نقطة تجمد الكحول. صيغة الكحول الإيثيلي. تركيبة الكحول غير القابلة للتلف. إنتاج الكحول الحديث

تختلف صيغة صنع شرب الكحول عن التقنية. الكحول هو المكون الرئيسي لأي مشروب كحولي ، والذي بدونه لا يمكن لأي احتفال أن يفعل. هناك نوعان رئيسيان في العالم لا ينبغي الخلط بينهما: الميثيل ، الذي تكون صيغته CH 3 OH ، و ethyl C 2 H 5 OH. الفرق الرئيسي بينهما هو أن الأول يعتبر تقنيًا وغير مناسب للاستخدام ، وهو ما لا يمكن قوله عن الثاني. كلا النوعين لا يمكن تمييزهما علامات خارجية، مجرد صيغة مختلفة. لذلك دعونا نتعرف على فئة الكحوليات ، وما هي الاختلافات في بنيتها.

قليلا عن الكحول

تعود أصول الكحول إلى الأزمنة التوراتية ، نوح ، لا يلاحظ أن العصير فسد ثم تخمر وشربه وشرب. عندها بدأ العد التنازلي لثقافة صناعة النبيذ وتجارب الكحول.

أساس تكوين الكحول هو عملية التقطير ، ومن هنا جاءت تسميته ، لأن المنتج الناتج كان يسمى "سبيثوس فيني".

في القرن الرابع عشر ، كانت هناك موجة من الاكتشافات ، عندما تم إنتاج هذا المنتج في كل نقطة من الأرض بطرق جديدة مختلفة.

المراحل الرئيسية للتطوير والتوزيع:

1. في الثلاثينيات من القرن الرابع عشر ، حصل الكيميائي ويلجر على روح النبيذ من النبيذ.
2. في الثمانينيات ، جلب التاجر الإيثانول من إيطاليا إلى موسكو.
3. في العشرينات من القرن السادس عشر ، كشف باراسيلسوس عن الخاصية الرئيسية لحبوب الإيثيل المنومة من خلال إجراء تجربة على الطيور.
4. بعد قرنين من الزمان ، تم قتل المريض الأول من أجل العملية.
5. حتى حوالي عام 1914 ، كان هناك حوالي 2.5 ألف مصنع تصنيع على أراضي الاتحاد السوفياتي ، وخلال الحرب انخفض هذا العدد بنسبة 90 ٪ تقريبًا.
6. في عام 1948 ، تم تعديل الإنتاج وتحسين الأساليب القديمة وتطوير تقنيات جديدة.

أنواع:

1. التقنية أو الميثيل - وهي مصنوعة من الخشب أو المنتجات القائمة على البترول. يخضعونها للتحلل المائي الحمضي ، مما يجعلها ضارة بصحة الإنسان.
2. يتم إنتاج المنتجات الغذائية أو الطبية أو الإيثيلية فقط من المنتجات المسموح باستهلاكها ، أي من المواد الخام الغذائية. يستخدمون بشكل أساسي البطاطس والقمح والدخن والذرة ، إلخ. نادرًا ما تستخدم ثمار الأشجار والنباتات الأخرى الغنية بالكربوهيدرات.

كما ذكرنا سابقًا ، من الصعب جدًا التمييز بين وجهة نظر فنية ووجهة نظر شرب. لهذا السبب يحدث المزيد والمزيد من التسمم وحتى الموت بسبب الجهل. يستخدم الكحول التقني في الصناعة ، في صناعة المذيبات ، المواد الكيميائية المنزلية، ولكن في بعض الأحيان يباع تحت ستار الإيثيل.

طرق التحديد الرئيسية:

1. الصانع. يجب عليك شراء مشروب فقط من تلك المتاجر التي توحي بالثقة ، لأن هذه المتاجر لا تقدم منتجات مقلدة ، والتي لا يمكن قولها عن الأكشاك أو المحلات الموجودة تحت الأرض. اشرب الكحول من شركات الخمور المعروفة أو ، في الحالات القصوى ، الكحول الطبي ، فلن تعرض نفسك للخطر.
2. أشعل الشراب. معظم طريقة سهلةتحقق من الجودة. اللون إيثيل ، عند الاشتعال - أزرق ، ميثانول - أخضر.
3. درنة البطاطس. قبل الشرب ، ضعي قطعة من البطاطس في وعاء صغير واملئيها بالكحول. إذا لم يتغير اللون ، فسيكون لديك نقيع نقي أمامك ويمكنك شربه بأمان إذا اكتسب صبغة وردية - مظهر تقني.
4. اختبار باستخدام الأسلاك النحاسية. يتم تسخينه ووضعه في وعاء به سائل ، إذا كانت هناك رائحة لاذعة حادة - الميثانول ، فأنت لا تتعرف على رائحة الإيثيل ، فهي ليست موجودة.

الميزات المفيدة:

1. مطهر ممتاز ومذيب للأدوية.
2. يتم استخدامه لنزلات البرد ، للفرك لخفض درجة الحرارة.
3. وهو منتج نقي (غذاء) لا يحتوي على شوائب كالنبيذ أو الجعة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه لإنشاء صبغات طبية من أعشاب مختلفة:

• صبغة الأوكالبتوس لعلاج الجهاز التنفسي.
• صبغة الورد لعلاج الجهاز القلبي الوعائي.
• صبغة النعناع لتهدئة الأعصاب وتخفيف التوتر ؛
• مع آذريون سوف يعطي الحيوية والقوة.
• يضيق الأوردة فضفاضة ضغط صبغة الكستناء.

التأثير السلبي:

1. تأثير سام على جميع أعضاء جسم الإنسان.
2. يمكن أن يؤدي تجاوز المعيار الفردي إلى تسمم شديد أو حتى الموت. الجرعة المميتة الكلية هي 10 جرام لكل كيلوجرام من وزن الجسم.
3. يعزز تطور التهاب المعدة والقرحة والسرطان وتليف الكبد وما إلى ذلك.
4. يؤدي إلى موت خلايا المخ - الخلايا العصبية.
5. يسبب الإدمان مما يؤدي إلى إدمان الكحول.
6. يساهم في السمنة ، لأنه مشروب عالي السعرات الحرارية ، كما أنه يسبب الشهية.
7. نسبة عالية جدًا من الإيثانول للشخص ، مقبولة ، حتى بمعدل علاجي يوميًا يبلغ 30 مل.

عملية إنتاج الكحول الإيثيلي

ينقسم الحصول على الإيثيل إلى طريقتين رئيسيتين:

1. التخمير الكحولي
2. الإنتاج في الظروف الصناعية ؛
3. طريقة الأجداد أو في المنزل.

تتضمن الطريقة الأولى استخدام البكتيريا ، أو بالأحرى تنفيذ عملية التخمير ، والتي تعتمد على النشاط الحيوي للبكتيريا والخميرة. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام العنب ، لأنه. يحتوي على الكربوهيدرات والسكروز. تتم معالجة الذرة والقمح والشعير بنفس الطريقة.

بعد اكتمال العملية ، التركيب الكيميائيتركيز الكحول 15٪. هذا يرجع إلى حقيقة أن الخميرة تقتل في محلول الكحول الذي تم إنشاؤه. الخطوة التالية هي التقطير والتنقية.

إذا وصفت العملية بمزيد من التفصيل ، فكلها تبدأ بطحن المكونات: الذرة والقمح وحبوب الجاودار ، ثم ينتقل الإنتاج إلى تكسير النشا (عملية التخمير). بعد ذلك ، تم وصف عملية تراكم الكحول من خلال تخمير الخميرة وإتلافها. والمرحلة النهائية هي تصحيح أو تنقية المواد الخام التي تم الحصول عليها. فقط بعد ذلك يكون محتوى الإيثانول حوالي 96٪.

الطريقة الثانية تعتمد على التحلل المائي للسليلوز ، أي باستخدام الماء ، احصل على منتج جديد ، الصيغة على النحو التالي:

CH 2 \ u003d CH 2 + H 2 O -> C 2 H 5 OH

ولكن هناك أيضًا عيبًا كبيرًا ، أثناء المعالجة ، تتشكل شوائب مختلفة في المحلول ، مما يؤثر سلبًا على جسم الإنسان. لهذا السبب لا يجب أن تستهلك بهذا الشكل ، ولكن فقط بعد التنظيف.

تتضمن عملية التصحيح التخلص الكامل من زيوت الوقود ، مع الحفاظ على التكوين الأولي. في عملية التنظيف ، تصبح شفافة ، لأن. يتم استبعاد جميع الشوائب التي تعطي الظل. يتم التنظيف عدة مرات لإضفاء مظهر الشرب.

لذلك ، دعنا ننتقل إلى الطريقة الأخيرة - الحصول على الإيثيل بالطريقة الشعبية. جميع المكونات متشابهة ، لكن التقنية مختلفة تمامًا وليست آلية.

سنحتاج:

1. جهاز التقطير (لغو) ؛
2. مواد خام.

إذن ، الخطوات الرئيسية هي:

1. صنع الشعير
2. تقرر على الخميرة المهروسة.
3. تفكيك المواد الخام
4. الحصول على حليب مملح
5. إجراء هرس الاحتقان الرئيسي.
6. تجاوز الهريس
7. عملية التنظيف
8. فحص الجودة.

لذلك دعونا نلقي نظرة على كل خطوة.

نحتاج أولاً إلى تحديد الحبوب. يتم اختيار أفضل الحبوب فقط ، والتي لا تقل مدتها عن شهرين من تاريخ الحصاد (ولكن ليس أكثر من عام).

معايير الاختيار الرئيسية:

1. يجب أن يكون اللون أصفر فاتح ؛
2. اللب أبيض ، فضفاض ؛
3. القشرة ناضجة ، صلبة ، رقيقة.
4. يجب ألا يكون هناك شوائب في الحبوب.

الخطوة التالية هي تنظيف الحبوب وفصلها. بادئ ذي بدء ، يتم غربلتها للتخلص من القطع الكبيرة من الحطام. ثم يتم تمريره من خلال غربال ناعم لتجنب الحصول على بذور الحشائش وجزيئات القمامة الصغيرة. اشطف كل شيء تحت الماء عند 50 درجة مئوية لتجنب الغبار والشوائب الأخرى حتى الحصول على ماء نقي.

بعد ذلك ، صب الماء الخام المنقوع في وعاء مطلي بالمينا ، صب المواد الخام في أجزاء. بعد أربع ساعات ، يمكن التخلص من الحبوب العائمة (رديئة الجودة) والحطام. بعد ذلك ، تحتاج إلى تصريف المياه الزائدة بحيث يكون الحد الأقصى 25 سم فوق سطح الشعير. يجب إزالة الحبوب المرتفعة من وقت لآخر ، وتغيير الماء كل 6-12 ساعة.

تستغرق العملية برمتها ، في مكان ما ، من 4 إلى 5 أيام ، لكن يجب أن تعتمد على المعايير:

• تأتي القذيفة دون عناء ؛
• الحبوب تنحني ، لا تنهار.
• تنفجر الوعاء ويظهر منه البرعم ؛
• إذا قمت بسحق الفاكهة ، يمكنك رسم خط معها.

