Was ist Milchsäureethylester?
Milchsäureethylester ist der Ester aus Milchsäure und Ethanol und ist eine farblose Flüssigkeit mit einem spezifischen Geruch.
Es wird auch als Ethyllactat bezeichnet. In der Natur kommt es in Spuren in Geflügel, Obst und Miso vor. Milchsäureethylester hat ein falsches Kohlenstoffatom in seiner Milchsäurestruktur und besitzt daher zwei optische Isomere, die L- und die D-Form. Es hat Hydroxyl- und Estergruppen im Molekül und ist mit Wasser und den meisten Lösungsmitteln frei mischbar. Es hat auch eine extrem hohe Löslichkeit in natürlichen und synthetischen Harzen und Kunstfasern.
Anwendungen von Milchsäureethylester
Milchsäureethylester wird häufig als organisches Lösungsmittel verwendet, da es biologisch abbaubar ist und in der Arbeitsumgebung und beim Austreten nur äußerst geringe Umweltauswirkungen hat. Aufgrund seines hohen Siedepunkts und seiner geringen Flüchtigkeit wird Milchsäureethylester auch als Lösungsmittel für Tinten und Polymere verwendet.
Es wird auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt, u. a. als Resistlösungsmittel für die Halbleiterherstellung, für die Reinigung bei der Herstellung von LCD-Panels, als Zusatzstoff in Parfüms, als Bestandteil von Pestiziden und Agrarchemikalien und als Bodenverbesserer. Ethyl-D-Lactat (Milchsäureethylester) wird als Rohstoff für Pharmazeutika und Agrochemikalien sowie für Verbindungen verwendet, die ein optisch aktives D-Milchsäuregerüst benötigen.
Eigenschaften von Milchsäureethylester
1. Löslichkeit
Milchsäureethylester ist in Wasser und organischen Lösungsmitteln gut löslich. Die Esterbindungen sind polar und wirken als hydrophile Gruppen. Die von der Milchsäure abgeleiteten Hydroxylgruppen sind ebenfalls mit Wasser verträglich. Es enthält Ethylgruppen, die mit Öl kompatibel sind und sich daher auch in organischen Lösungsmitteln gut auflösen.
2. Hoher Siedepunkt
Im Allgemeinen steigt der Siedepunkt eines Stoffes mit seinem Molekulargewicht. Das liegt daran, dass die zwischenmolekularen Kräfte, die zwischen den Molekülen wirken, umso größer sind, je größer das Molekulargewicht ist. Um die großen zwischenmolekularen Kräfte abzuschütteln und den Stoff zu verdampfen, muss man ihm eine große Menge Energie zuführen.
Milchsäureethylester hat ein größeres Molekulargewicht und einen höheren Siedepunkt als Milchsäure. Wenn jedoch andere Carbonsäuren Ester mit Methanol oder Ethanol bilden, liegt der Siedepunkt trotz des höheren Molekulargewichts tendenziell höher als der der ursprünglichen Carbonsäure. Dies liegt daran, dass Milchsäureethylester, wie die Carbonsäuren, starke Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen bildet, während dies bei anderen Estern nicht der Fall ist.
3. Ausgeprägtes Aroma
Milchsäureethylester hat ein charakteristisches Aroma mit einem fruchtigen, milchigen oder nussigen Geruch. Die Moleküle des verdampften Ethyllactats diffundieren durch die Luft und erreichen die Riechzellen in den Schleimhäuten der Nase. Je nach Form und Größe des Moleküls interagiert es auf unterschiedliche Weise mit den Geruchsrezeptoren, was zur Wahrnehmung bestimmter Aromen führt.
Milchsäureethylester ist bekanntlich in alkoholischen Getränken wie Sake enthalten und wird als Aromaindikator verwendet. Da die beim Brauen verwendete Hefe Milchsäurebakterien enthält, entsteht Milchsäureethylester durch die Reaktion zwischen der von den Milchsäurebakterien abgegebenen Milchsäure und dem bei der alkoholischen Gärung entstehenden Ethanol.
4. Hohe Sicherheit als organisches Lösungsmittel
Organische Lösungsmittel, die aus Erdöl hergestellt werden, enthalten viele organische Verbindungen, die für den menschlichen Körper und die Umwelt schädlich sind. Im Vergleich dazu ist Milchsäureethylester weniger giftig, wird von Mikroorganismen abgebaut und kehrt schließlich in Form von Kohlendioxid und Wasser in die Natur zurück. Milchsäureethylester wird daher als „grünes Lösungsmittel“ mit geringen Umweltauswirkungen geschätzt.
Weitere Informationen zu Milchsäureethylester
1. Herstellungsverfahren von Milchsäureethylester
Milchsäureethylester wird durch Veresterung hergestellt, indem Milchsäure und Ethanol gemischt und ein Katalysator hinzugefügt wird. Als Katalysatoren werden starke Säuren wie z. B. konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Bei dieser Reaktion wirkt H+ aus der Schwefelsäure als Katalysator und gleichzeitig wird das entstandene Wasser mit konzentrierter Schwefelsäure hydratisiert und aus dem Reaktionssystem entfernt.
2. Sicherheitshinweise für Milchsäureethylester
Milchsäureethylester ist relativ weniger giftig als andere organische Lösungsmittel, aber die Flüssigkeit und die Dämpfe sind brennbar. Es kann auch die Augen und die Atemwege reizen, daher muss es mit Vorsicht gehandhabt werden.