Τι είναι η αιθανόλη στη χημεία. Οργανική χημεία

(αιθυλική αλκοόλη, αλκοόλη κρασιού) - μια οργανική ένωση, αντιπροσωπευτική ενός αριθμού μονοϋδρικών αλκοολών της σύνθεσης C 2 H 5 OH (συντομογραφία EtOH).Υπό κανονικές συνθήκες, είναι ένα άχρωμο, εύφλεκτο υγρό. Σύμφωνα με το Εθνικό Πρότυπο της Ουκρανίας DSTU 4221: 2003Η αιθανόλη είναι μια τοξική ουσία με ναρκωτική δράση, ανάλογα με τον βαθμό επίδρασης στον ανθρώπινο οργανισμό, ανήκει στην τέταρτη κατηγορία επικίνδυνων ουσιών. Έχει καρκινογόνες ιδιότητες.

Η αιθανόλη είναι το κύριο ενεργό συστατικό των αλκοολούχων ποτών, τα οποία συνήθως παρασκευάζονται με ζύμωση υδατανθράκων. Για βιομηχανικές ανάγκες, η αιθυλική αλκοόλη συντίθεται συχνά από πρώτες ύλες πετρελαίου και αερίου με καταλυτική ενυδάτωση αιθυλενίου. Εκτός από την παρασκευή προϊόντων διατροφής, η αιθανόλη χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες ως καύσιμο, διαλύτης, αντισηπτικό και ως πρώτη ύλη για την παραγωγή άλλων βιομηχανικά σημαντικών ουσιών.

Ιστορία

Η αιθανόλη έχει χρησιμοποιηθεί από την ανθρωπότητα από την αρχαιότητα. Έπαιζε το ρόλο αναπόσπαστου μέρους των ποτών, των φαρμάκων, ως ηρεμιστικό και αφροδισιακό, ενώ έπαιζε και σε θρησκευτικές τελετές.

Στην αρχαία Αίγυπτο, αποκτήθηκε με ζύμωση φυτικών υλικών. Με αυτόν τον τρόπο, ελήφθη μόνο ένα αραιό διάλυμα αλκοόλης. Για να αυξηθεί η συγκέντρωση στην Κίνα, εφευρέθηκε μια μέθοδος απόσταξης. Σύμφωνα με πίνακες ζωγραφικής σε κινέζικα κεραμικά, ποτά που παρασκευάζονταν από ζυμωμένο μείγμα ρυζιού, φρούτων και μελιού παρασκευάζονταν πριν από 9.000 χρόνια. Την ίδια περίπου εποχή, στη Μέση Ανατολή, οινόπνευμα λαμβανόταν από σταφύλια και κριθάρι, όπως αποδεικνύεται από αρχεία σε πήλινες πλάκες στη Μεσοποταμία.

Στο Μεσαίωνα, η αιθυλική αλκοόλη έπαιξε το ρόλο της βάσης για την παρασκευή πολυάριθμων φαρμάκων και βαμμάτων. Οι αλχημιστές χρησιμοποιούσαν πάντα αιθανόλη στη δουλειά τους, δίνοντάς της το όνομα lat. aquavitae,αυτό είναι ζωντανό νερό.

Η καθαρή αιθανόλη ελήφθη για πρώτη φορά το 1796 από τον Ρωσογερμανό χημικό Tovy Yegorovich Lovits. Σύμφωνα με την περιγραφή του κορυφαίου επιστήμονα της εποχής, Antoine Laurent Lavoisier, η υπό μελέτη ένωση αποτελούνταν από τα χημικά στοιχεία άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο. Το 1808, ο Ελβετός βιοχημικός Nicolas Theodore de Saussure καθιέρωσε τη χημική φόρμουλα για την αιθανόλη και πενήντα χρόνια αργότερα, ο Σκωτσέζος χημικός Archibald Scott Cooper πρότεινε τη δομή της.

Η πρώτη συνθετική μέθοδος για την παραγωγή αιθυλενίου αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τον Άγγλο χημικό Henry Gennel και τον Γάλλο φαρμακοποιό Georges-Simon Seryulla το 1826. Και το 1828, ο Άγγλος φυσικός και χημικός Michael Faraday έλαβε αιθανόλη με την καταλυτική ενυδάτωση του αιθενίου, ένα υποπροϊόν της διύλισης πετρελαίου και αερίου. Αυτή η μέθοδος αποτέλεσε τη βάση πολλών μεθόδων που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή αιθανόλης μέχρι σήμερα.

δομή

Και τα δύο άτομα άνθρακα στο μόριο της αιθανόλης, συμπεριλαμβανομένου του ατόμου που σχετίζεται με την ομάδα υδροξυλίου, βρίσκονται σε κατάσταση υβριδισμού sp 3. Η απόσταση C-C είναι 1.512 angstroms.

Ανάλογα με τη θέση της ομάδας υδροξυλίου σε σχέση με ένα άλλο μέρος του μορίου, υπάρχουν Θέε μου- (φρ. Αδέξιος)Και τρανς μορφές.μεταμορφώνωχαρακτηρίζεται από τη θέση του δεσμού Ο-Η της ομάδας υδροξυλίου στο ίδιο επίπεδο με τον δεσμό C-C και έναν από τους δεσμούς C-H. ΣΕ Θέε μου- σχηματίστε το άτομο υδρογόνου στην ομάδα υδροξυλίου που βλέπει προς τα πλάγια. δίπολη στιγμή για θεός μορφέςείναι 1,68 D, και για τρανς μορφές- 1,44Δ.

Κατανομή στη φύση

Η αιθανόλη είναι ένα απόβλητο προϊόν ορισμένων μυκήτων. Μεταξύ αυτών, οι κύριοι τύποι είναι Saccharomyces, Schizosaccharomyces,και Kluyveromyces.Ένας από τους πιο γνωστούς εκπροσώπους αυτών των κατηγοριών είναι το είδος Saccharomyces cerevisiae,που έχει το τετριμμένο όνομα μαγιά μπύρας. Άλλοι συνήθεις τύποι περιλαμβάνουν Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilisτα παρόμοια. Μερικά βακτήρια σχηματίζουν επίσης αιθανόλη, για παράδειγμα, Zymomonas mobilis.

Το 1975, οι αστρονόμοι ανέφεραν ότι βρήκαν σημαντικές συσσωρεύσεις αιθανόλης στο σύννεφο αερίου-σκόνης Sagittarius B2. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο αριθμός των μορίων αιθανόλης που διατίθενται εκεί υπερβαίνει σημαντικά την ποσότητα αλκοόλ που λαμβάνεται σε ολόκληρη την ιστορία της ανθρωπότητας. Η αιθανόλη που βρέθηκε μεταμορφώνωμόρια, και το 1996 καταγράφηκε σε Θέε μου-μορφή.

Μεταξύ των πιθανών τρόπων σχηματισμού αιθανόλης στο διαστρικό μέσο, ​​ειδικότερα, η σύνθεσή της από μεθάνιο και κατιόν μεθυλίου υπό τη δράση της ακτινοβολίας δίνεται:

Ένας άλλος πιθανός τρόπος είναι η αντίδραση του κατιόντος μεθυλίου με φορμαλδεΰδη, η οποία είναι επίσης κοινή στο διάστημα:

φυσικές ιδιότητες

Η αιθανόλη είναι ένα άχρωμο υγρό με ελαφρά «αλκοολική» μυρωδιά. Είναι πτητικό και εύφλεκτο. Αναμειγνύεται σε οποιεσδήποτε αναλογίες με νερό, αιθέρες, ακετόνη, βενζόλιο. Η αιθυλική αλκοόλη είναι καλός διαλύτης για πολλές οργανικές αλλά και ανόργανες ουσίες.

Σχηματίζει αζεοτροπικό μείγμα με νερό: 95,6% αλκοόλη και 4,4% νερό. Η άνυδρη αιθανόλη είναι ελαφρώς υγροσκοπική: για να επιτευχθεί σταθερότητα, είναι σε θέση να απορροφήσει 0,3-0,4% του νερού.

λήψη

ενυδάτωση αιθυλενίου

Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι λήψης αιθανόλης από αιθυλένιο. Ιστορικά, η μέθοδος έμμεσης ενυδάτωσης επινοήθηκε το 1930 από την Union Carbide. Μια άλλη, που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970, σχεδιάστηκε ως μέθοδος χωρίς οξύ (χωρίς χρήση θειικού οξέος).

έμμεση ενυδάτωση

Η παραγωγή αιθανόλης από αιθυλένιο με χρήση θειικού οξέος γίνεται σε τρία στάδια. Πρώτον, το αιθυλένιο απορροφάται από συμπυκνωμένο οξύ, σχηματίζοντας εστέρες θειικού αιθυλεστέρα ή θειικού διαιθυλεστέρα:

Η απορρόφηση πραγματοποιείται με διάλυμα οξέος 95-98% σε θερμοκρασία 80 ° C και πίεση 1,3-1,5 MPa. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι εξώθερμη, επομένως τα τοιχώματα του αντιδραστήρα πρέπει να ψύχονται. Η παρουσία θειικού αιθυλεστέρα στο διάλυμα οξέος καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση του ρυθμού απορρόφησης, καθώς η διαλυτότητα του αιθυλενίου στο θειικό αιθυλεστέρα είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι στο καθαρό οξύ.

Στο δεύτερο στάδιο, τα προκύπτοντα προϊόντα αντίδρασης υφίστανται υδρόλυση και αποσυντίθενται με το σχηματισμό αλκοόλης και οξέος. Ωστόσο, εκτός λειτουργίας είναι η αλληλεπίδραση δύο βασικών εστέρων, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό ενός τρίτου, του διαιθυλίου:

Μετά την επεξεργασία του θειικού οξέος με απορροφημένο αιθύλιο και διαιθυλ θειικό άλας σε επαρκή ποσότητα νερού, το διάλυμα αποκτά συγκέντρωση περίπου 50-60%. Τα προϊόντα υδρόλυσης αποστέλλονται σε στήλες διαχωρισμού: το αραιωμένο οξύ παραμένει στον πυθμένα της δεξαμενής και το μείγμα αερίου αλκοόλης-Eterna βρίσκεται στην κορυφή. Το επιθυμητό μίγμα πλένεται με νερό ή αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και στη συνέχεια καθαρίζεται με απόσταξη.

Το τελευταίο βήμα είναι να αποκατασταθεί η συγκέντρωση αραιού οξέος. Αυτό το βήμα είναι ένα από τα πιο ακριβά σε ολόκληρη τη σύνθεση. Με το σύστημα εξάτμισης οξέος είναι δυνατή η αύξηση της συγκέντρωσης οξέος έως και 90%. Η αύξηση αυτού του δείκτη στο απαιτούμενο 98% πραγματοποιείται με ανάμειξη με ελαιόλαδο (συγκέντρωση 103%).

Σοβαρό πρόβλημα για τη μέθοδο της έμμεσης ενυδάτωσης είναι ο σχηματισμός ανθρακούχων ουσιών στο οξύ, οι οποίες έχουν σημαντική επίδραση στη συγκέντρωσή του. Η χρήση συμπυκνωμένου οξέος προκαλεί επίσης διάβρωση στον εξοπλισμό, επομένως ορισμένα μέρη του εξοπλισμού είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, κράματα τανταλίου, μόλυβδο κ.λπ.

άμεση ενυδάτωση

Η σύνθεση σύμφωνα με το σχήμα της άμεσης ενυδάτωσης πραγματοποιείται με χρήση καταλυτών. Υπάρχουν δύο μορφές αλληλεπίδρασης εδώ:

• αέρια αντιδρώντα έρχονται σε επαφή με στερεό ή υγρό καταλύτη (διαδικασία αέριας φάσης)
• Και τα υγρά και τα αέρια αντιδρώντα έρχονται σε επαφή με στερεό ή υγρό καταλύτη (διαδικασία μισχανοφάσης).

Η αιθανόλη συντίθεται κυρίως μετά τη διαδικασία της αέριας φάσης. Το αιθυλένιο και το νερό εξόδου περνούν πάνω από έναν καταλύτη άνθρακα κορεσμένο με φωσφορικό οξύ:

Σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, μόνο μια μικρή ποσότητα αιθανόλης μπορεί να βρίσκεται στην αέρια φάση και μια αύξηση της θερμοκρασίας θα οδηγήσει σε μείωση της συγκέντρωσής της. Είναι δυνατό να εξισωθεί η ισορροπία της αντίδρασης εφαρμόζοντας την αρχή Le Chatelier-Brown - αυξάνοντας την πίεση στο μείγμα αντίδρασης και μειώνοντας τον αριθμό των μορίων στο σύστημα. Οι βέλτιστες συνθήκες για την αλληλεπίδραση είναι η θερμοκρασία 250-300 ° C και η πίεση 6,1-7,1 MPa.

Το προϊόν της αντίδρασης μπορεί να υποστεί διαμοριακή αφυδάτωση, οδηγώντας στο σχηματισμό διαιθυλαιθέρα:

Εάν η πρώτη ύλη υδατανθράκων περιέχει ένα μείγμα ακετυλενίου, ενυδατώνεται σε αιθανόλη:

Η παρουσία αιθανόλης είναι ανεπιθύμητη, καθώς από αυτήν σχηματίζεται κροτοναλδεΰδη, η οποία επηρεάζει αρνητικά την ποιότητα της αιθανόλης, ακόμη και σε ποσότητα μερών ανά εκατομμύριο:

λήψη με ζύμωση

Η εκχύλιση αιθανόλης με ζύμωση (ζύμωση) ζαχαρούχων ουσιών είναι η παλαιότερη. Για την παραγωγή του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε προϊόν που περιέχει ζάχαρη ή ουσίες από τις οποίες μπορεί να ληφθεί (για παράδειγμα, άμυλο). Ως προϊόντα που περιέχουν ζάχαρη, χρησιμοποιούνται ζάχαρη φρούτων και ζαχαροκάλαμου, ζαχαρότευτλα, μελάσα και αμυλούχα προϊόντα είναι οι πατάτες, οι σπόροι σίτου, η σίκαλη και το καλαμπόκι. Η κυτταρίνη χρησιμοποιείται επίσης ως πρώτη ύλη (από αγροτικά απόβλητα, χαρτοβιομηχανία κ.λπ.).

Εκχυλίσματα από άμυλο και ζάχαρη

Για να μετατραπεί το άμυλο σε σακχαρώδεις ουσίες, υποβάλλεται πρώτα σε υδρόλυση. Για το σκοπό αυτό, οι πρώτες ύλες (πουρές πατάτας ή αλεύρι) παρασκευάζονται με ζεστό νερό για να επιταχυνθεί η διόγκωση του αμύλου. Στην πρώτη ύλη προστίθεται επίσης ένα ένζυμο, υπό την επίδραση του οποίου το άμυλο συμπυκνώνεται, δηλαδή μετατρέπεται σε γλυκόζη.

Ως ένζυμο, χρησιμοποιείται η διαστάση που περιέχεται σε φυτρωμένους κόκκους ή άλλες αμυλάσες μυκητιακής προέλευσης.

Το δεύτερο στάδιο, το οποίο είναι παρόμοιο με τη λήψη αλκοόλης από σάκχαρα, είναι η αναερόβια ζύμωση, δηλαδή η μετατροπή σε αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα:

Εδώ η αντίδραση συμβαίνει υπό τη δράση μικροοργανισμών: μυκήτων (ζυμομύκητα) ή βακτηρίων.

Μεταξύ των ζυμών που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία, η ενεργή θέση καταλαμβάνεται από Saccharomyces cerevisiae(η λεγόμενη μαγιά μπύρας). Κατά τη χρήση τους, η οξύτητα του περιβάλλοντος και η θερμοκρασία είναι σημαντικές - επηρεάζουν την ανάπτυξη της ζύμης, την απόδοση αιθανόλης, το σχηματισμό υποπροϊόντων και τη μόλυνση από βακτήρια. Τυπικά, μια τέτοια ζύμωση στη βιομηχανική παραγωγή πραγματοποιείται σε ρΗ 4-6. Σε τιμή pH μικρότερη από 5, η ανάπτυξη βακτηρίων στο μέσο καταστέλλεται έντονα. για την ανάπτυξη της ζύμης Saccharomyces cerevisiaeΗ οξύτητα πρέπει να διατηρείται στο εύρος 2,4-8,6 με βέλτιστη τιμή 4,5 και η διαδικασία ζύμωσης έχει μεγαλύτερη ένταση στην περιοχή 3,5-6.

Οι περισσότερες ζύμες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή αιθανόλης έχουν βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης περίπου 39-40°C, με τη μέγιστη να φαίνεται στο μυαλό Kluyveromyces marxianus- 49 ° C. Δεδομένου ότι η διαδικασία ζύμωσης είναι εξώθερμη (586 J θερμότητας απελευθερώνονται από 1 g απορροφούμενης γλυκόζης), η χρήση μαγιάς με την υψηλότερη βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης εξοικονομεί χρήματα για την ψύξη του συστήματος αντίδρασης. Σημαντικό σημείο είναι η παροχή μικρών ποσοτήτων οξυγόνου για τη σύνθεση ακόρεστων λιπαρών οξέων και εργοστερόλης από τη μαγιά, που συμβάλλουν στην ανάπτυξή τους και στην καλή διαπερατότητα των κυττάρων. Ελλείψει οξυγόνου, η έλλειψη οξέων και στερόλης θα οδηγήσει σε αλλαγές στη φυσιολογία της μαγιάς σε λίγες μόνο γενιές.