نضع الحبوب في غرفة غير رطبة وجيدة التهوية. نضعهم على صفيحة خبز ، بطبقة من 5 سم ، نضع قطعة قماش مبللة قليلاً في الأعلى. خلال النهار ، يجب قلبها كل 5 ساعات. يجب تجنب البكتيريا المتعفنة من خلال مراقبة درجة حرارة الغرفة.

في حالة وجود هذه العلامات ، يجب أن تنتقل إلى الخطوة التالية:

• يبلغ طول العمليات بالفعل 1.5 سم.
• جميع البراعم متشابكة مع بعضها البعض.
• تصبح الحبوب مقرمشة إذا تم كسرها أو عضها.
• اللون هو نفسه كما كان.
• هناك رائحة طيبة تشبه رائحة الخيار.

• تحتاج أولاً إلى طحن الشعير ، ولكن ليس في الدقيق ، ولكن في الحبوب ؛
• يُسكب المزيج الناتج في قدر ، ويُسكب 15 لترًا من الماء (50 درجة مئوية). نمزج حتى يتماسك تماما.
• خففي الحرارة واتركيها على نار هادئة لمدة ساعة مع تجنب الاحتراق.
• يُرفع عن النار ويوضع في وعاء به ثلج أو ماء مثلج.
• يتم تخفيف الخميرة باتباع التعليمات.
• يُسكب المزيج الدافئ في زجاجة ويُضاف الخميرة ويُحرّك.
• نضع ختم ماء على الرقبة ونضعه في مكان دافئ للتخمير.
• يقلب كل يوم لمدة أسبوع.

يجب أن تحصل على مزيج خفيف ، مع طعم حامض ورائحة الكحول.

في بعض الأحيان ، لا يضيفون الخميرة ، بل يضيفون فقط الماء الدافئ والسكر. لكن قم بزيادة وقت التخمير إلى 10 أيام.

الآن يتم تنقية الحل الناتج إلى حالة مادة جيدة.

استخدام الكحول الإيثيلي

أحد التطبيقات الرئيسية في صناعة الوقود. في محركات الصواريخ ، الاحتراق الداخلي. في المجال الكيميائي، فهو مكون للعديد من المواد. يعمل كمذيب في صناعة الطلاء والورنيش. مدرج في تركيبة مضاد التجمد وغسالات الزجاج الأمامي والتنظيف والمنظفات. في صناعة المواد الغذائية ، يتم استخدامه كمشروب كحولي. وجدت أيضا في الخل.
في الطب ، استخدامه ببساطة لا يوصف. هذا هو مجال التطبيق الأكثر شعبية. وهو مطهر ، حيث أنه قادر على تدمير جميع الميكروبات والبكتيريا ، ويساهم في تطهير الجرح ويمنع عملية التسوس والتحلل.

قبل الشروع في الإجراءات ، يتم تشحيم السطح بالإيثيل وتطهير الأيدي وتجفيفها. أيضا ، خلال تهوية صناعيةالرئتين ، يستخدم الإيثانول كمزيل للرطوبة. يتم تضمينه حتى في تكوين التخدير والتخدير.

كما ذكر أعلاه ، فهو عامل تدفئة ممتاز لنزلات البرد. أيضًا ، أثناء الحرارة ، يمكنك فرك نفسك بمحلول ، وهذا سيوفر لك البرودة.

إذا تعرضت للتسمم بالكحول الصناعي ، فسيكون الإيثانول "ترياقًا" ممتازًا.

علامات التسمم:

1. صداع قوي؛
2. يصعب التنفس.
3. الشعور بالاسترخاء التام
4. ألم حاد في البطن.
5. قيء شديد.

لا شك أن هذه أعراض تسمم بسيط بالكحول ولكن من المهم إعطائها انتباه خاص. إذا تجاوزت جرعتك 30 مل ، إذا لم يتم تقديم رعاية طبية ، فمن الممكن أن تكون النتيجة مميتة. إذا شعرت بعد الزجاج الأول بمرض حاد ، فاتصل بالمستشفى ، دون أمل في أن كل شيء سيختفي من تلقاء نفسه.

لا تنسى الأدوية. يتم تقليل استخدامه في صناعة الصبغات والمستخلصات وبعض المضادات الحيوية وما إلى ذلك.

لا تكتمل صناعة العطور بدون الكحول الإيثيلي. كل منتج يحتوي عليه في تركيبته ، بالإضافة إلى الماء والعطور المركزة. صيغته تسمح له بالعمل كمذيب.

بإيجاز ، يمكننا أن نستنتج أنه من المهم جدًا التمييز بين أنواع هذا السائل. حتى أن هناك طرقًا معينة لمراقبة الجودة. عند استخدام الحد الأدنى من الميثانول ، فإنك تعرض جسمك للخطر ، حتى الكبد لا يستطيع تحمل الكثير من السموم. مما لا شك فيه أن استهلاك الكحول الإيثيلي غير مرغوب فيه أيضًا ، لكنه لا يسبب مثل هذه الضربة الصاعقة لجميع الأعضاء.

من المهم أن تتذكر أنه يختلف اختلافًا كبيرًا عن الميثيل ، لكن هذا هو الاختلاف الوحيد بين الأنواع. اشترِ مشروبًا فقط من المتاجر المرخصة والموثوقة ، فستتجنب الخطأ على حساب العمر.

الإيثانول - ما هذه المادة؟ ما هو استخدامه وكيف يتم إنتاجه؟ يشتهر الإيثانول للجميع باسم مختلف - الكحول. بالطبع ، هذا ليس التعيين الصحيح تمامًا. ولكن في غضون ذلك ، فنحن نعني "الإيثانول" تحت كلمة "كحول". حتى أسلافنا كانوا يعرفون بوجودها. لقد حصلوا عليها من خلال عملية التخمير. تم استخدام منتجات مختلفة من الحبوب إلى التوت. لكن في براغا الناتج ، وهو ما كان يطلق عليه المشروبات الكحولية في الأيام الخوالي ، لم تتجاوز كمية الإيثانول 15 في المائة. لا يمكن عزل الكحول النقي إلا بعد دراسة عمليات التقطير.

الإيثانول - ما هو؟

الإيثانول هو كحول أحادي الهيدرات. في الظروف الطبيعيةإنه سائل متقلب ، عديم اللون ، قابل للاشتعال له رائحة وطعم معين. وجد الإيثانول تطبيقًا واسعًا في الصناعة والطب والحياة اليومية. إنه مطهر ممتاز. يستخدم الكحول كوقود وكمذيب. ولكن الأهم من ذلك كله ، أن تركيبة الإيثانول C2H5OH معروفة لعشاق المشروبات الكحولية. في هذا المجال ، وجدت هذه المادة تطبيقًا واسعًا. لكن لا تنس أن الكحول كعنصر نشط في المشروبات الكحولية هو عامل اكتئاب قوي. يمكن لهذه المادة ذات التأثير النفساني أن تثبط الجهاز العصبي المركزي وتسبب اعتمادًا قويًا.

في الوقت الحاضر ، من الصعب العثور على صناعة لا يتم فيها استخدام الإيثانول. من الصعب سرد كل ما يفيده الكحول. ولكن الأهم من ذلك كله ، أن خصائصه كانت موضع تقدير في المستحضرات الصيدلانية. الإيثانول هو المكون الرئيسي لكل شيء تقريبًا صبغات طبية. تعتمد العديد من "وصفات الجدة" لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان على هذه المادة. يستمد جميع المواد المفيدة من النباتات ، ويجمعها. وجدت خاصية الكحول هذه تطبيقًا في تصنيع الصبغات العشبية والتوت محلية الصنع. وعلى الرغم من أن هذه مشروبات كحولية ، إلا أنها تجلب فوائد صحية باعتدال.

فوائد الإيثانول

صيغة الإيثانول معروفة للجميع منذ دروس الكيمياء المدرسية. ولكن هنا فائدة هذه المادة الكيميائية ، لن يجيب الجميع على الفور. في الواقع ، من الصعب تخيل صناعة لا يتم فيها استخدام الكحول. بادئ ذي بدء ، يستخدم الإيثانول في الطب كمطهر قوي. يعالجون سطح العملية والجروح. للكحول تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. لكن الإيثانول لا يستخدم فقط في الجراحة. لا غنى عنه لتصنيع المستخلصات الطبية والصبغات.

في الجرعات الصغيرة ، يكون الكحول مفيدًا لجسم الإنسان. يساعد على ترقيق الدم وتحسين الدورة الدموية وتوسيع الأوعية الدموية. حتى أنه يستخدم للوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية. يساعد الإيثانول على تحسين أداء الجهاز الهضمي. ولكن فقط بجرعات صغيرة جدًا.

في حالات خاصة ، يمكن أن يتلاشى التأثير النفسي للكحول أكثر من غيره ألم حاد. وجد الإيثانول تطبيقًا في مستحضرات التجميل. نظرًا لخصائصه المطهرة الواضحة ، يتم تضمينه في جميع مستحضرات التنظيف تقريبًا للبشرة الدهنية والمشكلة.

ضرر الإيثانول

الإيثانول عبارة عن كحول ينتج عن طريق التخمير. مع الاستخدام المفرط ، يمكن أن يسبب تسممًا شديدًا وحتى غيبوبة. هذه المادة هي جزء من المشروبات الكحولية. يسبب الكحول أقوى تبعية نفسية وجسدية. يعتبر إدمان الكحول من الأمراض. يرتبط ضرر الإيثانول مباشرة بمشاهد السكر المتفشي. الاستهلاك المفرط للمشروبات التي تحتوي على الكحول لا يؤدي فقط إلى تسمم غذائي. كل شيء أكثر تعقيدًا. مع كثرة شرب الكحول ، تتأثر جميع أجهزة الأعضاء تقريبًا. من تجويع الأكسجين، الذي يسبب الإيثانول ، يموت فيه بأعداد كبيرةخلايا الدماغ. يحدث في المراحل المبكرة ، تضعف الذاكرة. ثم يصاب الشخص بأمراض الكلى والكبد والأمعاء والمعدة والأوعية الدموية والقلب. عند الرجال ، هناك نقص في الفاعلية. في المراحل الأخيرة من الكحول ، تم الكشف عن تشوه في النفس.

تاريخ الكحول

الإيثانول - ما هي هذه المادة وكيف تم الحصول عليها؟ لا يعلم الجميع أنه تم استخدامه منذ عصور ما قبل التاريخ. كان جزءًا من المشروبات الكحولية. صحيح أن تركيزه كان صغيرا. لكن في غضون ذلك ، تم العثور على آثار للكحول في الصين على فخار عمره 9000 عام. يشير هذا بوضوح إلى أن الناس في العصر الحجري الحديث كانوا يشربون المشروبات التي تحتوي على الكحول.

