉽기 때문에 화재의 위험성이 있다.
매년 학교 실험실에서 에탄올로 인한 화재가 경미하든 심각하든 일어난다. 특히 에탄올에 불이 붙으면 불이 잘 보이지 않기 때문에 불붙은줄 모르고 가까이갔다가 심각한 화상을 입는 경우도 종종 있다. 학교 실험실에서 중탕, 추출 등 알콜과 알콜램프를 사용하는 실험을 할 땐 반드시 안전에 주의를 기하자.
그리고 위 제조방법항목에서 언급하는 것처럼 연구실, 실험실에 큰 통으로 사서 보관해 두는 경우가 있는데, 이게 뚜껑이 열려있다 기화된 알콜이 발화해 화재사고가 일어나기도 하므로 보관에도 주의를 기하자.
또, 메탄올과 매우 비슷하여 구분하기 어려우므로 관리에 조심해야 한다.

또한 몇몇 정신나간 기인이 학교 실험실이나 공업용으로 쓰는 에탄올에 물을 타 술을 만들어(...) 마시는 경우가 있다고 하는데, 이런 에탄올에는 불순물이나 소량의 메탄올을 섞기 때문에[7] 절대 마시면 안 된다. 일종의 도시전설? 2차 세계대전 전후에 일본에서 저렴한 메탄올을 물로 희석한 것을 술 대신 마시고 눈이 멀거나 죽은 사람들이 상당히 많았는데, 아마 이 일화에서 파생된 것이라고 추측된다.

그러나 연구실에서 실험을 하고 교수들이 둘러앉아 에탄올에 물타서 두런두런 술잔을 나눴단 추억담(?)은 꽤 여러 곳에 전해지고 있는 것 같다. 공업용과는 달리 실험용 에탄올에는 불순물이 들어가면 매우 골룸하기 때문에 100% 에탄올을 사용하고, 따라서 물타서 먹어도 건강을 염려할(?!?) 필요가 없다. 하지만 웬만한 학생들이라면 교수가 주지 않는 이상(?) 절대 먹지 않길 바란다. 1L에 10만원 넘어가는 걸 먹는 거니 돈을 타마시는 거다.(...) 연구실에 autoclave가 있는 경우 거기다가 요리를 하면 안주로 좋다고 한다

그 신뢰성은 재고해보아야 하지만 기록된 측면에서만 보자면, 조갑제의 13권짜리 <박정희(朴正熙)> 전집에 소개된 에피소드를 보면, 박정희가 한국전쟁 직후 직업군인으로 말뚝박았을 때 술이 고픈데 주위에 마땅한 술이 없고 하다못해 막걸리도 없었을 경우엔 의료부대에 찾아가서 의무용(醫務用) 에탄올에 물을 타서 소주삼아 마셨다고 한다. 사실이라면 ㅎㄷㄷ[8]
추가바람
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[1] 세계보건기구 지정. 사실 탄화수소는 대부분 몸에 안좋다
[2] 밀봉이 제대로 안되어 효모들이 산소호흡을 하게되면 에탄올이 아닌 아세트산(다르게말해서 초산. 즉, 식초)이된다. 흔히들 빚던 술이 끝내 실패했을 때 '술이 시었다'라고 하는 이유도 이런 것. 따라서, 식용 에탄올은 효모가 먹다가 소화를 다 못하고 토해낸 것이라고 볼 수 있다.
[3] 하지만 똥배의 주된 원인은 사실 술과 같이 먹는 안주의 영향이 훨씬 크다. 예를 들어 삼겹살에 소주라든지, 치킨에 맥주같은 기름진 안주를 주로 먹는다는 것을 생각해 보자.
[4] 이는 수소도 마찬가지
[5] 이걸 얼마까지 먹였을 때 실험동물 반(50%)이 죽는 가를 나타내는 수치이다.
[6] 그래서 벤조디아제핀과 술을 먹으면, 몸에 힘이 없어지면서, 다른 사람들이 보면 술이 더 빨리 취한 상태로 보인다. 물론 이런 짓을 하다가, 목숨을 잃는 경우도 있어서 금지약품으로 정했다
[7] 주세가 붙지 않는 에탄올(비식용)에는 의무적으로 독성 물질을 섞도록 법으로 정해져 있다. 가장 대표적인 첨가물질이 메탄올. 다만... 밑에를 보면 안 먹는데도 불순물을 절대 섞지 말아야 할 경우가 있다. 이런 경우 확인바람.
[8] 그런데 2차세계대전때도 이런 사례는 흔했다. 특히 긴 작전이나 보급 부족으로 물자가 제한된 경우에는 특히 더. 일례로 미국의 잠수함 선원들은 어뢰 연료로 사용되던 에탄올을 뽑아 마시기도 했다. 그 결과는 추진제가 부족해진 어뢰의 사거리 반감(.....) 그러자 해군의 높으신 분들은 아주 쓴맛이 나는 화학 물질을 연료용 에탄올에 첨가했고, 선원들은 오래된 빵을 필터로 삼아 이 화학 물질을 걸러먹는 식으로 다시 맞 받아쳤다. -선원중에 공돌이가 있었던게 분명하다-
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