에탄올

경고! 이 물질은 위험 물질입니다.

이 문서에서 설명하는 물질을 섭취 및 복용하거나 함부로 취급할 경우 인체에 심각한 피해를 초래할 수 있으므로 각별히 주의해야 합니다.

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유기화합물
탄화수소	아민	아마이드	알코올
알데하이드	케톤	카복실산	방향족
탄수화물	알칼로이드	푸린	비타민

유기화합물 - 알코올
1가 알코올	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2가 알코올	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
당알코올	글리세롤 에리트리톨 트레이톨 자일리톨 아라비톨 리비톨 만니톨 소르비톨 갈락티톨 푸시톨 아이디톨 이노시톨 볼레미톨 이소말트 말티톨 락티톨 폴리글리시톨
기타	레티놀 콜레스테롤 벤질알코올 멘톨

※ 1,2가 알코올로 지방족 포화 탄화수소에서 수소가 수산화기로 치환된 물질은 해당 분류에 탄소 개수로 표기, 해당하지 않을 경우 당알코올이나 기타로 분류.

1 개요

알코올의 한 종류.
화학식 C₂H₅OH, C₂H₆O, CH₃CH₂OH.에틸 알코올이라고도 부른다.
술의 주성분이기 때문에 주정(酒精)이라고도 부른다. 주정의 영어표기 스피리츠(spirit)과 묘하게 통한다. 참고로 술 먹고 부리는 행패를 말하는 주정은 酒酊이라고 쓴다. 주정이 들어가면 주정이 나오니까 그게 그거같지만 서로 전혀 다른 단어이니 주의하자. 중국어로는 乙醇(yǐchún)이라고 부른다.

간에서 분해될때는 아세트알데히드를 거처 물과 이산화탄소로 분해된다.

오카자키 토모야의 본명이다

여담이지만 분자 모양이 꼭 강아지를 닮았다.# 수산화기 부분이 머리, 에틸기 부분 중 탄소가 몸통, 수소가 다리와 꼬리. 술 먹으면 개가 되는 이유가 있었다

희석해서 먹어도 큰 해가 없는 거의 유일한 유기용매다

2 제조방법

실험실에서는 그냥 사다 쓴다.(...) 실험할 때 여러 모로 많이 쓰기 때문에 당연한 거지만. 보통 5L 이상 들통에 들어오는 물건은 순도 95% 이하의 세척용이고, 1L 단위의 유리병이나 플라스틱 병에 들어오는 물건은 순도 99.5% 이상의 시약용이다. 세척용을 시약 대신 넣는다거나, 스퀴즈 보틀에 99.8% 에탄올을 들이붓는 참사가 일어나지 않도록 조심하자. 가격 차이가 못해도 열배는 난다.

공업적으로는 석유에서 뽑아낸 에텐(에틸렌)과 물을 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(산 촉매로 인한 디에틸에테르나 폴리에틸렌)이 꽤나 생기므로 정제과정을 한번 더 거쳐야 한다.

이 외에도 고전적인 방법으로는 수은과 황산을 이용, 황산수은을 사용하여 에텐을 oxymercuration-demercuration 시키는 것으로 만들 수 있는데, 99.8%정도로 에탄올의 수득률이 높고 다른 부반응이 거의 생기지 않지만 그놈의 잔류유기수은이 문제...
이외에도 황산구리나 황산니켈과 같은 금속촉매를 이용하여 에텐에서 물 첨가반응으로 제조하는 방법도 있지만, 수은에 비해서는 아무래도 수득률이 떨어지고, 현재 인간의 과학기술력 및 열역학 제 2+3법칙에 의해 100%로 잔류물질을 제거하는 방법은 없으므로, 마시지 말라 할 때는 고분고분 말 잘 듣자.

대개 99.5% 이상의 경우 금속 촉매를 이용하여 제조하며, 소독용 및 세척용 (73,80%)는 황산촉매를 이용하여 제조한다 카더라.

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

3 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.

술의 주성분으로 가장 잘 알려져 있다. 체내에서 1g당 2kcal의 에너지를 낸다. 흔히 알고 있는 7.1kcal는 토탈에너지량으로 연소열로 빠져나가는 양을 제외한 에너지는 2.3kcal이다. 게다가 알코올 분해과정에서 생기는 아세트 알데히드의 분해에 많은 에너지가 소비되므로(알코올로 얻을수 있는 에너지량이 넘는다. 술마신 다음날 특히 배고픈게 이 이유.) 배나오는것과 관계가 없다. 똥배가 나오는것은 안주발을 너무 세워서 그런것.