Τα βακτήρια χρησιμοποιούνται επίσης στη σύνθεση της αιθανόλης, ειδικότερα, ενός κοινού είδους Zymomonas mobilis,που έχουν υψηλό ρυθμό ανάπτυξης, υψηλή απόδοση του τελικού προϊόντος και δεν εξαρτώνται από την παροχή οξυγόνου.

Εκχυλίσματα από κυτταρίνη

Τόσο η κυτταρίνη όσο και το άμυλο είναι πολυσακχαρίτες, πολυμερή υδατανθράκων, αλλά η σύνθεση της αιθανόλης από την κυτταρίνη είναι πολύ πιο δύσκολη λόγω της χαμηλής τάσης της για υδρόλυση. Η δομή του μοιάζει περισσότερο με την κρυσταλλική, η οποία περιπλέκει τη διάσπαση των δεσμών μέσα στο πολυμερές και στα φυτά προστατεύεται από υδρολυτική αποσύνθεση με ένα στρώμα λιγνίνης (μόνο το 15% της συνολικής μάζας υδρολύεται μετά την επεξεργασία της κυτταρίνης με οξύ). Τα απόβλητα της πρώτης ύλης περιέχουν επίσης ημικυτταρίνη, η οποία αποτελείται κυρίως από πεντόζες.

Η προεγχειρητική επεξεργασία περιλαμβάνει λείανση, μούλιασμα πρώτων υλών για διόγκωση. Στη συνέχεια, θερμαίνεται σε αυτόκλειστα με 0,3-0,5% οξύ υπό πίεση 7-10 atm. Το θειικό οξύ χρησιμοποιείται συχνότερα ως οξύ, λιγότερο συχνά το υδροχλωρικό οξύ. Στο τέλος της διαδικασίας, το οξύ συμπυκνώνεται σε ξεχωριστή δεξαμενή και επαναφέρεται στην παραγωγή, και η λιγνίνη διηθείται και καθαρίζεται με πλύση.

Η αιθυλική αλκοόλη που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται υδρόλυση.Χρησιμοποιείται μόνο για τεχνικούς σκοπούς, επειδή περιέχει μια σειρά από επιβλαβείς ακαθαρσίες, όπως μεθυλική αλκοόλη, ακετόνη κ.λπ.

Επίσης, σε αντίθεση με την όξινη υδρόλυση, χρησιμοποιείται ενζυματικήμέθοδος. Εδώ η υδρόλυση λαμβάνει χώρα υπό τη δράση μυκήτων όπως Trichoderma viride.Η προεπεξεργασία περιλαμβάνει την αφαίρεση του περιβλήματος της λιγνίνης με τη δράση του διαλύτη Cadoxen (διάλυμα με 5-7% οξείδιο του καδμίου και 28% αιθυλενοδιαμίνη) και επεξεργασία με υγρή αμμωνία υπό υψηλή πίεση, η οποία αναδεύει τις ίνες στην κυτταρίνη, διευκολύνοντας τη διείσδυση των ενζύμων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατό να επιτευχθεί εκατό τοις εκατό επεξεργασία της κυτταρίνης.

άλλες μεθόδους

Υδρόλυση αλογονωμένων υδρογονανθράκων

Η αιθανόλη σχηματίζεται από την υδρόλυση αλογονωμένου αιθανίου. Εκτελείται σε νερό ή σε υδατικό διάλυμα αλκαλίων. Στην πρώτη περίπτωση, η αντίδραση είναι αντίστροφη και στη δεύτερη, μπορεί να συμβεί εξάλειψη (διάσπαση) του υδραλογόνου:

Μετατροπή Syngas

Η εξαγωγή αιθανόλης από αέριο σύνθεσης είναι παρόμοια με τη μέθοδο λήψης μεθανόλης με τη διαδικασία Fischer-Tropsch:

Η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία 125-175°C και πίεση 1,42 MPa χρησιμοποιώντας καταλύτη τύπου κονιοποιημένου σιδήρου.

Ανάκτηση οργανικών ενώσεων

Η αναγωγή αλδεΰδων και οξέων είναι μια αρκετά κοινή μέθοδος για τη λήψη αλκοολών, συμπεριλαμβανομένης της αιθανόλης:

Η καταλυτική αναγωγή πραγματοποιείται σε νικέλιο Raney, πλατίνα. υπό εργαστηριακές συνθήκες, το υδρίδιο του λιθίου αργιλίου και το βοριοϋδρίδιο του νατρίου παραμένουν στάσιμα.

καθαρισμός αιθανόλης

Η συνθετική αιθανόλη είναι συνήθως ένα μείγμα νερού-αλκοόλης. Ο καθαρισμός και η αφυδάτωση του ξεκινά με απόσταξη (rectification), η οποία μπορεί να φτάσει σε συγκέντρωση 95,6% vol. Το προκύπτον μίγμα είναι αζεοτροπικό και δεν μπορεί να καθαριστεί με επακόλουθη απόσταξη. Για επιπλέον αφυδάτωση χρησιμοποιήστε βενζόλιο, κυκλοεξάνιο ή επτάνιο. Η παρουσία τους δημιουργεί νέα αζεοτροπικά μείγματα με χαμηλό σημείο βρασμού, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη άνυδρης αιθανόλης.

Σε βιομηχανική κλίμακα, τα μοριακά κόσκινα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αφυδάτωση, των οποίων οι πόροι είναι διαπερατοί από τα μόρια του νερού, αλλά όχι από την αιθανόλη. Τέτοια κόσκινα μπορεί να είναι τεχνητοί ή φυσικά ζεόλιθοι (π.χ. κλινοπτιλόλιθος). Το 75% των προσροφημένων μορίων είναι νερό, το υπόλοιπο 25% είναι αιθανόλη, η οποία στη συνέχεια επιστρέφεται ξανά στο σύστημα απόσταξης.

Χρησιμοποιείται επίσης η μέθοδος μεμβράνης, η οποία συνίσταται στον διαχωρισμό ενός μείγματος νερού-αλκοόλης που θερμαίνεται στους 60 ° C με μια ημιπερατή μεμβράνη που δεν επιτρέπει τη διέλευση αιθανόλης. Αυτή η λειτουργία εκτελείται υπό πίεση μικρότερη από 1 kPa. Ως αποτέλεσμα του διαχωρισμού, σχηματίζεται αιθανόλη με συγκέντρωση 99,85% και διάλυμα που έχει περάσει από τη μεμβράνη με συγκέντρωση 23%. Το συμπυκνωμένο διάλυμα μεμβράνης μπορεί να διορθωθεί ξανά.

Ταξινόμηση αιθανόλης

Η προκύπτουσα αλκοόλη χωρίζεται συμβατικά σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με τη σύνθεσή της:

• βιομηχανική αιθανόλη (96,5% vol.) - ένα προϊόν για βιομηχανική και τεχνική χρήση: ως διαλύτης, καύσιμο κ.λπ. Για την πρόληψη της χρήσης της, ουσίες με άσχημη μυρωδιά, για παράδειγμα, πυριδίνη σε ποσότητα 0,5-1% (εκτελέστε μετουσίωση).Μπορεί επίσης να έχει ένα αχνό μεθυλοιώδες χρώμα για ευκολότερη αναγνώριση.
• Η μετουσιωμένη αλκοόλη είναι ένα τεχνικό προϊόν με συγκέντρωση αιθανόλης 88% vol., η οποία έχει σημαντική ποσότητα ακαθαρσιών. Μετουσιώνει και λερώνει ανάλογα. Χρησιμοποιείται σε φωτισμό και θέρμανση.
• αλκοόλη υψηλής ποιότητας (96,0-96,5% vol.) - καθαρισμένη αιθανόλη, που χρησιμοποιείται για τις ανάγκες των φαρμακευτικών προϊόντων, στην κατασκευή καλλυντικών για κατανάλωση τροφίμων.
• απόλυτη αιθανόλη (99,7-99,8% vol.) - πολύ καθαρή αιθανόλη, που χρησιμοποιείται σε φαρμακευτικά προϊόντα, αερολύματα.

Στην Ουκρανία, οι ποιότητες της λαμβανόμενης διορθωμένης αιθανόλης ρυθμίζονται από το πρότυπο DSTU 4221: 2003 "Rectified ethyl alkool". Ανάλογα με το βαθμό καθαρισμού, διακρίνονται τέσσερις ποικιλίες: «Σιταρένιο δάκρυ», «Λουξ», «Εξτρα» και «Ανώτερος καθαρισμός».

Κανόνες για ποιότητες αλκοόλ σύμφωνα με το GOST 4221: 2003

δείκτης	"Δάκρυ σιταριού"	"Λουξ"	"Επιπλέον"	"Υψηλότερη καθαρότητα"
Κλάσμα όγκου αιθυλικής αλκοόλης, σε θερμοκρασία 20 ° C,%, όχι λιγότερο από	96,3	96,3	96,3	96,0
Συγκέντρωση μάζας αλδεΰδων, υπολογισμένη ως ακεταλδεΰδη σε άνυδρη αλκοόλη, mg/dm³, όχι μεγαλύτερη από	2,0	2,0	2,0	2,0
Μαζική συγκέντρωση πετρελαίου: προπυλ, ισοπροπυλ, βουτυλ, ισοβουτυλ και ισοαμυλαλκοολες ως προς μίγμα προπυλ, ισοβουτυλ και ισοαμυλαλκοολών (3: 1: 1) σε άνυδρη αλκοόλη, mg / dm³, όχι περισσότερο	2,0	2,0	2,0	2,0
Συγκέντρωση μάζας πετρελαίου από την άποψη ενός μείγματος ισοβουτυλικών και ισοαμυλικών αλκοολών (1: 1) σε άνυδρη αλκοόλη, mg / dm³, όχι περισσότερο	2,0	2,0	2,0	2,0
Μαζική συγκέντρωση αιθέρων, ως προς οξικό αιθυλαιθέρα σε άνυδρη αλκοόλη, mg/dm³, όχι μεγαλύτερη από	1,5	2,0	3,0	5,0
Κλάσμα όγκου μεθυλικής αλκοόλης ως προς την άνυδρη αλκοόλη,%, όχι περισσότερο	0,005	0,01	0,02	0,03
Μαζική συγκέντρωση ελεύθερων οξέων (χωρίς CO2), σε οξικό οξύ σε άνυδρη αλκοόλη, mg / dm³, όχι περισσότερο από	8,0	8,0	12,0	15,0

Χημικές ιδιότητες

Η αιθανόλη είναι μια μονοϋδρική πρωτοταγής αλκοόλη και η ομάδα υδροξυλίου προκαλεί τις περισσότερες από τις χημικές της ιδιότητες. Έτσι, η αιθανόλη μπορεί να λάβει μέρος σε αντιδράσεις αφυδάτωσης - τόσο ενδομοριακές όσο και διαμοριακές:

Κατά την αλληλεπίδραση με άλλες αλκοόλες, σχηματίζεται ένα μείγμα τριών εστέρων:

Με τα καρβοξυλικά οξέα, η αιθανόλη παρουσία πυκνού θειικού οξέος σχηματίζει εστέρες:

Ως αποτέλεσμα της προσθήκης αιθανόλης στο ακετυλένιο, συντίθεται ο βινυλαιθυλαιθέρας:

Εμφανίζοντας τις όξινες ιδιότητές της, η αιθανόλη αντιδρά με αλκαλιμέταλλα (για παράδειγμα, νάτριο) και αλκάλια σχηματίζοντας αιθοξείδιο:

Αυτή η αντίδραση διεξάγεται σε άνυδρο περιβάλλον επειδή το υδροξείδιο σχηματίζεται ταχύτερα από το αιθοξείδιο.

Λιγότερο ενεργά μέταλλα - αλουμίνιο και μαγνήσιο - αλληλεπιδρούν επίσης με την αιθανόλη, αλλά μόνο με την παρουσία ενός καταλύτη υδραργύρου:

Η ομάδα υδροξυλίου που υπάρχει στο μόριο μπορεί να αντικατασταθεί από οξέα αλογονιδίου με το σχηματισμό παραγώγων αιθανοαλογόνου:

Η αιθανόλη οξειδώνεται σε αιθανάλη και στη συνέχεια σε οξικό οξύ, το αποτέλεσμα της πλήρους οξείδωσης (για παράδειγμα, η καύση αιθανόλης) είναι διοξείδιο του άνθρακα και νερό:

Με επεξεργασία αιθανόλης με αμμωνία στους 300 °C σε όξινο μέσο, ​​σχηματίζονται υποκατεστημένες αμίνες: πρωτογενή, δευτεροταγή, τριτοταγή ή ακόμη και τεταρτοταγή άλατα αμμωνίου (ανάλογα με την αναλογία των αντιδρώντων):

Η αιθανόλη είναι η πρώτη ύλη για τη σύνθεση του βουταδιενίου. Η αντίδραση πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 370-390 ° C και παρουσία καταλυτών - MgO-SiO 2 ή Al 2 O 3 -SiO 2 (με επιλεκτικότητα 70%):

βιολογική δράση

μεταβολισμός

Σχεδόν όλο το αλκοόλ που καταναλώνεται (90-98%) μεταβολίζεται από τον οργανισμό και μόνο ένα μικρό μέρος (2-10%) απεκκρίνεται αμετάβλητο: με τα ούρα, τον αέρα, τον ιδρώτα, το σάλιο. Η κατανάλωση αιθανόλης οδηγεί σε υπερβολική ούρηση: κάθε 10 g αλκοόλ συμβάλλει στην απώλεια 100 ml υγρών από τον οργανισμό, δεν συμβάλλει στην απομάκρυνση του αλκοόλ από τον οργανισμό. Το κύριο μέρος της αιθανόλης που εισέρχεται στο σώμα εισέρχεται στο ήπαρ, όπου υφίσταται βιολογική μετατροπή σε μικροσώματα.

Στο πρώτο στάδιο του μεταβολισμού, η ακεταλδεΰδη σχηματίζεται από την αιθανόλη. Αυτό συμβαίνει υπό τη δράση της αλκοολικής αφυδρογονάσης (ADH), ενός ενζύμου του οποίου ο συμπαράγοντας είναι το νικοτιναμίδιο (NAD). Στη συνέχεια, η ακεταλδεΰδη που σχηματίζεται από αιθανόλη οξειδώνεται σε οξική στα μιτοχόνδρια από το ένζυμο αφυδρογονάση αλδεΰδης, το οποίο χρησιμοποιεί το NAD ως συνένζυμο, το οποίο, με τη σύνδεση ενός πρωτονίου, ανάγεται στο NAD N. Σε αυτό το στάδιο, η αλληλεπίδραση συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα από ό,τι στο προηγούμενο. Το οξικό άλας εισέρχεται στον κύκλο του Krebs, όπου διασπάται σε CO 2 και H 2 O. Η αφυδρογονάση της αλδεΰδης βρίσκεται όχι μόνο στο ήπαρ, αλλά και σε άλλα όργανα, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. Σε ένα ενήλικο, υγιές άτομο, η ADH διασπά περίπου 10 g αλκοόλ την ώρα.

Εκτός από την κύρια μεταβολική διαδικασία, η αιθανόλη οξειδώνεται επίσης με δύο άλλους τρόπους. Το ένα από αυτά εμφανίζεται με τη συμμετοχή μικροσωμικής οξειδάσης σε συνδυασμό με ανηγμένο φωσφορικό δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης (NADP), ενώ το άλλο με τη συμμετοχή καταλάσης σε συνδυασμό με υπεροξείδιο του υδρογόνου. Και οι δύο οδοί οδηγούν στο σχηματισμό τοξικής αλδεΰδης, η οποία έχει καρκινογόνες ιδιότητες και είναι δέκα φορές πιο τοξική από την αιθανόλη.

Επίδραση στο σώμα

Η αιθανόλη απορροφάται γρήγορα στο ανθρώπινο σώμα μέσω του οισοφάγου. Στο στομάχι, το 20% της αρχικής αιθανόλης απορροφάται και στο λεπτό έντερο - 80%. Μετά την απορρόφηση, εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος μέσα σε 5 λεπτά, εξαπλώνοντας με την κυκλοφορία του αίματος σε όλο το σώμα.

Κεντρικό νευρικό σύστημα.Η αιθανόλη καταστέλλει τη λειτουργία του ΚΝΣ όπως άλλα αναισθητικά. Παρά τη δημοφιλή πεποίθηση, η αιθανόλη δεν διεγείρει τη δράση του νευρικού συστήματος: εάν συμβεί διέγερση, τότε η εμφάνισή τους οφείλεται σε αντίθεση σε ανασταλτικές διεργασίες. Σε κανονικές δόσεις, η αιθανόλη δρα κυρίως στην ενεργοποιητική λειτουργία του δικτυωτού σχηματισμού του εγκεφαλικού στελέχους και μόνο μεγάλες δόσεις καταστέλλουν άμεσα τη λειτουργία του εγκεφαλικού φλοιού.

