Точка на замръзване на алкохола. Формула на етилов алкохол. Нетленната формула на алкохола. Съвременно производство на алкохол

Формулата за създаване на алкохол за пиене е различна от техническата. Алкохолът е основният компонент на всяка алкохолна напитка, без който не може нито едно празненство. В света има два основни вида, които не трябва да се бъркат: метил, чиято формула е CH 3 OH, и етил C 2 H 5 OH. Основната им разлика е, че първият се счита за технически и неподходящ за употреба, което не може да се каже за второто. И двата вида са неразличими външни признаци, просто различна формула. Така че нека да разберем какъв е класът алкохоли и какви са разликите в тяхната структура.

Малко за алкохола

Произходът на алкохола се връща към библейските времена, Ной, без да забелязва, че сокът се разваля, ферментира, изпи го и се напи. Тогава започва обратното броене на културата на винопроизводството и експериментите с алкохол.

Основата за създаването на алкохол е процесът на дестилация, откъдето идва и името, тъй като полученият продукт се нарича "spiritus vini".

През 14-ти век има вълна от открития, когато във всяка точка на земята производството на този продукт е постигнато чрез различни нови методи.

Основните етапи на развитие и разпространение:

  1. През 30-те години на 14 век алхимикът Уилгер получава винен спирт от вино.
  2. През 80-те години търговецът донесе етанол от Италия в Москва.
  3. През 20-те години на 16 век Парацелз разкрива основното свойство на етил - сънотворните, като провежда експеримент върху птици.
  4. След 2 века първият пациент е евтаназиран за операцията.
  5. До около 1914 г. на територията на СССР е имало около 2,5 хиляди производствени предприятия, а по време на войната този брой е намалял с почти 90%.
  6. През 1948 г. производството е коригирано, старите методи са подобрени и са разработени нови технологии.

Видове:

  1. Технически или метил - той е направен от дърво или продукти на петролна основа. Те го подлагат на киселинна хидролиза, което го прави вредно за човешкото здраве.
  2. Производството на хранителни, медицински или етилови продукти се извършва само от продукти, които са разрешени за консумация, т.е. от хранителни суровини. Използват се предимно картофи, жито, просо, царевица и др. Много рядко използвайте плодовете на дърветата и други растения, богати на въглехидрати.

Както вече споменахме, е доста трудно да се разграничи техническият изглед от питейния. Ето защо все повече отравяния, а дори и смърт се случват поради незнание. Техническият алкохол се използва в промишлеността, при производството на разтворители, битова химия, но понякога се продава под прикритието на етил.


Основни методи за определяне:

  1. производител. Трябва да купувате напитка само в онези магазини, които вдъхват доверие, тъй като такива магазини не доставят фалшиви продукти, което не може да се каже за сергии или подземни магазини. Пийте алкохол от известни производители на алкохол или в краен случай медицински алкохол, тогава няма да се излагате на опасност.
  2. Запалете напитката. Повечето лесен начинпроверете качеството. Цветът е етилов, при запалване - син, метанолът - зелен.
  3. Картофена грудка. Преди да пиете, хвърлете парче картоф в малка купа и го напълнете с алкохол. Ако цветът не се е променил, тогава имате чиста инфузия пред себе си и можете спокойно да я изпиете, ако е придобила розов оттенък - технически вид.
  4. Тествайте с медна жица. Загрява се и се поставя в купа с течност, ако има остра тръпчива миризма - метанол, не разпознавате миризмата на етил, няма го.

Полезни свойства:

  1. Отличен антисептик и разтворител за лекарства;
  2. Използва се при настинки, за разтривки за сваляне на температура.
  3. Това е чист продукт (храна), който не съдържа никакви примеси, като вино или бира.

Освен това се използва за създаване на лечебни тинктури от различни билки:

  • Тинктура от евкалипт за лечение на дихателната система;
  • Розова тинктура за лечение на сърдечно-съдовата система;
  • Тинктура от мента за успокояване на нервите, облекчаване на стреса;
  • С невен ще даде жизненост и сила;
  • Стеснява отпуснатите вени компрес от тинктура от кестени;

Отрицателно въздействие:

  1. Токсичен ефект върху всички органи на човешкото тяло;
  2. Превишаването на индивидуалната норма може да доведе до тежко отравяне или дори смърт. Общата смъртоносна доза е 10 грама на килограм телесно тегло.
  3. Подпомага развитието на гастрит, язва, рак, цироза и др.
  4. Стига се до смъртта на мозъчни клетки – неврони.
  5. Предизвиква зависимост, която води до алкохолизъм.
  6. Допринася за затлъстяването, тъй като е много калорична напитка, а също така предизвиква апетит.
  7. Твърде висока концентрация на етанол за човек, приемлива, дори терапевтична скорост на ден от 30 ml.

Процес на производство на етилов алкохол

Получаването на етил се свежда до два основни начина:

  1. Алкохолна ферментация;
  2. Производство в индустриални условия;
  3. Родов метод или у дома.

Първият метод включва използването на бактерии или по-скоро осъществяването на процеса на ферментация, който се основава на жизнената активност на бактериите и дрождите. Най-често се използва грозде, т.к. съдържа въглехидрати и захароза. По същия начин се обработват царевица, пшеница, ечемик.

След приключване на процеса, химичен съставконцентрацията на алкохол е 15%. Това се дължи на факта, че дрождите се убиват в създадения алкохолен разтвор. Следващата стъпка е дестилация и пречистване.

Ако опишете процеса по-подробно, тогава всичко започва със смилането на компонентите: зърна от царевица, пшеница, ръж, след което производството преминава към разграждането на нишестето (процес на ферментация). След това вече описаният процес на натрупване на алкохол чрез ферментация и унищожаване на дрождите. И последният етап е ректификация или пречистване на получените суровини. Едва след това съдържанието на етанол е около 96%.

Вторият метод се основава на хидролизата на целулозата, т.е. използвайки вода, вземете нов продукт, формулата е следната:

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

Но има и значителен минус, по време на обработката в разтвора се образуват различни примеси, които влияят неблагоприятно на човешкото тяло. Ето защо не трябва да се консумира в този вид, а само след почистване.

Процесът на ректификация включва пълно изхвърляне на сивушни масла, но запазване на първоначалния състав. В процеса на почистване става прозрачен, т.к. всички примеси, които дават сянка, са изключени. За да се създаде пиещ вид, почистването се извършва няколко пъти.

Така че, нека да преминем към последния метод - получаване на етил по народния метод. Всички същите компоненти, но техниката е напълно различна, не е автоматизирана.

Ще ни трябва:

  1. Дестилационни апарати (самогон);
  2. Суров материал.


И така, основните стъпки са:

  1. Направете малц;
  2. Решете каша от мая;
  3. Разглобете суровините;
  4. Вземете малцово мляко;
  5. Извършете смесването на основното задръстване;
  6. Изпреварване на кашата;
  7. процес на почистване;
  8. Проверка на качеството.

Така че нека да разгледаме всяка стъпка.

Първо трябва да изберем зърното. Избират се само най-добрите зърна, чийто период е не по-малко от 2 месеца от датата на прибиране на реколтата (но не повече от една година).

Основни критерии за избор:

  1. Цветът трябва да е светложълт;
  2. Сърцевината е бяла, рехава;
  3. Черупката е узряла, твърда, тънка.
  4. В зърното не трябва да има примеси.

Следващата стъпка е почистване и отделяне на зърната. Като начало се пресява, за да се отървете от големи парчета отломки. След това се прекарва през фино сито, за да се избегне попадането на тревни семена и малки частици отпадъци. Изплакнете всичко под вода при 50°C, за да избегнете прах и други примеси до кристално чиста вода.

След това изсипете влива сурова вода в емайлирана купа, изсипете суровините на части. След четири часа може да се отърве от плаващи зърна (те са с лошо качество) и отломки. След това трябва да източите излишната вода, така че максималната граница да е 25 см над повърхността на малца. Порасналите зърна трябва да се отстраняват от време на време, а водата да се сменя на всеки 6-12 часа.

Целият процес продължава някъде 4-5 дни, но трябва да разчитате на критериите:

  • Черупката се отделя без усилие;
  • Зърното се огъва, не се разпада;
  • Съдът се спука и от него се вижда кълн;
  • Ако смачкате плода, можете да начертаете линия с него.

