Kenapa etanol digunakan sebagai pelarut? Untuk menjawab pertanyaan ini, tentu kita harus mengenal sifat fisik alkohol. Pada dasarnya, sifat fisik alkohol adalah tidak berwarna. Hal ini berlaku untuk beberapa jenis alkohol seperti metil alkohol, etil alkohol, dan isopropil alkohol. Sedangkan jenis alkohol yang lebih tinggi dengan kandungan 4 hingga 10 atom karbon memiliki aroma lebih kuat. Biasanya alkohol tersebut lebih kental.

Titik didih alkohol jauh lebih tinggi daripada alkana meski keduanya memiliki berat molekul yang sama. Misalnya, etanol yang memiliki berat molekul (MW) 46 dengan titik didih 78 °Celcius. Sedangkan propana memiliki titik didih 42 °Celcius.

Perbedaan titik didih yang begitu besar menunjukkan bahwa molekul etanol yang tertarik satu sama lain jauh lebih kuat daripada molekul propana. Mengapa demikian? Sebagian besar perbedaan ini dihasilkan dari kemampuan etanol dan alkohol lain untuk membentuk ikatan hidrogen antarmolekul.
Alkohol merupakan senyawa hidrokarbon. Senyawa ini terdiri dari gugus hidroksil (-OH) dengan 2 atom karbon (C). Jenis alkohol yang sering digunakan adalah metil alkohol atau metanol, etil alkohol atau etanol, serta isopropil alkohol. Namun, dalam dunia perdagangan, yang disebut alkohol adalah etanol itu sendiri.

Mengenal Larutan Etanol

Etanol atau etil alkohol memiliki karakter yang tidak berwarna. Selain itu, sifatnya volatil serta dapat bercampur dengan air dengan mudah. Etanol terdiri dari dua jenis yaitu etanol sintetik atau metanol atau metil alkohol yang dibuat dari etilen, derivat minyak bumi. Bahan ini didapat dari hidrasi yaitu sintesis kimia.

Etanol sendiri berbeda dengan bioetanol yang diolah dari biomassa atau tanaman. Pengolahan ini melalui proses biologi, baik enzimatik dan fermentasi. Grade Ethanol bervariasi, tergantung pemanfaatan bioetanol atau etanol.

Etanol dengan grade 90-96,5% dapat dimanfaatkan untuk industri. Sementara itu, etanol dengan grade 96-99,5% bisa dimanfaatkan sebagai bahan dasar industri farmasi. Besaran grade etanol yang digunakan untuk campuran bahan bakar kendaraan bermotor berkisar 99,5- 8 100%. Perbedaan besaran grade dapat mempengaruhi proses konversi dari karbohidrat menjadi gula atau glukosa larut air.

Untuk mengetahui sifat dari larutan etanol maka ada beberapa hal yang perlu diketahui. Atom oksigen dari ikatan O―H yang terpolarisasi dari alkohol akan menarik kepadatan elektron menjauh dari atom hidrogen. Hidrogen terpolarisasi yang membawa muatan positif parsial ini dapat membentuk ikatan hidrogen dengan sepasang elektron non-ikatan pada atom oksigen lain. Ikatan hidrogen jauh lebih lemah daripada ikatan kovalen normal yakni memiliki kekuatan sekitar 5 kilokalori (21 kilojoule) per mol. Energi ikatan berada pada kisaran 70 hingga 110 kilokalori per mol.

Pada dasarnya, air dan alkohol memiliki sifat yang sama. Pasalnya molekul air mengandung gugus hidroksil yang dapat membentuk ikatan hidrogen,baik dengan molekul air lain dan molekul alkohol. Molekul alkohol juga dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul alkohol lain dan dengan air. Karena alkohol membentuk ikatan hidrogen dengan air, maka alkohol cenderung relatif larut dalam air.

Gugus hidroksil disebut sebagai gugus hidrofilik karena membentuk ikatan hidrogen dengan air. Hal ini menyebabkan adanya kelarutan alkohol dalam air tingkat tinggi. Metanol, etanol, n-propil alkohol, isopropil alkohol, dan t-butil alkohol semuanya dapat bercampur dengan air.

Alkohol yang memiliki berat molekul lebih tinggi cenderung kurang larut dalam air. Hal ini disebabkan bagian hidrokarbon dari molekul, yang hidrofobik lebih besar dengan peningkatan berat molekul. Karakter alkohol adalah polar dimana alkohol menjadi pelarut yang lebih baik daripada hidrokarbon untuk senyawa ionik dan zat polar lainnya.