Η χρόνια χρήση αιθανόλης προκαλεί ανεπάρκεια σεροτονίνης. Μια λειτουργική μείωση της δραστηριότητας αυτού του συστήματος εμποδίζει την ανάπτυξη ανοχής και, αντίθετα, η αύξηση της δραστηριότητάς του, η αύξηση του επιπέδου της σεροτονίνης επιταχύνει την ανάπτυξη ανοχής στο αλκοόλ. Υπό την επίδραση της αιθανόλης, διαταράσσεται ο μεταβολισμός της ντοπαμίνης, η οποία εμπλέκεται στη σύνθεση της νορεπινεφρίνης και συντονίζει τις κινήσεις, τις συναισθηματικές και ψυχικές καταστάσεις. Επίσης, η αιθανόλη έχει αρνητική επίδραση στις σωματικές και πνευματικές ικανότητες: μειώνει την οπτική οξύτητα και την ακοή, διαταράσσει τον συντονισμό και τη σταθερότητα των μυών και επιβραδύνει τον χρόνο αντίδρασης στον ερεθισμό.

Αναπνευστικό σύστημα.Η αιθανόλη έχει έντονη τοξική επίδραση στο αναπνευστικό σύστημα. Η βλάβη στους πνεύμονες επηρεάζει την ανάπτυξη βρογχοπνευμονικής λοίμωξης λόγω μείωσης των προστατευτικών λειτουργιών του σώματος. Η αρνητική επίδραση του αλκοόλ σχετίζεται με την αναστολή της φαγοκυττάρωσης και το σχηματισμό αντισωμάτων, προάγοντας τη διείσδυση βακτηρίων στην αναπνευστική οδό και τα παρόμοια. Οι βρογχοπνευμονικές παθολογίες μπορεί να εξελιχθούν σε εμφάνιση οξείας πνευμονίας, η οποία έχει σημαντικό ποσοστό θανάτων.

Το καρδιαγγειακό σύστημα.Υπό τη δράση της αιθανόλης, διαλύονται τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών, ιδίως τα κύτταρα του μυοκαρδίου. Ως αποτέλεσμα, η διαπερατότητα της μεμβράνης αυξάνεται και η ανταλλαγή ιόντων νατρίου, καλίου, μαγνησίου και ασβεστίου διαταράσσεται. Αυτό αποδυναμώνει τη συσταλτικότητα του καρδιακού μυός.

Πεπτικό σύστημα.Μια εφάπαξ δόση οδηγεί σε οξεία αιμορραγική διαβρωτική γαστρίτιδα. παρόμοια επίδραση της αιθανόλης στον βλεννογόνο του δωδεκαδακτύλου. Ήδη ένα λεπτό μετά την είσοδο στο στομάχι των αρουραίων, η αιθανόλη προκάλεσε διάχυτη υπεραιμία του γαστρικού βλεννογόνου.

Συκώτι.Ο βαθμός της ηπατικής βλάβης από την αιθανόλη εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα του αλκοόλ που καταναλώνεται. Ως αποτέλεσμα της δράσης του, μπορεί να εμφανιστούν στεάτωση, ίνωση, αλκοολική ηπατίτιδα και κίρρωση, που συχνά καταλήγουν στην ανάπτυξη ηπατοκυτταρικού καρκινώματος. Σύμφωνα λοιπόν με τον Διεθνή Οργανισμό Έρευνας για τον Καρκίνο, η αιθανόλη έχει καρκινογόνο δράση.

Ένα από τα αποτελέσματα της παρατεταμένης έκθεσης στην αιθανόλη είναι η αύξηση του όγκου των ερυθρών αιμοσφαιρίων - μακροκυττάρωση που προκαλείται από τις τοξικές επιδράσεις της ακεταλδεΰδης, ανεπάρκεια φολικού οξέος και υπερλιπιδαιμία.

αλκοολισμός

Η αιθανόλη είναι η βάση των αλκοολούχων ποτών. Η παρατεταμένη χρήση τους προκαλεί την εμφάνιση αλκοολισμού.

Ο αλκοολισμός είναι ένα σύνολο φαινομένων που χαρακτηρίζουν την κλινική εικόνα της εξάρτησης από το αλκοόλ (δηλαδή από προϊόντα που περιέχουν αιθανόλη). Μεταξύ των συμπτωμάτων και των εκδηλώσεων μιας τέτοιας εξάρτησης είναι τα ακόλουθα: ανοχή του οργανισμού στο αλκοόλ, σωματική εξάρτηση, στερητικό σύνδρομο όταν διακόπτεται ή μειώνεται η κατανάλωση, ανεξέλεγκτη και προσωρινή υπερβολική κατανάλωση.

Υπάρχουν τρία στάδια στην εξέλιξη του αλκοολισμού:

1. ένα άτομο δεν έχει λαχτάρα για αλκοόλ, υπάρχει απώλεια ελέγχου κατά την κατανάλωση, μετάβαση στη συστηματική κατανάλωση, αύξηση της ανοχής στο αλκοόλ, υπάρχουν αρχικές διαταραχές στην ψυχική σφαίρα.
2. υπάρχει σωματική εξάρτηση με απώλεια μέτρου, σχηματισμός ψυχοπαθητικού συνδρόμου, διαταραχή των συστημάτων του σώματος (καρδιαγγειακά, ουρογεννητικά, αναπνευστικά) και οργάνων (εμφάνιση γαστρίτιδας, ηπατίτιδας)
3. Η εξάρτηση από το αλκοόλ είναι ψυχική, υπάρχει έντονη σωματική έλξη ως εκδήλωση του συνδρόμου στέρησης, εμφάνιση παραισθήσεων, μη αναστρέψιμη βλάβη στα εσωτερικά όργανα (κίρρωση του ήπατος, καρδιακές παθήσεις, εγκεφαλοπάθεια κ.λπ.).

Επίδραση στην εγκυμοσύνη

Ο κίνδυνος ανωμαλιών στην ανάπτυξη του εμβρύου είναι ευθέως ανάλογος με την ποσότητα αλκοόλ που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης.

Η αιθανόλη διαπερνά εύκολα τον πλακούντα, επομένως η περιεκτικότητά της στο αίμα της μητέρας και του εμβρύου φτάνει γρήγορα στο ίδιο επίπεδο. Συσσωρεύεται στους πλούσιους σε φωσφολιπίδια εμβρυϊκούς ιστούς, στον εγκέφαλο και επίσης στα ερυθροκύτταρα. Η απομάκρυνση του αλκοόλ από το σώμα πραγματοποιείται με τη βοήθεια ηπατικών ενζύμων και στο αγέννητο παιδί σχηματίζεται μόνο στο δεύτερο μισό της εγκυμοσύνης της μητέρας. Η επιβλαβής επίδραση της αιθανόλης στο έμβρυο σχετίζεται με την ανωριμότητα του προστατευτικού μηχανισμού και την αυξημένη αγγειακή διαπερατότητα και τα παρόμοια. Ιδιαίτερη σημασία έχουν οι κρίσιμες περίοδοι της εμβρυϊκής ανάπτυξης, όταν η ευαισθησία του εμβρύου και του εμβρύου σε ξένες ουσίες φτάνει στο μέγιστο επίπεδο. Η τοξική επίδραση της αιθανόλης είναι η αιτία της επιβράδυνσης της ανάπτυξης ή ακόμα και του θανάτου του εμβρύου.

Η κατανάλωση αιθανόλης από τη μητέρα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης σχετίζεται με τερατογόνες επιδράσεις στο έμβρυο (γόνιμες). Η επίδραση του αλκοόλ εκδηλώνεται με παραβίαση της συνολικής ανάπτυξης του εμβρύου, τη γέννηση ενός παιδιού με λιγότερο από το κανονικό σωματικό βάρος και ύψος, πνευματική κατωτερότητα. Ειδικότερα, τα παιδιά που επηρεάζονται από την τερατογόνο δράση της αιθανόλης έχουν τροποποιημένα χαρακτηριστικά του προσώπου: στενές παλαμικές ρωγμές, λεπτό άνω χείλος, εμφάνιση μικροκεφαλίας και ρετρογναθίας, έλλειψη φίλτρου και διάφορες ανωμαλίες στο αυτί. Οι φυσικές τροποποιήσεις συμπληρώνονται από υπανάπτυξη του εγκεφάλου, τάση για σπασμωδικές κρίσεις, εγκεφαλικό οίδημα, κακό συντονισμό των κινήσεων, μειωμένη νοημοσύνη και συγγενή καρδιακά ελαττώματα. Αυτή η επίδραση της αιθανόλης ονομάζεται σύνδρομο εμβρυϊκού αλκοόλ, FAS (ή σύνδρομο εμβρυϊκού αλκοόλ).

Αλληλεπίδραση με φάρμακα

Η αιθανόλη έχει την ικανότητα να ενισχύει τη δράση των αντιβιοτικών, αντιισταμινικά, βαρβιτουρικά, μυοχαλαρωτικά, και επίσης προκαλούν αρνητική αντίδραση του σώματος.

Αλληλεπίδραση φαρμάκων με αιθανόλη

κατηγορία φαρμάκων	ένα φάρμακο	Τύπος αλληλεπίδρασης με αιθανόλη, συνέπειες
αναλγητικά	ασπιρίνη Ακεταμινοφαίνη	Η ασπιρίνη αυξάνει τη γαστρική κένωση, η οποία οδηγεί σε ταχεία απορρόφηση του αλκοόλ στο λεπτό έντερο και μπορεί να επιβραδύνει τη δράση της αλκοολικής αφυδρογονάσης στο στομάχι. Η αιθανόλη αυξάνει το μεταβολισμό της ακεταμινοφαίνης, το προϊόν της οποίας είναι τοξικές ουσίες που βλάπτουν το ήπαρ. Μπορεί να υπάρχει αυξημένος καρδιακός ρυθμός, κοιλιακό άλγος, έλκος στομάχου,
αντιβιοτικά	Ερυθρομυκίνη Ισωνιαζίδη Κετοκοναζόλη Μετρονιδαζόλη	Η ερυθρομυκίνη αυξάνει τη γαστρική κένωση, η οποία οδηγεί σε ταχεία απορρόφηση αλκοόλ στο λεπτό έντερο. Μαζί με την ισονιαζίδη, το αλκοόλ αυξάνει τον κίνδυνο ηπατικής νόσου. Συνοδεύεται από πονοκεφάλους, ναυτία, απότομες αλλαγές στην αρτηριακή πίεση
αντιισταμινικά	Διφαινυδραμίνη Κλεμαστίνη Προμεθαζίνη	Η αιθανόλη ενισχύει την επίδραση των φαρμάκων στο κεντρικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας την εμφάνιση λήθαργου, μειωμένη κινητικότητα, η συνδυασμένη επίδραση είναι πιο έντονη στους ηλικιωμένους.
βαρβιτουρικά	φαινοβαρβιτάλη	Αδυναμία σώματος, ζάλη, κίνδυνος σπασμωδικού επεισοδίου. Η χρόνια κατανάλωση αλκοόλ αυξάνει το επίπεδο του μεταβολισμού των βαρβιτουρικών του κυτοχρώματος P-450.
Υπνωτικά χάπια (βενζοδιαζεπίνες)	διαζεπάμη λοραζεπάμη οξαζεπάμη	Η αιθανόλη ενισχύει την επίδραση των φαρμάκων στο κεντρικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας προβλήματα μνήμης, λήθαργο, μειωμένες κινητικές δεξιότητες, επιβράδυνση ή δυσκολία στην αναπνοή.
αντιφλεγμονώδη φάρμακα	Δικλοφενάκη Ιβουπροφαίνη Ναπροξένη	Η κατανάλωση αιθανόλης αυξάνει τον κίνδυνο αιμορραγίας στομάχου, πεπτικού έλκους
Αναστολείς υποδοχέων Η2	Νιζατιδίνη Ρανιτιδίνη Σιμετιδίνη	Τα φάρμακα αναστέλλουν τη δράση της αλκοολικής αφυδρογονάσης και συμβάλλουν στη δυσπεψία του στομάχου, οδηγώντας σε αυξημένη περιεκτικότητα σε αιθανόλη στο αίμα.

εφαρμογή

Η αιθανόλη έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων, μεταξύ των οποίων οι πιο σημαντικές είναι η παραγωγή αλκοολούχων ποτών, η χρήση ως διαλύτης, καύσιμο και η σύνθεση άλλων χημικών ουσιών.

καύσιμα

Το πρώτο αυτοκίνητο που ήταν σε θέση να λειτουργεί με αιθανόλη σχεδιάστηκε από τον Henry Ford το 1920 - το μοντέλο Ford T. Ωστόσο, αυτή η καινοτομία δεν έλαβε την απαραίτητη εξέλιξη λόγω τεχνικών και οικονομικών προβλημάτων: η παραγωγή καθαρής αιθανόλης ήταν πολύ ακριβή και η χρήση υποκαθαρισμένης αλκοόλης σε μείγμα με καύσιμο υδρογονάνθρακα ήταν σε κάποιο βαθμό περιορισμένη - σε χαμηλές θερμοκρασίες σε ρεζερβουάρ, παγωμένο νερό.

Τώρα, με την τεχνολογία παραγωγής φθηνής αιθανόλης, η αντικατάσταση της παραδοσιακής βενζίνης ή του ντίζελ με αιθανόλη ή η χρήση της ως πρόσθετο έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στον κόσμο. Η παγκόσμια παραγωγή αιθανόλης για τις ανάγκες της βιομηχανίας καυσίμων το 2014 ανήλθε σε 24750000000 γαλόνια.

διαλυτικό μέσο

Η αιθανόλη είναι ο πιο σημαντικός διαλύτης μετά το νερό. Η κύρια εφαρμογή του είναι η παραγωγή καλλυντικών, αρωμάτων, επιφανειοδραστικών και απολυμαντικών, φαρμακευτικών προϊόντων, διαφόρων επικαλύψεων. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται αιθανόλη τόσο συνθετικής όσο και ενζυμικής προέλευσης.

αντισηπτικό

Η αιθανόλη είναι το αρχαιότερο αντισηπτικό που είναι γνωστό στην ανθρωπότητα. Η ικανότητά του να απολυμαίνει τις πληγές σημειώθηκε από τον αρχαίο Έλληνα γιατρό Κλαύδιο Γκαλέν και αργότερα από τον μεσαιωνικό Γάλλο χειρουργό Guy de Chauliac.

Η αιθανόλη παρουσιάζει βακτηριοκτόνο δράση σε συγκεντρώσεις 30% και άνω, ανάλογα με τον τύπο των βακτηρίων, την περιεκτικότητα σε νερό και το χρόνο δράσης. Σύμφωνα με μελέτες, η επίδραση της αιθανόλης είναι πιο αποτελεσματική στη συγκέντρωσή της 60-70% - τόσο παρουσία νερού όσο και απουσία του. Είναι αυτή η περιεκτικότητα σε αιθανόλη που έχουν τα οικιακά απολυμαντικά χεριών. Η χρήση υψηλών συγκεντρώσεων (για παράδειγμα, διάλυμα 90%) για την απολύμανση του δέρματος δεν είναι πρακτική, καθώς σε τέτοιες συγκεντρώσεις η αιθανόλη εμφανίζει τις τανικές της ιδιότητες, ενώ οι αντισηπτικές ιδιότητες μειώνονται.

Η αρχή της δράσης της αιθανόλης στους μικροοργανισμούς είναι πιθανώς η επίδραση στις μεμβράνες τους και η ταχεία μετουσίωση των πρωτεϊνών, η οποία οδηγεί σε διαταραχή του μεταβολισμού των βακτηρίων και περαιτέρω καταστροφή των κυττάρων. Η αιθανόλη παρουσιάζει υψηλή βιοκτόνο δράση κατά των φυτικών βακτηρίων (συμπεριλαμβανομένων των μυκοβακτηρίων), των ιών, των μυκήτων, αλλά όχι των σπορίων.

Λόγω της έλλειψης σποροκτόνου δράσης, η αιθανόλη δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αποστείρωση, αλλά οι ιδιότητές της είναι επαρκείς για την προληπτική απολύμανση των επιφανειών, τη θεραπεία του δέρματος και τα παρόμοια.

Καθίζηση νουκλεϊκού οξέος

Η αιθανόλη χρησιμοποιείται ευρέως στη μοριακή βιολογία για την καθίζηση και τη συγκέντρωση DNA και RNA. Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ρυθμιστικά διαλύματα αλάτων που περιέχουν απλά μεμονωμένα φορτισμένα κατιόντα (για παράδειγμα, κατιόντα νατρίου). Χαρακτηριστική είναι η χρήση ρυθμιστικού διαλύματος οξικού νατρίου 0,3 mol/L με pH 5,2 (στους 4°C) και αιθανόλη - απόλυτη και 70% (στους -20°C).

Για την κατακρήμνιση νουκλεϊκών οξέων, το δείγμα τους αναμιγνύεται με ρυθμιστικό διάλυμα και απόλυτη αιθανόλη και ψύχεται στους -20 °C για μία ώρα, μετά την οποία φυγοκεντρείται. Αφού διαχωριστεί η περίσσεια του υγρού από την επιφάνεια με μια πιπέτα, προσθέστε διάλυμα αιθανόλης 70% και επαναλάβετε τη φυγοκέντρηση και τον διαχωρισμό του υγρού. Το υπόλειμμα εξατμίζεται σε θερμοκρασία 37 ° C σε λουτρό νερού και με αυτόν τον τρόπο λαμβάνεται μια συμπυκνωμένη ουσία.

αντίδοτο

Λόγω της ικανότητάς της να σχηματίζει εστέρες όταν αλληλεπιδρά με αλκοόλες, η αιθανόλη χρησιμοποιείται ως διαθέσιμο αντίδοτο για δηλητηρίαση με μεθανόλη, αιθυλενογλυκόλη και διαιθυλενογλυκόλη. Η αιθανόλη χορηγείται από το στόμα ή ενδοφλέβια στον οργανισμό και η δόση για χορήγηση υπολογίζεται με βάση ότι η συγκέντρωσή της στον ορό του αίματος πρέπει να φτάσει τα 10-15 mg / l.

Ο κίνδυνος στη χρήση αιθανόλης έγκειται στην αναστολή της δραστηριότητας του κεντρικού νευρικού συστήματος, στην εμφάνιση υπογλυκαιμίας (λόγω μείωσης της γλυκονεογένεσης) και στη ναυτία. Όταν χορηγείται ενδοφλεβίως, μπορεί να εμφανιστεί φλεβίτιδα, υπέρταση, υπονατριαιμία. Η χρήση ενός τέτοιου αντιδότου απαιτεί συνεχή παρακολούθηση της περιεκτικότητας σε αιθανόλη στον ορό και του επιπέδου γλυκόζης στο φλεβικό αίμα.

Σύνθεση άλλων ουσιών

Στη βιομηχανία, η αιθανόλη χρησιμοποιείται για την παραγωγή αιθανάλης, βουταδιενίου, διαιθυλαιθέρα, οξικού αιθυλεστέρα, αιθυλαμίνης και τα παρόμοια.

Σχετικά βίντεο

Το αλκοόλ είναι γνωστό εδώ και πολύ καιρό (από τη βασιλεία του Πέτρου Α) και η στάση απέναντί ​​του εξακολουθεί να είναι αμφιλεγόμενη.

Τα ποτά που παρασκευάζονται με βάση αυτό δεν έχουν πολύ ευνοϊκή επίδραση στον οργανισμό, αλλά ταυτόχρονα είναι παρόντα στο τραπέζι κάθε εορταστικής γιορτής.

Οι τρομερές ιστορίες για το πώς οι άνθρωποι αρρώστησαν από δηλητηρίαση από αιθυλική αλκοόλη, έχασαν την ακοή, την όρασή τους, ακόμη και πέθαναν, δεν είναι μυθοπλασία, συνέβησαν πραγματικά και μπορούν να συμβούν στην εποχή μας.

Για να αποφύγετε αρνητικές συνέπειες και να προστατέψετε το σώμα σας από τη δηλητηρίαση, πρέπει να κατανοήσετε τη φύση της προέλευσης της ουσίας αιθανόλης, των κύριων συστατικών της.

Αιθανόλη και μεθανόλη

Οι συνέπειες της κατανάλωσης αλκοόλ και οι επιπτώσεις του στην ανθρώπινη υγεία εξαρτώνται από τον τύπο και την ποσότητα του αλκοόλ που καταναλώνεται.

Εκτός από την αιθυλική αλκοόλη, υπάρχει το μεθύλιο και το ισοπροπύλιο - ισχυρά δηλητήρια που επηρεάζουν το νευρικό σύστημα, τους πνεύμονες και πολλά άλλα ζωτικά ανθρώπινα όργανα. Σε περίπτωση δηλητηρίασης με αυτές τις ουσίες, είναι σημαντικό να παρέχετε έγκαιρα τις πρώτες βοήθειες, διαφορετικά ο θάνατος είναι αναπόφευκτος.

Επιπλέον, η μεθανόλη και η αιθανόλη είναι πανομοιότυπες σε φυσικές ιδιότητες (γεύση, χρώμα και οσμή). Είναι αρκετά δύσκολο να τα ξεχωρίσεις το ένα από το άλλο στο σπίτι.

Σημείωση:Μπορείτε να δοκιμάσετε αιθυλική ή τεχνική αλκοόλη μπροστά σας αναφλέγοντάς την. Το αιθύλιο καίγεται με μπλε φλόγα, το μεθύλιο με το πράσινο.

Καταρχήν, η μεθανόλη δεν πρέπει να πωλείται ελεύθερα στα καταστήματα, χρησιμοποιείται μόνο για βιομηχανικές ανάγκες, αλλά υπάρχουν διαφορετικές περιπτώσεις. Αλκοόλ για διατροφικούς σκοπούς μπορείτε να βρείτε σε φαρμακεία ή οινοποιεία.

Μην αγοράζετε αμφίβολο υγρό. Ρωτήστε τον πωλητή από πού το αγοράσατε. Η κατανάλωση αλκοόλ άγνωστης προέλευσης είναι πολύ επικίνδυνη.

Εφαρμογή στην ιατρική

Υπάρχει η άποψη ότι το ιατρικό αλκοόλ πρέπει να έχει 95-96 τοις εκατό περιεκτικότητα, αλλά αυτό δεν είναι έτσι.

Τις περισσότερες φορές είναι 70 μοίρες και προορίζεται για εξωτερική χρήση και απολύμανση.Στην ιατρική χρησιμοποιείται απόλυτη αλκοόλη και διαλύματα: 95%, 90%, 70%, 40%.

Η αιθυλική αλκοόλη μπορεί να χορηγηθεί σε μικρές δόσεις από το στόμα σε ασθενείς που υποσιτίζονται. Επιπλέον, έχει διεγερτική δράση στην αναπνοή και την κυκλοφορία του αίματος και αποτελεί μέρος πολλών σύγχρονων φαρμάκων. Με βάση την αιθανόλη παρασκευάζονται επίσης διάφορα φαρμακευτικά βάμματα.

Άλλοι τύποι

Το άλφα αλκοόλ και το αλκοόλ πολυτελείας χρησιμοποιούνται για την παρασκευή ποτών πολυτελείας και η τιμή για αυτό είναι αρκετά υψηλή. Είναι το πιο ποιοτικό προϊόν μεταξύ των αλκοολών.

Χαμηλότερο σε ποιότητα και τιμή είναι το αλκοόλ "Basis" και "Extra". Στη βάση τους, παράγονται επίσης προϊόντα βότκας, αλλά σε τιμή είναι χαμηλότερη από τους δύο προηγούμενους τύπους.

Σημείωση:οι ποικιλίες των αλκοολών που αναφέρονται παρακάτω δεν προορίζονται για κατάποση και αν τις πιείτε, είναι σίγουρο ότι θα δηλητηριαστείτε, μέχρι θανάτου.

Το βάμμα μυρμηγκιών χρησιμοποιείται στη φαρμακολογία ως αντισηπτικό. Θεωρητικά, μπορεί να πιει, αλλά χρησιμοποιείται κυρίως για ιατρικούς σκοπούς και δεν έχει τον ίδιο βαθμό καθαρισμού με τα οινοπνευματώδη για την παραγωγή βότκας.

Οι τεχνικές αλκοόλες δεν προορίζονται για κατανάλωση, περιέχουν επικίνδυνα συστατικά που οδηγούν σε δηλητηρίαση. Χρησιμοποιείται μόνο σε επιχειρήσεις.

Η υδρολυτική αλκοόλη, σε αντίθεση με άλλες αλκοόλες, παρασκευάζεται από πριονίδι και απόβλητα ξυλουργικής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για τεχνικές ανάγκες. Όταν λαμβάνεται από το στόμα, προκαλεί σοβαρή δηλητηρίαση. Αναγνωρίζεται από τη χαρακτηριστική αλμυρή επίγευση ή τη χημική του πικράδα.

Η κετυλική αλκοόλη χρησιμοποιείται μόνο στην κοσμετολογία. Έχει υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Αν και είναι το πιο ήπιο για τον ανθρώπινο οργανισμό, δεν θα λειτουργήσει να το πιείτε ακόμα και με έντονη επιθυμία.

Η σαλικυλική αλκοόλη παρασκευάζεται από σαλικυλικό οξύ και αιθυλική αλκοόλη. Πρώτα απ 'όλα, χρησιμοποιείται για ιατρικούς σκοπούς για τη θεραπεία του δέρματος σε διάφορες ασθένειες. Χρησιμοποιείται επίσης στην κοσμετολογία, για παράδειγμα, η σαλικυλική αλκοόλη περιλαμβάνεται στο χημικό peeling. Μπορεί να προκαλέσει δηλητηρίαση εάν ληφθεί από το στόμα.

Το αλκοόλ της αεροπορίας, όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιείται στη λειτουργία αεροσκαφών. Δεν μπορείτε να το πιείτε, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε μέταλλα, ο θάνατος από δηλητηρίαση συμβαίνει πολύ γρήγορα.

Φρούριο

Το αλκοόλ έχει την υψηλότερη περιεκτικότητα - έως και 96 τοις εκατό. Όμως, τα αλκοολούχα ποτά με περιεκτικότητα άνω του 50 τοις εκατό δεν μπορούν να πίνονται στην καθαρή τους μορφή.

Πρώτον, καταστρέφει τους νευρώνες του εγκεφάλου και δεύτερον, χτυπά πολύ δυνατά το συκώτι.Επίσης, αν πίνετε ισχυρό αλκοόλ αδιάλυτο, μπορεί να πάθετε έγκαυμα του λάρυγγα και του οισοφάγου.

Τα αλκοολούχα βάμματα που πωλούνται στα φαρμακεία παρασκευάζονται με βάση το 95% αλκοόλ, αλλά δεν προορίζονται για κατανάλωση με ποτήρια. Αν και κάποιοι τα χρησιμοποιούν ως φθηνό υποκατάστατο του αλκοόλ.

Πώς να πίνετε με ασφάλεια

Από μόνη της, η αιθυλική αλκοόλη δεν φέρει τέτοια ανεπανόρθωτη βλάβη στο σώμα όπως η μεθυλική αλκοόλη. Σχεδόν όλα τα αλκοολούχα ποτά παρασκευάζονται με βάση αυτό και χρησιμοποιούνται επίσης για ιατρικούς σκοπούς. Ωστόσο, η χρήση αιθανόλης στην καθαρή της μορφή μπορεί να έχει δυσάρεστες συνέπειες.

Ο ασφαλέστερος τρόπος είναι να αραιώσετε το αλκοόλ με νερό.Αυτό θα μειώσει τη δύναμη και η χρήση του δεν θα έχει συνέπειες, εκτός από το hangover και τις συνήθεις παρενέργειες που εμφανίζονται, για παράδειγμα, μετά τη βότκα.

Είναι σημαντικό να γνωρίζετε:το αλκοόλ μπορεί να αραιωθεί με χυμό, κομπόστα ή σόδα.

Επίσης, στη βάση του, μπορείτε να φτιάξετε σπιτικά βάμματα και λικέρ. Η κατανάλωση του στην καθαρή του μορφή αποθαρρύνεται ιδιαίτερα.

Είναι δυνατόν να βλάψει την υγεία

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η αιθανολική αλκοόλη θεωρείται ποιότητας τροφίμων και χρησιμοποιείται για την παρασκευή φαρμάκων ή αλκοόλ. Μπορεί να προκαλέσει βλάβη με τον ίδιο τρόπο όπως το συνηθισμένο αλκοόλ. Εάν πίνετε μεγάλη ποσότητα, πίνετε αδιάλυτο.

Το γεγονός είναι ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του ποτού, τόσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο στο συκώτι, επομένως εάν πίνετε αδιάλυτη αιθανόλη, η δηλητηρίαση θα είναι γρήγορη και το πρωί θα υπάρχει σοβαρό hangover και άλλες επιπτώσεις δηλητηρίασης από αλκοόλ. Μπορείτε επίσης να κάψετε τον λάρυγγα και τον οισοφάγο.

Ο οργανισμός κάθε ατόμου ξεχωριστά αντιδρά στο αλκοόλ, γι' αυτό ακολουθήστε το μέτρο. Η αιθυλική αλκοόλη δεν συνιστάται να πίνετε σε μεγάλες δόσεις με άδειο στομάχι. Προσπαθήστε να πίνετε αργά και με μικρές γουλιές.

Από τη λήψη αιθυλικής αλκοόλης, εκτός από το συκώτι, υποφέρει πολύ και το νευρικό σύστημα: η αντίληψη της περιβάλλουσας πραγματικότητας αλλάζει, η ομιλία γίνεται άσχετη, η όραση και η ακοή επιδεινώνονται.

Δηλητηρίαση

Η δόση της αιθυλικής αλκοόλης που οδηγεί στο θάνατο είναι 6-8 ml ανά κιλό σωματικού βάρους.

Η θανατηφόρα συγκέντρωση αιθυλικής αλκοόλης είναι 4-5 g/l ή περισσότερο.Επομένως, όσο μεγαλύτερο είναι το σωματικό βάρος, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα επιβίωσης όταν παίρνετε μεγάλη δόση.

Σημάδια δηλητηρίασης από αλκοόλ:

• κοπιαστική αναπνοή?
• ναυτία;
• μπλε του δέρματος?
• μείωση της θερμοκρασίας του σώματος?
• σπασμοί?
• αφυδάτωση;
• μυϊκή χαλάρωση?
• απώλεια ή σύγχυση της συνείδησης.

Να λάβει υπόψη:Η συχνή κατανάλωση αλκοόλ σε μεγάλες δόσεις προκαλεί εθισμό και αλκοολισμό.

Εάν κάνετε κατάχρηση αιθυλικής αλκοόλης (όπως, μάλιστα, οποιοδήποτε άλλο αλκοολούχο ποτό), μπορεί να προκύψει θανατηφόρο αποτέλεσμα.

Πώς να επιλέξετε

Εάν η χρήση αιθυλικής αλκοόλης με μέτρο και σε αραιωμένη μορφή δεν είναι πολύ επιβλαβής για την υγεία, τότε η χρήση μεθυλικής ή ισοπροπυλικής αλκοόλης σχεδόν πάντα οδηγεί σε θάνατο.

Και παρόλο που απαγορεύεται η ελεύθερη πώληση και η παρασκευή προϊόντων διατροφής, το πλαστό αλκοόλ συχνά παρασκευάζεται με βάση αυτό.

Επομένως, μην αγοράζετε αλκοολούχα ποτά σε αμφίβολα μέρη, ειδικά από τα χέρια. Είναι καλύτερα να αγοράσετε πιο ακριβά, αλλά σε ένα κανονικό, εξειδικευμένο κατάστημα κρασιών ή, σε ακραίες περιπτώσεις, σε ένα φαρμακείο.

Εάν εξακολουθείτε να αποφασίσετε να αγοράσετε, τότε πριν τη χρησιμοποιήσετε, ελέγξτε αν υπάρχει αιθυλική αλκοόλη μπροστά σας - βάλτε φωτιά και ακολουθήστε το χρώμα του κυνηγιού.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις επιπτώσεις της κατανάλωσης αλκοόλ, δείτε το παρακάτω βίντεο:

υδατάνθρακες. Η μπύρα καταναλωνόταν ήδη από την αρχαία Βαβυλώνα και η παραγωγή κρασιού ήταν γνωστή από την πέμπτη χιλιετία π.Χ. ε. Είναι πιθανό ότι η λήψη ελεύθερης αιθανόλης με απόσταξη τεκμηριώθηκε για πρώτη φορά από Άραβες αλχημιστές γύρω στον 10ο αιώνα [ ].

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά προϊόντα αιθανόλης διαθέσιμα ανάλογα με την περιεκτικότητα σε νερό, τη μέθοδο παραγωγής και τον σκοπό χρήσης. Το μίγμα των 95,6 wt. % αιθανόλη και 4,4 wt. % Νερό, αυτή η περιεκτικότητα σε αιθανόλη είναι η μέγιστη δυνατή στη συμβατική κλασματική απόσταξη, επειδή αυτή η αναλογία σχηματίζει ένα αζεοτροπικό μείγμα με σημείο βρασμού 78,15 C.

Εκτός από τα τρόφιμα, η αιθυλική αλκοόλη καταναλώνεται σε μεγάλες ποσότητες ως καύσιμο, διαλύτης και ως πρώτη ύλη σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες. Για βιομηχανικές ανάγκες, η αιθυλική αλκοόλη παράγεται συχνά από πρώτες ύλες πετρελαίου και αερίου με καταλυτική ενυδάτωση αιθυλενίου.

1. Φυσικές ιδιότητες και δομή

Η αιθυλική αλκοόλη είναι ένα άχρωμο υγρό με ελαφρά «αλκοολική» μυρωδιά. Η πυκνότητά του είναι 0,789 g / cm 3. Το σημείο βρασμού είναι 78,3 C. Αναμιγνύεται με νερό σε οποιαδήποτε αναλογία. Η αιθυλική αλκοόλη είναι καλός διαλύτης για πολλές οργανικές αλλά και ανόργανες ουσίες.

Ο μοριακός τύπος της αιθυλικής αλκοόλης είναι C2H6O ή C2H5-OH. Δομικός τύπος:

2. Μέθοδοι βιομηχανικής εξόρυξης

Σε βιομηχανική κλίμακα, η αιθυλική αλκοόλη παράγεται με τρεις τρόπους: αλκοολική ζύμωση ζαχαρούχων ουσιών, υδρόλυση κυτταρίνης και συνθετικά.

2.1. Ζύμωση ζαχαρωδών ουσιών

Η μέθοδος ζύμωσης ζαχαρωδών ουσιών είναι η παλαιότερη. Η πρώτη ύλη για αυτή τη μέθοδο είναι φυσικά προϊόντα πλούσια σε άμυλο: πατάτες, σπόροι σιταριού, σίκαλη, καλαμπόκι κ.λπ., καθώς και κυτταρίνη.

Για να μετατραπεί το άμυλο σε σακχαρώδεις ουσίες, υποβάλλεται πρώτα σε υδρόλυση. Για το σκοπό αυτό, πουρέ πατάτας ή αλεύρι παρασκευάζονται με ζεστό νερό για να επιταχυνθεί η διόγκωση του αμύλου και στη συνέχεια προστίθεται βύνη, δηλ. βλαστημένοι κόκκοι κριθαριού αλεσμένοι με νερό. Η βύνη περιέχει ένα ειδικό ένζυμο (οργανική ουσία που παίζει το ρόλο του καταλύτη), υπό την επίδραση του οποίου επέρχεται οξίνιση του αμύλου (υδρόλυση), δηλ. μετατρέποντάς το σε γλυκόζη. Αυτή η διαδικασία συνοψίζεται από την ακόλουθη εξίσωση:

• nC 6 H 10 O 5 + nH 2 O \u003d nC 6 H 12 O 6

Μετά το τέλος της διαδικασίας υδρόλυσης, προστίθεται μαγιά στο μείγμα, υπό την επίδραση της οποίας η γλυκόζη υφίσταται ζύμωση, δηλαδή μετατρέπεται σε αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα:

• C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5-OH + 2CO 2

Στο τέλος της ζύμωσης, το υγρό υποβάλλεται σε απόσταξη και λαμβάνεται ακατέργαστη αλκοόλη, που περιέχει περίπου 90% αιθυλική αλκοόλη και διάφορα υποπροϊόντα - προπυλική αλκοόλη C 3 H 7-OH, ισοβουτυλ C 4 H 9-OH και ισοαμυλ C 5 H 11 - OH (τα λεγόμενα πετρέλαια καυσίμων), τα οποία του παρέχουν την ακατέργαστη και ακατέργαστη ουσία.

Η ακατέργαστη αλκοόλη διορθώνεται (καθαρίζεται) με απόσταξη σε ειδικές στήλες απόσταξης και λαμβάνεται ανακαθαρισμένη αλκοόλη (καθαρισμένη), η οποία περιέχει 96% αιθυλική αλκοόλη και 4% νερό. Σε αυτή την αναλογία, το αλκοόλ και το νερό σχηματίζουν ένα αδιαχώριστα βραστό μείγμα (αζεότροπο). Επομένως, με απόσταξη, μπορείτε να πάρετε 100% αλκοόλ. Η άνυδρη, ή η λεγόμενη απόλυτη, αλκοόλη λαμβάνεται μόνο για ειδικούς σκοπούς με επεξεργασία της αλκοόλης με άνυδρο θειικό χαλκό CuSO 4, το οποίο απορροφά το υπόλοιπο νερό και μετατρέπεται σε θειικό χαλκό CuSO 4 5H 2 O, το οποίο στη συνέχεια διαχωρίζεται. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται πιο σύγχρονες μέθοδοι. Το πιο απλό είναι το στέγνωμα πάνω από ενεργοποιημένα μοριακά κόσκινα (3 ή 4 Anström). Το καλύτερο είναι πρώτα η επεξεργασία με μεταλλικό νάτριο (κυρίως το νερό αντιδρά με αυτό για να σχηματίσει NaOH και υδρογόνο), και στη συνέχεια διόρθωση. Τέλος αποθηκεύστε πάνω από μοριακά κόσκινα.

2.2. Υδρόλυση κυτταρίνης

Οι πατάτες και τα δημητριακά, στην επεξεργασία των οποίων βασίζεται η παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης σύμφωνα με την προηγούμενη μέθοδο, είναι αρκετά πολύτιμα προϊόντα διατροφής. Ως εκ τούτου, προσπαθούν να τα αντικαταστήσουν με μη εδώδιμες πρώτες ύλες. Από αυτή την άποψη, η μέθοδος λήψης αλκοόλης από κυτταρίνη, η οποία είναι κοντά στο άμυλο στη χημική της σύνθεση, έχει πλέον βρει ευρεία εφαρμογή.

Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην ικανότητα της κυτταρίνης (ίνας) να υδρολύεται από οξέα για να σχηματίσει γλυκόζη, η οποία στη συνέχεια ζυμώνεται σε αλκοόλη από τη μαγιά. Για το σκοπό αυτό, τα απορρίμματα ξύλου (πριονίδια, ροκανίδια) θερμαίνονται σε αυτόκλειστα με θειικό οξύ 0,3-0,5% σε πίεση 7-10 atm. Η κυτταρίνη, όπως και το άμυλο, υδρολύει:

• (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O \u003d nC 6 H 12 O 6

Στο τέλος της διαδικασίας, το οξύ εξουδετερώνεται με κιμωλία:

• H 2 SO 4 + CaCO 3 \u003d CaSO 4 ↓ + CO 2

Το ελάχιστα διαλυτό θειικό ασβέστιο διηθείται και το διάλυμα ζυμώνεται με προσθήκη μαγιάς. Στη συνέχεια το διάλυμα αποστέλλεται σε στήλες απόσταξης για την απόσταξη αλκοόλης.

Η αιθυλική αλκοόλη που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται αλκοόλη υδρόλυσης. Χρησιμοποιείται μόνο για τεχνικούς σκοπούς, καθώς περιέχει μια σειρά από επιβλαβείς ακαθαρσίες, ιδίως μεθυλική αλκοόλη, ακετόνη κ.λπ.

Από έναν τόνο ξύλου, μπορείτε να πάρετε έως και 200 ​​dm 3 αλκοόλ. Αυτό σημαίνει ότι 1 τόνος ξύλου μπορεί να αντικαταστήσει 1 τόνο πατάτες ή 300 κιλά σιτηρά.

2.3. Εκχύλιση συνθετικής αλκοόλης

Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην ικανότητα του αιθυλενίου, υπό ορισμένες συνθήκες, στην αντίδραση ενυδάτωσης, δηλ. προσθήκη νερού για να σχηματιστεί αιθυλική αλκοόλη. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε ειδική συσκευή επαφής υπό πίεση μεγαλύτερη από 50 atm και θερμοκρασία 280-300 C παρουσία φωσφορικού οξέος ως καταλύτη.

3. Εργαστηριακές μέθοδοι λήψης αιθανόλης

Υπάρχουν επίσης πολλές ακόμη εργαστηριακές μέθοδοι για τη λήψη αιθανόλης.

3.1. Υδρόλυση αλογονωμένων υδρογονανθράκων

Η αιθανόλη σχηματίζεται από την υδρόλυση αλογονωμένου αιθανίου. Δεδομένου ότι η αντίδραση μπορεί να προχωρήσει και προς τις δύο κατευθύνσεις, πραγματοποιείται παρουσία αλκαλίων ή ανθρακικών για να μετατοπιστεί η ισορροπία προς τα δεξιά.

3.2. Ενυδάτωση αιθυλενίου

Η αντίδραση διεξάγεται παρόμοια με τη βιομηχανική μέθοδο για την παραγωγή συνθετικής αιθανόλης.

3.3. Ανάκτηση καρβονυλικών ενώσεων

Η αναγωγή της καρβονυλικής ομάδας στην ομάδα υδροξυλίου είναι μια αρκετά κοινή εργαστηριακή μέθοδος λήψης

Τα μεθυστικά ποτά, τα οποία περιλαμβάνουν αιθανόλη - μονοϋδρικό οινόπνευμα κρασιού, είναι γνωστά στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα. Φτιάχνονταν από μέλι και φρούτα που είχαν υποστεί ζύμωση. Στην αρχαία Κίνα, το ρύζι προστέθηκε επίσης στα ποτά.

Το αλκοόλ από το κρασί ελήφθη στην Ανατολή (VI-VII αιώνες). Ευρωπαίοι επιστήμονες το δημιούργησαν από προϊόντα ζύμωσης τον 11ο αιώνα. Η ρωσική βασιλική αυλή τον συνάντησε τον 14ο αιώνα: η πρεσβεία της Γένοβας τον παρουσίασε ως ζωντανό νερό («aqua vita»).

ΕΚΕΙΝΟΙ. Ο Λόβιτς, ένας Ρώσος επιστήμονας του 18ου αιώνα, ήταν ο πρώτος που πήρε πειραματικά την απόλυτη αιθυλική αλκοόλη με απόσταξη χρησιμοποιώντας ποτάσα - ανθρακικό κάλιο. Για τον καθαρισμό, ο χημικός πρότεινε τη χρήση κάρβουνου.

Χάρη στα επιστημονικά επιτεύγματα του XIX - XX αιώνα. η παγκόσμια χρήση οινοπνευματωδών ποτών κατέστη δυνατή. Επιστήμονες του παρελθόντος ανέπτυξαν μια θεωρία για τη δομή των διαλυμάτων νερού-αλκοόλης, μελέτησαν τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Ανακαλύφθηκαν μέθοδοι ζύμωσης: κυκλική και συνεχής ροή.

Σημαντικές εφευρέσεις της χημικής επιστήμης του παρελθόντος, που έκαναν πραγματική τη χρήσιμη ιδιότητα των αλκοολών:

• συσκευή επικύρωσης Barbet (1881)
• Συσκευή απόσταξης πλακών Saval (1813)
• ζυθοποιός Genze (1873)

Ανακαλύφθηκε η ομόλογη σειρά αλκοολούχων ουσιών. Πραγματοποιήθηκε μια σειρά πειραμάτων για τη σύνθεση μεθανόλης, αιθυλενογλυκόλης. Η προηγμένη επιστημονική έρευνα των μεταπολεμικών χρόνων του 20ού αιώνα συνέβαλε στη βελτίωση της ποιότητας των παρασκευασμένων προϊόντων. Ανέβασε το επίπεδο της εγχώριας βιομηχανίας αλκοόλ.

Κατανομή στη φύση

Στη φύση, οι αλκοόλες βρίσκονται σε ελεύθερη μορφή. Οι ουσίες είναι επίσης συστατικά των εστέρων. Η φυσική διαδικασία ζύμωσης των τροφίμων που περιέχουν υδατάνθρακες δημιουργεί αιθανόλη, καθώς και βουτανόλη-1, ισοπροπανόλη. Οι αλκοόλες στη βιομηχανία αρτοποιίας, ζυθοποιίας, οινοποίησης συνδέονται με τη χρήση της διαδικασίας ζύμωσης σε αυτές τις βιομηχανίες. Οι περισσότερες φερομόνες εντόμων αντιπροσωπεύονται από αλκοόλες.

Αλκοολικά παράγωγα υδατανθράκων στη φύση:

• σορβιτόλη - που βρίσκεται στα μούρα σορβιών, τα κεράσια, έχει γλυκιά γεύση.

Πολλά φυτικά αρώματα είναι τερπενικές αλκοόλες:

• φαινόλη - συστατικό καρπών μάραθου, ρητίνες κωνοφόρων δέντρων
• βορνεόλη - συστατικό στοιχείο του ξύλου του δέντρου βορνεο-καμφοράς
• μενθόλη - συστατικό της σύνθεσης γερανιού και μέντας

Η χολή ενός ατόμου, των ζώων περιέχει χολικές πολυϋδρικές αλκοόλες:

• mixinol
• χιμαιρόλη
• βουβάλι
• χολεστανπεντόλη

Επιβλαβής επίδραση στον οργανισμό

Η ευρεία χρήση των αλκοολών στη γεωργία, τη βιομηχανία, τις στρατιωτικές υποθέσεις και τον τομέα των μεταφορών τα καθιστά προσιτά στους απλούς πολίτες. Αυτό προκαλεί οξεία, συμπεριλαμβανομένων μαζικών, δηλητηριάσεων, θανάτους.

Ο κίνδυνος της μεθανόλης

Η μεθανόλη είναι ένα επικίνδυνο δηλητήριο. Είναι τοξικό για την καρδιά και το νευρικό σύστημα. Η κατάποση 30 g μεθανόλης οδηγεί σε θάνατο. Η κατάποση μικρότερης ποσότητας ουσίας είναι η αιτία σοβαρής δηλητηρίασης με μη αναστρέψιμες συνέπειες (τύφλωση).

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωσή του στον αέρα κατά την εργασία είναι 5 mg/m³. Τα υγρά που περιέχουν έστω και ελάχιστη ποσότητα μεθανόλης είναι επικίνδυνα.

Σε ήπιες μορφές δηλητηρίασης, εμφανίζονται συμπτώματα:

• κρυάδα
• γενική αδυναμία
• ναυτία
• πονοκέφαλο

Η γεύση και η μυρωδιά της μεθανόλης είναι ίδια με την αιθανόλη. Αυτό προκαλεί την εσφαλμένη χρήση δηλητηρίου στο εσωτερικό. Πώς να διακρίνετε την αιθανόλη από τη μεθανόλη στο σπίτι;

Το χάλκινο σύρμα είναι στριμμένο σε μια σπείρα και θερμαίνεται έντονα στη φωτιά. Όταν αλληλεπιδρά με την αιθανόλη, γίνεται αισθητή η μυρωδιά των σάπιων μήλων. Η επαφή με μεθανόλη θα ξεκινήσει την αντίδραση οξείδωσης. Θα απελευθερωθεί φορμαλδεΰδη - ένα αέριο με δυσάρεστη έντονη μυρωδιά.

Τοξικότητα αιθανόλης

Η αιθανόλη αποκτά τοξικές και ναρκωτικές ιδιότητες ανάλογα με τη δόση, την οδό εισόδου στον οργανισμό, τη συγκέντρωση και τη διάρκεια της έκθεσης.

Η αιθανόλη μπορεί να προκαλέσει:

• διαταραχή του ΚΝΣ
• καρκίνος του οισοφάγου, του στομάχου
• γαστρίτιδα
• κίρρωση του ήπατος
• καρδιακές παθήσεις

4-12 g αιθανόλης ανά 1 kg σωματικού βάρους είναι μια θανατηφόρα εφάπαξ δόση. Καρκινογόνος, μεταλλαξιογόνος, τοξική ουσία είναι η ακεταλδεΰδη - ο κύριος μεταβολίτης της αιθανόλης. Αλλάζει τις κυτταρικές μεμβράνες, τα δομικά χαρακτηριστικά των ερυθρών αιμοσφαιρίων και καταστρέφει το DNA. Η ισοπροπανόλη είναι παρόμοια με την αιθανόλη σε τοξικές επιδράσεις.

Η παραγωγή των οινοπνευματωδών ποτών και ο τζίρος τους ρυθμίζονται από το κράτος. Η αιθανόλη δεν αναγνωρίζεται νομικά ως φάρμακο. Όμως η τοξική του δράση στον οργανισμό έχει αποδειχθεί.

Η επίδραση στον εγκέφαλο γίνεται ιδιαίτερα καταστροφική. Ο όγκος του μειώνεται. Υπάρχουν οργανικές αλλαγές στους νευρώνες του εγκεφαλικού φλοιού, η βλάβη και ο θάνατός τους. Υπάρχουν ρήξεις τριχοειδών αγγείων.

Η κανονική λειτουργία του στομάχου, του ήπατος, των εντέρων διαταράσσεται. Με την υπερβολική χρήση ισχυρού αλκοόλ, εμφανίζονται αιχμηρές πόνοι, διάρροια. Η βλεννογόνος μεμβράνη των οργάνων της γαστρεντερικής οδού είναι κατεστραμμένη, η χολή λιμνάζει.

Έκθεση με εισπνοή σε αλκοόλες

Η ευρεία χρήση αλκοολών σε πολλές βιομηχανίες αποτελεί απειλή έκθεσης μέσω εισπνοής. Οι τοξικές επιδράσεις μελετήθηκαν σε αρουραίους. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν φαίνονται στον πίνακα.

βιομηχανία τροφίμων

Η αιθανόλη είναι η βάση των αλκοολούχων ποτών. Λαμβάνεται από ζαχαρότευτλα, πατάτες, σταφύλια, δημητριακά - σίκαλη, σιτάρι, κριθάρι και άλλες πρώτες ύλες που περιέχουν ζάχαρη ή άμυλο. Στη διαδικασία παραγωγής, χρησιμοποιούνται σύγχρονες τεχνολογίες καθαρισμού λαδιών καυσίμων.

Χωρίζονται σε:

• ισχυρό με περιεκτικότητα σε αιθανόλη 31-70% (κονιάκ, αψέντι, ρούμι, βότκα)
• μέτριας ισχύος - από 9 έως 30% αιθανόλη (λικέρ, κρασιά, λικέρ)
• χαμηλό αλκοόλ - 1,5-8% (μηλίτης, μπύρα).

Η αιθανόλη είναι η πρώτη ύλη για το φυσικό ξύδι. Το προϊόν λαμβάνεται με οξείδωση με βακτήρια οξικού οξέος. Ο αερισμός (αναγκαστικός κορεσμός με αέρα) είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη διαδικασία.

Η αιθανόλη δεν είναι η μόνη αλκοόλη στη βιομηχανία τροφίμων. Η γλυκερίνη - πρόσθετο τροφίμων E422 - παρέχει τη σύνδεση μη αναμίξιμων υγρών. Χρησιμοποιείται στην παρασκευή ειδών ζαχαροπλαστικής, ζυμαρικών, προϊόντων αρτοποιίας. Η γλυκερίνη είναι μέρος των λικέρ, δίνει στα ποτά ιξώδες, γλυκιά γεύση.

Η χρήση γλυκερίνης επηρεάζει ευνοϊκά τα προϊόντα:

• η κολλητικότητα των ζυμαρικών μειώνεται
• η συνοχή των γλυκών, των κρεμών βελτιώνεται
• αποτρέπει το γρήγορο μπαγιάτισμα του ψωμιού, την καθίζηση της σοκολάτας
• τα προϊόντα ψήνονται χωρίς να κολλάει άμυλο

Η χρήση των αλκοολών ως γλυκαντικών είναι ευρέως διαδεδομένη. Η μαννιτόλη, η ξυλιτόλη, η σορβιτόλη είναι κατάλληλες για αυτό.

Αρώματα και καλλυντικά

Νερό, αλκοόλ, αρωματική σύνθεση (συμπύκνωμα) είναι τα κύρια συστατικά των αρωματικών προϊόντων. Χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές αναλογίες. Ο πίνακας παρουσιάζει τα είδη των αρωμάτων, τις αναλογίες των κύριων συστατικών.

Στην παραγωγή προϊόντων αρωματοποιίας, η αιθανόλη υψηλότερης καθαρότητας δρα ως διαλύτης για αρωματικές ουσίες. Όταν αντιδρούν με νερό, σχηματίζονται άλατα, τα οποία κατακρημνίζονται. Το διάλυμα καθιζάνει για αρκετές ημέρες και διηθείται.

Η 2-φαινυλαιθανόλη στη βιομηχανία αρωματοποιίας και καλλυντικών αντικαθιστά το φυσικό ροδέλαιο. Το υγρό έχει μια ελαφριά μυρωδιά λουλουδιών. Περιλαμβάνεται σε συνθέσεις φαντασίας και λουλουδιών, καλλυντικό γάλα, κρέμες, ελιξίρια, λοσιόν.

Η κύρια βάση πολλών προϊόντων περιποίησης είναι η γλυκερίνη. Είναι σε θέση να προσελκύει την υγρασία, να ενυδατώνει ενεργά το δέρμα, να το κάνει ελαστικό. Κρέμες, μάσκες, σαπούνια με γλυκερίνη είναι χρήσιμα για ξηρό, αφυδατωμένο δέρμα: δημιουργεί ένα φιλμ που εξοικονομεί υγρασία στην επιφάνεια, διατηρεί το δέρμα απαλό.

Υπάρχει ένας μύθος ότι η χρήση αλκοόλ στα καλλυντικά είναι επιβλαβής. Ωστόσο, αυτές οι οργανικές ενώσεις είναι απαραίτητες για την παραγωγή σταθεροποιητών, φορέων δραστικών ουσιών, γαλακτωματοποιητών.

Τα αλκοόλ (ειδικά τα λιπαρά) κάνουν τα προϊόντα περιποίησης κρεμώδη, μαλακώνουν το δέρμα και τα μαλλιά. Η αιθανόλη στα σαμπουάν και τα κοντίσιονερ ενυδατώνει, εξατμίζεται γρήγορα μετά το λούσιμο, διευκολύνει το χτένισμα και το styling.

Φάρμακο

Η αιθανόλη χρησιμοποιείται στην ιατρική πρακτική ως αντισηπτικό. Καταστρέφει τα μικρόβια, αποτρέπει την αποσύνθεση σε ανοιχτές πληγές, καθυστερεί τις επώδυνες αλλαγές στο αίμα.

Οι ιδιότητες ξήρανσης, απολύμανσης, μαυρίσματος είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιείται για τη θεραπεία των χεριών του ιατρικού προσωπικού πριν από την εργασία με τον ασθενή. Κατά τον τεχνητό αερισμό των πνευμόνων, η αιθανόλη είναι απαραίτητη ως αντιαφριστικό. Με έλλειψη φαρμάκων, γίνεται συστατικό της γενικής αναισθησίας.

Σε περίπτωση δηλητηρίασης με αιθυλενογλυκόλη, μεθανόλη, η αιθανόλη γίνεται αντίδοτο. Μετά τη λήψη του, η συγκέντρωση των τοξικών ουσιών μειώνεται. Η αιθανόλη χρησιμοποιείται σε θερμαντικές κομπρέσες, όταν τρίβεται για ψύξη. Η ουσία αποκαθιστά το σώμα με πυρετώδη ζέστη και κρύα ρίγη.

Τα αλκοόλ στα φάρμακα και η επίδρασή τους στον άνθρωπο μελετώνται από την επιστήμη της φαρμακολογίας. Η αιθανόλη ως διαλύτης χρησιμοποιείται στην παρασκευή εκχυλισμάτων, βαμμάτων φαρμακευτικών φυτικών υλικών (κράταιγος, πιπέρι, τζίνσενγκ, μητρικό βαλσαμόχορτο).

Μπορείτε να πάρετε αυτά τα υγρά φάρμακα μόνο μετά από ιατρική συμβουλή. Είναι απαραίτητο να ακολουθείτε αυστηρά τη δοσολογία που συνταγογραφεί ο γιατρός!

Καύσιμα

Η εμπορική διαθεσιμότητα μεθανόλης, βουτανόλης-1, αιθανόλης είναι ο λόγος για τη χρήση τους ως καύσιμο. Αναμιγνύεται με καύσιμο ντίζελ, βενζίνη, που χρησιμοποιείται ως καύσιμο στην καθαρή του μορφή. Τα μείγματα μπορούν να μειώσουν την τοξικότητα των καυσαερίων.

Το αλκοόλ ως εναλλακτική πηγή καυσίμου έχει τα μειονεκτήματά του:

• Οι ουσίες έχουν αυξημένα διαβρωτικά χαρακτηριστικά, σε αντίθεση με τους υδρογονάνθρακες
• εάν εισέλθει υγρασία στο σύστημα καυσίμου, θα υπάρξει απότομη μείωση της ισχύος λόγω της διαλυτότητας των ουσιών στο νερό
• υπάρχει κίνδυνος μπλοκαρίσματος ατμών, επιδείνωση της απόδοσης του κινητήρα λόγω χαμηλών σημείων βρασμού ουσιών.

Ωστόσο, οι πόροι φυσικού αερίου και πετρελαίου είναι εξαντλητικοί. Ως εκ τούτου, η χρήση αλκοολών στην παγκόσμια πρακτική έχει γίνει μια εναλλακτική λύση στη χρήση συμβατικών καυσίμων. Καθιερώνεται η μαζική παραγωγή τους από βιομηχανικά απόβλητα (πολτός και χαρτί, τρόφιμα, ξυλουργεία) – παράλληλα λύνεται το πρόβλημα της ανακύκλωσης.

Η βιομηχανική επεξεργασία φυτικών πρώτων υλών καθιστά δυνατή την απόκτηση φιλικών προς το περιβάλλον βιοκαυσίμων - βιοαιθανόλης. Η πρώτη ύλη για αυτό είναι καλαμπόκι (ΗΠΑ), ζαχαροκάλαμο (Βραζιλία).

Το θετικό ενεργειακό ισοζύγιο και οι ανανεώσιμες πηγές καυσίμων καθιστούν την παραγωγή βιοαιθανόλης μια δημοφιλή τάση στην παγκόσμια οικονομία.

Διαλύτες, επιφανειοδραστικές ουσίες

Εκτός από την παραγωγή καλλυντικών, αρώματα, υγρά φάρμακα, είδη ζαχαροπλαστικής, οι αλκοόλες είναι επίσης καλοί διαλύτες:

Το αλκοόλ ως διαλύτης:

• στην κατασκευή μεταλλικών επιφανειών, ηλεκτρονικών στοιχείων, φωτογραφικού χαρτιού, φωτογραφικών μεμβρανών
• όταν καθαρίζετε φυσικά προϊόντα: ρητίνες, έλαια, κεριά, λίπη
• στη διαδικασία εκχύλισης - εκχύλισης μιας ουσίας
• κατά τη δημιουργία συνθετικών πολυμερών υλικών (κόλλα, βερνίκι), βαφές
• στην παραγωγή ιατρικών, οικιακών αερολυμάτων.

Δημοφιλείς διαλύτες είναι η ισοπροπανόλη, η αιθανόλη, η μεθανόλη. Χρησιμοποιούνται επίσης πολυατομικές και κυκλικές ουσίες: γλυκερόλη, κυκλοεξανόλη, αιθυλενογλυκόλη.

Τα επιφανειοδραστικά παράγονται από ανώτερες λιπαρές αλκοόλες. Η πλήρης φροντίδα για ένα αυτοκίνητο, πιάτα, διαμέρισμα, ρούχα είναι δυνατή χάρη στις επιφανειοδραστικές ουσίες. Αποτελούν μέρος καθαρισμού, απορρυπαντικών, που χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της οικονομίας (βλ. πίνακα).

Βιομηχανία	Τασιενεργά: λειτουργίες, ιδιότητες
Γεωργία	Περιλαμβάνεται σε γαλακτώματα. αυξάνουν την παραγωγικότητα της διαδικασίας μεταφοράς θρεπτικών ουσιών στα φυτά
Κατασκευή	Μειώστε τη ζήτηση νερού από σκυρόδεμα, μείγματα τσιμέντου. αύξηση της αντοχής στον παγετό, της πυκνότητας των υλικών
βιομηχανία δέρματος	Αποτρέψτε το κόλλημα, τη φθορά του προϊόντος
Βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας	Αφαιρέστε τον στατικό ηλεκτρισμό
Μεταλλουργία	Μειώστε την τριβή. ικανό να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες
βιομηχανία χαρτιού	Διαχωρίστε τον βρασμένο πολτό από το μελάνι κατά την ανακύκλωση απορριμμάτων χαρτιού
Βιομηχανία χρωμάτων	Προωθεί την πλήρη διείσδυση του χρώματος στην επιφάνεια, συμπεριλαμβανομένων μικρών βαθουλωμάτων

Η χρήση αλκοολών στη βιομηχανία τροφίμων, την ιατρική, την παραγωγή αρωματοποιίας και καλλυντικών, η χρήση ως καυσίμων, διαλυτών και επιφανειοδραστικών έχει θετική επίδραση στην κατάσταση της οικονομίας της χώρας. Προσφέρει ευκολία στην ανθρώπινη ζωή, αλλά απαιτεί συμμόρφωση με τους κανονισμούς ασφαλείας λόγω της τοξικότητας των ουσιών.

Δομικός τύπος

Αληθινός, εμπειρικός ή ακαθάριστος τύπος: C2H6O

Χημική σύνθεση Αιθανόλης

Μοριακό βάρος: 46,069

αιθανόλη(μεθυλική αλκοόλη, αλκοόλη ξύλου, καρβινόλη, ένυδρος μεθυλεστέρας, υδροξείδιο του μεθυλίου) - CH 3 OH, η απλούστερη μονοϋδρική αλκοόλη, ένα άχρωμο τοξικό υγρό. Η αιθανόλη είναι ο πρώτος εκπρόσωπος της ομόλογης σειράς μονοϋδρικών αλκοολών.
μονοϋδρική αλκοόλη με τύπο C 2 H 5 OH (εμπειρικός τύπος C 2 H 6 O), μια άλλη επιλογή: CH 3 - CH 2 - OH, ο δεύτερος εκπρόσωπος της ομόλογης σειράς μονοϋδρικών αλκοολών, υπό τυπικές συνθήκες, ένα πτητικό, εύφλεκτο, άχρωμο διαφανές υγρό.
Το ενεργό συστατικό των αλκοολούχων ποτών, το οποίο είναι ένα καταθλιπτικό - μια ψυχοδραστική ουσία που καταπιέζει το ανθρώπινο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Η αιθυλική αλκοόλη χρησιμοποιείται επίσης ως καύσιμο, ως διαλύτης, ως πληρωτικό σε θερμόμετρα αλκοόλης και ως απολυμαντικό (ή ως συστατικό τους).

Παραλαβή

Υπάρχουν 2 κύριοι τρόποι παραγωγής αιθανόλης - μικροβιολογικοί (ζύμωση αλκοόλης) και συνθετικοί (ενυδάτωση αιθυλενίου):

Ζύμωση

Μια μέθοδος παραγωγής αιθανόλης γνωστή από την αρχαιότητα είναι η αλκοολική ζύμωση οργανικών προϊόντων που περιέχουν υδατάνθρακες (σταφύλια, φρούτα κ.λπ.) υπό τη δράση των ενζύμων μαγιάς και βακτηρίων. Η επεξεργασία του αμύλου, των πατατών, του ρυζιού, του καλαμποκιού μοιάζει παρόμοια· η πηγή της καυσίμου αλκοόλης είναι η ακατέργαστη ζάχαρη που παράγεται από ζαχαροκάλαμο κ.λπ. Αυτή η αντίδραση είναι μάλλον περίπλοκη, το σχήμα της μπορεί να εκφραστεί με την εξίσωση: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2.
Το διάλυμα που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της ζύμωσης δεν περιέχει περισσότερο από 15% αιθανόλη, καθώς η μαγιά δεν είναι βιώσιμη σε πιο συμπυκνωμένα διαλύματα. Η αιθανόλη που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο πρέπει να καθαριστεί και να συμπυκνωθεί, συνήθως με απόσταξη.
Για τη λήψη αιθανόλης με αυτή τη μέθοδο, χρησιμοποιούνται συχνότερα διάφορα στελέχη ζύμης του είδους Saccharomyces cerevisiae, ως θρεπτικό μέσο, ​​προεπεξεργασμένο πριονίδι ή/και διάλυμα που λαμβάνεται από αυτά.
Βιομηχανική παραγωγή αλκοόλης από βιολογικές πρώτες ύλες
Η σύγχρονη βιομηχανική τεχνολογία για την παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης από πρώτες ύλες τροφίμων περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια:

• Προετοιμασία και άλεση αμυλωδών πρώτων υλών - δημητριακών (κυρίως σίκαλης, σίτου), πατάτες, καλαμπόκι, μήλα κ.λπ.
• Ζύμωση. Σε αυτό το στάδιο, συμβαίνει η ενζυματική διάσπαση του αμύλου σε ζυμώσιμα σάκχαρα. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται παρασκευάσματα ανασυνδυασμένης άλφα-αμυλάσης που λαμβάνονται με βιομηχανική - γλυκαμυλάση, αμυλοσουμπτιλίνη.
• Ζύμωση. Λόγω της ζύμωσης των σακχάρων από τη μαγιά, το αλκοόλ συσσωρεύεται στον πολτό.
• Bragorectification. Εκτελείται σε επιταχυνόμενες στήλες.

Τα απόβλητα παραγωγής ζύμωσης είναι το διοξείδιο του άνθρακα, η ατμομηχανή, το κλάσμα αιθέρα-αλδεΰδης, η φουζελαλκοόλη και τα λιπαντικά.
Η αλκοόλη που προέρχεται από το εργοστάσιο απόσταξης (BRU) δεν είναι άνυδρη, η περιεκτικότητα σε αιθανόλη σε αυτό είναι έως και 95,6%. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε ξένες ακαθαρσίες σε αυτό, χωρίζεται στις ακόλουθες κατηγορίες:

• Αλφα
• Επιπλέον
• βάση
• η υψηλότερη κάθαρση
• 1 βαθμού

Η παραγωγικότητα ενός σύγχρονου αποστακτηρίου είναι περίπου 30.000-100.000 λίτρα αλκοόλ την ημέρα.

παραγωγή υδρόλυσης

Σε βιομηχανική κλίμακα, η αιθυλική αλκοόλη λαμβάνεται από πρώτες ύλες που περιέχουν κυτταρίνη (ξύλο, άχυρο), η οποία είναι προ-υδρολυμένη. Το προκύπτον μίγμα πεντόζης και εξόζης υποβάλλεται σε αλκοολική ζύμωση. Στις χώρες της Δυτικής Ευρώπης και της Αμερικής, αυτή η τεχνολογία δεν ήταν ευρέως διαδεδομένη, αλλά στην ΕΣΣΔ (τώρα στη Ρωσία) υπήρχε μια ανεπτυγμένη βιομηχανία μαγιάς υδρόλυσης χορτονομής και αιθανόλης υδρόλυσης.