Поставяме зърната в помещение, което не е влажно и проветриво. Поставяме ги върху лист за печене, със слой от 5 см, поставете леко навлажнена кърпа отгоре. През деня те трябва да се обръщат на всеки 5 часа. Гнилостните бактерии трябва да се избягват чрез наблюдение на стайната температура.

Ако тези признаци са налице, трябва да преминете към следващата стъпка:

  • Процесите вече са с дължина 1,5 см.
  • Всички кълнове са заплетени един в друг.
  • Зърната са хрупкави, ако се начупят или прегризат.
  • Цветът е същият както беше.
  • Има приятна миризма, подобна на аромата на краставица.
  • Първо трябва да смилате малца, но не в брашно, а в зърнени култури;
  • Изсипете получената смес в тенджера и налейте 15 литра вода (50 ° C). Разбъркваме до идеална консистенция.
  • Намалете топлината и оставете да къкри за един час, като избягвате изгарянето.
  • Отстранете от котлона и в купа с лед или ледена вода.
  • Маята се разрежда според инструкциите.
  • Изсипете топлата смес в бутилка, добавете маята и разбъркайте.
  • Поставяме воден затвор на врата и го поставяме на топло място за ферментация.
  • Разбърквайте всеки ден в продължение на една седмица.

Трябва да се получи светла смес, с кисел вкус и мирис на алкохол.

Понякога дори не слагат мая, а само топла вода и захар. Но увеличете времето за ферментация до 10 дни.

Сега полученият разтвор се пречиства до състояние на качествено вещество.

Използването на етилов алкохол

Едно от основните приложения е в горивната промишленост. В ракетни двигатели, вътрешно горене. IN химическо поле, той е компонент на много вещества. Служи като разтворител в бояджийската и лаковата промишленост. Включва се в състава на антифриз, средства за измиване на предното стъкло, почистващи и почистващи препарати. В хранително-вкусовата промишленост се използва като алкохолна напитка. Среща се и в оцета.
В медицината приложението му е просто неописуемо. Това е най-популярната област на приложение. Това е антисептик, тъй като е в състояние да унищожи всички микроби и бактерии, допринася за дезинфекцията на раната и предотвратява процеса на гниене и разлагане.

Преди да продължите с процедурите, повърхността се смазва с етил, ръцете се дезинфекцират и изсушават. Освен това по време на изкуствена вентилациябелите дробове, етанолът се използва като пеногасител. Включва се дори в състава на анестезия и упойка.

Както бе споменато по-горе, той е отличен затоплящ агент при настинки. Също така по време на горещините можете да се натриете с разтвор, това ще ви осигури прохлада.

Ако сте отровени от промишлен алкохол, тогава етанолът ще бъде отличен "противоотрова".


Признаци на отравяне:

  1. Силно главоболие;
  2. Става трудно да се диша;
  3. Усещане за пълен релакс;
  4. Остра болка в корема;
  5. Силно повръщане.

Несъмнено това са симптоми на проста алкохолна интоксикация, но е важно да ги дадете Специално внимание. Ако Вашата доза надвишава 30 ml, при липса на медицинска помощ е възможен фатален изход. Ако след първата чаша се почувствате рязко зле, обадете се в болницата, без да се надявате, че всичко ще мине от само себе си.

Не забравяйте фармацевтичните продукти. Използването му се свежда до производството на тинктури, екстракти, някои антибиотици и др.

Парфюмерията не е пълна без етилов алкохол. Всеки продукт го има в състава си, освен вода и парфюмен концентрат. Формулата му позволява да действа като разтворител.

Обобщавайки, можем да заключим, че е много важно да се разграничат видовете тази течност. Има дори определени методи за контрол на качеството. Когато използвате минимално количество метанол, излагате тялото си на опасност, дори черният дроб не може да се справи с толкова много токсини. Несъмнено консумацията на етилов алкохол също не е желателна, но не причинява такъв светкавичен удар на всички органи.

Важно е да запомните, че той се различава значително от метила, но това е единствената разлика между видовете. Купувайте напитка само в лицензирани и доверени магазини, тогава ще избегнете грешка с цената на цял живот.

Етанол - какво е това вещество? Каква е неговата употреба и как се произвежда? Етанолът е по-известен на всички под различно име - алкохол. Разбира се, това не е съвсем правилното обозначение. Но междувременно под думата "алкохол" имаме предвид "етанол". Още нашите предци са знаели за съществуването му. Получават го чрез процес на ферментация. Използвани са различни продукти от зърнени храни до горски плодове. Но в получената брага, както са наричали алкохолните напитки в старите времена, количеството етанол не надвишава 15 процента. Чистият алкохол може да бъде изолиран само след изследване на процесите на дестилация.

Етанол - какво е това?

Етанолът е едновалентен алкохол. При нормални условиятова е летлива, безцветна, запалима течност със специфичен мирис и вкус. Етанолът намира широко приложение в промишлеността, медицината и бита. Той е отличен дезинфектант. Алкохолът се използва като гориво и като разтворител. Но най-вече формулата на етанол C2H5OH е известна на любителите на алкохолни напитки. Именно в тази област това вещество намери широко приложение. Но не забравяйте, че алкохолът като активна съставка в алкохолните напитки е силен депресант. Това психоактивно вещество може да потисне централната нервна система и да предизвика силна зависимост.

В наши дни е трудно да се намери индустрия, в която да не се използва етанол. Трудно е да се изброят всичко, за което е толкова полезен алкохолът. Но най-вече неговите свойства бяха оценени във фармацевтиката. Етанолът е основният компонент на почти всички лечебни тинктури. Много "бабини рецепти" за лечение на човешки заболявания се основават на това вещество. Той извлича всички полезни вещества от растенията, натрупвайки ги. Това свойство на алкохола е намерило приложение при производството на домашно приготвени билкови и горски тинктури. И въпреки че това са алкохолни напитки, в умерени количества те носят ползи за здравето.

Ползите от етанола

Формулата на етанола е известна на всички от часовете по химия в училище. Но ето ползата от този химикал, не всеки ще отговори веднага. Всъщност е трудно да си представим индустрия, в която да не се използва алкохол. На първо място, етанолът се използва в медицината като мощен дезинфектант. Третират операционната повърхност и раните. Алкохолът има пагубен ефект върху почти всички групи микроорганизми. Но етанолът се използва не само в хирургията. Той е незаменим за производството на лечебни екстракти и тинктури.

В малки дози алкохолът е полезен за човешкото тяло. Той помага за разреждане на кръвта, подобряване на кръвообращението и разширяване на кръвоносните съдове. Използва се дори за предотвратяване на сърдечно-съдови заболявания. Етанолът помага за подобряване на работата на стомашно-чревния тракт. Но само в наистина малки дози.

В специални случаи психотропният ефект на алкохола може да се удави най-много силна болка. Етанолът намери приложение в козметологията. Поради изразените си антисептични свойства се включва в почти всички почистващи лосиони за проблемна и мазна кожа.

Вредата от етанола

Етанолът е алкохол, получен чрез ферментация. При прекомерна употреба може да причини тежко токсикологично отравяне и дори кома. Това вещество е част от алкохолните напитки. Алкохолът предизвиква най-силна психологическа и физическа зависимост. Алкохолизмът се счита за болест. Вредата от етанола веднага се свързва със сцени на необуздано пиянство. Прекомерната консумация на алкохолни напитки води не само до хранително отравяне. Всичко е много по-сложно. При честа употреба на алкохол се засягат почти всички органи. от кислородно гладуване, което причинява етанол, умират в в големи количествамозъчни клетки. Среща се В ранните етапи паметта отслабва. Тогава човек развива заболявания на бъбреците, черния дроб, червата, стомаха, кръвоносните съдове и сърцето. При мъжете се наблюдава загуба на потентност. В последните етапи на алкохолика се разкрива деформация на психиката.

История на алкохола

Етанол - какво е това вещество и как е получено? Не всеки знае, че се използва от праисторически времена. Той беше част от алкохолните напитки. Вярно, концентрацията му беше малка. Но междувременно следи от алкохол бяха открити в Китай върху 9000-годишна керамика. Това ясно показва, че хората през неолита са пиели алкохолни напитки.