تم تسجيل الحالة الأولى في القرن الثاني عشر في ساليرنو. صحيح أنه كان خليطًا من الماء والكحول. تم عزل الإيثانول النقي بواسطة يوهان توبياس لوفيتز عام 1796. استخدم طريقة ترشيح الكربون المنشط. لفترة طويلة ، ظل إنتاج الإيثانول بهذه الطريقة هو الطريقة الوحيدة. تم حساب صيغة الكحول بواسطة Nicolo-Théodore de Saussure ، ووصفها أنطوان لافوازييه بأنه مركب كربون. في القرنين التاسع عشر والعشرين ، درس العديد من العلماء الإيثانول. تمت دراسة جميع خصائصه. حاليًا ، انتشر على نطاق واسع ويستخدم في جميع مجالات النشاط البشري تقريبًا.

الحصول على الإيثانول عن طريق التخمير الكحولي

ربما تكون أشهر طريقة لإنتاج الإيثانول التخمير الكحولي. هذا ممكن فقط عند استخدام المنتجات العضوية التي تحتوي على كمية كبيرة من الكربوهيدرات ، مثل العنب والتفاح والتوت. عنصر مهم آخر للتخمير للمضي قدما بنشاط هو وجود الخميرة والإنزيمات والبكتيريا. تبدو معالجة البطاطس والذرة والأرز كما هي. للحصول على كحول الوقود ، يتم استخدام السكر الخام الذي يتم إنتاجه من قصب السكر. رد الفعل معقد للغاية. نتيجة التخمير ، يتم الحصول على محلول لا يحتوي على أكثر من 16 ٪ من الإيثانول. لا يمكن الحصول على تركيز أعلى. هذا يرجع إلى حقيقة أن الخميرة غير قادرة على البقاء على قيد الحياة في المزيد من المحاليل المشبعة. وبالتالي ، يجب أن يخضع الإيثانول الناتج لعمليات التنقية والتركيز. عادة ما يتم استخدام عمليات التقطير.

للحصول على الإيثانول ، استخدم نوع الخميرة Saccharomyces cerevisiae من سلالات مختلفة. من حيث المبدأ ، كل منهم قادر على تنشيط هذه العملية. يمكن استخدامه كركيزة مغذية نشارة الخشبأو بدلاً من ذلك ، حل مشتق منها.

وقود

يعرف الكثير عن خصائص الإيثانول. ومن المعروف أيضًا أنه كحول أو مطهر. لكن الكحول هو أيضًا وقود. يتم استخدامه في محركات الصواريخ. حقيقة معروفة - خلال الحرب العالمية الأولى ، تم استخدام 70 ٪ من الإيثانول المائي كوقود لأول صاروخ باليستي ألماني في العالم - V-2.

حاليًا ، أصبح الكحول أكثر انتشارًا. كوقود ، يتم استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي لأجهزة التدفئة. في المختبرات ، يتم سكبه في مصابيح الكحول. يتم استخدام الأكسدة التحفيزية للإيثانول لإنتاج وسادات التدفئة ، سواء العسكرية أو السياحية. يتم استخدام الكحول المحظور في خليط مع الوقود البترولي السائل بسبب استرطابيته.

الإيثانول في الصناعة الكيميائية

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية. إنه بمثابة مادة خام لإنتاج مواد مثل ثنائي إيثيل الأثير ، وحمض الخليك ، والكلوروفورم ، والإيثيلين ، والأسيتالديهيد ، ورابع إيثيل الرصاص ، وخلات الإيثيل. في صناعة الطلاء والورنيش ، يستخدم الإيثانول على نطاق واسع كمذيب. الكحول هو المكون الرئيسي في غسالات الزجاج الأمامي ومضاد التجمد. يستخدم الكحول أيضًا في المواد الكيميائية المنزلية. يتم استخدامه في المنظفات والمنظفات. إنه شائع بشكل خاص كعنصر في السوائل للعناية بالسباكة والزجاج.

الكحول الإيثيلي في الطب

يمكن أن يعزى الكحول الإيثيلي إلى المطهرات. له تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. يدمر خلايا البكتيريا والفطريات المجهرية. يكاد يكون استخدام الإيثانول في الطب عالميًا. هذا عامل تجفيف وتعقيم ممتاز. نظرًا لخصائصه الدباغة ، يستخدم الكحول (96٪) لعلاج طاولات العمليات وأيدي الجراح.

الإيثانول مذيب للأدوية. يستخدم على نطاق واسع لصنع الصبغات والمقتطفات من اعشاب طبيةوالمواد النباتية الأخرى. لا يتجاوز الحد الأدنى لتركيز الكحول في هذه المواد 18 بالمائة. غالبًا ما يستخدم الإيثانول كمادة حافظة.

الكحول الإيثيلي ممتاز أيضًا للفرك. أثناء الحمى ، ينتج عنه تأثير تبريد. في كثير من الأحيان يستخدم الكحول لتسخين الكمادات. في الوقت نفسه ، فهو آمن تمامًا ، ولا يوجد احمرار وحروق على الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الإيثانول كمزيل للرطوبة عندما يتم توفير الأكسجين بشكل مصطنع أثناء تهوية الرئة. يعتبر الكحول أيضًا أحد مكونات التخدير العام ، والذي يمكن استخدامه في حالة نقص الأدوية.

الغريب أن الإيثانول الطبي يستخدم كمضاد للتسمم بالكحوليات السامة ، مثل الميثانول أو الإيثيلين جلايكول. يرجع عملها إلى حقيقة أنه في وجود العديد من الركائز ، يؤدي إنزيم نازعة الهيدروجين الكحولي فقط الأكسدة التنافسية. ويرجع ذلك إلى أنه بعد الاستهلاك الفوري للإيثانول ، بعد الميثانول السام أو جلايكول الإيثيلين ، لوحظ انخفاض في التركيز الحالي للمستقلبات التي تسمم الجسم. بالنسبة للميثانول فهو حمض الفورميك والفورمالديهايد ، وبالنسبة للإيثيلين جلايكول فهو حمض الأكساليك.

الصناعات الغذائية

لذا ، فإن كيفية الحصول على الإيثانول كانت معروفة لأسلافنا. ولكن تم استخدامه على نطاق واسع فقط في القرنين التاسع عشر والعشرين. إلى جانب الماء ، يعتبر الإيثانول أساس جميع المشروبات الكحولية تقريبًا ، وبشكل أساسي الفودكا والجن والروم والكونياك والويسكي والبيرة. بكميات صغيرة ، يوجد الكحول أيضًا في المشروبات التي يتم الحصول عليها عن طريق التخمر ، على سبيل المثال ، في الكفير والكوميس والكفاس. لكنها لا تصنف على أنها كحول ، لأن تركيز الكحول فيها منخفض جدًا. وبالتالي ، فإن محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يتجاوز 0.12٪. ولكن إذا استقر ، يمكن أن يرتفع التركيز إلى 1٪. يوجد كحول إيثيلي أكثر بقليل في kvass (تصل إلى 1.2٪). الأهم من ذلك كله هو وجود الكحول في الكوميس. طازج منتج البانويتراوح تركيزه من 1 إلى 3٪ وفي حالة الاستقرار يصل إلى 4.5٪.

الكحول الإيثيلي مذيب جيد. تسمح هذه الخاصية باستخدامها في صناعة المواد الغذائية. الإيثانول مذيب للعطور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه كمادة حافظة لـ منتجات المخبز. تم تسجيله باسم إمداد غذائي E1510. تبلغ قيمة الطاقة للإيثانول 7.1 كيلو كالوري / غرام.

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

تم إنشاء إنتاج الإيثانول في جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المادة القيمة في العديد من مجالات حياة الإنسان. هي دواء. تستخدم المناديل المبللة بهذه المادة كمطهر. ولكن ما هو تأثير الإيثانول على أجسامنا عند تناوله؟ هل هو مفيد أم ضار؟ هذه القضايا تتطلب دراسة مفصلة. يعلم الجميع أن الجنس البشري قد استهلك المشروبات الكحولية لعدة قرون. لكن في القرن الماضي فقط ، اكتسبت مشكلة إدمان الكحول أبعادًا واسعة النطاق. شرب أسلافنا الهريس والمرج وحتى الجعة المشهورة الآن ، لكن كل هذه المشروبات احتوت على نسبة منخفضة من الإيثانول. لذلك ، لا يمكن أن تسبب ضررًا كبيرًا للصحة. ولكن بعد أن خفف ديمتري إيفانوفيتش مندليف الكحول بالماء بنسب معينة ، تغير كل شيء.

في الوقت الحالي ، يعد إدمان الكحول مشكلة في جميع دول العالم تقريبًا. بمجرد دخول الكحول إلى الجسم ، يكون للكحول تأثير مرضي على جميع الأعضاء تقريبًا دون استثناء. اعتمادًا على التركيز والجرعة وطريقة الدخول ومدة التعرض ، يمكن أن يُظهر الإيثانول تأثيرات سامة ومخدرة. يمكن أن يعطل عمل نظام القلب والأوعية الدموية ، ويساهم في حدوث الأمراض السبيل الهضمي، بما في ذلك قرحة المعدة والاثني عشر. تحت تأثير المخدر يقصد بقدرة الكحول على التسبب في الذهول وعدم الحساسية للألم وتثبيط وظائف الجهاز العصبي المركزي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الشخص لديه إثارة كحولية ، وسرعان ما يصبح مدمنًا. في بعض الحالات ، يمكن أن يسبب الاستهلاك المفرط للإيثانول غيبوبة.

ماذا يحدث في أجسامنا عندما نشرب الكحول؟ جزيء الإيثانول قادر على إتلاف الجهاز العصبي المركزي. تحت تأثير الكحول ، يتم إطلاق هرمون الإندورفين في النواة المتكئة ، وفي الأشخاص الذين يعانون من إدمان الكحول بشكل واضح وفي القشرة الأمامية المدارية. ولكن ، مع ذلك ، على الرغم من ذلك ، لم يتم التعرف على الإيثانول كمادة مخدرة ، على الرغم من أنه يظهر جميع الإجراءات المقابلة. لم يتم تضمين الكحول الإيثيلي في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة. وهذا موضوع مثير للجدل ، لأنه في جرعات معينة ، وهي 12 جرامًا من مادة لكل كيلوغرام واحد من وزن الجسم ، يؤدي الإيثانول أولاً إلى تسمم حادثم الموت.

ما هي الأمراض التي يسببها الإيثانول؟

محلول الإيثانول نفسه ليس مادة مسرطنة. لكن مستقلبه الرئيسي ، الأسيتالديهيد ، مادة سامة ومطفرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على خصائص مسرطنة ويحفز التطور أمراض الأورام. تمت دراسة صفاته في ظروف معملية على حيوانات التجارب. أدت هذه الأعمال العلمية إلى نتائج مثيرة للاهتمام للغاية ، ولكنها في نفس الوقت مثيرة للقلق. اتضح أن الأسيتالديهيد ليس مجرد مادة مسرطنة ، بل يمكن أن يتلف الحمض النووي.

يمكن أن يسبب تناول المشروبات الكحولية على المدى الطويل أمراضًا مثل التهاب المعدة وتليف الكبد وقرحة الاثني عشر وسرطان المعدة والمريء والصغيرة والمستقيم عند البشر ، أمراض القلب والأوعية الدموية. يمكن أن يؤدي التناول المنتظم للإيثانول في الجسم إلى حدوث أضرار تأكسدية في الخلايا العصبية في الدماغ. نتيجة للضرر ، يموتون. يؤدي تعاطي المشروبات الكحولية إلى إدمان الكحول والموت السريري. الأشخاص الذين يشربون الكحول بانتظام يكونون أكثر عرضة للإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية.