에탄올 70%~80% 수용액은 소독용으로도 쓰인다. 알콜이 단백질을 변형시키고 세균의 외벽막을 구성하는 지질을 녹여 터뜨림으로서 살균작용을 한다. 대부분의 세균과 균류, 그리고 일부 바이러스에 대해 효과가 있으나 세균의 아포에는 효과가 없다. 식중독을 일으키는 노로바이러스는 지질막이 없어 효과가 없다. 100% 에탄올을 이용하지 않는 이유는 농도가 높으면 세균의 표면만 굳혀버려 알콜이 세균 깊숙히 침투하지 못하기 때문이라고 한다. 70%정도의 농도면 세포를 굳히는 속도가 느려져서 세균의 세포 안쪽까지 침투할 수 있게 된다. 흔히 판타지소설이나 영화 등을 보면 술을 상처에 끼얹는 모습을 볼 수 있는데, 바로 이 에탄올의 소독 효과를 기대할 수 있기 때문이다. 하지만 위스키 같은 독주도 알콜 농도는 40%에 불과해서 소독용으로는 글쎄... 위스키 대신 바카디 151이나 빼갈을 뿌리자

에탄올은 손소독 같이 상처가 없거나 인체가 아닌 식품이나 의료기구의 소독등에 쓰는게 좋다. 특히 에탄올은 무색 투명하고 약간은 마셔도 되니 포비돈 요오드등 다른 소독제의 색깔이나 부담스럽거나 독성이 문제가 되는 경우에 사용하기 좋다. 하긴 '소독'의 의미를 생각해 보면 당연한 결과다. 요즘 물없이 손을 소독할 때 쓰이는 겔 타입의 손 세정제도 주성분은 에탄올이다. 에탄올 70% + 응집제.

하지만 상처 소독에는 에탄올은 사용하지 않는 게 좋다. 상처에 바르면 자극이 심해서 매우 아프고 괜히 큰상처에다 에탄올 부었다가 더 심해지는 경우도 있다. 상처에 고름이나 진물이 있는 경우에는 소독 효과가 떨어진다고 한다. 속살에 닿으면 상당히 고통스럽다(…). 가히 발바닥 지뢰나 구강 내 고문에 비견될 정도. 서브컬쳐계에서 소독용 에탄올을 상처에 쓸 때 "치이익"하고 고기가 타는 듯한 사운드를 넣는 게 이 고통을 표현한 걸지도. 피부가 찢어진 상처 소독에는 에탄올보다 자극성이 적은 포비돈 요오드나 과산화수소수를 쓰는 것이 더 바람직 하다. 주사를 놓을 때 피부 소독용으로는 에탄올 대신 아이소프로판올(iso-propanol)을 솜에 적신 것을 쓰는 추세이다.

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.

여담으로 약국등에서 파는 소독용 에탄올을 안경수건(닦이)에 묻혀서 휴대폰액정을 닦으면 소독도 되고 지문도 깨끗이 지워진다. 액정보호필름을 사면 들어 있는 일회용 액정 클리너도 소독용 에탄올을 적신 것이다.

그외 식품의 방부제로도 쓰이는데 기름에 튀기거나 말리지 않은 우동 생면이나 포장 냉면 사리 등에 보존기간을 늘이기 위해 에탄올을 첨가하기도 한다. 포장을 열면 살짝 술 냄새가 나는데 상한 게 아니고 방치하거나 끓이면 다 날아가니 신경쓸 필요없다.

3.1 바이오 연료로써의 에탄올

바이오 에탄올이라고 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 비싼 편이고, 같은 부피의 휘발유에 비해 열량이 낮다. 거기에 주 원료는 사탕수수 같은 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.

4 독성과 위험성

에탄올의 LD₅₀은 3450mg/kg(생쥐, 경구투여)다. 또한 체내에서 가수분해될 때 간에 무리를 주기 때문에 장기간 섭취하면 지방간과 간경변을 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 향정신성의약품으로 친다. 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#s-1, 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#s-1.1) * 0.40% 인사불성 * 0.50% 이상부턴 너는 이미 죽어있다. 혹은 가엾고 딱한 망자를 위하여 묵념#s-2(...)

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 에탄올은 대개 효율적인 합성을 위해 메탄올 등의 독성 촉매를 섞으므로 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 곤란하기 때문에 100% 에탄올을 사용하고, 따라서 물타서 먹어도 건강을 염려할(?!?) 필요가 없다. 연구실에 autoclave가 있는 경우 거기다가 요리를 하면 안주로 좋다고 한다 하지만 웬만한 학생들이라면 교수가 주지 않는 이상(?) 절대 먹지 않길 바란다. 1L에 10만원 넘어가는 걸 먹는 거니 돈을 타마시는 거다...게다가 맛도 없다. 희석식 소주도 순수 에탄올과 물만 들어가있는게 아니라 아스파탐이나 스테비오사이드같은 감미료가 들어가기 때문에 단맛이 많이 나지만 직접 물타서 마실 경우 쓴맛을 감출 수 없기 때문에 마시기 굉장히 괴롭다.

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

그런데 이런 문제들은 주세법과도 연관이 되어 있다. 공업용이나 실험용 에탄올은 주세법의 예외이므로, 일반인들이 이걸 사다가 물타서 마시면 국가로서는 주세를 걷을 수 없는 것이다. 때문에 독성물질이나 맛이 변하게 하는 물질이 들어서 술로는 음용할 수 없는 물건으로만 거래가 가능하게 만든다. 이건 딱히 과거의 문제만도 아닌데 바로 바이오 에탄올이 존재하기 때문이다. 바이오 에탄올을 그냥 유통시켰다가 이게 첨가제가 들어간 술로 변하는 기적을 접한 브라질은, 유통되는 바이오 에탄올에 반드시 20%의 가솔린을 첨가하도록 규정하고 있다.