Първият случай е регистриран през 12 век в Салерно. Вярно, беше водно-алкохолна смес. Чистият етанол е изолиран от Йохан Тобиас Ловиц през 1796 г. Той използва метода на филтриране с активен въглен. Дълго време производството на етанол по този метод остава единственият метод. Формулата на алкохола е изчислена от Николо-Теодор дьо Сосюр и описана като въглеродно съединение от Антоан Лавоазие. През 19-ти и 20-ти век много учени са изследвали етанола. Всички негови свойства са проучени. В момента той е широко разпространен и се използва в почти всички сфери на човешката дейност.

Получаване на етанол чрез алкохолна ферментация

Може би най-известният начин за производство на етанол е алкохолна ферментация. Това е възможно само при използване на органични продукти, които съдържат голямо количество въглехидрати, като грозде, ябълки, горски плодове. Друг важен компонент за активното протичане на ферментацията е наличието на дрожди, ензими и бактерии. Обработката на картофи, царевица, ориз изглежда по същия начин. За получаване на горивен алкохол се използва сурова захар, която се произвежда от тръстика. Реакцията е доста сложна. В резултат на ферментацията се получава разтвор, който съдържа не повече от 16% етанол. Не може да се получи по-висока концентрация. Това се дължи на факта, че дрождите не могат да оцелеят в по-наситени разтвори. Така полученият етанол трябва да бъде подложен на процеси на пречистване и концентриране. Обикновено се използват процеси на дестилация.

За да получите етанол, използвайте вида на дрождите Saccharomyces cerevisiae от различни щамове. По принцип всички те са в състояние да активират този процес. може да се използва като хранителен субстрат дървени стърготиниили алтернативно, решение, получено от тях.

гориво

Много хора знаят за свойствата, които притежава етанолът. Че е алкохол или дезинфектант също е широко известно. Но алкохолът също е гориво. Използва се в ракетни двигатели. Всеизвестен факт - по време на Първата световна война 70% воден етанол е използван като гориво за първата в света немска балистична ракета - Фау-2.

В момента алкохолът е все по-разпространен. Като гориво се използва в двигатели с вътрешно горене, за отоплителни уреди. В лабораториите се налива в спиртни лампи. Каталитичното окисляване на етанол се използва за производството на нагревателни подложки, както военни, така и туристически. Ограниченият алкохол се използва в смес с течни нефтени горива поради неговата хигроскопичност.

Етанол в химическата промишленост

Етанолът се използва широко в химическата промишленост. Той служи като суровина за производството на вещества като диетилов етер, оцетна киселина, хлороформ, етилен, ацеталдехид, тетраетил олово, етилацетат. В производството на бои и лакове етанолът се използва широко като разтворител. Алкохолът е основната съставка в препаратите за миене на предното стъкло и антифриза. Алкохолът се използва и в битовата химия. Използва се в перилни и почистващи препарати. Особено често се среща като компонент в течности за грижа за водопровод и стъкло.

Етилов алкохол в медицината

Етиловият алкохол може да се припише на антисептици. Действа пагубно върху почти всички групи микроорганизми. Унищожава клетките на бактерии и микроскопични гъбички. Използването на етанол в медицината е почти универсално. Това е отличен изсушаващ и дезинфекциращ агент. Поради дъбилните си свойства спиртът (96%) се използва за обработка на операционни маси и ръце на хирург.

Етанолът е разтворител за лекарства. Използва се широко за приготвяне на тинктури и екстракти от лечебни билкии други растителни материали. Минималната концентрация на алкохол в такива вещества не надвишава 18 процента. Етанолът често се използва като консервант.

Етиловият алкохол също е отличен за триене. По време на треска има охлаждащ ефект. Много често алкохолът се използва за затоплящи компреси. В същото време е абсолютно безопасно, няма зачервяване и изгаряния по кожата. В допълнение, етанолът се използва като пеногасител, когато кислородът се доставя изкуствено по време на белодробна вентилация. Алкохолът също е компонент на общата анестезия, която може да се използва при недостиг на лекарства.

Колкото и да е странно, медицинският етанол се използва като антидот при отравяне с токсични алкохоли, като метанол или етиленгликол. Действието му се дължи на факта, че в присъствието на няколко субстрата ензимът алкохолдехидрогеназа извършва само конкурентно окисление. Това се дължи на факта, че след незабавен прием на етанол, след токсичен метанол или етиленгликол, се наблюдава намаляване на текущата концентрация на метаболитите, отравящи тялото. За метанола това е мравчена киселина и формалдехид, а за етиленгликола е оксалова киселина.

хранително-вкусовата промишленост

И така, как да получите етанол, е известно на нашите предци. Но най-широко се използва едва през 19-ти и 20-ти век. Заедно с водата, етанолът е в основата на почти всички алкохолни напитки, предимно водка, джин, ром, коняк, уиски и бира. В малки количества алкохолът се намира и в напитки, получени чрез ферментация, например в кефир, кумис и квас. Но те не се класифицират като алкохол, тъй като концентрацията на алкохол в тях е много ниска. По този начин съдържанието на етанол в пресния кефир не надвишава 0,12%. Но ако се утаи, тогава концентрацията може да се повиши до 1%. В кваса има малко повече етилов алкохол (до 1,2%). Най-много алкохол се съдържа в кумиса. Свежо млечен продуктконцентрацията му е от 1 до 3%, а в утаената достига до 4,5%.

Етиловият алкохол е добър разтворител. Това свойство му позволява да се използва в хранително-вкусовата промишленост. Етанолът е разтворител за аромати. Освен това може да се използва като консервант за хлебни изделия. Той е регистриран като хранителна добавка E1510. Етанолът има енергийна стойност 7,1 kcal/g.

Ефектът на етанола върху човешкото тяло

Производството на етанол е установено по целия свят. Това ценно вещество се използва в много области на човешкия живот. са лекарство. Кърпичките, импрегнирани с това вещество, се използват като дезинфектант. Но какъв ефект има етанолът върху тялото ни при поглъщане? Полезно ли е или вредно? Тези въпроси изискват подробно проучване. Всеки знае, че човечеството е консумирало алкохолни напитки от векове. Но едва през миналия век проблемът с алкохолизма придоби мащабни измерения. Нашите предци са пили каша, медовина и дори така популярната сега бира, но всички тези напитки съдържат нисък процент етанол. Следователно те не биха могли да причинят значителна вреда на здравето. Но след като Дмитрий Иванович Менделеев разрежда алкохола с вода в определени пропорции, всичко се променя.

В момента алкохолизмът е проблем в почти всички страни по света. Веднъж попаднал в тялото, алкохолът има патологичен ефект върху почти всички органи без изключение. В зависимост от концентрацията, дозата, пътя на влизане и продължителността на експозиция, етанолът може да прояви токсични и наркотични ефекти. Може да наруши работата на сърдечно-съдовата система, да допринесе за появата на заболявания храносмилателен тракт, включително язви на стомаха и дванадесетопръстника. Под наркотичен ефект се разбира способността на алкохола да предизвиква ступор, нечувствителност към болка и инхибиране на функциите на централната нервна система. Освен това човек има алкохолна възбуда, много бързо се пристрастява. В някои случаи прекомерната консумация на етанол може да причини кома.

Какво се случва в тялото ни, когато пием алкохол? Молекулата на етанола е способна да увреди централната нервна система. Под въздействието на алкохола хормонът ендорфин се освобождава в nucleus accumbens, а при хора с изразен алкохолизъм и в орбитофронталната кора. Но въпреки това, въпреки това, етанолът не се признава за наркотично вещество, въпреки че показва всички съответни действия. Етиловият алкохол не беше включен в международния списък на контролираните вещества. И това е спорен въпрос, тъй като в определени дози, а именно 12 грама вещество на 1 килограм телесно тегло, етанолът първо води до остро отравянеи след това смъртта.

Какви заболявания причинява етанолът?

Самият разтвор на етанол не е канцероген. Но основният му метаболит, ацеталдехидът, е токсично и мутагенно вещество. В допълнение, той също има канцерогенни свойства и провокира развитието онкологични заболявания. Качествата му са изследвани в лабораторни условия върху опитни животни. Тези научни разработки са довели до много интересни, но същевременно тревожни резултати. Оказва се, че ацеталдехидът не е просто канцероген, той може да увреди ДНК.