لكن هذه ليست كل خصائص الإيثانول. هذه المادة هي مستقلب طبيعي. بكميات صغيرة ، يمكن تصنيعها في أنسجة جسم الإنسان. يطلق عليه "صحيح" ، ويتم إنتاجه أيضًا نتيجة تحلل الأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات الجهاز الهضمي. يسمى هذا الإيثانول "الكحول الداخلي المشروط". هل يستطيع جهاز قياس الكحول العادي تحديد الكحول الذي تم تصنيعه في الجسم؟ من الناحية النظرية ، هذا ممكن. نادرا ما يتجاوز مقدارها 0.18 جزء في المليون. هذه القيمة عند الحد الأدنى لأحدث أدوات القياس.

في العالم الحديثيحتل الإيثيل المرتبة الأولى بين منتجات التخليق العضوي. يتم استخدامه بنجاح ليس فقط في صناعة المشروبات الكحولية ، بل إنه لا غنى عنه أيضًا في صناعات مثل مستحضرات التجميل والطب. في هذا الصدد ، تنتمي إلى فئة قوية اقتصاديًا ، والتي لها أهمية خاصة عند اختيار طريقة الإنتاج. بما أن مقاعد المدرسة معروفة للجميع صيغة كحول- C2H5OH ولكن كيف يتم الحصول عليها؟

هناك طريقتان لصنع الكحول - عن طريق التخمير وطريقة اصطناعية (ترطيب الإيثيلين).

التخمير الكحولي هو طريقة معروفة منذ العصور القديمة. يتم تخمير المنتجات العضوية التي تحتوي على الكربوهيدرات ، مثل العنب والفواكه المختلفة ، عن طريق الخميرة والبكتيريا. تتم معالجة النشا والبطاطس والأرز والذرة بطريقة مماثلة. في المحلول الذي تم الحصول عليه بعد التخمير ، لوحظ وجود محتوى منخفض من الإيثانول - يصل إلى 15 ٪ ، حيث تموت الخميرة في محاليل أكثر تركيزًا. لذلك ، يتم بعد ذلك تنقية الإيثانول وتركيزه عن طريق التقطير.

معاصر إنتاج الكحولمن المواد الخام الغذائية لها عدة مراحل:
- المواد الخام المحتوية على النشا وهي حبوب الجاودار والقمح والبطاطس والذرة تخضع للطحن ؛
- التخمير - في هذه المرحلة ، يتم تكسير النشا إلى سكريات ؛
- التخمير - بمساعدة الخميرة ، يتم تخمير السكر ، ونتيجة لذلك يتراكم الكحول في الهريس ؛

- التصحيح - ترشيح وتنقية المحلول الناتج.
بعد الانتهاء من جميع مراحل الإنتاج ، يصل محتوى الإيثانول في المحلول إلى 95.6٪.
وفقًا لدرجة التنقية من الشوائب المختلفة ، ينقسم الكحول الإيثيلي إلى فئات: الدرجة الأولى ، أعلى درجة نقاء كحول ، أساس ، إكسترا ، لوكس وألفا (انظر).

في الصناعة ، يتم الحصول على الكحول الإيثيلي من الخشب والقش - أي المواد الخام التي تحتوي على السليلوز. يخضع السليلوز لعملية التحلل المائي ، أي تحلل مكونات المحلول بمساعدة الماء بهدف تشكيلات جديدة. تاكوفا صيغة كحولتم الحصول عليه عن طريق الماء: CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH.

مباشرة بعد معالجة المواد الخام ، يحتوي الإيثانول على شوائب مختلفة. لمزيد من الصناعية والغذائية و الاستخدام الدوائيالتنظيف مطلوب. الكحول الإيثيلي سائل صافٍ بدون جزيئات غريبة. لكل نوع من أنواع الكحول طعم ورائحة معينة ، اعتمادًا على المادة الخام التي يُصنع منها. كلما كانت تنقية الكحول أفضل ، زادت درجته ، وبالتالي ارتفعت القلعة. يتم تخفيف الكحول المصحح ، الذي اجتاز جميع درجات التنقية ، بالماء المخفف ، محققًا قوة 95 ٪ - هذا المحلول هو شرب الكحول الإيثيلي.

الإيثانول ، أو كما يطلق عليه أيضًا ، كحول الإيثيل - يتكون هذا المنتج من ذرة واحدة ولها صيغة كيميائية C2H5OH. وفقًا لـ GOST ، يعتبر الإيثانول سائلًا عديم اللون برائحة مميزة ، علاوة على أنه قابل للاشتعال بدرجة كبيرة. يعد هذا المنتج أيضًا مكونًا رئيسيًا في إنتاج المشروبات الكحولية. الصيغة الكيميائية للكحول هي كما يلي C2H5OH.

لأول مرة يتم ذكر الكحول في سجلات الكتاب المقدس. لذلك كان في تلك الأيام يعتبرون الأصل الرسمي لإنتاج المشروبات الكحولية المختلفة. في القرن الرابع عشر ، هناك العديد من الاكتشافات المتعلقة بإنتاج الإيثانول.

مراحل التنمية:

• في منتصف القرن الرابع عشر ، تمكن الكيميائي الأوروبي ويلجر من الحصول على الإيثانول من مشروب نبيذ.
• في نهاية القرن نفسه ، أخذ تاجر إيطالي جلب معه سفراء إلى روسيا مشروبات كحولية. في عام 1386 ، دخل الكحول أولاً إلى إمارة موسكو.
• في السادس عشر في وقت مبكرالقرن ، يكشف العالم الفرنسي باراسيلسوس عن الخاصية الرئيسية للإيثانول - الحبوب المنومة. بعد قرنين فقط من ذلك ، أجريت التجارب الأولى على النوم أثناء العمليات.
• خلال الحرب العالمية الأولى في الإقليم الإمبراطورية الروسيةكان هناك ما يقرب من 2.5 ألف مصنع لإنتاج الخمور ، لكن خلال الحرب وبعد الثورة انخفض عددها إلى مائتين. ومع ذلك ، بحلول عام 1948 ، تم تعديل الإنتاج مرة أخرى ، وتحسن أيضًا.
• في نهاية القرن العشرين ، تعلم العلماء الأوروبيون كيفية التحقق من جودة الكحول في المشروبات الكحولية.

إيصال

لإنتاج كحول الإيثيل والميثيليتم استخدام طريقتين: الميكروبيولوجية والاصطناعية ، ويطلق عليهم التخمير الكحولي وترطيب الإيثيلين.

الطريقة الأولى معروفة منذ العصور القديمة. يحدث التخمر تحت تأثير إنزيمات الخميرة والبكتيريا المختلفة. تبدو صيغة الكحول كما يلي: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

المنتج الذي تم الحصول عليه نتيجة لهذه الطريقة يحتوي على 15 ٪ فقط من الإيثانول. بعد استلامه ، من الضروري إجراء التنقية ، وعادة ما يتم ذلك باستخدام التقطير.

الإنتاج الصناعي للكحول

لإنشاء منتج إيثيل في الإنتاج ، يجب إكمال الخطوات التالية:

• تحضير المواد الخام للإنتاج.
• نشا التخمير إلى سكريات قابلة للتخمير.
• ويلي ذلك مرحلة التخمير.
• الآن يبقى فقط لجعل التباهي.

سيحتوي المنتج الناتج على ما يصل إلى 95.6٪ من الإيثانول. أيضًا ، اعتمادًا على الشوائب الموجودة في المنتج المصنَّع ، هناك عدة فئات:

• ألفا
• إضافي
• أساس
• تنقية عالية
• الصف الاول

الإنتاج عن طريق التحلل المائي

في مصانع الكحول في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وروسيا الحاليةكانت هذه التكنولوجيا منتشرة على نطاق واسع. يتألف من التحلل المائي للمواد الخام التي ينتج منها المنتج الكحولي ، وبعد ذلك تعرض للتخمير.

ترطيب الإيثيلين

طريقة الإنتاج هذه منتشرة بشكل جيد. يتم إنتاج الترطيب بطريقتين:

الأول هوفي الماء عند درجة حرارة 300 درجة مئوية تقريبًا وضغط 7 ميجا باسكال ، يتم استخدام حمض الفوسفوريك كعامل مساعد هنا. صيغة الإنتاج كما يلي: CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH.

الطريقة الثانيةيتكون من الماء من خلال إستر حامض الكبريتيك وتحلله المائي الإضافي عند درجة حرارة حوالي 85 درجة مئوية وضغط 3.5 ميجا باسكال. صيغة الكحول الإيثيلي هي كما يلي: CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH.

CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

كحول بدون محتوى مائي

هذا المنتج يسمى الكحول المطلق.في الواقع لا يحتوي على ماء تقريبًا. نقطة غليانها 78 درجة مئوية. لإنتاجه ، أستخدم تقطير الإيثانول المائي التقليدي الذي يحتوي على البنزين.

كيفية التمييز بين كحول الميثيل والإيثيل

كيفية تحديد كحول الميثيل في الكحول؟من الصعب للغاية القيام بذلك في المنزل ، نظرًا لأنهم متماثلون بنسبة مائة بالمائة تقريبًا ، ومع ذلك ، هناك عدة طرق:

• لهذه الطريقة ، ستحتاج إلى سلك نحاسي. تحتاج إلى تحريفها إلى شكل حلزوني ، ثم تسخينها باللون الأبيض. أنت الآن بحاجة إلى خفض السلك المسخن بالفعل إلى كحول الميثيل وإزالته بعد بضع ثوانٍ. بعد ذلك ، ستخرج منه أبخرة مختلفة مع الروائح. سيعطي الميثانول نفسه حادًا رائحة كريهةوستأتي رائحة التفاح من الإيثيل.
• الطريقة الثانية هي اختبار السوائل. للقيام بذلك ، اسكب سائل الاختبار في أي وعاء معدني وقم بتسخينه. بمجرد أن تلاحظ أن السائل يبدأ في الغليان ، اخفض الترمومتر فيه واكتشف القراءات. تبلغ درجة غليان الميثانول 65 درجة والإيثيل 78.
• في هذه الطريقةسوف تحتاج إلى إشعال النار في الكحول وتحديد لون اللهب ما إذا كان ينتمي إلى الميثانول أو الإيثيل. يحترق الميثانول بلهب مخضر بينما يحترق الإيثانول بلهب مزرق لامع.
• أيضا بسيط للغاية ولكن طريقة فعالةافحص السائل - إنها بطاطس. للقيام بذلك ، يجب أن تأخذ جزءًا من الفاكهة المقشرة وخفضها لعدة ساعات في الكحول المختبَر. إذا تغير لون البطاطس إلى اللون الوردي ، فهذا يعني أنه ميثانول ، ولكن إذا لم يتغير اللون ، فهو كحول إيثيلي.

صيغة كحول الميثيل هي كما يلي - CH3OH.

الصيغة الكيميائية للكحول الإيثيلي هي C2H5OH.