Jenis alkohol seperti pentanol, heksanol, heptanol, dan oktanol juga tidak larut. Mengapa demikian? Hal ini terkait dengan ikatan hidrogen air-alkohol yang sama masih memungkinkan dengan alkohol yang lebih pekat ini. Perbedaannya, tentu saja, alkohol yang lebih besar memiliki daerah hidrofobik non polar yang lebih besar di samping gugus hidroksil hidrofiliknya. Pada sekitar empat atau lima karbon, efek hidrofobik mulai mengatasi efek hidrofilik. Hal ini menyebabkan kelarutan air hilang.

Hal ini dapat dibandingkan dengan melarutkan glukosa dalam air. Glukosa juga memiliki enam karbon seperti heksanol dan juga memiliki lima ikatan hidrogen, gugus hidroksil hidrofilik di samping oksigen keenam yang mampu menjadi akseptor ikatan hidrogen. Glukosa juga cukup larut dalam air.
Etanol atau etil alkohol telah diproduksi sejak dulu melalui fermentasi sari buah. Sari buah, yaitu anggur, di masa prasejarah, difermentasi dengan disimpan menggunakan wadah yang tertutup rapat sehingga aman diminum selama musim dingin. Namun, tentu bukan hanya anggur yang dapat menjadi etanol.

Kenapa Etanol Digunakan Sebagai Pelarut?

Banyak bahan makanan dengan kandungan gula dan pati yang dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana selama fermentasi. Etanol disebut alkohol dari biji-bijian karena kebanyakan bahan bakunya berasal dari biji seperti jagung, gandum, atau barley. Prosesnya adalah dengan merebus biji-bijian untuk menghasilkan sari. Nantinya, sari tersebut diinkubasi menggunakan malt agar nanti bisa menghasilkan wort.

Malt akan menghasilkan diastase yang mengubah pati pada biji-bijian menjadi gula maltosa. Wort yang diinkubasi menggunakan ragi akan mengeluarkan enzim maltase yang akan membuatnya berubah dari maltosa ke glukosa, dan enzim zimase sendiri akan mengubah glukosa jadi etanol. Lantas 2 dari 6 atom karbon yang ada di glukosa kemudian dioksidasi menjadi karbon dioksida (CO2). Oksidasi ini memberikan energi ke sel ragi.

Fermentasi menghasilkan larutan yang hanya mengandung sekitar 12-15 persen alkohol. Pasalnya, konsentrasi yang lebih tinggi bersifat racun bagi sel ragi. Namun, larutan ini dapat disuling untuk menaikkan kadar etanol hingga 95 persen. Saat ini, fermentasi adalah metode pembuatan etanol yang relatif mahal. Etanol industri lebih umum disintesis dengan penambahan katalitik suhu tinggi air ke etilen (C2H4).

Etanol sendiri merupakan bahan bakar kendaraan bermotor yang sangat baik. Pasalnya, kandungan nilai oktan tinggi serta emisi rendah. Tetapi, etanol tersebut harus digunakan dalam sistem bahan bakar yang dirancang untuk menahan kecenderungan alkohol untuk melarutkan bagian plastik. Larutan etanol 10 persen dalam bensin dapat digunakan di sebagian besar mobil tanpa penyesuaian apa pun. Saat ini, bahan bakar etanol biasanya dibuat dari produk alami, seperti jagung atau gula.
Pelarut etanol 96 % merupakan senyawa polar dengan karakteristik yang mudah menguap. Hal inilah yang membuat pelarut etanol 96 sangat pas dimanfaatkan sebagai pelarut ekstrak. Sifat larutan etanol 96 pelarut terbaik dalam ekstraksi senyawa fenolik. Hal ini berlaku apabila dibandingkan dengan pelarut lainnya. Pasalnya, polar dalam etanol dapat mengekstraksi senyawa fenol dari bahan baku. Etanol juga dapat menyari senyawa kimia lebih banyak dibandingkan dengan air dan metanol.

Kenapa menggunakan pelarut etanol 96?

Ada beberapa faktor yang memiliki pengaruh besar terhadap proses ekstraksi. Faktor ini akan mempengaruhi tingkat kadar senyawa zat aktif. Salah satu faktor tersebut adalah konsentrasi dari pelarut pengekstraksi yang digunakan. Sedangkan sifat larutan etanol 70 dapat menjadi pelarut optimum dalam mengekstraksi senyawa flavonoid, terlebih jika dibandingkan dengan konsentrasi etanol dari berbagai persentase, termasuk 96%.