Дългосрочната употреба на алкохолни напитки може да причини заболявания като гастрит, цироза на черния дроб, язва на дванадесетопръстника, рак на стомаха, хранопровода, тънките и ректума при хората, сърдечно-съдови заболявания. Редовното поглъщане на етанол в организма може да провокира оксидативно увреждане на мозъчните неврони. В резултат на увреждане те умират. Злоупотребата с напитки, съдържащи алкохол, води до алкохолизъм и клинична смърт. Хората, които редовно пият алкохол, са изложени на по-висок риск от инфаркт и инсулт.

Но това не са всички свойства на етанола. Това вещество е естествен метаболит. В малки количества може да се синтезира в тъканите на човешкото тяло. Нарича се вярно.Произвежда се и в резултат на разграждането на въглехидратните храни в стомашно-чревния тракт. Такъв етанол се нарича "условно ендогенен алкохол". Може ли обикновен дрегер да определи алкохола, който е синтезиран в тялото? Теоретично това е възможно. Количеството му рядко надвишава 0,18 ppm. Тази стойност е на долната граница на най-съвременните измервателни уреди.

IN модерен святетилът е на първо място сред продуктите на органичния синтез. се използва успешно не само за производството на алкохолни напитки, но също така е незаменим в такива отрасли като козметологията и медицината. В това отношение той принадлежи към категорията на икономически мощните, което е от особено значение при избора на производствен метод. Тъй като училищната пейка е известна на всички алкохолна формула- C2H5OH, но как се получава?

Има 2 начина за производство на алкохол - чрез ферментация и синтетичен метод (етилен хидратация).

Алкохолната ферментация е метод, познат от древността. Органичните продукти, съдържащи въглехидрати, като грозде, различни плодове, се ферментират от дрожди и бактерии. По подобен начин се обработват нишесте, картофи, ориз, царевица. В разтвора, получен след ферментацията, се наблюдава ниско съдържание на етанол - до 15%, тъй като дрождите умират в по-концентрирани разтвори. Следователно етанолът впоследствие се пречиства и концентрира чрез дестилация.

Съвременен производство на алкохолот хранителни суровини има няколко етапа:
- суровини, съдържащи нишесте, а това са зърна от ръж, пшеница, картофи, царевица, се подлагат на смилане;
- ферментация - на този етап нишестето се разгражда до захари;
- ферментация - с помощта на дрожди се ферментира захар, в резултат на което в кашата се натрупва алкохол;


- ректификация - филтриране и пречистване на получения разтвор.
След завършване на всички етапи на производство съдържанието на етанол в разтвора достига 95,6%.
Според степента на пречистване от различни примеси етиловият алкохол се разделя на категории: първи клас, алкохол с най-висока чистота, основа, екстра, лукс и алфа (виж).

В промишлеността етиловият алкохол се получава от дърво, слама - тоест суровини, съдържащи целулоза. Целулозата се подлага на процес на хидролиза, т.е. разграждане на съставките на разтвора с помощта на вода с цел образуване на нови образувания. Такова алкохолна формулаполучен чрез хидратация: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Веднага след преработката на суровините етанолът съдържа различни примеси. За по-нататъшното му промишлено, хранително-вкусово и фармакологична употребанеобходимо е почистване. Етиловият алкохол е бистра течност без чужди частици. Всеки вид алкохол има специфичен вкус и мирис в зависимост от това от каква суровина е произведен. Колкото по-добро е пречистването на алкохола, толкова по-висок е неговият клас и съответно по-висока е крепостта. Ректифицираният алкохол, който е преминал всички степени на пречистване, се разрежда с омекотена вода, постигайки сила от 95% - този разтвор е етилов алкохол за пиене.

Етанол, или както се нарича още, етилов алкохол - този продукт се състои от един атом и има химична формула C2H5OH. Според GOST етанолът е безцветна течност с характерна миризма, освен това е силно запалим. Също така, този продукт е ключов компонент в производството на алкохолни напитки. Химическата формула на алкохола е следната C2H5OH.

За първи път алкохолът се споменава в библейските хроники. Така че в онези дни те се считат за официалния произход на производството на различни алкохолни напитки. През XIV век има много открития, свързани с производството на етанол.

Етапи на развитие:

  • В средата на XIV век европейският алхимик Уилгер успява да получи етанол от винена напитка.
  • В края на същия век италиански търговец, довел посланици в Русия, също взел със себе си алкохолни напитки. През 1386 г. алкохолът за първи път влиза в Московското княжество.
  • IN началото на XVIвек френският учен Парацелз разкрива основното свойство на етанола - сънотворни. Само два века след това се провеждат първите опити за приспиване на хора по време на операции.
  • По време на Първата световна война на територията Руска империяимаше около 2,5 хиляди фабрики за производство на алкохол, но по време на войната и след революцията броят им намаля до двеста. Въпреки това през 1948 г. производството отново е коригирано и също е подобрено.
  • В края на 20-ти век европейски учени се научиха как да проверяват качеството на алкохола в алкохолните напитки.

Касова бележка

За производство на етилов и метилов алкохолсе използват два метода: микробиологичен и синтетичен, те се наричат ​​алкохолна ферментация и етилен хидратация.

Първият метод е известен от древни времена. Ферментацията протича под въздействието на различни дрождени ензими и бактерии. Формулата на алкохола изглежда така: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Продуктът, получен в резултат на този метод, има само 15% етанол. След получаването му е необходимо да се извърши пречистване, обикновено това се прави с помощта на дестилация.

Промишлено производство на алкохол

За да създадете етилов продукт в производството, трябва да изпълните следните стъпки:

  • Подгответе суровините за производство.
  • Ферментирайте нишестето до ферментиращи захари.
  • Това е последвано от фазата на ферментация.
  • Сега остава само да се направи брагоректификация.

Полученият продукт ще съдържа до 95,6% етанол. Също така, в зависимост от примесите, присъстващи в произведения продукт, има няколко категории:

  • Алфа
  • Екстра
  • Основа
  • Върховно пречистване
  • Първи клас

Производство чрез хидролиза

В заводите за алкохол в СССР и в днешна Русиятази технология беше широко разпространена. Състои се в хидролиза на суровините, от които се произвежда алкохолният продукт, след което се подлага на ферментация.

Хидратация на етилен

Този метод на производство също е широко разпространен. Хидратацията се получава по два начина:

Първият епри хидратация при температура от почти 300 градуса по Целзий и налягане от 7 MPa, фосфорната киселина се използва като катализатор тук. Формулата за производство е следната: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Втори начинсе състои от хидратиране чрез естер на сярна киселина и нейната по-нататъшна хидролиза при температура от около 85 градуса по Целзий и налягане от 3,5 MPa. Формулата за етилов алкохол е следната: CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH.

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

Алкохол без водно съдържание

Този продукт се нарича абсолютен алкохол.Всъщност почти не съдържа вода. Точката му на кипене е 78 градуса по Целзий. За производството му използвам дестилация на конвенционален воден етанол, съдържащ бензен.

Как да различим метилов алкохол от етилов

Как да се определи метилов алкохол в алкохол?Изключително трудно е да направите това у дома, тъй като те са почти сто процента еднакви, но има няколко начина:

  • За този метод ще ви е необходима медна жица. Трябва да го усучете във формата на спирала и след това да го загреете до бяло. Сега трябва да спуснете вече нагрятата жица в метилов алкохол и да я извадите след няколко секунди. След това от него ще излизат различни изпарения с миризми. Метанолът ще се даде остър лоша миризма, и миризмата на ябълка ще дойде от етил.
  • Вторият начин е да се тестват течности. За да направите това, изсипете тестовата течност във всеки метален съд и го загрейте. Веднага щом забележите, че течността започва да кипи, спуснете термометъра в нея и разберете показанията. Метанолът има точка на кипене 65 градуса, а етилът 78.
  • IN този методще трябва да запалите алкохол и да определите по цвета на пламъка дали принадлежи към метанол или етил. Метанолът ще гори със зеленикав пламък, докато етанолът ще гори с ярък синкав пламък.
  • Също така доста просто, но ефективен методпроверете течността - това е картоф. За да направите това, трябва да вземете част от обелените плодове и да ги спуснете за няколко часа в тествания алкохол. Ако картофът промени цвета си на розов, това е метанол, но ако цветът не се промени, тогава това е етилов алкохол.

