에탄올(ethanol)과 메탄올(methanol)에 대해서 알아보자

[김인선]

에탄올(ethanol)과 메탄올(methanol)

에탄올

에탄올(ethanol) 또는 에틸 알코올(ethyl alcohol)은 무색의 가연성 화합물로 알코올의 한 종류이며, 술의 주성분이다. 화학식은 C2H5OH이다. 물또는 에테르와 섞일 수 있다. 태울 경우 투명하고 옅은 푸른색을 띤 화염을 발생시키며, 물과 이산화 탄소가 만들어진다. 증기는 폭발성이며, 이를 이용하여 일부 내연기관에서 연료로 사용되기도 한다. 에탄올은 알코올성 음료 산업의 기반이며, 공업적으로 여러 공정에 개입되며, 용매, 소독제, 연료 등으로 많이 사용된다.

특유의 냄새와 맛이 있고, 상온에서는 무색의 액체로 존재한다. 녹는점은 -114.5°C, 끓는점은 78.32°C이다. 물, 다른 알코올, 에테르, 케톤, 클로로폼 등에 녹을 수 있다. 에탄올은 273K온도에서 0.54cal/g°C의 비열을 갖는다. 탄화수소유, 특히 휘발유와는 무수 상태에서는 완전히 섞일 수 있으나, 물이 존재할 경우에는 두 개의 층으로 나뉜다. 에탄올은 수소 결합을 한다. 공업용 알코올은 세금이 붙지 않기 때문에 이를 음료용으로 전환하는 것을 막기 위하여 메탄올 등의 다른 물질이 혼합되어 있다. 이를 변성 알코올(denaturated alcohol)이라 한다.

에탄올은 하이드록시기의 존재로 의해 주변에 어떤 분자가 존재하느냐에 따라서 성질이 약간 변하기도 하는데, 이는 몇몇 물질과 섞여 불변 끓음 혼합물을 생성하는 원인이 된다. 불변 끓음 혼합물이란, 혼합물임에도 불구하고 끓는점이 하나로 일정한 혼합물을 의미한다. 불변 끓음 혼합물이 생성되면 혼합물을 증류를 통해서는 완전하게 분리해 낼 수 없다. 예를 들어, 조성이 물 4%, 에탄올 96%인 혼합물은 78.17°C에서 일정한 끓는점을 가지며, 이 상태에서 증류를 통해서 더 이상의 물을 분리해 내는 것은 불가능하다.[5] 에탄올은 아세토니트릴, 벤젠, 이황화 탄소, 클로로폼, 아세트산 에틸, 헥세인, 톨루엔, 물 등과 불변끓음 혼합물을 생성한다.

에탄올은 단백질을 응고시키므로 소독 및 살균 작용이 있다. 살균력은 70%일 때 최고이고 60% 이하 또는 80% 이상에서는 약하다. 에탄올을 먹을 경우 대뇌의 기능 억제로 인하여 흥분상태가 되고, 이후 중추신경억제의 효과가 나타난다. 에탄올이 함유된 알코올성 음료를 지나치게 자주 마시면 습관성이 생기고 중독에 이른다.

메탄올

CH3OH의 시성식을 갖는 가장 간단한 알코올로 메틸알코올이라고도 한다. 유기합성재료, 용제, 세척제, 연료, 에탄올의 변성용으로 쓰인다.

녹는점 -97.8℃, 끓는점 64.7℃, 비중 0.79이다. 가볍고 무색의 가연성이 있는 유독한 액체이다. 일산화탄소와 수소를 촉매로 써서 합성한다. 목재의 건류로 얻어지는 조 메탄올을 정제해서도 얻어진다.

혈구염색과 메탄올 - 혈구들을 살아 있는 상태로 유지하기 위해서 혈구 관찰 시 슬라이드 글라스에 메탄올을 가하는데, 이것을 고정이라고 하며, 특히 백혈구의 고정에 용이하다.

메탄올과 에탄올 - 에탄올과 메탄올은 알코올이라는 같은 부류의 물질이며, 성질이 비슷하다. 단지, 메탄올이 에탄올에 비해 탄소와 수소를 적게 포함하고 있기 때문에 메탄올의 끓는점이 에탄올보다 낮다. 따라서, 물과 메탄올이 섞여 있는 혼합물의 분리도 분별 증류를 이용하면 된다. 메탄올은 약 64℃에서 그래프가 일정해지면서 먼저 나오고, 100℃에서 물이 끓어 나오게 된다. 반면, 물과 에탄올의 분리에서는 에탄올이 78℃ 정도에서 끓어 나오며, 물은 100℃에서 끓어 나온다.

메탄올은 인체 내에 흡수 시, 간에서 폼알데하이드라는 물질로 변환되어 인체에 치명적인 반면, 에탄올은 인체 내에 흡수되어 아세트알데하이드라는 독성이 상대적으로 적은 물질로 변화하여 음용이 가능하다. 에탄올은 술의 기본적인 원료로 쓰인다.