كيفية التحقق من مضاد التجمد في المنزل

من أجل التحقق من جودة السائل المضاد للتجمد الذي تم شراؤه، هناك عدة طرق:

كحول طبي

هذا النوع من الكحول هو أحد أنواع الإيثانول. يعتبر من أنقى المنتجات الروحية ، فهو لا يحتوي على أي شوائب ، وتبلغ نسبة الكحول فيه حوالي 96.5٪. يستخدم هذا المنتج بشكل أساسي في الطب ، ولكن أيضًا ، على عكس الكحول التقني ، يستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية. لذلك ، في المنزل ، يتم تخفيفه ويتم الحصول على مشروب كحولي يحتوي على 40 ٪ من الكحول. يتم استخدام التقنية فقط للإضافة إلى المنتجات المختلفة التي لا يمكن شربها.

لإنتاجها ، يتم استخدام المواد الخام فقط من المنتجات الغذائية: القمح والحبوب والبطاطس والبنجر. في بعض الأحيان أستخدم التوت أو العنب.

انتبهوا اليوم فقط!

(كحول إيثيلي ، كحول نبيذ) - مركب عضوي ، ممثل عن السلسلة الكحولات أحادية الماءتكوين C 2 H 5 OH (مختصر EtOH).في الظروف الطبيعيةهو سائل عديم اللون وقابل للاشتعال. وفقًا للمعايير الوطنية لأوكرانيا DSTU 4221: 2003الإيثانول مادة سامة ذات تأثير مخدر ، وبحسب درجة تأثيرها على جسم الإنسان ، فهي تنتمي إلى الفئة الرابعة من المواد الخطرة. له خصائص مسرطنة.

الإيثانول هو العنصر النشط الرئيسي في المشروبات الكحولية ، والتي تصنع عادة عن طريق تخمير الكربوهيدرات. بالنسبة للاحتياجات الصناعية ، غالبًا ما يتم تصنيع كحول الإيثيل من المواد الأولية للنفط والغاز عن طريق الترطيب التحفيزي للإيثيلين. بالإضافة إلى تصنيع المنتجات الغذائية ، يستخدم الإيثانول بكميات كبيرة كوقود ، ومذيب ، ومطهر ، وكمواد خام لإنتاج مواد أخرى مهمة صناعيًا.

قصة

تستخدم البشرية الإيثانول منذ العصور القديمة. لعب دور جزء لا يتجزأ من المشروبات والأدوية كمسكن ومثير للشهوة الجنسية ، كما كان يحدث في الاحتفالات الدينية.

في مصر القديمة ، تم الحصول عليها عن طريق تخمير المواد النباتية. بهذه الطريقة ، تم الحصول على محلول كحول مخفف فقط. من أجل زيادة التركيز في الصين ، تم اختراع طريقة التقطير. وفقًا للرسومات على الخزف الصيني ، تم صنع المشروبات المصنوعة من خليط مخمر من الأرز والفواكه والعسل قبل 9000 عام. في نفس الوقت تقريبًا ، في الشرق الأوسط ، تم الحصول على الكحول من العنب والشعير ، كما يتضح من السجلات الموجودة على ألواح الطين في بلاد ما بين النهرين.

في العصور الوسطى ، لعب الكحول الإيثيلي دور الأساس لإعداد العديد من الأدوية والصبغات. لطالما استخدم الكيميائيون الإيثانول في عملهم ، وأطلقوا عليه الاسم لات. روح كحوليه قويه،إنه الماء الحي.

تم الحصول على الإيثانول النقي لأول مرة في عام 1796 بواسطة الكيميائي الروسي الألماني Tovy Yegorovich Lovits. وفقًا لوصف العالم الرائد في ذلك الوقت ، أنطوان لوران لافوازييه ، فإن المركب قيد الدراسة يتكون من العناصر الكيميائيةالكربون والهيدروجين والأكسجين. في عام 1808 ، أنشأ عالم الكيمياء الحيوية السويسري نيكولاس ثيودور دي سوسور الصيغة الكيميائية للإيثانول ، وبعد خمسين عامًا ، اقترح الكيميائي الاسكتلندي أرشيبالد سكوت كوبر هيكلها.

تم تطوير أول طريقة اصطناعية لإنتاج الإيثيلين بشكل مستقل من قبل الكيميائي الإنجليزي هنري جينيل والصيدلي الفرنسي جورج سيمون سيريولا في عام 1826. وفي عام 1828 ، حصل الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي مايكل فاراداي على الإيثانول عن طريق الترطيب التحفيزي للإيثين ، وهو منتج ثانوي لتكرير النفط والغاز. شكلت هذه الطريقة أساسًا للعديد من الطرق المستخدمة في إنتاج الإيثانول حتى يومنا هذا.

بناء

كل من ذرات الكربون في جزيء الإيثانول ، بما في ذلك الذرة المرتبطة بمجموعة الهيدروكسيل ، في حالة تهجين sp 3. المسافة C-Cهو 1.512 أنجسترومس.

اعتمادًا على موضع مجموعة الهيدروكسيل بالنسبة إلى جزء آخر من الجزيء ، هناك يا الهي- (الاب. أخرق)و عبر الأشكال.تحوليتميز بالموقف روابط O-Hمجموعة الهيدروكسيل في نفس المستوى مع رابطة C-C وأحد روابط CC. في يا الهي-تشكيل ذرة الهيدروجين في وجوه مجموعة الهيدروكسيل إلى الجانب. لحظة ثنائي القطب ل أشكال يا إلهيهو 1.68 D ، ول عبر الأشكال- 1.44 د.

التوزيع في الطبيعة

الإيثانول هو منتج نفايات لبعض الفطريات. من بينها الأنواع الرئيسية السكريات ، السكارومايس ،و Kluyveromyces.واحدة من أكثر ممثلين معروفينمن هذه الفئات هو الرأي خميرة الخميرة ،التي لها اسم تافه خميرة البيرة. تشمل الأنواع الشائعة الأخرى Saccharomyces pastorianus ، و Saccharomyces anamensis ، و Schizosaccharomyces pombe ، و Candida utilisالاعجاب. تشكل بعض البكتيريا أيضًا الإيثانول ، على سبيل المثال ، Zymomonas Mobilis.

في عام 1975 ، أبلغ علماء الفلك عن اكتشاف تراكمات كبيرة من الإيثانول في سحابة الغاز والغبار Sagittarius B2. وفقًا للعلماء ، فإن عدد جزيئات الإيثانول المتاحة هناك يتجاوز بشكل كبير كمية الكحول التي تم الحصول عليها في تاريخ البشرية بأكمله. وجد الإيثانول تحولالجزيئات ، وفي عام 1996 تم تسجيله في يا الهي-استمارة.

من بين الطرق الممكنة لتشكيل الإيثانول في الوسط النجمي ، على وجه الخصوص ، يتم إعطاء توليفه من الميثان وكاتيون الميثيل تحت تأثير الإشعاع:

هناك طريقة أخرى محتملة وهي تفاعل كاتيون الميثيل مع الفورمالديهايد ، وهو أمر شائع أيضًا في الفضاء:

الخصائص الفيزيائية

الإيثانول سائل عديم اللون له رائحة "كحولية" خفيفة. إنه متقلب وقابل للاشتعال. غير قابل للاختلاط بأي نسب مع الماء ، والإيثرات ، والأسيتون ، والبنزين. يعتبر الكحول الإيثيلي مذيبًا جيدًا للعديد من المواد العضوية وغير العضوية.

يشكل خليط ايزوتروبيك مع الماء: 95.6٪ كحول و 4.4٪ ماء. الإيثانول اللامائي مرطب قليلاً: لتحقيق الاستقرار ، فإنه قادر على امتصاص 0.3-0.4 ٪ من الماء.

يستلم

ترطيب الإيثيلين

هناك طريقتان رئيسيتان للحصول على الإيثانول من الإيثيلين. تاريخياً ، تم اختراع طريقة الترطيب غير المباشرة في عام 1930 بواسطة Union Carbide. آخر ، تم تطويره في السبعينيات ، تم تصميمه كطريقة خالية من الأحماض (بدون استخدام حامض الكبريتيك).

ترطيب غير مباشر

يتم إنتاج الإيثانول من الإيثيلين باستخدام حامض الكبريتيك على ثلاث مراحل. أولاً ، يُمتص الإيثيلين بواسطة حمض مركَّز ، مكونًا استرات كبريتات الإيثيل أو ثنائي إيثيل سلفات:

يتم الامتصاص بمحلول حمض 95-98٪ عند درجة حرارة 80 درجة مئوية وضغط 1.3-1.5 ميجا باسكال. هذا التفاعل طارد للحرارة ، لذلك يجب تبريد جدران المفاعل. إن وجود كبريتات الإيثيل في المحلول الحمضي يجعل من الممكن زيادة معدل الامتصاص بشكل كبير ، نظرًا لأن قابلية ذوبان الإيثيلين في كبريتات الإيثيل أعلى بكثير مما هي عليه في الحمض النقي.

في المرحلة الثانية ، تخضع منتجات التفاعل الناتجة للتحلل المائي وتتحلل بتكوين كحول وحمض. ومع ذلك ، خارج هو تفاعل اثنين من الاسترات الأساسية ، مما يؤدي إلى تكوين ثالث ، ثنائي إيثيل:

بعد معالجة حامض الكبريتيك بالإيثيل وكبريتات ثنائي إيثيل الممتصة بكمية كافية من الماء ، يكتسب المحلول تركيزًا يبلغ حوالي 50-60٪. يتم إرسال منتجات التحلل المائي إلى أعمدة الفصل: يبقى الحمض المخفف في قاع الخزان ، ويكون خليط الكحول الغازي في الأعلى. يغسل الخليط المطلوب بالماء أو محلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف ثم ينقى بالتقطير.

الخطوة الأخيرة هي استعادة تركيز الحمض المخفف. هذه الخطوة هي واحدة من أغلى الخطوات في التركيب الكامل. مع نظام المبخر الحمضي يمكن زيادة تركيز الحمض حتى 90٪. تتم الزيادة في هذا المؤشر إلى نسبة 98٪ المطلوبة عن طريق الخلط مع الأوليوم (التركيز 103٪).

مشكلة خطيرة لطريقة الترطيب غير المباشر هو تكوين المواد الكربونية في الحمض ، والتي لها تأثير كبير على تركيزه. يؤدي استخدام الأحماض المركزة أيضًا إلى حدوث تآكل في الجهاز ، لذلك فإن بعض أجزاء الجهاز مصنوعة من السيليكون وسبائك التنتالوم والرصاص وما إلى ذلك.

ترطيب مباشر

يتم التوليف وفقًا لمخطط الترطيب المباشر باستخدام المحفزات. يوجد نوعان من التفاعل هنا:

• تتلامس المواد المتفاعلة الغازية مع محفز صلب أو سائل (عملية الطور الغازي)
• كل من المواد المتفاعلة السائلة والغازية على اتصال مع محفز صلب أو سائل (عملية الطور الخاطئ).

يتم تصنيع الإيثانول بشكل أساسي بعد عملية الطور الغازي. يتم تمرير الإيثيلين والماء الناتج عبر محفز كربون مشبع بحمض الفوسفوريك:

في درجات الحرارة العادية ، يمكن أن توجد كمية صغيرة فقط من الإيثانول في الطور الغازي ، وستؤدي زيادة درجة الحرارة إلى انخفاض تركيزه. من الممكن معادلة توازن التفاعل من خلال تطبيق مبدأ Le Chatelier-Brown - عن طريق زيادة الضغط في خليط التفاعل وتقليل عدد الجزيئات في النظام. الظروف المثلىللتفاعل درجة حرارة 250-300 درجة مئوية وضغط 6.1-7.1 ميجا باسكال.

يمكن أن يخضع منتج التفاعل لجفاف بين الجزيئات ، مما يؤدي إلى تكوين ثنائي إيثيل إيثر:

إذا كانت المادة الخام الكربوهيدراتية تحتوي على خليط من الأسيتيلين ، فيتم ترطيبها إلى الإيثانول:

إن وجود الإيثانول أمر غير مرغوب فيه ، حيث يتم تكوين كروتون ألدهيد منه ، مما يؤثر سلبًا على جودة الإيثانول ، حتى في كمية الأجزاء لكل مليون:

الحصول عليها عن طريق التخمير

الأقدم هو استخراج الإيثانول عن طريق تخمير (تخمير) المواد السكرية. لإنتاجه ، يمكن استخدام أي منتج يحتوي على السكر أو المواد التي يمكن الحصول عليها (على سبيل المثال ، النشا). كمنتجات تحتوي على السكر ، يتم استخدام الفاكهة وسكر القصب وبنجر السكر ودبس السكر والمنتجات النشوية مثل البطاطس وحبوب القمح والجاودار والذرة. كما يستخدم السليلوز كمادة خام (من النفايات زراعة، صناعة اللب والورق ، إلخ).

مقتطفات من النشا والسكر

لتحويل النشا إلى مواد سكرية ، فإنه يخضع أولاً للتحلل المائي. لهذا الغرض ، يتم تخمير المواد الخام (البطاطس المهروسة أو الدقيق) ماء ساخنلتسريع انتفاخ النشا. يضاف أيضًا إنزيم إلى المادة الخام ، حيث يتم تكثيف النشا تحت تأثيره ، أي يتم تحويله إلى جلوكوز.

كإنزيم ، يتم استخدام دياستاز الموجود في الحبوب المنبثقة أو الأميليز الأخرى ذات الأصل الفطري.

المرحلة الثانية التي تشبه الحصول على الكحول من السكريات هي التخمر اللاهوائي أي التحويل إلى الكحول وثاني أكسيد الكربون:

هنا يحدث التفاعل تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة: الفطريات (الخميرة) أو البكتيريا.

من بين الخمائر المستخدمة في هذه العملية ، يحتل المكان النشط خميرة الخميرة(ما يسمى خميرة البيرة). عند استخدامها ، تعتبر حموضة البيئة ودرجة الحرارة مهمة - فهي تؤثر على نمو الخميرة ، وإنتاج الإيثانول ، وتكوين المنتجات الثانوية والتلوث بالبكتيريا. عادة ، يتم إجراء هذا التخمير في الإنتاج الصناعي عند درجة حموضة 4-6. عند درجة حموضة أقل من 5 ، يتم كبح نمو البكتيريا في الوسط بشدة ؛ لنمو الخميرة خميرة الخميرةيجب الحفاظ على الحموضة في حدود 2.4-8.6 بقيمة مثالية تبلغ 4.5 ، وتكون كثافة عملية التخمير أكبر في نطاق 3.5-6.

تتمتع معظم الخمائر المستخدمة في إنتاج الإيثانول بدرجة حرارة نمو مثالية تبلغ حوالي 39-40 درجة مئوية ، مع ملاحظة الحد الأقصى في العقل Kluyveromyces marxianus- 49 درجة مئوية. نظرًا لأن عملية التخمير طاردة للحرارة (يتم إطلاق 586 J من الحرارة من 1 جم من الجلوكوز الممتص) ، فإن استخدام الخميرة مع أعلى درجة حرارة نمو مثالية يوفر المال على تبريد نظام التفاعل. نقطة مهمةهو توفير كميات صغيرة من الأكسجين لتخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة والإرجوستيرول عن طريق الخميرة ، مما يساهم في نموها ونفاذية الخلايا الجيدة. في غياب الأكسجين ، سيؤدي نقص الأحماض والستيرول إلى تغييرات في فسيولوجيا الخميرة في غضون أجيال قليلة.

تستخدم البكتيريا أيضًا في تصنيع الإيثانول ، على وجه الخصوص ، وهو نوع شائع Zymomonas Mobilis ،التي لها معدل نمو مرتفع ، وعائد مرتفع من المنتج النهائي ولا تعتمد على إمداد الأكسجين.

مقتطفات من السليلوز

كل من السليلوز والنشا عبارة عن عديد السكاريد ، بوليمرات الكربوهيدرات ، لكن تخليق الإيثانول من السليلوز يكون أكثر صعوبة بسبب ميله المنخفض إلى التحلل المائي. هيكلها يشبه إلى حد كبير البلورية ، مما يعقد تكسير الروابط داخل البوليمر ، وفي النباتات محمية من التحلل المائي بواسطة طبقة من اللجنين (فقط 15٪ من الكتلة الكلية تتحلل بالماء بعد معالجة السليلوز بالحمض). تحتوي نفايات المواد الخام أيضًا على هيميسليلوز ، والذي يتكون أساسًا من البنتوز.

تشمل المعالجة قبل الجراحة طحن ونقع المواد الخام للتورم. بعد ذلك ، يتم تسخينه في الأوتوكلاف بحمض 0.3-0.5٪ تحت ضغط 7-10 ضغط جوي. غالبًا ما يستخدم حمض الكبريتيك كحمض ، وغالبًا ما يستخدم حمض الهيدروكلوريك. في نهاية العملية ، يتركز الحمض في خزان منفصل ويعاد إنتاجه ، ويتم ترشيح اللجنين وتنقيته عن طريق الغسيل.

يسمى الكحول الإيثيلي الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة التحلل المائي.يتم استخدامه فقط للأغراض الفنية ، لأنه يحتوي على عدد من الشوائب الضارة ، بما في ذلك كحول الميثيل والأسيتون وما إلى ذلك.

أيضًا ، على عكس التحلل المائي الحمضي ، يتم استخدامه الأنزيميةطريقة. يحدث التحلل المائي هنا تحت تأثير الفطريات Trichoderma viride.تشمل المعالجة المسبقة إزالة قشرة اللجنين عن طريق عمل المذيب كادوكسين (محلول يحتوي على 5-7٪ أكسيد كادميوم و 28٪ إيثيلين ديامين) والمعالجة بالأمونيا السائلة تحت ضغط مرتفع، مما يحرك الألياف في السليلوز ، مما يسهل على الإنزيمات اختراقها. في بعض الحالات ، من الممكن تحقيق معالجة مائة بالمائة من السليلوز.

أساليب أخرى

التحلل المائي للهيدروكربونات المهلجنة

يتكون الإيثانول من التحلل المائي للإيثان المهلجن. يتم إجراؤه في الماء أو في محلول مائي من القلويات. في الحالة الأولى ، يكون التفاعل عكسيًا ، وفي الحالة الثانية ، يمكن أن يحدث التخلص (الانقسام) من هاليد الهيدروجين:

تحويل Syngas

يشبه استخراج الإيثانول من غاز التوليف طريقة الحصول على الميثانول من خلال عملية Fischer-Tropsch:

يحدث التفاعل عند درجة حرارة 125-175 درجة مئوية وضغط 1.42 ميجا باسكال باستخدام محفز من الحديد المسحوق.

استعادة المركبات العضوية

يعد تقليل الألدهيدات والأحماض طريقة شائعة جدًا للحصول على الكحوليات ، بما في ذلك الإيثانول:

يتم إجراء الاختزال التحفيزي على نيكل راني والبلاتين ؛ تحت ظروف المختبر ، ركود هيدريد ألومنيوم الليثيوم وبوروهيدريد الصوديوم.

تنقية الايثانول

عادة ما يكون الإيثانول المركب عبارة عن خليط مائي وكحول. يبدأ تنقيته وتجفيفه بالتقطير (التصحيح) ، والذي يمكن أن يصل إلى تركيز 95.6٪ بالحجم. يكون الخليط الناتج عديم الأزيوتروبي ولا يمكن تنقيته بالتقطير اللاحق. لمزيد من الجفاف ، استخدم البنزين أو الهكسان الحلقي أو الهبتان. يخلق وجودهم مخاليط أزيوتروبية جديدة مع نقطة غليان منخفضة ، مما يجعل من الممكن الحصول على الإيثانول اللامائي.

على المستوى الصناعي ، يمكن استخدام المناخل الجزيئية للجفاف ، والتي تكون مسامها منفذة لجزيئات الماء ، ولكن ليس للإيثانول. قد تكون هذه المناخل زيوليت اصطناعيًا أو طبيعيًا (مثل كلينوبتيلوليت). 75٪ من الجزيئات الممتزة عبارة عن ماء ، أما الـ 25٪ المتبقية فهي إيثانول ، والتي يتم إرجاعها بعد ذلك إلى نظام التقطير مرة أخرى.

يتم استخدام طريقة الغشاء أيضًا ، والتي تتكون من فصل خليط الماء والكحول المسخن إلى 60 درجة مئوية بغشاء شبه منفذ لا يسمح بمرور الإيثانول. يتم إجراء هذه العملية تحت ضغط أقل من 1 كيلو باسكال. نتيجة الفصل يتكون الإيثانول بتركيز 99.85٪ ومحلول يمر عبر الغشاء بتركيز 23٪. يمكن تصحيح محلول الغشاء المكثف مرة أخرى.

تصنيف الايثانول

ينقسم الكحول الناتج بشكل تقليدي إلى أربع فئات حسب تركيبته:

• الإيثانول الصناعي (96.5٪ حجمًا) - منتج للاستخدام الصناعي والتقني: كمذيب ، وقود ، إلخ. لمنع استخدامه ، عادةً ما تضاف إليه مواد ذات رائحة كريهة ، على سبيل المثال ، بيريدين بكمية 0.5 -1٪ (تنفيذ تمسخ).قد يكون لها أيضًا لون ميثيل بنفسجي باهت لتسهيل التعرف عليه ؛
• الكحول المُحول هو منتج تقني بتركيز إيثانول بنسبة 88٪ بالحجم ، والذي يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب. إنه يغير الطبيعة والبقع وفقًا لذلك. تستخدم في الإضاءة والتدفئة.
• كحول عالي الجودة (حجم 96.0-96.5٪) - إيثانول منقى ، يستخدم لاحتياجات الأدوية ، في التصنيع مستحضرات التجميللاستهلاك الغذاء؛
• الإيثانول المطلق (99.7-99.8٪ حجم) - إيثانول نقي جدًا ، يستخدم في المستحضرات الصيدلانية والهباء الجوي.

في أوكرانيا ، يتم تنظيم درجات الإيثانول المعدل الذي تم الحصول عليه وفقًا لمعيار DSTU 4221: 2003 "الكحول الإيثيلي المعدل". اعتمادًا على درجة التنقية ، يتم تمييز أربعة أنواع: "دمعة القمح" و "لوكس" و "إكسترا" و "تنقية أعلى".

معايير درجات الكحول وفقًا لـ GOST 4221: 2003

فِهرِس	"دموع القمح"	"لوكس"	"إضافي"	"نقاوة أعلى"
حجم الكسر من الكحول الإيثيلي ، عند درجة حرارة 20 درجة مئوية ،٪ ، لا تقل عن	96,3	96,3	96,3	96,0
التركيز الكتلي للألدهيدات ، محسوبًا على أنه أسيتالديهيد في كحول لا مائي ، ملغ / دسم 3 ، لا يزيد عن	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي لزيت فيوزل: بروبيل ، إيزوبروبيل ، بوتيل ، إيزوبوتيل ، كحول أيزوبوتيل من حيث مزيج من كحول بروبيل ، أيزوبوتيل وإيزو أميل (3: 1: 1) في كحول لا مائي ، مجم / ديم³ ، وليس أكثر	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي لزيت الفوسل من حيث خليط من كحول الأيزوبوتيل والأيزو أميل (1: 1) في كحول لا مائي ، ملجم / دسم مكعب ، لا أكثر	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي للإيثرات ، من حيث أثير إيثيل الخل في الكحول اللامائي ، ملجم / دسم³ ، لا يزيد عن	1,5	2,0	3,0	5,0
جزء الحجم من كحول الميثيل من حيث الكحول اللامائي ،٪ ، لا أكثر	0,005	0,01	0,02	0,03
التركيز الكتلي للأحماض الحرة (بدون ثاني أكسيد الكربون) ، من حيث حمض الأسيتيك في الكحول اللامائي ، ملجم / دسم³ ، لا يزيد عن	8,0	8,0	12,0	15,0

الخواص الكيميائية

الإيثانول هو كحول أولي أحادي الهيدرات وتؤدي مجموعة الهيدروكسيل إلى ظهور معظم خصائصه الكيميائية. لذلك ، يمكن أن يشارك الإيثانول في تفاعلات الجفاف - سواء داخل الجزيئات أو بين الجزيئات:

عند التفاعل مع الكحوليات الأخرى ، يتكون خليط من ثلاثة استرات:

مع الأحماض الكربوكسيليةالإيثانول في وجود حمض الكبريتيك المركز يشكل استرات:

نتيجة لإضافة الإيثانول إلى الأسيتيلين ، يتم تصنيع فينيلثيل إيثر:

إظهار الخاص بك خصائص الحمض، يتفاعل الإيثانول مع الفلزات القلوية (على سبيل المثال ، الصوديوم) والقلويات لتكوين إيثوكسيد:

يتم إجراء هذا التفاعل في بيئة لا مائية لأن الهيدروكسيد يتكون أسرع من الإيثوكسيد.

تتفاعل المعادن الأقل نشاطًا - الألومنيوم والمغنيسيوم - أيضًا مع الإيثانول ، ولكن فقط في وجود محفز الزئبق:

يمكن استبدال مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في الجزيء بأحماض هاليد بتكوين مشتقات هالوجين الإيثان:

يتأكسد الإيثانول إلى الإيثانول ، ثم إلى حمض الأسيتيك ، ونتيجة الأكسدة الكاملة (على سبيل المثال ، حرق الإيثانول) هي ثاني أكسيد الكربون والماء:

من خلال معالجة الإيثانول مع الأمونيا عند 300 درجة مئوية في وسط حمضي ، يتم تكوين الأمينات البديلة: أملاح الأمونيوم الأولية والثانوية والثالثية وحتى الرباعية (اعتمادًا على نسبة المواد المتفاعلة):

الإيثانول هو المادة الخام لتصنيع البوتادين. يتم إجراء التفاعل عند درجة حرارة 370-390 درجة مئوية وفي وجود محفزات - MgO-SiO 2 أو Al 2 O 3 -SiO 2 (مع انتقائية بنسبة 70٪):

العمل البيولوجي

الاسْتِقْلاب

يتم استقلاب جميع أنواع الكحول المستهلكة تقريبًا (90-98٪) من الجسم ولا يُفرز سوى جزء صغير (2-10٪) دون تغيير: مع البول والهواء والعرق واللعاب. يؤدي استهلاك الإيثانول إلى التبول المفرط: فكل 10 غرام من الكحول يساهم في فقدان الجسم 100 مل من السوائل ، ولا يساهم في إزالة الكحول من الجسم. يدخل الجزء الرئيسي من الإيثانول الذي يدخل الجسم إلى الكبد ، حيث يخضع لتحول بيولوجي في الميكروسومات.

في المرحلة الأولى من التمثيل الغذائي ، يتكون الأسيتالديهيد من الإيثانول. يحدث هذا تحت تأثير نازعة هيدروجين الكحول (ADH) ، وهو إنزيم يكون العامل المساعد هو نيكوتيناميد (NAD). بعد ذلك ، يتأكسد الأسيتالديهيد المتكون من الإيثانول إلى أسيتات في الميتوكوندريا بواسطة إنزيم ألدهيد ديهيدروجينيز ، الذي يستخدم NAD كنزيم مساعد ، والذي ، عن طريق ربط بروتون ، يتم تقليله إلى NAD N. السابق. يدخل الأسيتات في دورة كريبس ، حيث يتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون H 2 O. لا يوجد Aldehyd dehydrogenase فقط في الكبد ، ولكن أيضًا في الأعضاء الأخرى ، بما في ذلك الدماغ. في شخص بالغ الشخص السليميكسر هرمون ADH حوالي 10 جرام من الكحول في الساعة.

بالإضافة إلى عملية التمثيل الغذائي الرئيسية ، يتأكسد الإيثانول أيضًا بطريقتين أخريين. يحدث أحدهما بمشاركة أوكسيديز الميكروسومات بالاشتراك مع فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد المخفض النيكوتيناميد (NADP) ، بينما يحدث الآخر بمشاركة الكاتلاز بالاشتراك مع بيروكسيد الهيدروجين. كلا المسارين يؤديان إلى تكوين الألدهيد السام ، الذي له خصائص مسرطنة وهو أكثر سمية بعشر مرات من الإيثانول.

التأثير على الجسم

عند دخول جسم الإنسان عبر المريء ، يتم امتصاص الإيثانول بسرعة. في المعدة ، يتم امتصاص 20٪ من الإيثانول الأولي ، وفي الأمعاء الدقيقة- 80٪. بعد الامتصاص يدخل مجرى الدم في غضون 5 دقائق ، وينتشر مع مجرى الدم في جميع أنحاء الجسم.

الجهاز العصبي المركزي.يثبط الإيثانول وظيفة الجهاز العصبي المركزي مثل أدوية التخدير الأخرى. على الرغم من الاعتقاد السائد ، فإن الإيثانول لا يحفز عمل الجهاز العصبي: إذا حدثت الإثارة ، فإن ظهورها يرجع إلى معارضة العمليات المثبطة. في الجرعات العادية ، يعمل الإيثانول بشكل أساسي على وظيفة تنشيط التكوين الشبكي لجذع الدماغ ، والجرعات الكبيرة فقط تثبط وظيفة القشرة الدماغية بشكل مباشر.

يسبب الاستخدام المزمن للإيثانول نقصًا في السيروتونين. يؤدي الانخفاض الوظيفي في نشاط هذا النظام إلى منع تطور التسامح ، وعلى العكس من ذلك ، تؤدي زيادة نشاطه ، وزيادة مستوى السيروتونين إلى تسريع تطور التسامح مع الكحول. تحت تأثير الإيثانول ، يتم اضطراب استقلاب الدوبامين ، والذي يشارك في تخليق النوربينفرين وينسق الحركات والحالات العاطفية والعقلية. أيضًا ، للإيثانول تأثير سلبي على القدرات الجسدية والعقلية: فهو يقلل من حدة البصر والسمع ، ويعطل تناسق العضلات وثباتها ، ويبطئ وقت رد الفعل للتهيج.

الجهاز التنفسي.للإيثانول تأثير سام واضح على الجهاز التنفسي. يؤثر الضرر الذي يصيب الرئتين على تطور عدوى القصبات الرئوية بسبب انخفاض وظائف الحمايةالكائن الحي. التأثير السلبييرتبط الكحول بتثبيط البلعمة وتشكيل الأجسام المضادة ، وتعزيز تغلغل البكتيريا في الجهاز التنفسي ، وما شابه. يمكن أن تتطور أمراض القصبات الهوائية إلى المظهر الالتهاب الرئوي الحاد، التي لديها نسبة كبيرة من الوفيات.

نظام القلب والأوعية الدموية.تحت تأثير الإيثانول ، يتم إذابة دهون أغشية الخلايا ، ولا سيما خلايا عضلة القلب. نتيجة لذلك ، تزداد نفاذية الأغشية ويتعطل تبادل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم. هذا يضعف انقباض عضلة القلب.

الجهاز الهضمي.جرعة واحدة تؤدي إلى نزيف حاد التهاب المعدة التآكلي؛ تأثير مماثل للإيثانول على الغشاء المخاطي الاثنا عشري. بالفعل بعد دقيقة واحدة من دخوله إلى معدة الفئران ، تسبب الإيثانول في احتقان منتشر في الغشاء المخاطي في المعدة.

الكبد.تعتمد درجة تلف الكبد بواسطة الإيثانول بشكل مباشر على كمية الكحول المستهلكة. نتيجة لعمله ، قد يظهر التنكس الدهني والتليف والتهاب الكبد الكحولي وتليف الكبد ، وغالبًا ما ينتهي بتطور سرطان الخلايا الكبدية. لذلك ، وفقًا للوكالة الدولية لأبحاث السرطان ، فإن الإيثانول له تأثير مسرطن.

تتمثل إحدى نتائج التعرض المطول للإيثانول في زيادة حجم كريات الدم الحمراء - كثرة الكريات الحمر الناجم عن التأثير السام للأسيتالديهيد ، ونقص حمض الفوليكوفرط شحميات الدم.

إدمان الكحول

الإيثانول هو أساس المشروبات الكحولية. يؤدي استخدامها المطول إلى ظهور إدمان الكحول.

الإدمان على الكحول هو مجموعة من الظواهر المميزة الصورة السريريةالاعتماد على الكحول (أي المنتجات المحتوية على الإيثانول). من بين أعراض ومظاهر هذا الاعتماد ما يلي: تحمل الجسم للكحول ، والاعتماد الجسدي ، ومتلازمة الانسحاب عند التوقف عن الاستهلاك أو تقليله ، والاستهلاك المفرط غير المنضبط والمؤقت.

