В съвременния свят етилът е на първо място сред продуктите на органичния синтез. Успешно се използва не само за производството на алкохолни напитки, но и е незаменим в индустрии като козметология и медицина. В тази връзка той се класифицира като икономически мощен, което е от особено значение при избора на производствен метод. Всеки го знае от ученическите години алкохолна формула— C2H5OH, но как да го получите?

Има 2 начина за получаване на алкохол - чрез ферментация и синтетично (етилен хидратация).

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

Модерен производство на алкохолот хранителни суровини има няколко етапа:
- суровини, съдържащи нишесте, а това са зърна от ръж, пшеница, картофи, царевица, се натрошават;
- ферментация - на този етап нишестето се разгражда до захари;
- ферментация - с помощта на дрожди се ферментират захари, 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, високо пречистен алкохол, основен, 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. разлагане на компонентите на разтвора с помощта на вода с цел образуване на нови образувания. Това е алкохолна формулаполучен чрез хидратация: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Веднага след обработката на суровините етанолът съдържа различни примеси. За по-нататъшната му промишлена, хранителна и фармакологична употреба е необходимо пречистване. Етиловият алкохол е бистра течност без чужди частици. Всеки вид алкохол има специфичен вкус и мирис в зависимост от това от какви суровини е произведен. Колкото по-добро е пречистването на алкохола, толкова по-висок е градусът му и съответно силата му. Ректифицираният алкохол, който е преминал всички етапи на пречистване, се разрежда с омекотена вода, постигайки сила от 95% - този разтвор е етилов алкохол за пиене.

(етилов алкохол, винен алкохол) - органично съединение, представител на редица едновалентни алкохоли със състав C 2 H 5 OH (съкратено EtOH).При нормални условия това е безцветна, запалима течност. Според Националния стандарт на Украйна DSTU 4221: 2003етанолът е токсично вещество с наркотичен ефект, по отношение на степента на въздействие върху човешкото тяло принадлежи към четвъртия клас опасни вещества. Притежава 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. Освен за 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. Играе роля в напитките, лекарствата, като успокоително и афродизиак, а също така има място в религиозни церемонии.

В Древен Египет се извлича 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. Както свидетелстват рисунки върху китайска керамика, напитките 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 своите произведения, давайки му името лат. Aqua vitae,това е жива вода.

Чистият етанол е получен за първи път през 1796 г. от руско-германския химик Товий Егорович Ловиц. Според описанието на водещия учен от онова време Антоан Лоран Лавоазие, изследваното съединение се състои от химичните елементи въглерод, водород и кислород. През 1808 г. швейцарският биохимик Никола 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 Хенъл и френския фармацевт Жорж-Симон Серула 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. Разстоянието C-C е 1,512 ангстрьома.

В зависимост от позицията на хидроксилната група спрямо другата част на молекулата има гош- (фр. гош)И транс форми.Транс формахарактеризиращ се с позицията на О-Н връзката на хидроксилната група в същата равнина с С-С връзката и една от С-Н връзките. IN гош-форма, водородният атом в хидроксилната група е обърнат настрани. Диполен момент за гош формие 1,68 D, а за транс форми— 1,44 D.

Разпространение в природата

Етанолът е отпадъчен продукт на някои гъбички. Сред тях основните са видовете Saccharomyces, Schizosaccharomyces,и Kluyveromyces.Един от най-известните представители на тези класове е вида Saccharomyces cerevisiae,която носи тривиалното наименование бирена мая. Други често срещани типове включват Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilisтакива неща. Етанолът се произвежда и от някои бактерии, напр. Zymomonas mobilis.

През 1975 г. астрономите съобщават за откриване на значителни натрупвания на етанол в облака газ и прах Стрелец B2. Според учените броят на присъстващите там молекули етанол значително надвишава количеството алкохол, произведен през цялата история на човечеството. Намереният етанол имаше транс формамолекули, а през 1996 г. е записано в гош- форма.

Сред възможните начини за образуване на етанол в междузвездната среда, по-специално, е даден неговият синтез от метан и метилов катион под въздействието 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 със слаб "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.

С вода образува азеотропна смес: 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 производство на етанол от етилен. В исторически план първият е методът на непряка хидратация, изобретен през 1930 г. от компанията Union Carbide. Друг, разработен през 70-те години на миналия век, е проектиран като безкиселинен метод (елиминиращ използването 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 естерите 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 може значително да увеличи скоростта на абсорбция, тъй като разтворимостта на етилен в етилсулфат е много по-висока, отколкото в чиста киселина.

Във втория етап получените продукти от реакцията се подлагат на хидролиза и се разлагат до образуване на алкохол и киселина. Взаимодействието на два основни естера обаче се изключва, 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 газираната алкохолно-етерна смес е на върха. Целевата смес се промива с вода или разреден разтвор на натриев хидроксид и след това се пречиства чрез дестилация.

Последната стъпка е да се възстанови концентрацията на разредената киселина. Този етап е един от най-скъпите в целия синтез. Използвайки система за изпаряване на киселина, е възможно да се увеличи концентрацията на киселина до 90%. Този показател се повишава до необходимите 98% чрез смесване с олеум (концентрация 103%).

Сериозен проблем за метода на индиректна 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 от оборудването са направени от силиций, танталови сплави, олово и др.

директна хидратация

Синтезът по схемата за 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)
• Течните и газообразните реагенти влизат в контакт с твърд или течен катализатор (змишанофазен процес).

Етанолът се синтезира предимно чрез процес в газова фаза. Изходният етилен и вода преминават през въглероден катализатор, наситен с фосфорна киселина:

При нормални температури само малко количество етанол може да присъства в газовата фаза и повишаването на температурата ще доведе до намаляване на концентрацията му. Равновесието на реакцията може да се изравни чрез прилагане на принципа Le Chatelier-Brown, увеличаване на налягането в реакционната смес и намаляване на броя на молекулите в системата. Оптималните условия за взаимодействие са температура от 250-300 ° C и налягане от 6,1-7,1 MPa.

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

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

Наличието на етанол е нежелателно, тъй като той произвежда кротоналдехид, който се отразява негативно на качеството на етанола, дори и в милионни части:

получени чрез ферментация

Производството на етанол чрез 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). Плодовата и тръстиковата захар, захарното цвекло, меласата се използват като продукти, съдържащи захар, а продуктите, съдържащи нишесте, са картофите, зърната от пшеница, ръж и царевица. Като суровина се използва и целулоза (от селскостопански отпадъци, 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 с гореща вода, за да се ускори набъбването на нишестето. Към суровината се добавя и ензим, под въздействието на който нишестето се екскорира, т.е. се превръща в глюкоза.

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

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

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

Сред дрождите, използвани в процеса, активното място е заето от Saccharomyces cerevisiae(т.нар. бирена мая). Когато ги използвате, киселинността и температурата са важни - те влияят върху растежа на дрождите, добива на етанол, образуването на странични продукти и бактериалното замърсяване. Обикновено такава ферментация в промишленото производство се извършва при рН 4-6. При стойност на рН по-малка от 5, бактериалният растеж 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 е по-интензивен в диапазона 3,5-6.

Повечето дрожди, използвани в производството на етанол, имат оптимална температура за растеж около 39-40 °C, като максималната стойност се наблюдава при 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 ви позволява да спестите пари за охлаждане на реакционната система. Важен момент е доставянето на малки количества кислород за дрождите, за да синтезират ненаситени мастни киселини и ергостерол, които допринасят за техния растеж и добра клетъчна пропускливост. При липса на кислород липсата на киселини и стероли ще доведе до промени във физиологията на дрождите в рамките на няколко поколения.

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

Екстракти от пулп

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-близка до кристалната, което затруднява разкъсването на връзките вътре в полимера, а в растенията е защитен от хидролитично разлагане чрез слой лигнин (след обработка на целулозата с киселина само 15% от общата маса е хидролизиран). Отпадъчните суровини също съдържат хемицелулоза, която се състои главно от пентози.

Предоперативната обработка включва смилане и накисване на суровината за набъбване. След това се нагрява в автоклави с 0,3-0,5% киселина под налягане 7-10 atm. Най-често използваната киселина е сярна, по-рядко солна. 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 хидролитичен.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 въздействието на гъби като Trichoderma viride.Предварителната обработка включва отстраняване на лигниновата обвивка с разтворител кадоксен (разтвор, съдържащ 5-7% кадмиев оксид и 28% етилендиамин) и третиране с течен амоняк под високо налягане, който разбърква влакната в целулозата, улеснявайки проникването на ензими. В някои случаи е възможно да се постигне 100% рециклиране на целулоза.

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 (елиминиране) на халогеноводорода:

Преобразуване на синтетичен газ

Производството на етанол от синтезен газ е подобно на метода за производство на метанол с помощта на процеса на Фишер-Тропш:

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

Възстановяване на органични съединения

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

Каталитична редукция се извършва върху никел на Раней, платина; В лабораторни условия се използват литиево-алуминиев хидрид и натриев борохидрид.

пречистване на етанол

Синтезираният етанол обикновено е водно-алкохолна смес. Неговото пречистване и дехидратация започва с дестилация (ректификация), с която може да се постигне концентрация от 95,6% vol. Получената смес е азеотропна и не може да бъде пречистена чрез последваща дестилация. За допълнителна дехидратация се използват 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 зеолити от естествен произход (например клиноптилолит). 75% от адсорбираните молекули са вода, останалите 25% са етанол, който след това 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:

• промишленият етанол (96,5 об.%) е 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% (поведение денатурация).Освен това за по-лесно разпознаване може леко да се оцвети с метилвиолет;
• денатурираният алкохол е технически продукт с концентрация на етанол 88 об.%, което е значително количество примеси. Той е денатуриран и съответно оцветен. Използва се при осветление и отопление;
• висококачествен алкохол (96,0-96,5 об.%) - пречистен етанол, използван за фармацевтични нужди, в производството на козметика за хранителна консумация;
• абсолютен етанол (99,7-99,8% vol.) - много чист етанол, използван във фармацевтиката и производството на аерозоли.

В Украйна класовете на произвеждания 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 „Най-високо пречистване“.

Стандарти за видовете алкохол съгласно GOST 4221: 2003

индекс	"Житна сълза"	"Лукс"	"Екстра"	"Най-висока чистота"
Обемна фракция на етилов алкохол, при температура 20 ° C,%, не по-малко	96,3	96,3	96,3	96,0
Масова концентрация на алдехиди, превърнати в ацеталдехид в безводен алкохол, mg/dm³, не повече	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 изобутилови и изоамилови алкохоли (1: 1) в безводен алкохол, mg / dm³, не повече	2,0	2,0	2,0	2,0
Масова концентрация на етери, по отношение на етилацетат в безводен алкохол, mg/dm³, не повече	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	8,0	8,0	12,0	15,0

Химични свойства

Етанолът е едновалентен първичен алкохол и хидроксилната група представлява повечето от неговите химични свойства. По този начин етанолът може да участва в реакции на дехидратация - както вътренитрони, така и междумолекулни:

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

Етанолът образува естери с карбоксилни киселини в присъствието на концентрирана сярна киселина:

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

Проявявайки своите 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 реагират с етанол, но само в присъствието на живачен катализатор:

Хидроксилната група, присъстваща в молекулата, може да бъде заменена с халогенидни киселини, за да се образуват 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%):

биологичен ефект

метаболизъм

Почти целият консумиран алкохол (90-98%) се метаболизира от тялото и само малка част от него (2-10%) се екскретира непроменен: с урина, въздух, пот, слюнка. Консумацията на етанол води до прекомерно уриниране: всеки 10 g алкохол кара тялото да загуби 100 ml течност, но не помага за отстраняването на алкохола от тялото. Основната част от етанола, влизащ 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 добавяне на протон се редуцира до NAD H. На този етап взаимодействието се осъществява много по-бързо отколкото при предишния. 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 унищожава около 10 g алкохол на час.

В допълнение към основния метаболитен процес, етанолът се окислява и по два други начина. Единият от тях включва микрозомална оксидаза в комбинация с редуциран никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADP), докато другият включва 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

Влизайки в човешкото тяло през хранопровода, етанолът бързо се абсорбира. 20% от първоначалния етанол се абсорбира в стомаха и 80% в тънките черва. След абсорбиране той навлиза в кръвта в рамките на 5 минути, разпространявайки се по кръвния поток в цялото тяло.

Централна нервна система.Етанолът потиска функциите на централната нервна система, подобно на другите анестетици. Въпреки общоприетото схващане, етанолът не стимулира действието на нервната система: ако възникнат възбуди, тяхната поява се дължи на противодействието на инхибиторните процеси. В нормални дози етанолът действа главно върху активирането на функцията на ретикуларната формация на мозъчния ствол и само големи дози директно потискат функцията на кората на главния мозък.

Хроничната консумация на етанол причинява дефицит на серотонин. Функционалното намаляване на активността на тази система предотвратява развитието на толерантност и, обратно, повишаването на нейната активност и повишаването на нивата на серотонин ускоряват 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. Етанолът има отрицателен ефект и върху физическите и умствените възможности: намалява остротата на зрението и слуха, нарушава координацията и стабилността на мускулите, забавя реакцията при дразнене.

Дихателната система.Етанолът има изразен токсичен ефект върху дихателната система. Увреждането на белите дробове влияе върху развитието на бронхопулмонална инфекция поради намаляване на защитните функции на тялото. Отрицателните ефекти на алкохола са свързани с инхибиране на фагоцитозата и образуването на антитела, улесняване на проникването на бактерии в дихателните пътища и др. Бронхопулмоналните патологии могат да се развият в остра пневмония, която има значителен процент фатални случаи.

Сърдечно-съдовата система.Под въздействието 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; етанолът има подобен ефект върху лигавицата на дванадесетопръстника. В рамките на една минута след влизане 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. По този начин, според Международната агенция за изследване на рака, етанолът е канцерогенен.

Един от резултатите от дългосрочното излагане на етанол върху тялото е увеличаване на обема на червените кръвни клетки - макроцитоза, причинена от токсичния ефект на ацеталдехида, дефицит на фолиева киселина и хиперлипидемия.

алкохолизъм

Етанолът е в основата на алкохолните напитки. Продължителната им употреба причинява алкохолизъм.

Алкохолизмът е набор от явления, които характеризират клиничната картина на зависимостта 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 отнемаща време прекомерна консумация.

Има три етапа на прогресиране на алкохолизма:

1. човек няма желание за алкохол, има загуба на контрол при консумация, преминаване към системна консумация, повишаване на толерантността към алкохола, има начални психични разстройства;
2. има физическа зависимост със загуба на мярка, образуване на психопатоподобен синдром, нарушаване на телесните системи (сърдечно-съдови, пикочно-полови, дихателни) и органи (поява на гастрит, хепатит)
3. алкохолната зависимост е психическа, има силно физическо привличане като проява на синдром на отнемане, появата на халюцинации, необратими увреждания на вътрешните органи (цироза на черния дроб, сърдечни заболявания, енцефалопатия и др.).

Ефект върху бременността

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

Етанолът лесно прониква през плацентата, така че съдържанието му в кръвта на майката и плода бързо достига същото ниво. Той се натрупва в тъканите на плода, богати на фосфолипиди, в мозъка, а също и в червените кръвни клетки. Отстраняването на алкохола от тялото се извършва с помощта на чернодробни ензими, а при нероденото дете се образува едва през втората половина на бременността на майката. Вредното въздействие на етанола върху плода е свързано с незрялостта на защитния механизъм и повишената съдова пропускливост и др. Особено важни са критичните периоди на ембрионалното развитие, когато чувствителността на ембриона и плода към чужди вещества достига максимално ниво. Токсичният ефект на етанола причинява забавяне на развитието или дори смърт на ембриона.

Консумацията на етанол от майката по време на бременност е свързана с фетални (фертилитет) тератогенни ефекти. Влиянието на алкохола се проявява в нарушаване на общото развитие на плода, раждане на дете с по-ниско от нормалното телесно тегло и ръст и умствена изостаналост. По-специално, децата, засегнати от тератогенния ефект на етанола, имат модифицирани черти на лицето: тесни палпебрални фисури, тънка горна устна, поява на микроцефалия и ретрогнатия, липса на филтри и различни аномалии на ухото. Физическите промени се допълват от недоразвитие на мозъка, склонност към гърчове, мозъчен оток, лоша координация на движенията, намален интелект и вродени сърдечни дефекти. 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 отрицателна реакция в организма.

Взаимодействие на лекарства с етанол

клас лекарства	лекарство	Тип взаимодействие с етанол, последствия
аналгетици	аспирин ацетаминофен	Аспиринът увеличава изпразването на стомаха, което води до бърза сорбция на алкохол в тънките черва и може да забави действието на алкохолдехидрогеназата в стомаха. Етанолът повишава метаболизма на ацетаминофен, който произвежда токсични вещества, които увреждат черния дроб. Може да получите ускорен пулс, коремна болка, стомашни язви,
антибиотици	Еритромицин Изониазид Кетоконазол Метронидазол	Еритромицинът увеличава изпразването на стомаха, което води до бърза сорбция на алкохол 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 и намалени двигателни умения; комбинираният ефект има по-силен ефект върху възрастните хора.
барбитурати	фенобарбитал	Слабост на тялото, замаяност, риск от 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 и пептична язва
Н2 рецепторни блокери	Низатидин Ранитидин Циметидин	Лекарствата инхибират действието на алкохол дехидрогеназата и насърчават изпразването на стомаха, което води до повишени нива на етанол в кръвта.

приложение

Етанолът има широк спектър от приложения, сред които най-важните са производството на алкохолни напитки, използване 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. - Ford Model T. Тогава обаче тази иновация не получи необходимото развитие поради технически и икономически проблеми: производството на чист етанол беше твърде скъпо, и използването на нерафиниран алкохол, смесен с въглеводородно гориво, беше ограничено до известна степен - при ниски температури водата, неразтворима в бензина, замръзваше, корозирайки 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 целия свят. Световното производство на етанол за нуждите на горивната промишленост през 2014 г. възлиза на 24750000000 галона.

разтворител

Етанолът е най-важният разтворител след водата. Основното му приложение е производството на козметика, парфюми, повърхностно активни вещества и дезинфектанти, фармацевтични продукти и 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 бактерициден ефект при концентрации от 30% или по-високи, в зависимост от вида на бактериите, водното съдържание и времето на действие. Според изследвания ефектът на етанола е най-ефективен при концентрация от 60-70% - както в присъствието на вода, така и в нейното отсъствие. Това е съдържанието на етанол в домакинските дезинфектанти за ръце. Използването на висока концентрация (например 90% разтвор) за дезинфекция на кожата е непрактично, тъй като при такива концентрации етанолът проявява своите дъбилни свойства, докато антисептичните свойства намаляват.

Принципът на действие на етанола върху микроорганизмите вероятно е неговият ефект върху техните мембрани и бързото денатуриране на протеините, което води до нарушаване на бактериалния метаболизъм и по-нататъшно разрушаване на клетките. Етанолът показва висок биоциден ефект срещу вегетативни бактерии (включително микобактерии), вируси, гъбички, но не и спори.

Поради липсата на спороцидни ефекти, етанолът не може да се използва за стерилизация, но неговите свойства са достатъчни за превантивна дезинфекция на повърхности, обработка на кожата и др.

Утаяване на нуклеинови киселини

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 да се използва 0,3 mol/L натриев ацетатен буфер с pH 5,2 (при 4 °C) и етанол - абсолютен и 70% (при -20 °C).

За утаяване на нуклеиновите киселини пробата 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 така 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 организма, като дозата за приложение се изчислява, като се има предвид, че концентрацията му в кръвния серум трябва да достигне 10-15 mg/l.

Рискът от употребата на етанол е инхибирането на централната нервна система, появата на хипогликемия (поради намалена глюконеогенеза) и гадене. При интравенозно приложение може да се появи флебит, хипертония и хипонатриемия. Употребата на такъв антидот изисква постоянно проследяване на нивата на серумния етанол и глюкозата във венозната кръв.

Синтез на други вещества

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

Видео по темата

е вещество със специфичен аромат и вкус, получено за първи път чрез реакция на ферментация. За този метаболитен процес са използвани различни храни: зърнени храни, зеленчуци, горски плодове. Впоследствие се усвояват дестилационни процеси и методи за получаване на разтвор с по-висока алкохолна концентрация.

Етанолът (както всъщност и неговите аналози) стана широко търсен поради редица свои свойства. За да се избегнат опасни ефекти върху тялото, е необходимо да се разбере какви характеристики има това вещество и какви са спецификите на употребата му.

Етанол - какво е това?

Етанолът, наричан още винен алкохол или етилов алкохол, е едновалентен алкохол. Това означава, че съдържа само един атом. Името на веществото на латински звучи като Aethanolum. Формула на етанол – C2H5OH. Този алкохол се използва в различни области: козметология, фармацевтика, козметология, промишленост. Степента му може да варира.

Етанолформира основата за производството на различни алкохолни продукти поради способността на неговата молекула да потиска централната нервна система.

Съгласно нормативните документи ректифицираният етилов алкохол има GOST 5962-2013. Необходимо е да се разграничи от техническата разновидност на течността, която се използва главно в промишления сектор. Производството и съхранението на алкохолни напитки е строго контролирано от държавните агенции.

Какви са вредните и полезните ефекти на етиловия алкохол?

Ако етанолът се консумира в малки дози, той има благоприятен ефект върху човешкото тяло. Отпуска се само по лекарско предписание. Цената зависи от обема на контейнера.

Етиловият алкохол има следните положителни ефекти:

• е профилактично средство за борба с миокардни заболявания;
• разрежда кръвта;
• нормализира работата на стомашно-чревния тракт;
• подобрява кръвообращението;
• намалява болката.

Ако редовно консумирате етилов алкохол, тялото ви може да изпита кислороден глад. Мозъчните клетки бързо умират, в резултат на което паметта и концентрацията се влошават, а прагът на болката намалява.

Системната консумация на етанол също влияе неблагоприятно на вътрешните органи, допринасяйки за развитието на съпътстващи заболявания.

Злоупотребата с алкохолни напитки е изпълнена с тежка интоксикация и появата на кома. Алкохолът предизвиква не само физическа, но и психическа зависимост. Ако не се вземат необходимите терапевтични мерки и човекът не спре да пие алкохолни напитки, ще настъпи деградация на личността и ще се нарушат пълноценните социални отношения.

Имоти

Етиловият алкохол е естествен метаболит поради способността му да се синтезира в човешкото тяло.

Свойствата на етанола могат да бъдат разделени на три групи:

• химически;
• физически;
• пожароопасен.

Първата група включва описание на външния вид и други физически параметри. При нормални условия, винен алкохол експонати летливи свойства, се откроява сред другите вещества специфична миризма и парещ вкус. Един литър течност тежи 790 g.

Етанолът разтваря добре различни органични вещества. Кипи при температура 78,39 °C. Етиловият алкохол има по-ниска плътност от водата (измерена с хидрометър), поради което е по-лек от водата.

Етанолът е запалимо, силно запалимо вещество. В случай на пожар пламъкът е син. Поради това химично свойство не е трудно да се разграничи етиловия алкохол от метиловия алкохол, който е отровен за хората. Пламъкът на метиловия алкохол при горене е зелен.

У дома, за да се определи водка, направена с метанол, медна тел се нагрява и се спуска в лъжица водка. Ароматът на гнила ябълка показва наличието на етанол, докато миризмата на формалдехид е признак за метилов алкохол.

Винен духе запалимо вещество, защото запалва се при температура 18°C. Поради тази причина не позволявайте да се нагрява при контакт с етанол.

Прекомерната консумация на етанол е пагубна за организма, което се дължи на механизмите, които се задействат при приема на какъвто и да е алкохол. Смесване на вода с алкохолнасърчава отделянето на ендорфин, популярно наричан „хормонът на щастието“.

Поради това има седативно-хипнотичен ефект, с други думи, потискане на съзнанието. Последното се проявява в преобладаването на процеси на инхибиране, проявяващи се чрез признаци като намалена реакция, забавяне на речта и движенията.

Предозирането на етилов алкохол първоначално се характеризира с възбуда, която впоследствие се заменя с процеси на инхибиране.

Историческа справка

Етиловият алкохол започва да се използва през неолита. Това се потвърждава от следи от алкохолни напитки, открити в Китай върху керамика, която е на около 9 хиляди години. Винената спиртна напитка е произведена за първи път през 12 век в Салерно. Тогава това беше водно-алкохолна смес.

Чистият продукт е получен през 1976 г. от руски учен Товий Егорович Ловиц. Той използва активен въглен като филтриращ агент. Дълги години това беше единственият метод за производство на алкохол.

Тогава формулата на етиловия алкохол е изчислена от швейцарски учен Николо-Теодор дьо Сосюр. Веществото е описано като въглеродно съединение от френски химик Антоан Лоран Лавоазие. През 19-ти и 20-ти век етанолът е задълбочено изследван и е дадено подробно описание на неговите свойства. Благодарение на последното, той стана широко използван в различни области на човешкия живот.

Защо етанолът е опасен?

Виненият алкохол принадлежи към групата вещества, чието непознаване на свойствата може да доведе до негативни последици. Поради тази причина, преди да използвате етанол, е необходимо да разберете защо той може да бъде опасен.

Етилов алкохол: можете ли да го пиете?

Можете да използвате етанол като част от продукти, съдържащи алкохол, само ако спазвате важно условие - правете това рядко и в малки дози.

Прекомерна консумация на винен алкохолводи до формиране на физическа и психическа зависимост, с други думи, до алкохолизъм.

Ако консумирате алкохолни напитки в големи количества (когато концентрацията на етилов алкохол е 12 g на 1 kg тегло на човек), това ще доведе до тежко отравяне на тялото, което, ако не се предостави спешна медицинска помощ, може дори да доведе до смърт.

Пийте етанол неразреден строго забранено!

Какви заболявания причинява виненият алкохол?

При консумация на етилов алкохол продуктите от разпадането му в организма са особено опасни. Едно от тези токсични вещества, което причинява наследствени промени - мутации, е ацеталдехидът.

Канцерогенните свойства на етанола провокират развитието на злокачествени тумори.

Какви са последствията от неконтролираната консумация на винен алкохол:

1. мозъчните клетки умират;
2. развиват се чернодробни (цироза) и бъбречни заболявания;
3. паметта се влошава;
4. личността деградира;
5. функционирането на стомашно-чревния тракт е разстроено (дуоденална язва, гастрит);
6. функционирането на сърдечно-съдовата система е нарушено (инфаркт, инсулт);
7. настъпват необратими процеси в централната нервна система.

Приложение на етанол

Богатият спектър от ефекти на винения алкохол позволява използването му в различни области. Най-широко се използва в следните области:

• Като автомобилно гориво

Използването на етанол като моторно гориво се свързва с името на американския индустриалец Хенри Форд. През 1880 г. той изобретява първата кола, задвижвана с етилов алкохол. Впоследствие това вещество започва да се използва за работа на ракетни двигатели, различни нагревателни устройства и нагревателни подложки за туристи и военни.

Днес активно се използват и бензини E85 и E95 на базата на биоетанол, което спомага за намаляване на консумацията на петролни продукти, емисиите на парникови газове и използването на изкопаеми горива.

По този начин, благодарение на използването на автомобилно гориво с пълно изгаряне (биоетанол и неговите смеси), екологичната ситуация се подобрява, тъй като въздухът на мегаполисите е замърсен главно от транспортни газове.

Продуктите от изгарянето на бензина съдържат огромен брой вещества, които представляват опасност за здравето.

• Фармакологично производство

Тази индустрия използва етанол по различни начини. Дезинфекциращите свойства на медицинския алкохол позволяват използването му за обработка на хирургичното поле и ръцете на хирурга. Благодарение на използването на етанол е възможно да се намалят проявите на треска и да се направят основи за тинктури и компреси.

Виненият алкохол принадлежи към антидотите, които помагат при интоксикация с етиленгликол и метанол. Използва се и като пеногасител при подаване на кислород или изкуствена вентилация.

Така че етиловият алкохол е незаменима субстанция в медицината, както за външна употреба, така и за употреба като течност за пиене.

• Химическа индустрия

С помощта на етанол се получават други вещества, например етилен. Тъй като виненият алкохол е отличен разтворител, той се използва в производството на бои и лакове и домакински химикали.

• Хранително-вкусовата промишленост

Етанолът е основният компонент на алкохолните напитки. Влиза в състава на продукти, получени чрез ферментационни процеси. Етиловият алкохол се използва като разтворител за различни аромати и консервант в производството на хлебни и сладкарски изделия. Служи и като хранителна добавка E1510.

• Козметична индустрия

Производителите на козметика и парфюми използват етанол за производство на тоалетна вода, парфюми, шампоани, одеколони, спрейове и други продукти.

• Други посоки

Етиловият алкохол се използва за работа с лекарства от биологичен характер.

Как взаимодейства с други вещества?

Инструкциите за употреба показват, че виненият алкохол, когато се използва заедно, засилва ефекта на лекарства, които потискат дихателния център, процесите на кръвоснабдяване и централната нервна система.

13.12.2017 Доктор Евгения Александровна Мирошникова 0

Етанол: свойства и приложения

Етанолът е вещество с характерен мирис и вкус. За първи път е получен в резултат на ферментационна реакция. За последното са използвани различни продукти: зърнени храни, зеленчуци, горски плодове. Тогава хората усвоиха процесите на дестилация и начините за получаване на по-концентриран алкохолен разтвор. Етанолът (както и неговите аналози) е широко разпространен поради комплекса от свойства. За да избегнете опасни ефекти върху тялото, трябва да знаете характеристиките на веществото и спецификата на употребата му.

Етанолът (наричан още винен алкохол) е едновалентен алкохол, т.е. съдържа само един атом. Латинско наименование - Aethanolum. Формула - C2H5OH. Този алкохол се използва в различни отрасли: промишленост, козметология, стоматология, фармацевтика.

Етанолът се превърна в основа за производството на различни алкохолни напитки. Това стана възможно благодарение на способността на неговата молекула да потиска централната нервна система. Съгласно нормативните документи ректифицираният етилов алкохол има GOST 5962-2013. Трябва да се разграничи от техническата версия на течността, която се използва предимно за промишлени цели. Производството и съхранението на алкохолни напитки се извършва под контрола на държавните агенции.

Ползи и вреди от веществото

Етиловият алкохол, когато се консумира в строго ограничени дози, е полезен за организма. Можете да го закупите в аптеката само по лекарско предписание. Цената варира в зависимост от обема на контейнера. Ползите от етанола се проявяват в:

• нормализиране на функционирането на храносмилателния тракт;
• профилактика на миокардни заболявания;
• нормализиране на кръвообращението;
• разреждане на кръвта;
• намаляване на синдрома на болката.

В резултат на редовната употреба на веществото тялото изпитва кислороден глад. Поради бързата смърт на мозъчните клетки, паметта се влошава и чувствителността към болка намалява. Отрицателното въздействие върху вътрешните органи се проявява в развитието на различни съпътстващи заболявания. Прекомерната консумация на алкохол може да доведе до тежко отравяне и кома.
Алкохолизмът се характеризира с развитие на физическа и психическа зависимост. При липса на лечение и спиране на употребата на алкохол-съдържащи вещества настъпва лична деградация и се нарушават пълноценните социални връзки.

Имоти

Етанолът е естествен метаболит. Това се дължи на способността му да се синтезира в човешкото тяло.

Групата свойства на винения алкохол може да бъде разделена на три категории:

1. физически;
2. химически;
3. пожароопасен.

Формула на етанол

Първата категория включва описание на външния вид и други физически параметри. При нормални условия етанолът е летлив и се различава от другите вещества по своя уникален аромат и остър вкус. Теглото на един литър течност е 790 грама.

Той разтваря добре различни органични вещества. Точката на кипене е 78,39 °C. Етанолът има по-ниска плътност (измерена с хидрометър) от водата, което го прави по-лек.

Етиловият алкохол е запалим и може да се запали бързо. При горене пламъкът е син на цвят. Благодарение на това химично свойство етанолът може лесно да се различи от метиловия алкохол, който е отровен за хората. Последният има зелен пламък при запалване.

За да разпознаете водка, приготвена с метанол у дома, трябва да загреете медна тел и да я потопите във водката (една лъжица е достатъчна). Ароматът на гнили ябълки е признак на етилов алкохол, миризмата на формалдехид показва наличието на метанол.

Етанолът е опасен от пожар, тъй като температурата му на възпламеняване е само 18°C. Следователно, когато е в контакт с веществото, трябва да се избягва нагряването му.

Когато се злоупотребява с етанол, той има вредни ефекти върху тялото. Това се дължи на механизмите, които се задействат при приема на какъвто и да е алкохол. Смес от вода и алкохол провокира отделянето на хормона ендорфин.

Това допринася за седативно-хипнотичен ефект, т.е. потискане на съзнанието. Последното се изразява в преобладаването на процесите на инхибиране, което се проявява чрез такива симптоми като намалена реакция, инхибиране на движенията и речта. Предозирането на етанол се характеризира в началото с появата на възбуда, която след това се заменя с процеси на инхибиране.

Разказ

Етанолът се използва още от епохата на неолита. Доказателство за това са следи от алкохолни напитки, открити в Китай върху керамика, която е на около 9000 години. Етанолът е произведен за първи път през 12 век в Салерно. Беше смес от вода и алкохол.

Чистият продукт е получен през 1796 г. от Йохан Тобиас Ловиц. Ученият използва активен въглен за филтриране. Дълги години този метод за производство на алкохол беше единственият.
Впоследствие формулата на етанола е изчислена от Николо-Теодор де Сосюр. Веществото е описано като въглеродно съединение от Антоан Лавоазие. 19-ти и 20-ти век се характеризират като период на внимателно изследване на етанола, когато неговите свойства са описани подробно. Благодарение на последното, той се използва широко в различни сектори на човешкия живот.

Какви са опасностите от етанола?

Етанолът е едно от онези вещества, чието непознаване на свойствата може да доведе до негативни последици. Ето защо, преди да го използвате, трябва да се запознаете с опасностите от винения алкохол.

Възможно ли е да се пие?

Използването на алкохол в алкохолните напитки е допустимо при едно условие: пийте рядко и в малки дози. При злоупотреба се развива физическа и психическа зависимост, тоест алкохолизъм.

Неконтролираната употреба на алкохолни напитки (когато концентрацията на етанол е 12 грама на 1 килограм телесно тегло) причинява тежка интоксикация на тялото, която при липса на навременна медицинска помощ може да причини смърт.

Не можете да пиете етанол в чиста форма.

Какви заболявания причинява?

При консумация на етанол продуктите от неговото разграждане в организма представляват голяма опасност. Един от тях е ацеталдехидът, който принадлежи към токсични и мутагенни вещества. Канцерогенните свойства причиняват развитието на онкологични патологии.

Прекомерната консумация на етилов алкохол е опасна:

• нарушение на паметта;
• смърт на мозъчни клетки;
• нарушение на функционирането на храносмилателния тракт (гастрит, язва на дванадесетопръстника);
• развитие на чернодробни заболявания (цироза), бъбреци;
• нарушение на функционирането на миокарда и кръвоносните съдове (инсулт, инфаркт);
• лична деградация;
• необратими процеси в централната нервна система.

Приложение

Широката гама от характеристики на етанола е осигурила използването му в различни посоки. Най-популярните от тях са следните:

1. Като гориво за автомобили. Използването на етилов алкохол като моторно гориво се свързва с името на Хенри Форд. През 1880 г. той създава първата кола, работеща с етанол. След това веществото започва да се използва за работа на ракетни двигатели и различни нагревателни устройства.
2. Химическа индустрия. Етанолът се използва за производството на други вещества, като етилен. Като отличен разтворител, етиловият алкохол се използва в производството на лакове, бои и домакински химикали.
3. Фармакологична индустрия. Етанолът се използва по различни начини в тази област. Дезинфекциращите свойства на медицинския спирт позволяват да се използва за обработка на хирургичното поле и ръцете на хирурга. Използва се за намаляване на проявите на треска, като основа за компреси и тинктури. Етанолът е антидот, който помага при отравяне с метанол и етиленгликол. Намира приложение като антипенител при прилагане на кислород или механична вентилация.
4. Козметична индустрия. Производителите на козметика и парфюми включват етанол в различни одеколони, тоалетни води, аерозоли, шампоани и други продукти за грижа за кожата и тялото.
5. Хранително-вкусовата промишленост. Етиловият алкохол се използва като основен компонент на алкохолните напитки. Намира се в продукти, които са получени чрез процеси на ферментация. Използва се като разтворител за различни овкусители и консервант при производството на хляб, кифли и сладкарски изделия. Етиловият алкохол е хранителна добавка E1510.
6. Други посоки. При работа с биологични препарати се използва винен спирт.

Взаимодействие с други вещества

Съгласно инструкциите за употреба, етанолът, когато се използва едновременно, може да засили ефекта на лекарства, които потискат централната нервна система, процесите на кръвообращението и дихателния център.
Взаимодействията с някои вещества са посочени в таблицата.

Етанолът, в зависимост от употребата му, може да бъде полезен или вреден. При редовна консумация на алкохол, съдържащ етилов алкохол, възниква пристрастяване. Следователно употребата на силни напитки като антидепресанти не трябва да се превръща в навик.

Не е тайна, че ректифицираният етилов алкохол се използва като основна суровина за производството на водка. Това е важен продукт в тази област. Повече за това по-долу.

Описание на материала

Ректифицираният е безцветна прозрачна течност, която няма чужди миризми и вкусове. от този продукт при 20 °C е равно на 0,78927 g/cm3. Етанолът или етиловият алкохол е синтезиран за първи път през 1855 г. от етилен. Това вещество е запалима течност. При изгарянето се образуват вода и въглероден диоксид. Алкохолните пари са вредни за здравето. Максимално допустимата норма за концентрацията му във въздуха е 1 mg/dm³. Точката му на замръзване е -117 °C, а точката на кипене: +78,2 °C.

Етилов алкохол - формула

Това е важно да се знае. Общата химична формула на етилов алкохол: C 2 -H 5 -OH. Той изразява състава на продукта и е създаден през 1807г. Но едва след като беше възможно да се синтезира етилов алкохол, беше получена структурната формула. Записва се по следния начин: CH 3 CH 2 OH.

Етанолът е наситен алкохол и тъй като съдържа само една ОН група, се класифицира като едновалентен. Наличието на хидроксилна група определя химичните свойства на дадено вещество, както и слабостта на реакцията на даден продукт.

Когато се съхранява в незапечатани контейнери, етиловият алкохол се изпарява и влагата се абсорбира от въздуха. Това се дължи на факта, че етанолът е хигроскопично вещество. Поради факта, че този продукт има структура, близка до водата, той може да се смесва с нея във всякакви съотношения.

Ректифицираният, получен в промишлени условия, има леко кисела реакция. Това е достоверен факт. Съдържа органични киселини в малки количества. Реакцията на химически чист етилов алкохол е неутрална. Това трябва да се помни.

Изисквания към качеството на зърното

Основната задача, пред която са изправени производителите на алкохолни напитки, е да получат етилов алкохол с най-високо качество. Държавните стандарти и други регулаторни документи налагат високи изисквания за това, което засяга физикохимичните и органолептичните показатели. Етиловият алкохол се получава от различни природни суровини.

Производството на това вещество от селскостопански суровини е биотехническо производство, което използва микроорганизми за превръщане на нишестето във ферментиращи захари и след това в крайния материал - етанол. Всички етапи от приемането на зърното до ректификацията съдържат голям брой химични и механични процеси. Всеки от тях влияе върху органолептичните характеристики на етиловия алкохол. Това ще бъде обсъдено допълнително по-долу.

Фактори, влияещи върху органолептичните характеристики

В този случай това е:

• Санитарното състояние на производственото оборудване (тръбопроводи, изпарителна камера, топлообменници, преносна вана).
• Качество на суровините (вид зърно, условия на съхранение, състояние, мирис и др.).
• Използвана подготовка на суровините (механично-ензимна, традиционна).
• Метод на обработка (степен на смилане, в склад, в производство).
• Видове използвани дрожди.
• Ходът на процеса на ферментация (продължителност, повишаване на киселинността).
• Използвани спомагателни материали (антисептици и дезинфектанти).

Един от най-важните фактори е качеството на използваните суровини. Ситуацията с него е доста тежка, тъй като няма държавна доставка на зърно. Следователно по-голямата част от използваните суровини се доставят на предприятията по договори. Сключват се с различни доставчици на цени по договаряне.

Към днешна дата няма държавен стандарт или друга нормативна и техническа документация, която ясно да определя всички изисквания към зърното, използвано за производството на посочения продукт. Някои от тях обаче са залегнали в „Правилата за производство на алкохол от суровини, съдържащи нишесте“. Сред тях са съдържанието на различни токсични примеси (семена, плевели и др.), нападение от неприятели по житните растения, както и определяне на плевелността.

Използването на алкохоли в производството на алкохолни напитки изисква високо качество на получения продукт. Органолептичните свойства на определеното вещество, получено от него, пряко зависят от състоянието на използваното зърно. Най-важният показател за една суровина е нейната миризма. Благодарение на капилярно-порестата структура на зърното и порьозността на съответната маса, то е способно да сорбира (абсорбира) различни газове и пари от околната среда. Суровините, които са заразени с вредители в плевнята, също могат да съдържат техните отпадъчни продукти. При наличие на акари в зърното цветът и вкусът му се влошават, образува се специфична неприятна миризма. Увреждането на черупката на тази суровина създава благоприятни условия за развитие на микроорганизми и натрупване на микотоксини. Можете да използвате такова зърно за производство. Наличието на значителен брой насекоми обаче се отразява негативно на органолептичните характеристики на получения алкохол.

За производството на този продукт често се използва нискокачествено и дефектно зърно, включително незряло и прясно прибрано зърно, повредено от сушене, подложено на самонагряване, засегнато от мораво рогче и главня, както и фузариум. Това е достоверен факт. При обработката на прясно прибрано зърно без задържането му за узряване възниква нарушение на технологията, което води до затруднено смилане и в резултат на това значително намаляване на производителността на съответния отдел.

Цветът на тази суровина, повреден от сушене, може да се промени от светлокафяв до черен. Това е важно да се знае. Черното зърно се класифицира като боклук. В резултат на това се обработва само чрез смесване със здрави. В този случай допустимата норма на изгорели зърна не трябва да бъде повече от 10%. Използването на алкохоли за производството на висококачествени водки, ако този показател е превишен, е неприемливо.

Суровините, замърсени с мораво рогче и главня, стават токсични, тъй като съдържат различни алкалоиди (аргонин, ерготамин, кортунин и др.). Вредните примеси са много нежелателни, тъй като те влияят на органолептичните свойства на алкохола и му придават суровост, горчивина и пикантност. Тази суровина обаче може да се преработва в смес със здраво зърно. Въпреки това, съдържанието му не трябва да бъде повече от 8-10%.

Зърното, което се използва за производството на алкохол, се състои от нишесте (65 - 68% на абсолютно суха база), както и протеини, мазнини, свободни захари, минерални елементи, полизахариди и декстрин. Всички изброени съединения на различни етапи от технологичния процес участват в различни биохимични реакции.

Друг фактор, който влияе върху органолептичните свойства на готовия продукт, са малцът и ензимните препарати от култури от микроорганизми (захарообразуващи материали). Това също трябва да се вземе предвид. Доста често в производството могат да се използват заразени лекарства. Също така се случва те да идват с недостатъчна ензимна активност. В този случай възниква заразен процес на ферментация. В резултат на това възниква натрупването на нежелани отпадъчни продукти от дрождите. Следователно окисляемостта на алкохола намалява. Поради това миризмата и вкусът му се влошават.

Качеството на получения алкохол пряко зависи от различните видове използвани дрожди. Правилният им подбор, както и компетентното определяне на параметрите на тяхната ферментация, ни позволява да получим посочения продукт с ниско съдържание на основни примеси.

Водата също е важен компонент в производството на алкохол. Качеството на продукта зависи от неговата чистота (броя на присъстващите микроорганизми, както и различни химикали, разтворени в него). Най-добре е да използвате вода от артезиански извори.

Трябва също да се отбележи, че след почистване в този продукт остават различни токсични примеси. Висшите естери, понякога присъстващи в произведените спиртни напитки, могат да придадат лека, едва забележима плодова миризма. Това е достоверен факт. Но наличието на диетилов етер придава на посочения продукт горчивина и гниеща миризма.

Качеството на това вещество и неговите органолептични характеристики също се влияят от различни нетипични примеси, микробни и други токсини, пестициди и др.

Технология за производство на алкохол

Нека разгледаме тази точка по-подробно. Ректифицираният етилов алкохол може да се получи по три начина: химичен, синтетичен и биохимичен (ензимен). Изборът им зависи от индивидуалния подход.

Ректифицираният етилов алкохол се произвежда изключително от подходящи суровини. Основните съставки, използвани за това, са зърно, меласа и картофи. Ректифициран технически етилов алкохол се получава от същите суровини. Въпреки това, той може да съдържа различни примеси, които са неприемливи за хранително-вкусовата промишленост.

Производството на етилов алкохол се извършва на 3 етапа

Един от най-добрите видове растителни суровини, които се използват за производството на този продукт, са картофите. За тази цел се използват сортове, които имат високо съдържание на скорбяла и освен това са много устойчиви при съхранение. Това е важно условие по време на производството.

Трябва също да знаете, че зърното се използва не само като суровина, но и за производство на малц, който е източник на ензими, които разграждат нишестето до ферментиращи захари. Зависи от индивидуалното желание. Някои фабрики използват ензимни препарати от микробен произход вместо малц. Те се получават от плесени. Ензимните препарати могат да бъдат пълен заместител на малца или да се използват заедно с него в различни пропорции.

Свойствата на алкохолите определят технологията на производство. Суровото мляко съдържа редица примеси, които се различават по точка на кипене. Те са странични продукти от ферментацията. Остатъчното им количество и състав оказват влияние върху качеството на получения алкохол и произведените ликьори. Това е важен факт.

Необходима екипировка

За получаване на посочения продукт от суров алкохол се използват многоколонни инсталации. Използването им е важно. Всяка колона на тази инсталация изпълнява специфична функция за разделяне на съответната смес при различни температури и налягания. Реакциите на алкохолите и техните физикохимични свойства позволяват да се отървете от различни примеси. Това е от голямо значение в случая. Те са неприемливи при производството на хранителен алкохол. В момента има няколко нови патентовани технологични схеми за пречистване и производство на суровини, които могат значително да подобрят аналитичните и органолептичните характеристики на посочения продукт. В същото време производителността на ректификацията на кашата се увеличава с 15%. Добивът на крайния продукт е близо 98,5%. Днес при производството на това вещество се използват инсталации за непрекъсната дестилация, които могат да съдържат до пет колони. Те са различни и в зависимост от предназначението си се делят на:

Дълбоко почистване

Ректификацията е вид многоетапна дестилация. Извършва се в колони с помощта на парни и многокапачни плочи. Тези инсталации произвеждат посоченото вещество, както и силно летливи компоненти и фузелово масло, което е смес от висши алкохоли. В съответствие с процеса на ректификация тези примеси се разделят на:

• Опашки.Те обикновено включват онези елементи, чиято точка на кипене е по-висока от тази на етиловия алкохол. Това и други вещества също. Например фурфурол, ацетали и др.
• Главните.Те включват примеси, които кипят при температура, по-ниска от етиловия алкохол. В този случай това са естери и алдехиди.
• Междинни примеси и наситени алкохоли. Те са най-трудните за разделяне групи съединения. В зависимост от различните условия на дестилация, те могат да бъдат опашка или глава.

Разновидности

В зависимост от степента на пречистване посоченият продукт се разделя на:

• 1 клас. Този етилов алкохол е намерил приложение в медицината. Той обаче не се използва за производство на алкохолни напитки.
• "Лукс".
• „Екстра“.
• "Основа".
• "Алфа".

За да произвеждате водка, която отговаря на всички съвременни изисквания за качество, трябва да използвате алкохол, който не съдържа токсични примеси. Той трябва да отговаря на изискванията, посочени в GOST R 51652-2000.

Етилов алкохол - приложение

В това отношение всичко е съвсем просто и ясно. Използването на алкохол е много разнообразно. Но най-често те се използват за медицински цели, за производство на алкохолни напитки, а също и в промишлеността.

Производствени характеристики

Различни видове от това вещество се получават от различни суровини. а именно:

• Алкохолът "Алфа" се произвежда от пшеница или ръж. Или в този случай се използва смес от тях.
• Алкохолът "Лукс" и "Екстра" се получава от различни видове зърнени култури, както и от тяхната смес или картофи. Това зависи от индивидуалния избор на суровини. „Екстра“ алкохолът се получава изключително от здрави зърна. Предназначен е за производство на водка, която се изнася.
• Алкохолът от 1 клас се произвежда от смес от картофи и зърно или просто отделно. Също така в този случай може да се използва захарно цвекло и меласа. Използването на алкохоли в промишлеността допринася за производството на този вид алкохол.

Изчисленията на посочения продукт се извършват чрез определяне на обема и температурата на веществото в мерителната чаша. За определяне на плътността на дадено вещество се използва специален уред (спиртомер). Съответства на определена сила. Използвайки специални таблици, силата в% (оборот на етилов алкохол) се определя въз основа на получените показания и температурата. Тук също се задава съответният множител. Това е важен показател. При умножаване на обема на определеното вещество по него се изчислява количеството безводен алкохол, който съдържа.

GOST определя шест основни физически и химически параметъра за безопасност. Установяването на гранични стойности за концентрации на токсични елементи е посочено в SanPiN. Изобщо не се допуска наличието на фурфурол. алкохол без ограничения. Трябва обаче да бъдат изпълнени всички определени условия.

Етикетиране, опаковане и съхранение

Посоченият продукт се бутилира в специално оборудвани резервоари, бидони, бъчви, бутилки или резервоари. Те трябва да бъдат херметически затворени с капаци или тапи. Контейнерът е запечатан или запечатан. Бутилките се опаковат в специализирани кошници или кутии. В този случай използването на поцинковани стоманени контейнери е забранено.

Етилов алкохол 95% се бутилира в стъклени бутилки с различна големина, които се затварят херметически с коркова или полиетиленова запушалка. Отгоре се поставя алуминиева капачка, върху която се поставя печатът на производителя. Там е посочена и обемната част на алкохола.

Директно върху бутилката се залепва етикет, който съдържа името на продукта, името и местонахождението на производителя, търговска марка, страна на произход на продукта, сила, обем и дата на бутилиране. Информацията за сертифициране също трябва да присъства тук. Този етикет съдържа и обозначения на техническа или нормативна документация, според които продуктът може да бъде идентифициран.

След това бутилките се поставят в дървени кутии. Следната информация трябва да бъде нанесена върху тях с незаличима боя: име на производителя, наименование на алкохола, обозначение на стандарта. Тук също са посочени брутното тегло, броя на бутилките и тяхната вместимост. Трябва да има и табели „Внимание! Стъкло!”, “Запалимо”, “Връх”.

Ректифицираният етилов алкохол, пакетиран в цистерни и резервоари, се съхранява извън производствените помещения на предприятието. Този продукт във варели, бидони и бутилки се съхранява в специализирана складова база. Етиловият алкохол е запалима, летлива течност. По отношение на степента на въздействие върху хората принадлежи към клас 4. Поради това към условията на съхранение се налагат специални изисквания. В склада за алкохол бутилките и кутиите трябва да се поставят в един ред, но бъчвите не трябва да са повече от две по височина и ширина на стека. За да се избегне експлозия, е необходимо оборудването и резервоарите да бъдат защитени от статично електричество. Срокът на годност в този случай е неограничен.

Долен ред

След като се запознаете с горното, можете напълно да научите как точно се произвежда етилов алкохол, чиято цена, в зависимост от вида на продукта и обема на контейнера, в който се намира, варира от 11 до 1500 рубли.