Формулата на метиловия алкохол е следната - CH3OH.

Химическата формула на етиловия алкохол е C2H5OH.

Как да проверите антифриза у дома

За да проверите качеството на закупената антифризна течност, има няколко начина:

Медицински алкохол

Този вид алкохол е един от видовете етанол. Това е най-чистият спиртен продукт, не съдържа никакви примеси, а алкохолният състав в него е приблизително 96,5%. Този продукт се използва главно в медицината, но също така, за разлика от техническия алкохол, той се използва широко в хранително-вкусовата промишленост. И така, в домашни условия се разрежда и се получава алкохолна напитка с 40% алкохолно съдържание. Техническият се използва само за добавяне към различни продукти, които не могат да се пият.

За производството му се използват суровини само от хранителни продукти: пшеница, зърно, картофи, цвекло. Понякога дори използвам горски плодове или грозде.

Внимание, само ДНЕС!

(етилов алкохол, винен алкохол) - органично съединение, представител на серията едновалентни алкохолисъстав C 2 H 5 OH (съкратено EtOH).При нормални условияе безцветна, запалима течност. Според Националния стандарт на Украйна DSTU 4221: 2003Етанолът е токсично вещество с наркотичен ефект, според степента на въздействие върху човешкото тяло принадлежи към четвъртия клас опасни вещества. Има канцерогенни свойства.

Етанолът е основната активна съставка в алкохолните напитки, които обикновено се произвеждат чрез ферментация на въглехидрати. За промишлени нужди етиловият алкохол често се синтезира от нефт и газови суровини чрез каталитична хидратация на етилен. В допълнение към производството на хранителни продукти, етанолът се използва в големи количества като гориво, разтворител, антисептик и като суровина за производството на други промишлено важни вещества.

История

Етанолът се използва от човечеството от древни времена. Той играеше ролята на неразделна част от напитки, лекарства, като успокоително и афродизиак, а също така участваше в религиозни церемонии.

В древен Египет се получава чрез ферментация на растителни суровини. По този начин се получава само разреден алкохолен разтвор. За да се увеличи концентрацията в Китай, е изобретен метод за дестилация. Според рисунки върху китайска керамика напитките, направени от ферментирала смес от ориз, плодове и мед, са правени преди 9000 години. Приблизително по същото време в Близкия изток алкохолът се получава от грозде и ечемик, както се вижда от записи върху глинени плочки в Месопотамия.

През Средновековието етиловият алкохол играе ролята на основа за приготвянето на много лекарства и тинктури. Алхимиците винаги са използвали етанол в работата си, давайки му името лат. aquavitae,това е жива вода.

Чистият етанол е получен за първи път през 1796 г. от руско-германския химик Тови Егорович Ловиц. Според описанието на водещия учен от онова време, Антоан Лоран Лавоазие, изследваното съединение се състои от химически елементивъглерод, водород и кислород. През 1808 г. швейцарският биохимик Николас Теодор де Сосюр установява химичната формула на етанола, а петдесет години по-късно шотландският химик Арчибалд Скот Купър предлага нейната структура.

Първият синтетичен метод за производство на етилен е разработен независимо от английския химик Хенри Генел и френския фармацевт Жорж-Симон Серюла през 1826 г. А през 1828 г. английският физик и химик Майкъл Фарадей получава етанол чрез каталитична хидратация на етена, страничен продукт от рафинирането на нефт и газ. Този метод е в основата на много методи, които се използват в производството на етанол и до днес.

структура

И двата въглеродни атома в молекулата на етанола, включително атома, който е свързан с хидроксилната група, са в състояние на sp3 хибридизация. C-C разстояниее 1,512 ангстрьома.

В зависимост от позицията на хидроксилната група спрямо друга част от молекулата има боже- (фр. гош)И транс форми.транс формахарактеризиращ се с положението O-H връзкихидроксилна група в същата равнина с C-C връзката и една от C-H връзките. IN боже-образуват водородния атом в хидроксилната група, обърнат настрани. диполен момент за гош формие 1,68 D, а за транс форми- 1.44D.

Разпространение в природата

Етанолът е отпадъчен продукт на някои гъбички. Сред тях основните видове са Saccharomyces, Schizosaccharomyces,и Kluyveromyces.Един от най известни представителина тези класове е изгледът Saccharomyces cerevisiae,която носи тривиалното наименование бирена мая. Други често срещани типове включват Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilisхаресването. Някои бактерии също образуват етанол, напр. Zymomonas mobilis.

През 1975 г. астрономите съобщават за откриване на значителни натрупвания на етанол в газово-праховия облак Стрелец B2. Според учените броят на наличните там молекули етанол значително надвишава количеството алкохол, получен през цялата история на човечеството. Откритият етанол транс формамолекули, а през 1996 г. е записано в боже- форма.

Сред възможните начини за образуване на етанол в междузвездната среда, по-специално, е даден неговият синтез от метан и метилов катион под действието на радиация:

Друг потенциален начин е да реагирате на метиловия катион с формалдехид, който също е често срещан в космоса:

физични свойства

Етанолът е безцветна течност с лек "алкохолен" мирис. Той е летлив и запалим. Смесва се във всякакви пропорции с вода, етери, ацетон, бензен. Етиловият алкохол е добър разтворител за много органични и неорганични вещества.

Образува азеотропна смес с вода: 95,6% алкохол и 4,4% вода. Безводният етанол е леко хигроскопичен: за постигане на стабилност той може да абсорбира 0,3-0,4% вода.

получаване

етиленова хидратация

Има два основни начина за получаване на етанол от етилен. В исторически план методът на непряка хидратация е изобретен през 1930 г. от Union Carbide. Друг, разработен през 1970 г., е проектиран като метод без киселина (без използване на сярна киселина).

индиректна хидратация

Производството на етанол от етилен с помощта на сярна киселина протича на три етапа. Първо, етиленът се абсорбира от концентрирана киселина, образувайки естери на етилсулфат или диетилсулфат:

Абсорбцията се извършва с 95-98% разтвор на киселина при температура 80 ° C и налягане 1,3-1,5 MPa. Това взаимодействие е екзотермично, така че стените на реактора трябва да бъдат охладени. Наличието на етилсулфат в киселинния разтвор позволява значително да се увеличи скоростта на абсорбция, тъй като разтворимостта на етилен в етилсулфат е много по-висока, отколкото в чиста киселина.

На втория етап получените продукти от реакцията се подлагат на хидролиза и се разлагат с образуването на алкохол и киселина. Въпреки това, взаимодействието на два основни естера е изключено, което води до образуването на трети, диетилов:

След третиране на сярна киселина с абсорбиран етил и диетилсулфат в достатъчно количество вода, разтворът придобива концентрация от около 50-60%. Продуктите от хидролизата се изпращат в колони за разделяне: разредената киселина остава на дъното на резервоара, а газообразната смес алкохол-Eterna е на върха. Желаната смес се промива с вода или разреден разтвор на натриев хидроксид и след това се пречиства чрез дестилация.

Последната стъпка е възстановяване на концентрацията на разредена киселина. Тази стъпка е една от най-скъпите в целия синтез. Със системата за киселинен изпарител е възможно да се увеличи концентрацията на киселина до 90%. Увеличаването на този показател до необходимите 98% се извършва чрез смесване с олеум (концентрация 103%).

Сериозен проблем за метода на индиректната хидратация е образуването на въглеродни вещества в киселината, които оказват значително влияние върху нейната концентрация. Използването на концентрирана киселина също причинява корозия на оборудването, така че някои части на оборудването са направени от силиций, танталови сплави, олово и др.

директна хидратация

Синтезът по схемата на директна хидратация се извършва с помощта на катализатори. Тук има две форми на взаимодействие:

  • газообразните реагенти влизат в контакт с твърд или течен катализатор (процес в газова фаза)
  • както течните, така и газообразните реагенти са в контакт с твърд или течен катализатор (мишанофазен процес).