Ενυδάτωση αιθυλενίου

Στη βιομηχανία, μαζί με την πρώτη μέθοδο, χρησιμοποιείται ενυδάτωση αιθυλενίου. Η ενυδάτωση μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους:

• Ως καταλύτης χρησιμοποιείται άμεση ενυδάτωση σε θερμοκρασία 300 ° C, πίεση 7 MPa, φωσφορικό οξύ που υποστηρίζεται σε σιλικαζέλ, ενεργός άνθρακας ή αμίαντος: CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH.
• ενυδάτωση μέσω του σταδίου ενός ενδιάμεσου εστέρα θειικού οξέος, ακολουθούμενη από υδρόλυση του (σε θερμοκρασία 80-90 ° C και πίεση 3,5 MPa): CH 2 \u003d CH 2 + H 2 SO 4 → CH 3 - CH 2 - OSO 2 OH (αιθυλοθειικό οξύ).
  CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH + H 2 O → C 2 H 5 OH + H 2 SO 4.

Αυτή η αντίδραση περιπλέκεται από το σχηματισμό διαιθυλαιθέρα.

Καθαρισμός με αιθανόλη

Η αιθανόλη, που λαμβάνεται με ενυδάτωση ή ζύμωση αιθυλενίου, είναι ένα μείγμα νερού-αλκοόλης που περιέχει ακαθαρσίες. Ο καθαρισμός είναι απαραίτητος για τις βιομηχανικές, τροφικές και φαρμακοποιητικές εφαρμογές του. Η κλασματική απόσταξη καθιστά δυνατή τη λήψη αιθανόλης με συγκέντρωση περίπου 95,6% (κ.β.). Αυτό το αδιαχώριστο αζεότροπο απόσταξης περιέχει 4,4% νερό (w/w) και έχει σημείο βρασμού 78,15°C. Η απόσταξη απελευθερώνει την αιθανόλη τόσο από πτητικά όσο και από βαριά κλάσματα οργανικών ουσιών (υπόλειμμα απόσταξης).

Καθαρό οινόπνευμα

Η απόλυτη αλκοόλη είναι η αιθυλική αλκοόλη που ουσιαστικά δεν περιέχει νερό. Βράζει στους 78,39°C, ενώ η ανακαθαρισμένη αλκοόλη που περιέχει τουλάχιστον 4,43% νερό βράζει στους 78,15°C. Λαμβάνεται με απόσταξη υδατικής αλκοόλης που περιέχει βενζόλιο και άλλες μεθόδους, για παράδειγμα, η αλκοόλη επεξεργάζεται με ουσίες που αντιδρούν με νερό ή απορροφούν νερό, όπως ο ασβέστης CaO ή το πυρωμένο μπλε βιτριόλι CuSO4.

Ιδιότητες

Φυσικές ιδιότητες

Εμφάνιση: υπό κανονικές συνθήκες, είναι ένα άχρωμο πτητικό υγρό με χαρακτηριστική οσμή και γεύση που καίει. Η αιθυλική αλκοόλη είναι ελαφρύτερη από το νερό. Είναι καλός διαλύτης για άλλες οργανικές ουσίες. Ένα δημοφιλές λάθος πρέπει να αποφευχθεί: οι ιδιότητες του 95,57% αλκοόλ και της απόλυτης αλκοόλης συχνά αναμειγνύονται. Οι ιδιότητές τους είναι σχεδόν οι ίδιες, αλλά οι τιμές αρχίζουν να διαφέρουν, ξεκινώντας από τον 3ο-4ο σημαντικό αριθμό. Ένα μείγμα 95,57% αιθανόλης + 4,43% νερού είναι αζεοτροπικό, δηλαδή δεν διαχωρίζεται κατά την απόσταξη.

Χημικές ιδιότητες

Τυπικός εκπρόσωπος μονοϋδρικών αλκοολών. καύσιμο Αναφλέγεται εύκολα. Με επαρκή πρόσβαση αέρα, καίγεται (λόγω του οξυγόνου του) με μια ελαφριά μπλε φλόγα, σχηματίζοντας τελικά προϊόντα οξείδωσης - διοξείδιο του άνθρακα και νερό:
C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Αυτή η αντίδραση προχωρά ακόμη πιο έντονα σε μια ατμόσφαιρα καθαρού οξυγόνου.
Υπό ορισμένες συνθήκες (θερμοκρασία, πίεση, καταλύτες), είναι επίσης δυνατή η ελεγχόμενη οξείδωση (τόσο με στοιχειακό οξυγόνο όσο και με πολλούς άλλους οξειδωτικούς παράγοντες) σε ακεταλδεΰδη, οξικό οξύ, οξαλικό οξύ και ορισμένα άλλα προϊόντα, για παράδειγμα:
3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 2 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
Έχει ελαφρώς έντονες όξινες ιδιότητες, συγκεκριμένα, αλληλεπιδρά παρόμοια με αλκαλικά μέταλλα, καθώς και με μαγνήσιο, αλουμίνιο και τα υδρίδια τους, απελευθερώνοντας υδρογόνο και σχηματίζοντας αιθυλικά που μοιάζουν με άλατα, τα οποία είναι τυπικοί εκπρόσωποι των αλκοολικών αλάτων:
2C 2 H 5 OH + 2K → 2C 2 H 5 OK + H 2.
C 2 H 5 OH + NaH → C 2 H 5 ONa + H 2
Αντιδρά αναστρέψιμα με και μερικές ανόργανες ενώσεις που περιέχουν οξυγόνο για να σχηματίσει εστέρες:
C 2 H 5 OH + RCOOH → RCOOC 2 H 5 + H 2 O
C 2 H 5 OH + HNO2 → C 2 H 5 ONO + H 2 O
Με τα υδραλογονίδια (HCl, HBr, HI) εισέρχεται σε αναστρέψιμες αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης:
C 2 H 5 OH + HX → C 2 H 5 X + H 2 O
Χωρίς καταλύτες, η αντίδραση με HCl είναι σχετικά αργή. πολύ πιο γρήγορα - παρουσία χλωριούχου ψευδαργύρου και ορισμένων άλλων οξέων Lewis.
Αντί για υδραλογονίδια, αλογονίδια φωσφόρου και οξείδια αλογόνου, θειονυλοχλωρίδιο και ορισμένα άλλα αντιδραστήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση της ομάδας υδροξυλίου με ένα αλογόνο, για παράδειγμα:
3C 2 H 5 OH + PCl 3 → 3C 2 H 5 Cl + H 3 PO 3
Η ίδια η αιθανόλη έχει επίσης πυρηνόφιλες ιδιότητες. Συγκεκριμένα, είναι σχετικά εύκολο να συνδεθεί σε ενεργοποιημένους πολλαπλούς δεσμούς, για παράδειγμα:
C 2 H 5 OH + CH 2 \u003d CHCN → C 2 H 5 OCH 2 CH 2 CN,
αντιδρά με αλδεΰδες για να σχηματίσει ημιακετάλες και ακετάλες:
RCHO + C 2 H 5 OH → RCH(OH) OC 2 H 5
RCH(OH)OC 2 H 5 + C 2 H 5 OH → RCH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O
Με μέτρια (όχι μεγαλύτερη από 120 ° C) θέρμανση με πυκνό θειικό οξύ ή άλλους όξινους παράγοντες αφαίρεσης νερού, σχηματίζει διαιθυλαιθέρα:
2C 2 H 5 OH → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O
Με ισχυρότερη θέρμανση με θειικό οξύ, καθώς και κατά τη διέλευση ατμών πάνω από οξείδιο του αλουμινίου που θερμαίνεται στους 350 ÷ 500 ° C, εμφανίζεται βαθύτερη αφυδάτωση. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται αιθυλένιο:
CH 3 CH 2 OH → CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O
Όταν χρησιμοποιούνται καταλύτες που περιέχουν, μαζί με οξείδιο του αργιλίου, λεπτώς διασκορπισμένο άργυρο και άλλα συστατικά, η διαδικασία αφυδάτωσης μπορεί να συνδυαστεί με την ελεγχόμενη οξείδωση του αιθυλενίου με στοιχειακό οξυγόνο, ως αποτέλεσμα της οποίας, με ικανοποιητική απόδοση, είναι δυνατή η εφαρμογή μιας διαδικασίας ενός σταδίου για την παραγωγή οξειδίου του αιθυλενίου:
2CH 3 CH 2 OH + O 2 → 2C 2 H 4 O + 2H 2 O
Παρουσία ενός καταλύτη που περιέχει οξείδια αργιλίου, πυριτίου, ψευδαργύρου και μαγνησίου, υφίσταται μια σειρά πολύπλοκων μετασχηματισμών με το σχηματισμό του βουταδιενίου ως κύριο προϊόν (αντίδραση Lebedev):
2C 2 H 5 OH → CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 O + H 2
Το 1932, με βάση αυτή την αντίδραση, οργανώθηκε στην ΕΣΣΔ η πρώτη παγκόσμια παραγωγή συνθετικού καουτσούκ μεγάλης κλίμακας.
Σε ένα ασθενώς αλκαλικό μέσο, ​​σχηματίζει ένα ιωδοφόρμιο:
C 2 H 5 OH + 4I 2 + 6NaHCO 3 → CHI 3 + HCOONa + 5NaI + 5H 2 O + 6CO 2
Αυτή η αντίδραση έχει κάποια σημασία για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό της αιθανόλης απουσία άλλων ουσιών που δίνουν παρόμοια αντίδραση.

Ιδιότητες πυρκαγιάς

Εύφλεκτο άχρωμο υγρό. πίεση κορεσμένου ατμού, kPa: lg p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) σε θερμοκρασίες από -31 έως 78°C; θερμότητα καύσης - 1408 kJ/mol. θερμότητα σχηματισμού −239,4 kJ/mol; Σημείο ανάφλεξης 13°C (κλειστό κύπελλο), 16°C (ανοιχτό κύπελλο). Σημείο ανάφλεξης 18°C; θερμοκρασία αυτοανάφλεξης 400°C; όρια συγκέντρωσης διάδοσης της φλόγας 3,6-17,7% του όγκου. όρια θερμοκρασίας διάδοσης της φλόγας: χαμηλότερο 11°С, ανώτερο 41°С. ελάχιστη συγκέντρωση φλεγματισμού, % κατ' όγκο: CO 2 - 29,5, H 2 O - 35,7, N 2 - 46; μέγιστη πίεση έκρηξης 682 kPa; μέγιστος ρυθμός ανύψωσης πίεσης 15,8 MPa/s; ποσοστό εξουθένωσης 0,037 kg/(m2 s); μέγιστη κανονική ταχύτητα διάδοσης της φλόγας - 0,556 m/s. ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης - 0,246 MJ. ελάχιστη περιεκτικότητα σε εκρηκτικό οξυγόνο 11,1% κατ' όγκο.

Εφαρμογή

Καύσιμα

Ο πρώτος που χρησιμοποίησε αιθανόλη ως καύσιμο κινητήρα ήταν ο Henry Ford, ο οποίος το 1880 δημιούργησε το πρώτο αυτοκίνητο που κινείτο με αιθανόλη. Η δυνατότητα χρήσης αλκοολών ως καυσίμου κινητήρα φάνηκε επίσης το 1902, όταν περισσότεροι από 70 κινητήρες με καρμπυρατέρ που λειτουργούσαν με αιθανόλη και μείγματα αιθανόλης με βενζίνη εκτέθηκαν σε διαγωνισμό στο Παρίσι. Η αιθανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο, μεταξύ άλλων για πυραυλοκινητήρες (για παράδειγμα, 75% υδατική αιθανόλη χρησιμοποιήθηκε ως καύσιμο στον πρώτο βαλλιστικό πύραυλο μαζικής παραγωγής στον κόσμο - τον γερμανικό V-2 και πρώιμους σοβιετικούς πυραύλους που σχεδίασε ο Korolev - από R-1 έως R-5), κινητήρες εσωτερικής καύσης, οικιακά, camping and laborators heating pa στρατιωτικό προσωπικό (καταλυτική αυτοοξείδωση σε σανίδες άλλος καταλύτης). Περιορισμένη (λόγω υγροσκοπικότητας) χρησιμοποιείται σε μείγματα με κλασικά υγρά καύσιμα πετρελαίου. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή καυσίμου υψηλής ποιότητας και συστατικού βενζίνης - αιθυλοτριτ-βουτυλαιθέρα, ο οποίος είναι πιο ανεξάρτητος από ορυκτά οργανικά υλικά από το MTBE.

Χημική βιομηχανία

• χρησιμεύει ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πολλών χημικών ουσιών, όπως ακεταλδεΰδη, διαιθυλαιθέρας, τετρααιθυλο μόλυβδος, οξικό οξύ, χλωροφόρμιο, οξικός αιθυλεστέρας, αιθυλένιο κ.λπ.
• χρησιμοποιείται ευρέως ως διαλύτης (στη βιομηχανία χρωμάτων και βερνικιών, στην παραγωγή οικιακών χημικών ουσιών και σε πολλούς άλλους τομείς).
• είναι συστατικό αντιψυκτικών και πλυντηρίων παρμπρίζ.
• Στα οικιακά χημικά, η αιθανόλη χρησιμοποιείται σε καθαριστικά και απορρυπαντικά, ειδικά για τη φροντίδα του γυαλιού και των υδραυλικών εγκαταστάσεων. Είναι διαλύτης για απωθητικά.

Φάρμακο

• στη δράση της, η αιθυλική αλκοόλη μπορεί να αποδοθεί σε αντισηπτικά.
• ως απολυμαντικό και ξηραντικό, εξωτερικά.
• Οι ιδιότητες ξήρανσης και μαυρίσματος αιθυλικής αλκοόλης 96% χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία του χειρουργικού πεδίου ή σε ορισμένες μεθόδους θεραπείας των χεριών του χειρουργού.
• διαλύτης για φάρμακα, για την παρασκευή βαμμάτων, εκχυλισμάτων από φυτικά υλικά κ.λπ.
• Συντηρητικό για βάμματα και εκχυλίσματα (ελάχιστη συγκέντρωση 18%).
• αντιαφριστικό όταν παρέχεται οξυγόνο, τεχνητός αερισμός των πνευμόνων.
• σε ζεστές κομπρέσες?
• για φυσική ψύξη κατά τη διάρκεια του πυρετού (για τρίψιμο).
• συστατικό της γενικής αναισθησίας σε κατάσταση έλλειψης φαρμάκων.
• ως αντιαφριστικό για πνευμονικό οίδημα με τη μορφή εισπνοής διαλύματος 33%.
• Η αιθανόλη είναι ένα αντίδοτο για ορισμένες τοξικές αλκοόλες όπως η μεθανόλη και η αιθυλενογλυκόλη. Η δράση του οφείλεται στο γεγονός ότι το ένζυμο αφυδρογονάση αλκοόλης, παρουσία πολλών υποστρωμάτων (για παράδειγμα, μεθανόλη και αιθανόλη), εκτελεί μόνο ανταγωνιστική οξείδωση, λόγω της οποίας, μετά από έγκαιρη (σχεδόν αμέσως, μετά από μεθανόλη / αιθυλενογλυκόλη) πρόσληψη αιθανόλης, η τρέχουσα συγκέντρωση των τοξικών μεταβολιτών αιθυλενο-οξύ, αιθυλενογλυκόλη και γλυκόλη για μένα λικό οξύ).

Αρώματα και καλλυντικά

Είναι ένας γενικός διαλύτης για διάφορες ουσίες και το κύριο συστατικό αρωμάτων, κολώνιων, αερολυμάτων κ.λπ. Περιλαμβάνεται σε μια ποικιλία προϊόντων, όπως οδοντόκρεμες, σαμπουάν, προϊόντα ντους κ.λπ.

βιομηχανία τροφίμων

Μαζί με το νερό, είναι το κύριο συστατικό των αλκοολούχων ποτών (βότκα, κρασί, τζιν, μπύρα κ.λπ.). Περιέχεται επίσης σε μικρές ποσότητες σε έναν αριθμό ποτών που λαμβάνονται με ζύμωση, αλλά δεν ταξινομούνται ως αλκοολούχα (κεφίρ, κβας, κουμίς, μη αλκοολούχα μπύρα κ.λπ.). Η περιεκτικότητα σε αιθανόλη στο φρέσκο ​​κεφίρ είναι αμελητέα (0,12%), αλλά σε μακροχρόνια παραμονή, ειδικά σε ζεστό μέρος, μπορεί να φτάσει το 1%. Το Koumiss περιέχει 1-3% αιθανόλη (σε δυνατή έως 4,5%), kvass - από 0,5 έως 1,2%.
Διαλύτης για αρώματα τροφίμων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συντηρητικό για προϊόντα αρτοποιίας, καθώς και στη βιομηχανία ζαχαροπλαστικής.
Καταχωρήθηκε ως πρόσθετο τροφίμων E1510.
Η ενεργειακή αξία της αιθανόλης είναι 7,1 kcal/g.

Η χρήση της αιθανόλης ως καύσιμο οχημάτων

Η αιθανόλη καυσίμου χωρίζεται σε βιοαιθανόλη και αιθανόλη που λαμβάνεται με άλλες μεθόδους (από απόβλητα πλαστικών, που συντίθενται από αέριο κ.λπ.).
Η βιοαιθανόλη είναι ένα υγρό καύσιμο που περιέχει αιθανόλη που λαμβάνεται από ειδικά φυτά από πρώτες ύλες που περιέχουν άμυλο, κυτταρίνη ή ζάχαρη χρησιμοποιώντας ένα σύστημα σύντομης απόσταξης (σας επιτρέπει να αποκτήσετε ποιότητα επαρκή για χρήση ως καύσιμο). Περιέχει μεθανόλη και έλαια fusel, καθιστώντας το εντελώς μη πόσιμο. Χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή (ακριβέστερα, με τη μορφή αζεοτρόπου 96,6%), και συχνότερα σε μείγμα με βενζίνη (τη λεγόμενη gasohol) ή καύσιμο ντίζελ. Η παραγωγή και η χρήση βιοαιθανόλης αυξάνεται στις περισσότερες χώρες του κόσμου ως μια πιο πράσινη και πιο ανανεώσιμη εναλλακτική λύση στο πετρέλαιο.
Μόνο τα αυτοκίνητα με κατάλληλο κινητήρα ή με γενικό Flex-Fuel (που μπορούν να καταναλώνουν μείγματα βενζίνης/αιθανόλης με οποιαδήποτε αναλογία) μπορούν να χρησιμοποιούν πλήρως βιοαιθανόλη. Ένας βενζινοκινητήρας μπορεί να καταναλώνει βενζίνη με προσθήκη αιθανόλης όχι μεγαλύτερη από 30%, είναι επίσης δυνατός ο εκ νέου εξοπλισμός ενός συμβατικού βενζινοκινητήρα, αλλά αυτό δεν είναι οικονομικά εφικτό.
Το πρόβλημα είναι η ανεπαρκής ανάμιξη βενζίνης και καυσίμου ντίζελ με αιθανόλη, λόγω της οποίας η τελευταία συχνά στρωματοποιείται (πάντα σε χαμηλές θερμοκρασίες). Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη Ρωσία. Δεν έχει βρεθεί λύση για αυτό το πρόβλημα μέχρι στιγμής.
Το πλεονέκτημα των μιγμάτων αιθανόλης με άλλα καύσιμα έναντι της «καθαρής» αιθανόλης είναι η καλύτερη αναφλεξιμότητα λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς της σε υγρασία, ενώ η «καθαρή» αιθανόλη (βαθμός E100, με πρακτική περιεκτικότητα σε C 2 H 5 OH 96,6%) είναι αζεότροπο που δεν μπορεί να διαχωριστεί με απόσταξη. Ο χωρισμός με άλλους τρόπους είναι ασύμφορος. Όταν προστίθεται αιθανόλη στη βενζίνη ή το ντίζελ, το νερό αποβάλλεται. Στις ΗΠΑ, το Ενεργειακό Νομοσχέδιο, που υπογράφηκε από τον Πρόεδρο Μπους τον Αύγουστο του 2005, προβλέπει την παραγωγή έως το 2012 30 δισεκατομμυρίων λίτρων αιθανόλης από δημητριακά και 3,8 δισεκατομμυρίων λίτρων κυτταρίνης (κοτσάνια καλαμποκιού, άχυρο ρυζιού, απόβλητα δασικής βιομηχανίας) ετησίως μέχρι το 2012.
Η εισαγωγή της παραγωγής βιοκαυσίμων είναι μια δαπανηρή διαδικασία, αλλά παρέχει οφέλη στην οικονομία αργότερα. Έτσι, για παράδειγμα, η κατασκευή μιας μονάδας αιθανόλης χωρητικότητας 40 εκατομμυρίων γαλονιών δίνει στην οικονομία (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των Ηνωμένων Πολιτειών):

• Επένδυση 142 εκατομμυρίων δολαρίων κατά την κατασκευή.
• 41 θέσεις εργασίας στο εργοστάσιο, συν 694 θέσεις εργασίας σε ολόκληρη την οικονομία.
• Αυξάνει τις τοπικές τιμές σιτηρών κατά 5-10 σεντς ανά μπουσέλ.
• Αυξάνει το τοπικό οικογενειακό εισόδημα κατά 19,6 εκατομμύρια δολάρια ετησίως.
• Δημιουργεί κατά μέσο όρο φόρους 1,2 εκατομμυρίων δολαρίων.
• Η απόδοση της επένδυσης είναι 13,3% ετησίως.

Το 2006, η βιομηχανία αιθανόλης έδωσε στην οικονομία των ΗΠΑ:

• 160.231 νέες θέσεις εργασίας σε όλους τους τομείς, συμπεριλαμβανομένων 20.000 θέσεων εργασίας στις κατασκευές.
• Αύξηση του εισοδήματος των νοικοκυριών κατά 6,7 δισεκατομμύρια δολάρια.
• Έφερε 2,7 δισεκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακούς φόρους και 2,3 δισεκατομμύρια δολάρια σε τοπικούς φόρους.
Το 2006, 2,15 δισεκατομμύρια μπουσέλ καλαμποκιού μεταποιήθηκαν σε αιθανόλη στις ΗΠΑ, αντιπροσωπεύοντας το 20,5% της ετήσιας παραγωγής καλαμποκιού. Η αιθανόλη έχει γίνει ο τρίτος μεγαλύτερος καταναλωτής καλαμποκιού μετά τα ζώα και τις εξαγωγές. Το 15% της καλλιέργειας σόργου των ΗΠΑ μετατρέπεται σε αιθανόλη.

Χώρος στάθμευσης με αιθανόλη

Ένα μείγμα αιθανόλης με βενζίνη υποδεικνύεται με το γράμμα Ε. Ο αριθμός δίπλα στο γράμμα Ε δείχνει το ποσοστό της αιθανόλης. Ε85 σημαίνει μείγμα 85% αιθανόλης και 15% βενζίνης. Μείγματα έως 20% αιθανόλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιοδήποτε όχημα. Ωστόσο, ορισμένοι κατασκευαστές αυτοκινήτων περιορίζουν την εγγύηση όταν χρησιμοποιούν μείγμα με περισσότερο από 10% αιθανόλη. Τα μείγματα που περιέχουν περισσότερο από 20% αιθανόλη σε πολλές περιπτώσεις απαιτούν αλλαγές στο σύστημα ανάφλεξης του οχήματος. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες παράγουν αυτοκίνητα που μπορούν να κινηθούν τόσο με βενζίνη όσο και με E85. Τέτοια αυτοκίνητα ονομάζονται "Flex-Fuel". Στη Βραζιλία, τέτοια αυτοκίνητα ονομάζονται «υβριδικά». Δεν υπάρχει όνομα στα ρωσικά. Τα περισσότερα σύγχρονα οχήματα είτε υποστηρίζουν εγγενώς τη χρήση τέτοιων καυσίμων είτε προαιρετικά, κατόπιν αιτήματος. Το 2005, περισσότερα από 5 εκατομμύρια οχήματα στις ΗΠΑ είχαν υβριδικούς κινητήρες. Στα τέλη του 2006, 6 εκατομμύρια οχήματα με τέτοιους κινητήρες λειτουργούσαν στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο συνολικός στόλος οχημάτων είναι 230 εκατομμύρια οχήματα. 1200 πρατήρια πουλάνε Ε85 (Μάιος 2007). Συνολικά, περίπου 170.000 βενζινάδικα πωλούν καύσιμα αυτοκινήτων στις Ηνωμένες Πολιτείες. Στη Βραζιλία, περίπου 29.000 πρατήρια καυσίμων πωλούν αιθανόλη.

οικονομία

Το κόστος της βραζιλιάνικης αιθανόλης (περίπου 0,19 $ ανά λίτρο το 2006) καθιστά οικονομικά βιώσιμη τη χρήση της.

Περιβαλλοντικές πτυχές

Η βιοαιθανόλη ως καύσιμο αναφέρεται συχνά ως «ουδέτερη» ως πηγή αερίων του θερμοκηπίου. Έχει μηδενικό ισοζύγιο διοξειδίου του άνθρακα, καθώς η παραγωγή του μέσω της ζύμωσης και της επακόλουθης καύσης απελευθερώνει όσο CO 2 είχε προηγουμένως ληφθεί από την ατμόσφαιρα από τα φυτά που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή του. Ωστόσο, η διόρθωση της αιθανόλης απαιτεί πρόσθετο ενεργειακό κόστος, που δημιουργείται με μία από τις «παραδοσιακές» μεθόδους (συμπεριλαμβανομένης της καύσης ορυκτών καυσίμων). Το 2006, η χρήση αιθανόλης στις Ηνωμένες Πολιτείες μείωσε τις εκπομπές περίπου 8 εκατομμυρίων τόνων αερίων του θερμοκηπίου (σε ισοδύναμο CO 2), που είναι περίπου ίσο με τις ετήσιες εκπομπές 1,21 εκατομμυρίων αυτοκινήτων.

Ασφάλεια και ρύθμιση

• Η αιθανόλη είναι μια εύφλεκτη ουσία, το μείγμα των ατμών της με τον αέρα είναι εκρηκτικό.
• Η αιθυλική αλκοόλη, συνθετική, τεχνική και τροφίμων, ακατάλληλη για την παραγωγή αλκοολούχων προϊόντων, περιλαμβάνεται στον κατάλογο των τοξικών ουσιών για τους σκοπούς του άρθρου 234 και άλλων άρθρων του Ποινικού Κώδικα της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
• Από το 2005, η λιανική πώληση αλκοόλ στη Ρωσία έχει απαγορευτεί (με εξαίρεση τις περιοχές του Άπω Βορρά).

Η επίδραση της αιθανόλης στον ανθρώπινο οργανισμό

Ανάλογα με τη δόση, τη συγκέντρωση, την οδό εισόδου στον οργανισμό και τη διάρκεια της έκθεσης, η αιθανόλη μπορεί επίσης να έχει ναρκωτική και τοξική δράση. Κάτω από τη ναρκωτική δράση βρίσκεται η ικανότητά του να προκαλεί κώμα, λήθαργο, αναισθησία στον πόνο, κατάθλιψη του κεντρικού νευρικού συστήματος, αλκοολική διέγερση, εθισμό, καθώς και την αναισθητική του δράση. Υπό την επίδραση της αιθανόλης, οι ενδορφίνες απελευθερώνονται στον επικλινή πυρήνα (Nucleus accumbens), σε όσους πάσχουν από αλκοολισμό και στον κόγχο μετωπιαίο φλοιό (πεδίο 10). Ωστόσο, από νομική άποψη, η αιθυλική αλκοόλη δεν αναγνωρίζεται ως φάρμακο, αφού η ουσία αυτή δεν περιλαμβάνεται στον διεθνή κατάλογο ελεγχόμενων ουσιών της σύμβασης του ΟΗΕ του 1988. Σε ορισμένες δόσεις στο σωματικό βάρος και τις συγκεντρώσεις οδηγεί σε οξεία δηλητηρίαση και θάνατο (θανατηφόρα εφάπαξ δόση - 4-12 γραμμάρια αιθανόλης ανά κιλό σωματικού βάρους). Ο κύριος μεταβολίτης της αιθανόλης, η ακεταλδεΰδη, είναι τοξικός, μεταλλαξιογόνος και καρκινογόνος. Υπάρχουν στοιχεία για την καρκινογένεση της ακεταλδεΰδης σε πειράματα με ζώα. Επιπλέον, η ακεταλδεΰδη βλάπτει το DNA. Η μακροχρόνια χρήση αιθανόλης μπορεί να προκαλέσει ασθένειες όπως κίρρωση του ήπατος, γαστρίτιδα, έλκος στομάχου, καρκίνο του στομάχου και καρκίνο του οισοφάγου, π.χ. είναι καρκινογόνο, καρδιαγγειακή νόσο. Η χρήση αιθανόλης μπορεί να προκαλέσει οξειδωτική βλάβη στους εγκεφαλικούς νευρώνες, καθώς και τον θάνατό τους λόγω βλάβης στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Η κατάχρηση αλκοόλ μπορεί να οδηγήσει σε κλινική κατάθλιψη και αλκοολισμό. Η αιθανόλη μπορεί να συντεθεί σε μικρές ποσότητες στον αυλό της γαστρεντερικής οδού ως αποτέλεσμα των διεργασιών ζύμωσης τροφών με υδατάνθρακες από μικροοργανισμούς (υπό όρους ενδογενές αλκοόλ). Η ύπαρξη βιοχημικών αντιδράσεων με τη σύνθεση αιθανόλης στους ιστούς του ανθρώπινου σώματος (αληθινή ενδογενής αλκοόλη) θεωρείται πιθανή, αλλά δεν έχει αποδειχθεί μέχρι σήμερα. Η ποσότητα της ενδογενούς αλκοόλης σπάνια ξεπερνά τα 0,18 ppm, που είναι στα όρια ευαισθησίας των πιο σύγχρονων συσκευών. Ένας συνηθισμένος αλκοτέστ δεν μπορεί να προσδιορίσει τέτοιες ποσότητες.

Τύποι και μάρκες αιθανόλης

• Η ανορθωμένη (ακριβέστερα, ανορθωμένη αλκοόλη) είναι αιθυλική αλκοόλη που καθαρίζεται με ανόρθωση, περιέχει 95,57%, χημικό τύπο C 2 H 5 OH. Μπορεί να παραχθεί σύμφωνα με το GOST 18300-72 (Gosstandart της ΕΣΣΔ, τεχνικές προδιαγραφές διορθωμένης αιθυλικής αλκοόλης) και το GOST 5964-82. GOST 5964-93. Ανάλογα με τον βαθμό καθαρισμού, η τεχνικά διορθωμένη αιθυλική αλκοόλη παράγεται από τη μάρκα Extra και δύο ποιότητες: η υψηλότερη και η πρώτη
• Απόλυτη περιεκτικότητα σε αιθυλική αλκοόλη - αλκοόλη> 99,9%.
• Ιατρικό αλκοόλ - περιεκτικότητα σε αλκοόλ 96,4-96,7%.

Ετυμολογία ονομάτων

Διάφορες ονομασίες χρησιμοποιούνται για να αναφερθούν σε αυτήν την ουσία. Τεχνικά, ο πιο σωστός όρος είναι αιθανόλη ή αιθυλική αλκοόλη. Ωστόσο, οι ονομασίες αλκοόλ, οινόπνευμα ή απλώς αλκοόλ έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες, αν και οι αλκοόλες ή οι αλκοόλες είναι μια ευρύτερη κατηγορία ουσιών.

Ετυμολογία του όρου "αιθανόλη"

Οι ονομασίες αιθανόλη και αιθυλική αλκοόλη δείχνουν ότι αυτή η ένωση βασίζεται στην αιθυλική ρίζα του αιθανίου. Ταυτόχρονα, η λέξη αλκοόλη (κατάληξη -ol) στο όνομα υποδηλώνει την περιεκτικότητα της υδροξυλικής ομάδας (-OH), η οποία είναι χαρακτηριστική των αλκοολών.

Ετυμολογία του ονόματος "οινόπνευμα"

Το όνομα αλκοόλ προέρχεται από το αραβικό. الكحل‎ al-kuhul, που σημαίνει λεπτή σκόνη που λαμβάνεται με εξάχνωση, κονιοποιημένο αντιμόνιο, σκόνη για το χρωματισμό των βλεφάρων. Η λέξη «οινόπνευμα» μπήκε στη ρωσική γλώσσα μέσω της γερμανικής εκδοχής της. αλκοόλ. Ωστόσο, στη ρωσική γλώσσα, η ομώνυμη λέξη "οινόπνευμα" με την έννοια της "λεπτής σκόνης" έχει διατηρηθεί με τη μορφή αρχαϊσμού, προφανώς.

Ετυμολογία της λέξης «οινόπνευμα»

Το όνομα της αιθανόλης οινοπνεύματος προέρχεται από το λατ. spiritus vini (πνεύμα κρασιού). Η λέξη «αλκοόλ» ήρθε στη ρωσική γλώσσα μέσω της αγγλικής της έκδοσης. πνεύμα. Στα αγγλικά, η λέξη "alcohol" με αυτή την έννοια χρησιμοποιήθηκε ήδη στα μέσα του XIII αιώνα και μόνο από το 1610 η λέξη "alcohol" άρχισε να χρησιμοποιείται από τους αλχημιστές για να δηλώσει πτητικές ουσίες, που αντιστοιχεί στην κύρια σημασία της λέξης "spiritus" (εξάτμιση) στα λατινικά. Μέχρι τη δεκαετία του 1670, η σημασία της λέξης είχε περιοριστεί σε «υγρά με υψηλό ποσοστό αλκοόλ», και τα πτητικά υγρά ονομάζονταν αιθέρες.