Etanol sangat larut dalam air. Lalu, mengapa dietil eter tidak terlalu larut dalam air? Dimetil eter adalah isomer konstitusional etanol namun dengan eter gugus fungsi alkohol. Dimetil eter dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air karena oksigen eter dapat bertindak sebagai akseptor ikatan hidrogen. Perbedaan antara gugus eter dan gugus alkohol adalah bahwa gugus alkohol adalah donor dan akseptor ikatan hidrogen.

Alkohol dapat membentuk interaksi yang lebih menguntungkan dibandingkan dengan eter secara energi dengan pelarut. Karena itu alkohol lebih larut. Penelitian yang mudah dapat dilakukan dengan cara organik. Caranya adalah melarutkan kristal asam benzoat dalam air bersuhu ruangan. Hasilnya, kristal asam benzoate tidak larut.

Karena alkohol mudah disintesis dan mudah diubah menjadi senyawa lain, alkohol berperan sebagai zat pengantar yang penting dalam sintesis organik. Sintesis multilangkah dapat menggunakan reaksi mirip Grignard untuk membentuk alkohol dengan struktur karbon yang diinginkan dengan reaksi untuk mengubah gugus hidroksil alkohol menjadi fungsi yang diinginkan. Reaksi alkohol dapat disebut oksidasi, dehidrasi, substitusi, esterifikasi, dan reaksi alkoksi.

Alkohol dapat dioksidasi untuk menghasilkan keton, aldehida, dan asam karboksilat. Gugus fungsi ini berguna untuk reaksi selanjutnya. Hal ini terlihat pada keton dan aldehida yang dapat digunakan dalam reaksi Grignard berikutnya. Sedangkan asam karboksilat dapat digunakan untuk esterifikasi. Oksidasi senyawa organik umumnya meningkatkan jumlah ikatan dari karbon ke oksigen (atau unsur elektronegatif lainnya, seperti halogen), dan dapat menurunkan jumlah ikatan ke hidrogen.

Alkohol sekunder mudah teroksidasi tanpa memutuskan ikatan karbon-karbon hanya sejauh tahap keton. Tidak ada oksidasi lebih lanjut yang terlihat kecuali dalam kondisi yang sangat ketat. Alkohol tersier tidak dapat dioksidasi sama sekali tanpa memutus ikatan karbon-karbon, sedangkan alkohol primer dapat dioksidasi menjadi aldehid atau dioksidasi lebih lanjut menjadi asam karboksilat.
Kandungan etanol memang lebih aman dibandingkan metanol. Meski demikian, etanol dapat berbahaya bagi tubuh ketika etanol masuk ke dalam tubuh dalam jumlah besar. Berbeda dengan hewan yang sering mengkonsumsi makanan yang telah difermentasi serta mengandung etanol. Tubuh mereka sudah memiliki cara mendetoksifikasi etanol sebelum menumpuk dan meracuni otak.

Benarkah Etanol Tidak Beracun dan Aman?

Respon tubuh terhadap alkohol sederhana adalah dengan mengoksidasinya. Strategi ini bekerja dengan baik dengan etanol, karena produknya adalah asetat, metabolit normal. Oksidasi terjadi menggunakan enzim yang diproduksi oleh hati atau alkohol dehidrogenase, atau ADH.

Alkohol dehidrogenase mengkatalisis oksidasi etanol menjadi asetaldehida. Nantinya, asetaldehida dioksidasi menjadi asam asetat, suatu metabolit normal. Zat pengoksidasi yang sebenarnya adalah bentuk teroksidasi dari nikotinamid adenin dinukleotid.

Pada dasarnya, larutan etanol memang aman digunakan untuk campuran bahan baku seperti kosmetik, produk pembersih dan juga produk kesehatan yang terkait dengan pemakaian luar. Tak heran, etanol menjadi bahan utama dari produsen perlengkapan tersebut.

Karsavicta menjadi penyedia etanol terpercaya bagi banyak pemilik industri seperti industri obat-obatan, bahan kimia atau produk kesehatan dan kecantikan. Selama puluhan tahun, Karsavicta memiliki konsistensi dalam menyediakan etanol berkualitas tinggi. Tentunya, Karsavicta sudah dilengkapi dengan fasilitas yang memadai dan berteknologi tinggi. Dengan demikian, Karsavicta menjamin kualitas produk etanol atau bahan kimia lain.