هناك ثلاث مراحل في تطور إدمان الكحول:

1. لا يشتهي الشخص الكحول ، وهناك فقدان للسيطرة أثناء الاستهلاك ، والانتقال إلى الاستهلاك المنتظم ، وزيادة في تحمل الكحول ، وهناك اضطرابات أولية في المجال العقلي ؛
2. هناك اعتماد جسدي مع فقدان القياس ، وتشكيل متلازمة سيكوباتية ، واضطراب في أجهزة الجسم (القلب والأوعية الدموية ، والجهاز البولي التناسلي ، والجهاز التنفسي) والأعضاء (ظهور التهاب المعدة والتهاب الكبد)
3. الاعتماد على الكحول عقلي ، وهناك جاذبية جسدية قوية كمظهر من مظاهر متلازمة الانسحاب ، وظهور الهلوسة ، والأضرار التي لا رجعة فيها للأعضاء الداخلية (تليف الكبد ، وأمراض القلب ، واعتلال الدماغ ، وما إلى ذلك).

التأثير على الحمل

يتناسب خطر حدوث تشوهات في نمو الجنين بشكل مباشر مع كمية الكحول المستهلكة أثناء الحمل.

يعبر الإيثانول المشيمة بسهولة ، لذا فإن محتواه في دم الأم والجنين يصل بسرعة إلى نفس المستوى. يتراكم في أنسجة الجنين الغنية بالفوسفوليبيد ، في الدماغ ، وكذلك في كريات الدم الحمراء. تتم إزالة الكحول من الجسم بمساعدة إنزيمات الكبد ، وفي الجنين يتشكل فقط في النصف الثاني من حمل الأم. يرتبط التأثير الضار للإيثانول على الجنين بعدم نضج آلية الحماية وزيادة نفاذية الأوعية الدموية وما شابه. تعتبر الفترات الحرجة لتطور الجنين ذات أهمية خاصة ، عندما تصل حساسية الجنين والجنين للمواد الغريبة إلى أقصى حد لها. عمل سامالإيثانول هو سبب إبطاء نمو الجنين أو موته.

يرتبط استهلاك الأم للإيثانول أثناء الحمل بتأثيرات ماسخة على الجنين (خصبة). يتجلى تأثير الكحول في الانتهاك التنمية العامةالجنين ، ولادة طفل وزنه وطوله أقل من الطبيعي ، ودونية عقلية. على وجه الخصوص ، الأطفال المتأثرون بالتأثير المسخ للإيثانول قاموا بتعديل ملامح الوجه: شقوق جفنية ضيقة ، رقيقة الشفة العليا، وظهور صغر الرأس والرجوع ، ونقص المرشح وتشوهات الأذن المختلفة. يتم استكمال التعديلات الجسدية بتخلف الدماغ ، والميل إلى النوبات التشنجية ، والوذمة الدماغية ، وضعف تنسيق الحركات ، وانخفاض الذكاء و عيوب خلقيةقلوب. يسمى تأثير الإيثانول هذا بمتلازمة الكحول الجنينية ، FAS (أو متلازمة الكحول الجنينية).

التفاعل مع الأدوية

للإيثانول القدرة على تعزيز تأثير المضادات الحيوية ومضادات الهيستامين والباربيتورات ومرخيات العضلات ، كما يتسبب في حدوث رد فعل سلبي للجسم.

تفاعل مستحضرات طبيةمع الإيثانول

فئة المخدرات	العقار	نوع التفاعل مع الإيثانول ، العواقب
المسكنات	الأسبرين أسيتامينوفين	يزيد الأسبرين من إفراغ المعدة ، مما يؤدي إلى امتصاص سريع للكحول في الأمعاء الدقيقة ، ويمكن أن يبطئ عمل نازعة هيدروجين الكحول في المعدة. يزيد الإيثانول من عملية التمثيل الغذائي للأسيتامينوفين ، الذي يُعد نتاجه من المواد السامة التي تتلف الكبد. قد يكون هناك زيادة في معدل ضربات القلب وآلام في البطن وقرحة في المعدة.
مضادات حيوية	الاريثروميسين أيزونيازيد كيتوكونازول ميترونيدازول	يزيد الاريثروميسين من إفراغ المعدة ، مما يؤدي إلى امتصاص سريع للكحول في الأمعاء الدقيقة ؛ يزيد الكحول مع أيزونيازيد من خطر الإصابة بأمراض الكبد. يرافقه صداع وغثيان وتغيرات مفاجئة في ضغط الدم
مضادات الهيستامين	ديفينهيدرامين كليماستين بروميثازين	يعزز الإيثانول تأثير الأدوية على الجهاز العصبي المركزي ، مما يتسبب في ظهور الخمول ، وانخفاض القدرة على الحركة ، ويكون التأثير المشترك أكثر وضوحًا عند كبار السن.
الباربيتورات	الفينوباربيتال	ضعف الجسم ، دوار ، مخاطر هجوم متشنج. يزيد استهلاك الكحول المزمن من مستوى التمثيل الغذائي للباربيتورات السيتوكروم P-450.
الحبوب المنومة (البنزوديازيبينات)	ديازيبام لورازيبام أوكسازيبام	يعزز الإيثانول تأثير الأدوية على الجهاز العصبي المركزي ، مما يسبب مشاكل في الذاكرة ، والخمول ، وانخفاض المهارات الحركية ، وإبطاء التنفس أو صعوبة في التنفس ؛
الأدوية المضادة للالتهابات	ديكلوفيناك ايبوبروفين نابروكسين	يزيد استهلاك الإيثانول من خطر حدوث نزيف في المعدة والقرحة الهضمية
حاصرات مستقبلات H2	نيزاتيدين رانيتيدين سيميتيدين	الأدوية تثبط عمل نازعة هيدروجين الكحول وتساهم في زوال المعدة مما يؤدي إلى محتوى مرتفعالإيثانول في الدم.

طلب

يحتوي الإيثانول مدى واسعالتطبيقات ، ومن أهمها إنتاج المشروبات الكحولية ، واستخدامها كمذيب ، ووقود ، وتوليف مواد كيميائية أخرى.

وقود

تم تصميم السيارة الأولى التي كانت قادرة على العمل بالإيثانول من قبل هنري فورد في عام 1920 - طراز Ford T. ومع ذلك ، لم يتلق هذا الابتكار التطوير اللازم بسبب المشاكل التقنية والاقتصادية: كان إنتاج الإيثانول النقي مكلفًا للغاية ، وكان استخدام الكحول غير النقي الممزوج بالوقود الهيدروكربوني محدودًا إلى حد ما - في درجات الحرارة المنخفضة ، تجمد الماء غير القابل للذوبان في البنزين ، وسد خزان الوقود.

الآن ، مع تقنية إنتاج الإيثانول الرخيص ، أصبح استبدال البنزين أو وقود الديزل التقليدي بالإيثانول ، أو استخدامه كمادة مضافة ، منتشرًا في العالم. بلغ الإنتاج العالمي من الإيثانول لاحتياجات صناعة الوقود في عام 2014 24750000000 جالون.

مذيب

يعتبر الإيثانول أهم مذيب بعد الماء. تطبيقه الرئيسي هو إنتاج مستحضرات التجميل والعطور والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمطهرات والمستحضرات الصيدلانية والطلاءات المختلفة. لهذه الأغراض ، يتم استخدام الإيثانول من أصل اصطناعي وأنزيمي.

مطهر

الإيثانول هو أقدم مطهر عرفته البشرية. لاحظ الطبيب اليوناني القديم كلوديوس جالين ، قدرته على تطهير الجروح ، ولاحقًا من قبل الجراح الفرنسي في العصور الوسطى غي دي تشولياك.

يُظهر الإيثانول نشاطًا مبيدًا للجراثيم بتركيزات 30٪ وما فوق ، اعتمادًا على نوع البكتيريا ومحتوى الماء ووقت التأثير. وفقًا للدراسات ، يكون تأثير الإيثانول أكثر فاعلية عند تركيزه بنسبة 60-70 ٪ - سواء في وجود الماء أو في غيابه. هذا هو محتوى الإيثانول الذي يحتوي عليه معقمات الأيدي المنزلية. يعد استخدام تركيزات عالية (على سبيل المثال ، محلول 90 ٪) لتطهير الجلد غير عملي ، حيث يظهر الإيثانول في مثل هذه التركيزات خصائصه التانيكية ، بينما تنخفض خصائصه المطهرة.

من المحتمل أن يكون مبدأ عمل الإيثانول على الكائنات الحية الدقيقة هو التأثير على أغشيتها والتمسخ السريع للبروتينات ، مما يؤدي إلى تعطيل عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا والمزيد من تدمير الخلايا. يُظهر الإيثانول تأثيرًا حيويًا عاليًا ضد البكتيريا النباتية (بما في ذلك البكتيريا الفطرية) والفيروسات والفطريات ، ولكن ليس الجراثيم.

بسبب عدم وجود تأثير مبيد للأبواغ ، لا يمكن استخدام الإيثانول للتعقيم ، ولكن خصائصه كافية للتطهير الوقائي للأسطح ، ومعالجة الجلد ، وما شابه.

ترسيب الحمض النووي

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في البيولوجيا الجزيئية لترسيب وتركيز الحمض النووي والحمض النووي الريبي. يتم استخدامه بالاقتران مع المحاليل العازلة للأملاح التي تحتوي على كاتيونات بسيطة أحادية الشحنة (على سبيل المثال ، كاتيونات الصوديوم). نموذجي هو استخدام 0.3 مول / لتر عازلة أسيتات الصوديوم مع الرقم الهيدروجيني 5.2 (عند 4 درجات مئوية) والإيثانول - المطلق و 70 ٪ (عند -20 درجة مئوية).

للترسيب احماض نوويةيتم خلط العينة بمحلول منظم وإيثانول مطلق وتبريدها عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة ساعة ، وبعد ذلك يتم الطرد المركزي. بعد فصل السائل الزائد عن السطح باستخدام ماصة ، أضف محلول إيثانول 70٪ وكرر الطرد المركزي وفصل السائل. يتبخر المتبقي عند درجة حرارة 37 درجة مئوية في حمام مائي وبهذه الطريقة يتم الحصول على مادة مركزة.

مضاد سمي

نظرًا لقدرته على تكوين استرات عند التفاعل مع الكحوليات ، يستخدم الإيثانول كمضاد متاح للتسمم بالميثانول والإيثيلين جلايكول وثنائي إيثيلين جلايكول. يتم إعطاء الإيثانول عن طريق الفم أو عن طريق الوريد في الجسم ، ويتم حساب جرعة الإعطاء على أساس أن تركيزه في مصل الدم يجب أن يصل إلى 10-15 مجم / لتر.

يكمن الخطر في استخدام الإيثانول في تثبيط نشاط الجهاز العصبي المركزي ، وظهور نقص السكر في الدم (بسبب انخفاض تكوين السكر) والغثيان. عندما تدار عن طريق الوريد ، قد يحدث التهاب الوريد وارتفاع ضغط الدم ونقص صوديوم الدم. يتطلب استخدام مثل هذا الترياق مراقبة مستمرة لمحتوى الإيثانول في مصل الدم ومستوى الجلوكوز في الدم الوريدي.

تخليق مواد أخرى

في الصناعة ، يستخدم الإيثانول لإنتاج الإيثانيل ، البوتادين ، ثنائي إيثيل الإيثر ، أسيتات الإيثيل ، إيثيل أمين ، وما شابه.

فيديوهات ذات علاقة