Етанолът се синтезира главно след процеса на газовата фаза. Изходният етилен и вода преминават през въглероден катализатор, наситен с фосфорна киселина:

При обикновени температури само малко количество етанол може да бъде в газова фаза и повишаването на температурата ще доведе до намаляване на концентрацията му. Възможно е да се изравни равновесието на реакцията чрез прилагане на принципа на Le Chatelier-Brown - чрез увеличаване на налягането в реакционната смес и намаляване на броя на молекулите в системата. Оптимални условияза взаимодействие е температура от 250-300 ° C и налягане от 6,1-7,1 MPa.

Реакционният продукт може да претърпи междумолекулна дехидратация, което води до образуването на диетилов етер:

Ако въглехидратната суровина съдържа примес на ацетилен, тя се хидратира до етанол:

Наличието на етанол е нежелателно, тъй като от него се образува кротоналдехид, което се отразява негативно на качеството на етанола, дори в количество части на милион:

получаване чрез ферментация

Извличането на етанол чрез ферментация (ферментация) на захарни вещества е най-старото. За производството му може да се използва всеки продукт, съдържащ захар или вещества, от които може да се получи (например нишесте). Като продукти, съдържащи захар, се използват плодова и тръстикова захар, захарно цвекло, меласа, а нишестените продукти са картофи, зърна от пшеница, ръж и царевица. Целулозата се използва и като суровина (от отпадъци селско стопанство, целулозно-хартиена промишленост и др.).

Екстракти от нишесте и захар

За да се превърне нишестето в захарни вещества, то първо се подлага на хидролиза. За тази цел суровините (картофено пюре или брашно) се варят топла водаза да се ускори набъбването на нишестето. Към суровината се добавя и ензим, под въздействието на който нишестето се кондензира, т.е. се превръща в глюкоза.

Като ензим се използва диастазата, съдържаща се в покълнали зърна или други амилази от гъбичен произход.

Вторият етап, който е подобен на получаването на алкохол от захари, е анаеробна ферментация, тоест превръщане в алкохол и въглероден диоксид:

Тук реакцията протича под действието на микроорганизми: гъбички (дрожди) или бактерии.

Сред дрождите, използвани в процеса, активното място е заето от Saccharomyces cerevisiae(т.нар. бирена мая). При използването им са важни киселинността на средата и температурата – те влияят върху растежа на дрождите, добива на етанол, образуването на странични продукти и замърсяването от бактерии. Обикновено такава ферментация в промишленото производство се извършва при рН 4-6. При стойност на pH под 5, растежът на бактериите в средата е силно потиснат; за растеж на дрожди Saccharomyces cerevisiaeкиселинността трябва да се поддържа в диапазона 2,4-8,6 при оптимална стойност 4,5, а процесът на ферментация има по-голяма интензивност в диапазона 3,5-6.

Повечето от дрождите, използвани в производството на етанол, имат оптимална температура на растеж около 39-40°C, като максимумът се вижда в ума Kluyveromyces marxianus- 49 ° C. Тъй като процесът на ферментация е екзотермичен (586 J топлина се отделя от 1 g абсорбирана глюкоза), използването на дрожди с най-високата оптимална температура на растеж спестява пари за охлаждане на реакционната система. Важен моменте доставянето на малки количества кислород за синтеза на ненаситени мастни киселини и ергостерол от дрождите, които допринасят за техния растеж и добра клетъчна пропускливост. При липса на кислород, липсата на киселини и стерол ще доведе до промени във физиологията на дрождите само за няколко поколения.

Бактериите също се използват в синтеза на етанол, по-специално, общ тип Zymomonas mobilis,които имат висок темп на растеж, висок добив на краен продукт и не зависят от доставката на кислород.

Екстракти от целулоза

Както целулозата, така и нишестето са полизахариди, полимери на въглехидратите, но синтезът на етанол от целулоза е много по-труден поради слабата й склонност към хидролиза. Структурата му е по-подобна на кристалната, което усложнява разкъсването на връзките в полимера, а в растенията е защитена от хидролитично разлагане чрез слой лигнин (само 15% от общата маса се хидролизира след обработка на целулоза с киселина). Отпадъкът от суровини също съдържа хемицелулоза, която се състои главно от пентози.

Предоперативната обработка включва смилане, накисване на суровини за набъбване. След това се нагрява в автоклави с 0,3-0,5% киселина под налягане 7-10 atm. Най-често като киселина се използва сярна киселина, по-рядко солна киселина. В края на процеса киселината се концентрира в отделен резервоар и се връща обратно в производството, а лигнинът се филтрира и пречиства чрез промиване.

Полученият по този начин етилов алкохол се нарича хидролиза.Използва се само за технически цели, тъй като съдържа редица вредни примеси, включително метилов алкохол, ацетон и др.

Също така, за разлика от киселинната хидролиза, се използва ензименметод. Тук хидролизата се извършва под действието на гъби като Trichoderma viride.Предварителната обработка включва отстраняване на лигниновата обвивка чрез действието на разтворителя кадоксен (разтвор с 5-7% кадмиев оксид и 28% етилендиамин) и обработка с течен амоняк под високо налягане, което раздвижва фибрите в целулозата, което улеснява проникването на ензимите. В някои случаи е възможно да се постигне сто процента обработка на целулозата.

други методи

Хидролиза на халогенирани въглеводороди

Етанолът се образува при хидролизата на халогениран етан. Извършва се във вода или във воден разтвор на алкали. В първия случай реакцията е обратна, а във втория може да настъпи елиминиране (разцепване) на халогеноводорода:

Преобразуване на синтетичен газ

Извличането на етанол от синтезния газ е подобно на метода за получаване на метанол чрез процеса на Фишер-Тропш:

Реакцията протича при температура от 125-175°C и налягане от 1,42 MPa, като се използва прахообразен железен катализатор.

Възстановяване на органични съединения

Редукцията на алдехиди и киселини е доста често срещан метод за получаване на алкохоли, включително етанол:

Каталитична редукция се извършва върху никел на Раней, платина; при лабораторни условия литиево-алуминиевият хидрид и натриевият борохидрид стагнират.

пречистване на етанол

Синтезираният етанол обикновено е водно-алкохолна смес. Пречистването и дехидратирането му започва с дестилация (ректификация), която може да достигне концентрация 95,6 об. Получената смес е азеотропна и не може да бъде пречистена чрез последваща дестилация. За допълнителна дехидратация използвайте бензен, циклохексан или хептан. Тяхното присъствие създава нови азеотропни смеси с ниска точка на кипене, което прави възможно получаването на безводен етанол.

В индустриален мащаб за дехидратация могат да се използват молекулярни сита, чиито пори са пропускливи за водните молекули, но не и за етанола. Такива сита могат да бъдат изкуствени или естествени зеолити (напр. клиноптилолит). 75% от адсорбираните молекули е вода, останалите 25% са етанол, който след това отново се връща в дестилационната система.

Използва се и мембранният метод, който се състои в отделяне на водно-алкохолна смес, нагрята до 60 ° C с полупропусклива мембрана, която не позволява преминаването на етанол. Тази операция се извършва под налягане, по-малко от 1 kPa. В резултат на разделянето се образува етанол с концентрация 99,85% и разтвор, преминал през мембраната с концентрация 23%. Кондензираният мембранен разтвор може да бъде ректифициран отново.

Класификация на етанола

Полученият алкохол условно се разделя на четири класа според неговия състав:

  • промишлен етанол (96,5 об.%) - продукт за промишлена и техническа употреба: като разтворител, гориво и др. За да се предотврати употребата му, към него обикновено се добавят вещества с неприятна миризма, например пиридин в количество от 0,5 -1% (изпълнете денатурация).Може също така да има слаб метилвиолетов цвят за по-лесно разпознаване;
  • денатурираният алкохол е технически продукт с концентрация на етанол 88 об.%, който има значително количество примеси. Съответно денатурира и оцветява. Използва се при осветление и отопление;
  • висококачествен алкохол (96,0-96,5% vol.) - пречистен етанол, използван за нуждите на фармацевтиката, в производството козметиказа консумация на храна;
  • абсолютен етанол (99,7-99,8% vol.) - много чист етанол, използван във фармацевтиката, аерозоли.

В Украйна градусите на получения ректифициран етанол се регулират от стандарта DSTU 4221: 2003 "Ректифициран етилов алкохол". В зависимост от степента на пречистване се разграничават четири разновидности: "Пшенична сълза", "Лукс", "Екстра" и "По-високо пречистване".

Норми за сортове алкохол съгласно GOST 4221: 2003
индекс "Житна сълза" "Лукс" "Екстра" "По-висока чистота"
Обемна фракция на етилов алкохол, при температура 20 ° C,%, не по-малко от 96,3 96,3 96,3 96,0
Масова концентрация на алдехиди, изчислена като ацеталдехид в безводен алкохол, mg / dm³, не повече от 2,0 2,0 2,0 2,0
Масова концентрация на фузелово масло: пропилов, изопропилов, бутилов, изобутилов и изоамилов алкохол по отношение на смес от пропилов, изобутилов и изоамилов алкохол (3: 1: 1) в безводен алкохол, mg / dm³, не повече 2,0 2,0 2,0 2,0
Масова концентрация на фузелово масло по отношение на смес от изобутилов и изоамилов алкохол (1: 1) в безводен алкохол, mg / dm³, не повече 2,0 2,0 2,0 2,0
Масова концентрация на етери, по отношение на оцетен етилов етер в безводен алкохол, mg / dm³, не повече от 1,5 2,0 3,0 5,0
Обемна фракция на метилов алкохол по отношение на безводен алкохол,%, не повече 0,005 0,01 0,02 0,03
Масова концентрация на свободни киселини (без CO2), по отношение на оцетна киселина в безводен алкохол, mg / dm³, не повече от 8,0 8,0 12,0 15,0

Химични свойства

Етанолът е едновалентен първичен алкохол и хидроксилната група поражда повечето от неговите химични свойства. И така, етанолът може да участва в реакции на дехидратация - както вътрешномолекулни, така и междумолекулни:

При взаимодействие с други алкохоли се образува смес от три естера:

СЪС карбоксилни киселиниетанолът в присъствието на концентрирана сярна киселина образува естери:

В резултат на добавянето на етанол към ацетилена се синтезира винилетилов етер:

Показване на вашите киселинни свойства, етанолът реагира с алкални метали (например натрий) и алкали, за да образува етоксид:

Тази реакция се провежда в безводна среда, тъй като хидроксидът се образува по-бързо от етоксида.

По-малко активните метали - алуминий и магнезий - също взаимодействат с етанол, но само в присъствието на живачен катализатор:

Хидроксилната група, присъстваща в молекулата, може да бъде заменена с халогенидни киселини с образуването на етан халогенни производни:

Етанолът се окислява до етанал и след това до оцетна киселина, резултатът от пълното окисление (например изгаряне на етанол) е въглероден диоксид и вода:

При третиране на етанол с амоняк при 300 °C в кисела среда се образуват заместени амини: първични, вторични, третични или дори кватернерни амониеви соли (в зависимост от съотношението на реагентите):

Етанолът е суровина за синтеза на бутадиен. Реакцията се провежда при температура 370-390 ° C и в присъствието на катализатори - MgO-SiO 2 или Al 2 O 3 -SiO 2 (със селективност 70%):


биологично действие

метаболизъм

Почти целият консумиран алкохол (90-98%) се метаболизира от тялото и само малка част (2-10%) се екскретира непроменен: с урина, въздух, пот, слюнка. Консумацията на етанол води до прекомерно уриниране: всеки 10 g алкохол допринася за загубата на 100 ml течност от тялото, не допринася за отстраняването на алкохола от тялото. Основната част от етанола, който влиза в тялото, навлиза в черния дроб, където претърпява биологична трансформация в микрозоми.

На първия етап от метаболизма ацеталдехидът се образува от етанол. Това се случва под действието на алкохол дехидрогеназа (ADH), ензим, чийто кофактор е никотинамид (NAD). Впоследствие ацеталдехидът, образуван от етанол, се окислява до ацетат в митохондриите от ензима алдехид дехидрогеназа, който използва NAD като коензим, който чрез свързване на протон се редуцира до NAD N. На този етап взаимодействието се осъществява много по-бързо, отколкото при предишното. Ацетатът влиза в цикъла на Кребс, където се разгражда до CO 2 и H 2 O. Алдехид дехидрогеназата се намира не само в черния дроб, но и в други органи, включително мозъка. При възрастен здрав човек ADH разгражда около 10 g алкохол на час.

В допълнение към основния метаболитен процес, етанолът се окислява и по два други начина. Единият се осъществява с участието на микрозомална оксидаза в комбинация с редуциран никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADP), а другият се осъществява с участието на каталаза в комбинация с водороден пероксид. И двата пътя водят до образуването на токсичен алдехид, който има канцерогенни свойства и е десет пъти по-токсичен от етанола.

Въздействие върху тялото

Попадайки в човешкото тяло през хранопровода, етанолът се абсорбира бързо. В стомаха се абсорбира 20% от първоначалния етанол, а в тънко черво- 80%. След абсорбиране, той навлиза в кръвния поток в рамките на 5 минути, разпространявайки се с кръвния поток в тялото.

Централна нервна система.Етанолът потиска функцията на ЦНС като другите анестетици. Въпреки общоприетото схващане, етанолът не стимулира действието на нервната система: ако се появи възбуждане, тогава появата им се дължи на противопоставяне на инхибиторните процеси. В нормални дози етанолът действа главно върху активиращата функция на ретикуларната формация на мозъчния ствол и само големи дози директно потискат функцията на кората на главния мозък.

Продължителната употреба на етанол води до дефицит на серотонин. Функционалното намаляване на активността на тази система предотвратява развитието на толерантност и, обратно, повишаването на нейната активност, повишаването на нивото на серотонин ускорява развитието на толерантност към алкохола. Под въздействието на етанол се нарушава метаболизмът на допамина, който участва в синтеза на норепинефрин и координира движенията, емоционалните и психически състояния. Също така, етанолът има отрицателен ефект върху физическите и умствените способности: намалява остротата на зрението и слуха, нарушава координацията и стабилността на мускулите и забавя времето за реакция на дразнене.

Дихателната система.Етанолът има изразен токсичен ефект върху дихателната система. Увреждането на белите дробове повлиява развитието на бронхопулмонална инфекция поради намаляване на защитни функцииорганизъм. Отрицателно въздействиеалкохолът се свързва с инхибиране на фагоцитозата и образуването на антитела, насърчаване на проникването на бактерии в дихателните пътища и други подобни. Бронхопулмоналните патологии могат да се развият във външния вид остра пневмония, което има значителен процент смъртни случаи.

Сърдечно-съдовата система.Под действието на етанол липидите на клетъчните мембрани, по-специално миокардните клетки, се разтварят. В резултат на това се увеличава пропускливостта на мембраната и се нарушава обмяната на натриеви, калиеви, магнезиеви и калциеви йони. Това отслабва контрактилитета на сърдечния мускул.

Храносмилателната система.Еднократна доза води до остър хеморагичен ерозивен гастрит; подобен ефект на етанола върху лигавицата дванадесетопръстника. Вече минута след като влезе в стомаха на плъхове, етанолът причинява дифузна хиперемия на стомашната лигавица.

Черен дроб.Степента на увреждане на черния дроб от етанол зависи пряко от количеството консумиран алкохол. В резултат на действието му могат да се появят стеатоза, фиброза, алкохолен хепатит и цироза, които често завършват с развитие на хепатоцелуларен карцином. И така, според Международната агенция за изследване на рака, етанолът има канцерогенен ефект.

Един от резултатите от продължително излагане на етанол е увеличаване на обема на еритроцитите - макроцитоза, причинена от токсичния ефект на ацеталдехид, дефицит фолиева киселинаи хиперлипидемия.

алкохолизъм

Етанолът е в основата на алкохолните напитки. Продължителната им употреба води до появата на алкохолизъм.

Алкохолизмът е съвкупност от явления, които характеризират клинична картиназависимост от алкохол (т.е. продукти, съдържащи етанол). Сред симптомите и проявите на такава зависимост са следните: толерантност на организма към алкохола, физическа зависимост, синдром на отнемане при спиране или намаляване на консумацията, неконтролирана и временна прекомерна консумация.

Има три етапа на развитие на алкохолизма:

  1. човек няма жажда за алкохол, има загуба на контрол по време на консумация, преход към системна консумация, повишаване на толерантността към алкохола, има първоначални нарушения в психическата сфера;
  2. има физическа зависимост със загуба на мярка, образуване на психопатичен синдром, нарушаване на телесните системи (сърдечно-съдови, пикочно-полови, дихателни) и органи (поява на гастрит, хепатит)
  3. зависимостта от алкохол е психическа, има силно физическо привличане като проява на синдрома на отнемане, появата на халюцинации, необратими увреждания на вътрешните органи (цироза на черния дроб, сърдечни заболявания, енцефалопатия и др.).

Влияние върху бременността

Рискът от аномалии в развитието на плода е правопропорционален на количеството алкохол, консумиран по време на бременност.

Етанолът лесно преминава през плацентата, така че съдържанието му в кръвта на майката и плода бързо достига същото ниво. Той се натрупва в богатите на фосфолипиди фетални тъкани, в мозъка, а също и в еритроцитите. Отстраняването на алкохола от тялото се извършва с помощта на чернодробни ензими, а при нероденото дете той се образува едва през втората половина на бременността на майката. Вредният ефект на етанола върху плода е свързан с незрялостта на защитния механизъм и повишената съдова пропускливост и други подобни. Особено важни са критичните периоди на ембрионалното развитие, когато чувствителността на ембриона и плода към чужди вещества достига максимално ниво. Токсично действиеетанолът е причина за забавяне на развитието или дори смърт на ембриона.

Консумацията на етанол от майката по време на бременност е свързана с фетални (фертилни) тератогенни ефекти. Влиянието на алкохола се проявява в нарушението общо развитиеплод, раждане на дете с телесно тегло и ръст под нормалното, умствена непълноценност. По-специално, децата, засегнати от тератогенния ефект на етанола, имат модифицирани черти на лицето: тесни палпебрални фисури, тънък Горна устна, появата на микроцефалия и ретрогнатия, липса на филтър и различни аномалии на ухото. Физическите промени се допълват от недоразвитие на мозъка, склонност към конвулсивни припадъци, мозъчен оток, лоша координация на движенията, намалена интелигентност и рожденни дефектисърца. Този ефект на етанола се нарича фетален алкохолен синдром, FAS (или фетален алкохолен синдром).

Взаимодействие с лекарства

Етанолът има способността да засилва ефекта на антибиотици, антихистамини, барбитурати, мускулни релаксанти и също така да предизвиква негативна реакция на тялото.

Взаимодействие медицински препаратис етанол
клас лекарства лекарство Тип взаимодействие с етанол, последствия
аналгетици аспирин ацетаминофен Аспиринът увеличава изпразването на стомаха, което води до бързо усвояване на алкохола в тънките черва и може да забави действието на алкохол дехидрогеназата в стомаха. Етанолът повишава метаболизма на ацетаминофен, чийто продукт са токсични вещества, които увреждат черния дроб. Може да има повишена сърдечна честота, коремна болка, стомашни язви,
антибиотици Еритромицин Изониазид Кетоконазол Метронидазол Еритромицинът увеличава изпразването на стомаха, което води до бързо усвояване на алкохола в тънките черва; Заедно с изониазид, алкохолът повишава риска от чернодробно заболяване. Придружен от главоболие, гадене, резки промени в кръвното налягане
антихистамини Дифенхидрамин Клемастин Прометазин Етанолът засилва ефекта на лекарствата върху централната нервна система, причинявайки летаргия, намалена подвижност, комбинираният ефект е по-изразен при възрастните хора.
барбитурати фенобарбитал Слабост на тялото, виене на свят, риск конвулсивна атака. Хроничната консумация на алкохол повишава нивото на метаболизма на цитохром Р-450 барбитурат.
Хапчета за сън (бензодиазепини) диазепам лоразепам оксазепам Етанолът засилва ефекта на лекарствата върху централната нервна система, причинявайки проблеми с паметта, летаргия, намалени двигателни умения, забавяне или затруднено дишане;
противовъзпалителни лекарства Диклофенак Ибупрофен Напроксен Консумацията на етанол увеличава риска от стомашно кървене, пептична язва
Н2 рецепторни блокери Низатидин Ранитидин Циметидин Лекарствата инхибират действието на алкохолдехидрогеназата и допринасят за изтичането на стомаха, което води до повишено съдържаниеетанол в кръвта.

приложение

Етанолът има широк обхватприложения, сред които най-значими са производството на алкохолни напитки, използването като разтворител, гориво и синтеза на други химикали.

гориво

Първата кола, която можеше да работи с етанол, беше проектирана от Хенри Форд през 1920 г. - моделът Ford T. Тогава обаче тази иновация не получи необходимото развитие поради технически и икономически проблеми: производството на чист етанол беше твърде скъпо, и използването на недостатъчно пречистен алкохол, смесен с въглеводородно гориво, беше ограничено до известна степен - при ниски температури водата, неразтворима в бензина, замръзваше, запушвайки резервоара за гориво.

Сега, с технологията за производство на евтин етанол, замяната на традиционния бензин или дизелово гориво с етанол или използването му като добавка стана широко разпространено в света. Световното производство на етанол за нуждите на горивната индустрия през 2014 г. възлиза на 24750000000 галона.

разтворител

Етанолът е най-важният разтворител след водата. Основното му приложение е производството на козметика, парфюми, ПАВ и дезинфектанти, фармацевтични продукти, различни покрития. За тези цели се използва етанол както от синтетичен, така и от ензимен произход.

антисептик

Етанолът е най-старият антисептик, известен на човечеството. Способността му да дезинфекцира рани е отбелязана от древногръцкия лекар Клавдий Гален, а по-късно и от средновековния френски хирург Ги дьо Шолиак.

Етанолът проявява бактерицидна активност при концентрации от 30% и повече в зависимост от вида на бактериите, водното съдържание и времето на действие. Според проучвания ефектът на етанола е най-ефективен при концентрация от 60-70% - както в присъствието на вода, така и в нейното отсъствие. Именно това съдържание на етанол имат домакинските дезинфектанти за ръце. Използването на високи концентрации (например 90% разтвор) за дезинфекция на кожата е непрактично, тъй като при такива концентрации етанолът проявява своите танинови свойства, докато антисептичните свойства намаляват.

Принципът на действие на етанола върху микроорганизмите вероятно е ефектът върху техните мембрани и бързото денатуриране на протеините, което води до нарушаване на метаболизма на бактериите и по-нататъшно разрушаване на клетките. Етанолът показва високо биоцидно действие срещу вегетативни бактерии (включително микобактерии), вируси, гъбички, но не и спори.

Поради липсата на спороцидно действие, етанолът не може да се използва за стерилизация, но неговите свойства са достатъчни за превантивна дезинфекция на повърхности, обработка на кожата и други подобни.

Утаяване на нуклеинова киселина

Етанолът се използва широко в молекулярната биология за утаяване и концентриране на ДНК и РНК. Използва се заедно с буферни разтвори на соли, съдържащи прости еднократно заредени катиони (например натриеви катиони). Типично е използването на 0,3 mol/L натриево-ацетатен буфер с pH 5,2 (при 4°C) и етанол - абсолютен и 70% (при -20°C).

За депониране нуклеинова киселинатяхната проба се смесва с буферен разтвор и абсолютен етанол и се охлажда при -20 °C за един час, след което се центрофугира. След като отделите излишната течност от повърхността с пипета, добавете 70% разтвор на етанол и повторете центрофугирането и отделянето на течността. Остатъкът се изпарява при температура 37°С на водна баня и по този начин се получава концентрирано вещество.

противоотрова

Поради способността си да образува естери при взаимодействие с алкохоли, етанолът се използва като наличен антидот при отравяне с метанол, етиленгликол и диетиленгликол. Етанолът се прилага перорално или интравенозно в тялото, като дозата за приложение се изчислява въз основа на концентрацията му в кръвния серум да достигне 10-15 mg / l.

Рискът от употребата на етанол се крие в инхибирането на активността на централната нервна система, появата на хипогликемия (поради намаляване на глюконеогенезата) и гадене. При интравенозно приложение може да се появи флебит, хипертония, хипонатриемия. Използването на такъв антидот изисква постоянно наблюдение на съдържанието на етанол в серума и нивото на глюкоза във венозната кръв.

Синтез на други вещества

В промишлеността етанолът се използва за производството на етанал, бутадиен, диетилов етер, етилацетат, етиламин и други подобни.

Подобни видеа

Дял: