Структурная формула этилового спирта

Структурная формула этилового спирта Это натуральное средство отобьет тягу к алкоголю за 10 дней,
даже у алкоголика со стажем!»

Этиловый спирт – формула и применениеЭтиловый спирт является одним из наиболее древних веществ, появившийся около 4 тысяч лет назад в Вавилоне и Древнем Египте. Художник Марк Келлер говорил о том, что этанол многолик, поскольку его употребляют в пищу, используют в медицине и в качестве жидкого топлива. И это действительно так. Поэтому стоит подробнее остановиться на химической структуре этого вещества и рассмотреть его влияние на человеческий организм.

Исторические факты


Этанол был первым видом спирта, который открыли люди и начали использовать в быту. По легенде, впервые этиловый спирт был получен из сока винограда в 11 веке. Уже позднее начали вскрываться удивительные свойства этого вещества, что подтолкнуло изобретателей называть его «благородным веществом». Действительно, этанол издавна использовался в лекарственных средствах и всевозможных напитках, его применяли в религиозных обрядах.

В Древнем Египте спирт добывали путем переработки различной растительной пищи, однако таким образом можно было выделить только раствор этанола. Для усиления концентрации в Китае было придумано подвергать раствор этилового спирта перегонке, которую изобрели около 9 тысяч лет назад.

Долгое время этиловый спирт был частью всевозможных лекарств, поэтому латинским названием этанола было слово, означающее в переводе «живую воду». И только в 18 веке русскому химику Ловицу удалось выделить чистый этиловый спирт из раствора.Уже в 19 веке один швейцарский ученый смог получить химическую формулу вещества, а другой, спустя 50 лет, вывел химическое строение этанола.

Химический состав

Этиловый спирт – это химическое название полученного вещества, а этанол – его латинское обозначение. В формуле этилового спирта имеются три молекулы – 2 атома углерода, 5 атомов водорода и гидроксильная группа ОН. Химическая формула этилового спирта выглядит следующим образом – С2Н5ОН, а его структурная формула – СН3СН2ОН, что говорит о насыщенности этанола. К физическим качествам этилового спирта относится бесцветность, жидкая структура, легкая испаряемость, характерный запах и обжигающий вкус.

К основным химическим качествам вещества можно отнести следующие:


  • легковоспламеняемость с выделением теплоты;
  • окрашивание пламени при возгорании на открытом воздухе в голубой цвет;
  • вступает в реакцию с серной кислотой, отщепляя молекулы воды;
  • вместе с классом карбоновых кислот образует сложные эфиры;
  • вступает во взаимодействие с щелочными металлами.

ЦеллюлозаК основным способам получения этилового спирта в химии относят:

  • процесс брожения органических продуктов, в результате которого возможно получить до 15% чистого этанола;
  • промышленное производство с использованием растительного сырья на сегодняшний день дает около 95% этилового спирта;
  • химическую реакцию, в которую вступает целлюлоза (древесина) и вода.

Область использования вещества

Молекулярная формула этилового спирта широко применяется в медицине, топливно-энергетическом комплексе, промышленности, косметологии и пищевой отрасли.
иловый спирт – отличный уничтожитель многих бактерий и инфекций, он способен выполнять функцию консерванта и растворителя. Топливо для ракетных двигателей производится на базе формулы этилового спирта. В промышленности этанол применяется повсеместно, его вводят в состав большинства растворителей, лаков, красок, средств бытовой химии. В Бразилии для решения проблемы выхлопа газов в автомобильное топливо стали добавлять этанол, получаемый из сахарного тростника. Химическая формула этилового спирта присутствует во многих видах косметики, например, духах, одеколонах, лосьонах и тониках. Ну а в пищевой промышленности главное место для этанола отведено алкогольным изделиям, однако, в качестве консерванта его применяют и для производства большинства кондитерских изделий.

Воздействие на человеческий организм

Этиловый спирт, попадая в человеческий организм, начинает активно всасываться и распространяться по всем системам, негативно воздействуя на здоровье. Токсическое свойство спирта может проявляться в виде тошноты, головокружений, потери памяти, сердцебиения, рвоты, похмельного синдрома.

ТошнотаПри частых употреблениях алкоголя нарушаются обменные процессы в организме, страдает функция печени и почек, сердечно-сосудистая система. Однако, наиболее остро страдает центральная нервная система, поскольку регулярное употребление алкогольных напитков подавляет ее и приводит к угнетенным функциям слуха, зрения, ухудшению настроения, длительным депрессиям, нарушению координации движений. При длительном алкоголизме этанол способен полностью остановить выработку серотонина, который отвечает за эмоциональное состояние человека.


Химическая формула этанола способна оказать выраженное токсическое воздействие на легкие человека. При употреблении спиртного угасают защитные функции организма, в результате чего происходит поражение легких и возникает легочная инфекция. Данная инфекция может привести к пневмонии, которая нередко заканчивается летальным исходом.

Первым под удар этилового спирта и его токсического воздействия всегда попадает желудочно-кишечный тракт, где поражается слизистая желудка и двенадцатиперстной кишки. Печень страдает при частом и обильном употреблении алкоголя, развивается цирроз, который также может закончиться смертельным исходом. К тому же, согласно многочисленным медицинским исследованиям, злоупотребление алкогольными напитками приводит к возникновению онкологических заболеваний.

При существующих проблемах с сердечно-сосудистой системой человеку категорически противопоказаны спиртосодержащие напитки. Это чревато мгновенным ухудшением состояния здоровья, возникновением инфарктов и инсультов, и даже смертью. Но и тогда, когда проблем с сосудами человек не испытывает, нагрузка от этанола на них все равно ложится не маленькая. Длительное потребление спиртного приводит к необратимым изменениям – утолщаются сосудистые стенки, нарушается питание сердечной мышцы.


В мировом производстве этанол получают химическим путем. Его применяют во всех отраслях народного хозяйства, но до сих пор не утихают споры о том, насколько полезен или вреден этиловый спирт. Для здоровья человека в малых дозах это вещество способно принести пользу – расширить сосуды, улучшить кровообращение, помочь при различных болезнях в виде лекарственных настоек, однако, если этанол применять регулярно, он вызывает привыкание и начинает отравлять организм.

Злоупотребление алкоголем вредно в любом случае, не важно, пьет ли человек дешевую водку или дорогой коньяк. Быстрое распространение по кровеносной системе помогает этиловому спирту проникать во все уголки органов, нарушая их функцию. Вот почему очень важным является умение правильно рассчитывать ту дозу спиртных напитков, которая не приводит к негативным последствиям. Поскольку алкоголь вызывает зависимость, сделать это способен не каждый. Лучше совсем не употреблять этанол в виде спиртного, а применять его в тех областях, где без изобретения этого вещества многих вещей не получилось бы добиться.

stopalkogolizm.ru


Эта статья о этиловый спирт. О других значения слова «спирт» см. Спирт (значения). Этанол (другие названия: этиловый спирт, винный спирт, алкоголь; формула: С 2 Н 5 ОН) – наркотик, протоплазматический яд; главная действенная составляющая алкогольных напитков, которые обычно изготавливаются сбраживанием способных к ферментации углеводов. Пиво употребляли еще в древнем Вавилоне, а изготовление вина известно с третьего тысячелетия до Р.Х. Возможно получение свободного этанола дистилляцией впервые было задокументировано арабскими алхимиками примерно в 10-ом столетии.
В зависимости от содержания воды, способа получения и цели использования существует много различных этанолсодержащих продуктов. Наиболее широкого потребления приобрела смесь 95,6 масс% этанола и 4,4 масс% воды, такое содержание этилового спирта максимально возможный при обычной фракционной перегонки, потому что это соотношение образует азеотропную смесь с температурой кипения 78,15 ° C.
Кроме пищевых продуктов этиловый спирт в больших количествах потребляется как топливо, растворитель и как сырье в различных промышленных процессах. Для промышленных нужд этиловый спирт часто производят с нефтяной и газовой сырья каталитической гидратацией этилена.
Физические свойства и строение
Этиловый спирт – бесцветная жидкость со слабым «алкогольным» запахом. Плотность его 0,789 г / см 3. Температура кипения 78,3 ° С. С водой смешивается в любых пропорциях. Этиловый спирт является хорошим растворителем для многих органических, а также неорганических веществ.
Молекулярная формула этилового спирта C 2 H 6 O, или C 2 H 5-OH. Структурная формула:

Этанол
Химические свойства
Гидроксильная группа предоставляет этанола слабые щелочные свойства, хотя он почти нейтральный, как вода. pH 100% этанола 7,33 по сравнению с 7 для воды. Однако этанол реагирует с щелочными металлами, такими как натрий, проявляя свои кислотные свойства:

2CH 3 CH 2 OH + 2Na -> 2CH 3 CH 2 ONa + H 2,

Он также реагирует с сильными щелочами

CH 3 CH 2 OH + NaОH -> CH 3 CH 2 ONa + H2O.

В воде эта реакция не происходит, поскольку вода кислее, поэтому гидроксид образуется быстрее, чем етоксид.
Способы получения
Этиловый спирт добывают тремя способами: спиртовым брожением сахаристых веществ, гидролизом целлюлозы и синтетическим способом.
Брожения сахаристых веществ
Способ брожения сахаристых веществ является старейшим. Исходным веществом для этого способа служат природные продукты, богатые крахмал: картофель, зерна пшеницы, ржи, кукурузы и др., а также целлюлоза.
Для превращения крахмала в сахаристые вещества его сначала подвергают гидролизу. С этой целью растертую картофель или муку заваривают горячей водой, чтобы ускорить набухание крахмала, а затем добавляют солод, т.е. растертые с водой проросшие зерна ячменя. В солоде содержится особый фермент (органическое вещество, играющее роль катализатора), под воздействием которого происходит оцукровування (гидролиз) крахмала, т.е. превращение его в глюкозу. Этот процесс суммарно изображают следующим уравнением:


nC 6 Н 10 О 5 + NH 2 O = nC 6 Н 12 O 6

После окончания процесса гидролиза к смеси добавляют дрожжи, под влиянием которых глюкоза подвергается брожению, т.е. превращается в спирт и диоксид углерода:

C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5-OH + 2CO 2 ?

По окончании брожения жидкость подвергают перегонке и получают спирт-сырец, содержащий около 90% этилового спирта и различные побочные продукты – пропиловый спирт C 3 H 7-OH, изобутиловый C 4 H 9-OH и изоамиловый C 5 H 11-OH (так называемые сивушные масла), которые предоставляют сырца неприятного запаха и делают его ядовитым.
Спирт-сырец ректификують (очищают) разгонки на специальных ректификационных колонках и получают спирт ректификат (очищенный), содержащий около 96% этилового спирта и 4% воды. При таком соотношении спирт и вода образуют нераздельно кипящую смесь (азеотроп). Поэтому методом перегонки нельзя получить 100%-ного спирта. Безводный, или так называемый абсолютный, спирт получают лишь для специальных целей обработкой спирта безводным сульфатом меди CuSO 4, поглощающей остатки воды и превращается в медный купорос CuSO 4 • 5H 2 O, который затем отделяют.
наше время используют более современные методы. Найпростийший – это осушка над активированными молекулярными ситами (3 или 4 Анстрем). Лучший – сначала обработка металлическим натрием (преимущественно с ним реагирует вода с образованием NaOH и водорода), затем ректификация. Окончательно сохраняют над молекулярными ситами.
Гидролиз целлюлозы
Картофель и зерно, на переработке которых основывается производство этилового спирта по предварительному способом – весьма ценные пищевые продукты. Поэтому их пытаются заменить непищевого сырья. В связи с этим теперь уже нашел широкое применение способ получения спирта из целлюлозы, которая по своему химическому составу близка к крахмала.
Этот способ основывается на способности целлюлозы (клетчатки) подвергаться гидролизу под воздействием кислот с образованием глюкозы, которую затем сбраживают на спирт с помощью дрожжей. С этой целью отходы дерева (опилки, стружку и т.д.) нагревают в автоклавах с 0,3-0,5%-ной серной кислотой под давлением 7-10 атм. Целлюлоза при этом, подобно крахмала, гидролизует:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O = nC 6 H 12 O 6

По окончании процесса кислоту нейтрализуют мелом:

H 2 SO 4 + CaCO 3 = CaSO 4 ? + CO 2 ?

Малорастворимых сульфат кальция отфильтровывают, а раствор подвергают брожению, добавив дрожжи. Затем раствор направляют на ректификационные колонки для отгонки спирта.
r /> Полученный таким способом этиловый спирт называют гидролизным. Его применяют только для технических целей, поскольку в нем содержится целый ряд вредных примесей, в частности метиловый спирт, ацетон и т.п.
С одной тонны древесины можно получить до 200 дм 3 спирта. Это означает, что 1 т древесины может заменить 1 т картофеля или 300 кг зерна.
Добыча синтетического спирта
Этот способ основывается на способности этилена при определенных условиях к реакции гидратации, т.е. присоединение воды с образованием этилового спирта. Процесс проводят в специальном контактном аппарате под давлением более 50 атм и температуре 280-300 ° С в присутствии фосфорной кислоты как катализатора.
Этанол

Посмотрите что такое домашние наливки на po-nemnogy.ru.

Похожие статьи:


Структурная формула этилового спирта

Умеренное употребление алкоголя

Умеренное употребление алкоголя — теория «псевдовыборах» или «искусственного ограничения выбора», которая утверждает, что доза, эквивалентная 15-25 г …


Структурная формула этилового спирта

Блинчики горящие

250 г муки, 1,5 стакана молока, 2 яиц, 50 г сахара, на конец ножа соли, 1 / 2 стакана коньяка или спирта, 500 г варенья из земляники или клубники. …


Структурная формула этилового спирта

Acetobacteraceae

Роды Ссылки Acetobacteraceae или уксуснокислые бактерии – семья бактерий, характеризуются возможностью получения энергии за счет окисления этанола до …


Структурная формула этилового спирта

Антисептические средства

Антисептические средства (антисептики) – вещества, вызывающие гибель микроорганизмов и грибков или задерживают их развитие. Механизм действия …


Структурная формула этилового спирта

Спирты

Общая формула одноатомных спиртов Спирты – производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными …


Структурная формула этилового спирта

Ферментация

Ферментация (также брожения или квашения) – окисление молекул для получения энергии при отсутствии кислорода. Эти процессы требуют наличия другого …

mir-prekrasen.net

Этиловый спирт (Spiritus aethylicus; синоним винный спирт; формула С2Н5ОН). По фармакологическим свойствам относится к наркотическим веществам. Однако ввиду того, что дозы этилового спирта,  вызывающие наркоз, очень близки к дозам, при которых наступает паралич жизненно важных центров, как наркотическое средство не используется. Воздействуя на кору головного мозга, этиловый спирт  вызывает характерное алкогольное возбуждение, связанное с ослаблением процессов торможения. В больших дозах вызывает также ослабление возбудительных процессов в коре и других отделах центральной нервной системы. Этиловый спирт расширяет кожные сосуды, что сопровождается ощущением тепла, однако теплоотдача при этом возрастает. Обычно этиловый спирт усиливает секрецию желудка, но в концентрациях выше 8—10% он снижает переваривающую активность желудочного сока. В организме этиловый спирт подвергается окислению до углекислого газа и воды с выделением энергии. Этиловый спирт  входит в состав спиртных напитков (см.), при регулярном употреблении которых может развиться пристрастие (см. Алкоголизм), требующее специального лечения.

В медицинской практике этиловый спирт применяют преимущественно наружно как раздражающее, антисептическое и уплотняющее эпидермис средство. Для компрессов обычно используют 40% раствор. В качестве антисептического средства применяют 70% раствор, как дубящее средство (для обработки рук хирурга, для предупреждения образования пролежней и т. п.) — 95% раствор этилового спирта. В боевых условиях этиловый спирт широко применялся в небольших дозах для профилактики шока. При остром отравлении этиловым спиртом необходимо сделать промывание желудка, согреть больного (одеяло, грелки), ввести кофеин-бензоат натрия (2 мл 10% раствора подкожно) или другие физиологические антагонисты этилового спирта — коразол, кордиамин, фенамин.

Этиловый спирт (синоним: винный спирт, этанол), формула С2Н5ОН — один из спиртов. Содержится в напитках, получаемых путем брожения.

Прозрачная жидкость; t° кип 78,37°, t° пл — 114,6°, d204 = 0,7893. С водой, глицерином, эфиром смешивается во всех отношениях. Обычный спирт-ректификат содержит 95,5% спирта и около 4,5% воды. Такая смесь перегоняется без изменения состава при 78,15° (азеотропная смесь).

Абсолютный, т. е. безводный, этиловый спирт получают, связывая химически присутствующую в ректификате воду. В технике и фармации концентрацию спирта выражают не в весовых, а в объемных процентах (градусах). Концентрацию спирта определяют при помощи спиртометров, устройство которых сходно с ареометрами (см.).

Получают этиловый спирт различными способами:  1) биохимическими (путем брожения); 2) химическими (путем синтеза).

Получение этилового спирта путем брожения осуществляется при участии ряда ферментов. В качестве исходного сырья берут виноградный сахар — глюкозу — или более дешевые вещества — крахмал, содержащийся в картофеле и хлебных злаках. В настоящее время разработаны технические способы получения спирта из непищевого сырья — древесины. Клетчатку, составляющую главную часть древесины, подвергают гидролизу серной кислотой под давлением, в результате чего образуется глюкоза, которая и сбраживается с образованием этилового спирта.

Среди химических методов получения этилового спирта наибольшее значение имеет производство его из ацетилена. В последние годы большое значение приобрело получение этилового спирта из этилена, содержащегося в отходящих газах при крекинге.

Этиловому спирту присущи все реакции спиртов (см.).

Этиловый спирт  употребляется в химической и фармацевтической промышленности, для синтеза каучука, а также для получения уксусной кислоты, диэтилового эфира и других веществ. Большое количество этилового спирта употребляется в фармации для приготовления спиртовых настоек лекарственных веществ. Для того чтобы сделать этиловый спирт, употребляемый для технических целей, негодным для питья, его денатурируют (денатурированный спирт), т. е. прибавляют к нему метиловый спирт, сивушное масло, пиридиновые основания, и подкрашивают.

Благодаря способности свертывать белки этиловый спирт употребляется как дезинфицирующее средство, для хранения анатомических препаратов; в медицине этиловый спирт употребляется для растираний и других целей. Этиловый спирт в небольших количествах действует опьяняюще, в больших дозах вызывает состояние, близкое к наркозу, иногда заканчивающееся смертью.

Этиловый спирт как препарат (Spiritus aethylicus). При резорбтивном действии этиловый спирт  вызывает наркоз. Как наркотическое средство этиловый спирт характеризуется малой широтой наркотического действия, а вызываемый им наркоз — наличием выраженной стадии возбуждения и неуправляемостью. Указанные причины полностью исключают применение этилового спирта  для наркоза, и наркотическое состояние в случае приема большого количества алкоголя рассматривается как острое отравление этиловым спиртом. Состояние эйфории, выраженная анальгезия, наступающая после приема алкоголя, и его способность стойко повышать артериальное давление обусловливают противошоковые свойства этилового спирта. Поэтому он входит в состав ряда противошоковых жидкостей (см.). При приеме внутрь этилового спирта рефлекторно расширяет кровеносные сосуды кожи, что субъективно выражается в ощущении тепла, однако теплоотдача возрастает. Также рефлекторно этиловый спирт  усиливает работу желез желудочно-кишечного тракта и одновременно ослабляет переваривающую способность желудочного и кишечного соков. Алкоголь хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте и способствует всасыванию других веществ, так как является хорошим растворителем и, кроме того, вызывает расширение сосудов слизистой оболочки. В организме до 99% введенного этилового спирта подвергается окислению и лишь 1% выделяется почками и через легкие в неизмененном виде. При сгорании этилового спирта выделяется большое количество энергии (1 г дает 7,1 ккал), что может использоваться в некоторых случаях для предотвращения распада жиров и углеводов. Этиловый спирт  подвергается окислению до углекислого газа и воды, поэтому однократный прием даже наркотической дозы не оставляет каких-либо последствий. При регулярном применении этилового спирта к нему может развиваться пристрастие — алкоголизм (см.), требующий специального лечения. При местном применении этилового спирта оказывает раздражающее действие. В 70% и 95% концентрациях коагулирует белок, на чем основано дубящее действие спирта. Этиловый спирт обладает антисептическими свойствами; в качестве антисептика применяется для обработки рук хирурга, операционного поля, хирургических инструментов. Выпускается этиловый спирт  в 95% концентрации. При хранении следует учитывать его летучесть и огнеопасность.     

  Этиловый спирт в судебно-медицинском отношении. Экспертизу алкогольного опьянения проводят у живых лиц.

Кроме врачебного освидетельствования, проделывают предварительную качественную пробу А. М. Раппопорта (см. Алкоголизм) с выдыхаемым воздухом. При положительных пробах берут кровь и мочу для количественного определения в них алкоголя (лучше в первые 5 часов, но не позже чем через сутки с момента принятия алкоголя). Результаты количественного исследования этилового спирта позволяют устанавливать время приема и количество принятого алкоголя, а также судить о примерной степени опьянения. По данным И. В. Скопила (1959), концентрация алкоголя до 0,05—0,2‰ — в пределах физиологической нормы; при концентрации 0,2—0,5‰ освидетельствуемый практически трезв; 0,5—1‰— легкая степень опьянения; 1—2,5‰— средняя степень опьянения; свыше 3‰ — тяжелое отравление с возможностью смертельного исхода.

При судебно-медицинском исследовании трупа необходимо исключить или установить, что причиной смерти является отравление этиловым спиртом. Молодые лица чаще погибают собственно от отравления этиловым спиртом (при приеме больших количеств), а у лиц среднего и пожилого возраста смерть чаще наступает в результате расстройства сердечной деятельности при приеме этилового спирта в дозах, значительно меньших смертельной. При вскрытии трупа каких-либо характерных признаков, указывающих на смерть от отравления этиловым спиртом, нет. Отмечают полнокровие внутренних органов, отек легких, мозга и мозговых оболочек; экхимозы под плеврой, эпикардом и в конъюнктивах; мочевой пузырь часто бывает растянут мочой. Полости и органы трупа источают резкий запах алкоголя. Наибольшее значение для установления отравления этиловым спиртом как причины смерти имеет количественное исследование этилового спирта в крови, органах и моче. Для количественного исследования кровь берут из бедренной вены. По результатам судят о времени и количестве принятого этилового спирта, степени опьянения, а иногда и о времени, прошедшем с момента принятия этилового спирта до наступления смерти. Необходимо иметь в виду, что этиловый спирт постепенно улетучивается как из взятого материала, так и из трупа (количество этилового спирта в трупе за сутки может уменьшиться на 4—6%). Оценивать результаты определения количества этилового спирта в загнивших трупах надо с осторожностью, так как данные могут оказаться ненадежными.  

www.medical-enc.ru

С2Н50Н — общая химическая формула, которая отражает состав этилового спирта, известна многим еще со школы. Она была установлена в 1807 году, а затем претерпела некоторые изменения. Только после того, как попытки синтезировать этиловый спирт принесли долгожданные результаты, была предложена структурная формула, которая значилась так — СН3СН2ОН. Но в конце концов решили оставить первоначальный вариант.

Этиловый спирт, он же – этанол, винный спирт, алкоголь – бесцветная, быстро испаряющаяся жидкость с характерным запахом. Алкогольные напитки представляют собой смесь воды и винного спирта с небольшим добавлением других веществ, придающим им особый вкус, запах и цвет (сахара, фруктово-ягодные соки, эссенции, ваниль, глицерин, органические красители и т.д.).

По содержанию спирта все напитки подразделяются на слабые и крепкие. Но это не значит, что слабые алкогольные напитки оказывают и слабое воздействие на организм. Все дело в количестве выпитого алкоголя.

Этиловый спирт сам по себе – высокотоксичный яд, и в каким бы спиртном напитке он ни находился, он с неизбежностью вызывает нарушения внутриклеточного обмена, обладает прямым повреждающим действием на клетки и косвенным – через промежуточные продукты своего окисления, что и составляет основу для развития алкоголизма, алкогольных психозов и множества внутренних болезней. Со всей очевидностью можно сказать, что нет ни одного органа, на который бы ни оказывал свое отравляющее влияние винный спирт. Кроме того во всех без исключения спиртных напитках – и в особенности в самодельных, изготавливаемых кустарным способом в домашних условиях – браге, самогоне – могут быть и другие спирты: метиловый или древесный, пропиловый, изоамиловый и другие, объединяемые общим названием сивушных масел, которые оказываются токсичнее алкоголя в десятки раз.

Принятый внутрь алкоголь хорошо всасывается слизистой оболочкой желудка в неизмененном виде (до 205) и тонкого кишечника (80%). Особенно быстро алкоголь всасывается натощак. Из желудочно-кишечного тракта алкоголь быстро поступает в кровь. Уже через пять минут он обнаруживается в крови, а через тридцать минут его концентрация в крови становится максимальной. Через кровь спирт проникает в головной мозг и печень, где его содержание становится наибольшим. Установлено, что доза в семь-восемь граммов абсолютного алкоголя в расчете на один килограмм массы тела человека является смертельной. Это равняется примерно полутора литрам водки, выпитой взрослым человеком весом 75-80 килограммов.

Легкость прохождения спирта через все биологические оболочки в основном связана с его физическими свойствами: необычайно высокой способностью смешиваться с водой и другими растворителями, а также с жирами, способность коагулировать белок. Алкоголь мог бы считаться хорошим источником энергии, если бы не его токсические и наркотические свойства. Винный спирт в отличие от белков жиров и углеводов никогда не накапливается «про запас», – для этого в организме нет ни каких условий. В клетках и тканях организма с ним происходит последовательный ряд превращений, заключающийся в этапном окислении молекул этилового спирта до углекислого газа и воды. Этот процесс не единовременный, и хотя по составу конечных продуктов он напоминает горение, окисление алкоголя осуществляется в несколько фаз с помощью специфических ферментов – алкогольных дегидрогеназ и каталаз. Первым в этой цепи образуется продукт, называемый ацетальдегид или уксусный альдегид. Кроме всего того, что это вещество в десятки раз более токсично самого алкоголя, оно и является основной причиной алкоголизма и алкогольных поражений внутренних органов. В дальнейшем ацетальдегид окисляется до уксусной кислоты, которая в свою очередь распадается с помощью тканевых ферментов до углекислого газа и воды и постепенно выводится из организма.

Примерно 955 принятого внутрь алкоголя утилизируется организмом. Остальное количество в неизменном виде выводится мочой, потом, выдыхаемым воздухом, молоком матери, если она пьет. При полном окислении алкоголя высвобождается 7,1 килокалории энергии на один грамм спирта. Эта энергия полностью выводится в виде тепла и не может быть израсходована на мышечную работу или на работу нервной клетки. Этим алкоголь отличается от всех других составляющих продукты питания – сахаров, белков и углеводов – которые участвуют как в энергетическом обмене, так и в пластическом, обновляя тело клеток.

Окисление алкоголя происходит практически во всех тканях и органах, но более всего – в печени, которая является универсальной лабораторией, обезвреживающей любые яды. Недоокисленные продукты в виде ацетальдегида задерживаются в тканях и клетках организма до пятнадцати – двадцати дней и все это время оказывают свое токсическое действие. И если человек выпивает хотя бы два раза в месяц, то его организм практически никогда не освобождается от алкоголя.

Если же отдельно рассмотреть влияние алкоголя и продуктов его распада на внутренние органы, то мы не найдем ни единого органа, на который бы алкоголь ни оказывал свое вредоносное влияние. Особенно сильным это влияние бывает на нервную систему.

 

 

megaobuchalka.ru

Почему структурная формула этанола недостаточно точная

Формула любого химического вещества должна содержать информацию о том, сколько и каких атомов содержится в его молекуле. Этиловый спирт состоит из трех элементов: углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О). При этом каждая молекула этанола включает в себя 2 атома углерода, 6 атомов водорода и 1 атом кислорода. Следовательно, эмпирическая (простейшая) формула этого химического соединения пишется таким образом: С2Н6О. Казалось бы, этого вполне достаточно.

Однако использование одной лишь эмпирической формулы может привести к ошибке. Дело в том, что точно такая же формула С2Н6О относится и к другому веществу – диметиловому эфиру, находящемуся при нормальных условиях в газообразном состоянии, а не в жидком, как этанол. И, разумеется, химические свойства у этого вещества также отличаются от свойств этилового спирта.

Поэтому использовать одну лишь эмпирическую формулу для описания этилового спирта нельзя.

Какова структурная формула этанола

В таких случаях на помощь приходят более точные структурные формулы, которые содержат информацию не только о количестве и виде атомов элементов в молекуле, но и об их расположении, взаимных связях. Структурная формула этанола такова: С2Н5ОН или еще более точно — СН3-СН2-ОН. Эта формула указывает на то, что молекула этанола состоит из двух основных частей: этильного радикала С2Н5 и гидроксильного радикала (его часто называют гидроксил-группой) ОН.

С помощью структурной формулы можно сделать вывод о химических свойствах вещества, обусловленного наличием в его составе весьма активной гидроксил-группы, в сторону которой из-за атома кислорода, второго по электроотрицательности (после фтора) элемента, смещена электронная плотность молекулы.

Для сравнения структурная формула упоминавшегося диметилового эфира СН3-О-СН3. То есть, это симметричная молекула.

Формула С2Н5ОН весьма простая и обычно запоминается очень легко, читается она как «Цэ два аш пять о аш».

www.kakprosto.ru

Общие сведения

Структурная формула этилового спиртаЭтиловый спирт – это жидкость, не имеющая запаха, цвета и привкуса. Впервые синтез этилового спирта (этанола, ethanol, метилкарбинол, метиловый спирт) произошел в середине XIX века.

Состав этанола отражается в его химической формуле — С2Н60, структурная формула имеет вид СН3СН2ОН. Из формулы видно, что этиловый спирт является одноатомным насыщенным веществом и является производным от этана способом замены одного водородного атома на гидроксильную группу ОН.

В связи с этим обусловлены химические свойства этанола, а также его способности вступать в реакцию с молекулами других химических веществ и элементов. При хранении безводного спирта стоит учесть гигроскопичность вещества. Если емкость с жидкостью недостаточно герметична, то он не только испаряется, но и поглощает влагу снаружи, что понижает крепость спирта.

Так как метилкарбинол имеет похожее строение с водой и содержит мало атомов углерода, то он прекрасно смешивается с H2O, не зависимо от пропорций. Этот спирт также является производным таких веществ как вода и ethanol.

Этиловый спирт легко воспламеняется (при 13 градусах Цельсия) и в процессе горения образует два вещества – H2O и диоксид углерода. Пороги взрываемости составляют +11 °С и — 41°С. Закипает данное вещество при +78,3 градуса Цельсия, а замерзания при 117°С ниже нуля. Жидкость, которая на 40% содержит этанол, замерзает при —28 градусах Цельсия.

При конденсации метилкарбинола на выходе получается вещество, содержащее активный водород. Чем меньше спирта содержится в жидкости, тем выше его температура замерзания.

Пары спирта очень токсичны для организма человека. Санитарными нормами допускается 1 мг/дм3 содержания паров С3Н2ОН в воздухе.

Требования к сырью

Структурная формула этилового спиртаОсновная задача производителей алкоголя это производство этанола высокого качества. Согласно госстандартам и законодательным актам к качеству компонентов алкогольных напитков предъявляются строгие требования.

Основными ингредиентами алкогольных напитков является вода и ректификованный этинол, который добывается в процессе биотехнологической переработки сельскохозяйственного сырья. Процесс переработки представляет собой большое количество процессов, влияющих на свойства ethanol.

Органолептические свойства этанола зависят от следующего:

  • вида и качества используемого зерна;
  • способ помола;
  • подготовка сырья к осахариванию;
  • дозировка и состояние осахаривающих материалов в процессе гидролиза;
  • добавление дрожжей;
  • кислотность и длительность процесса брожения;
  • использование антисептиков и дезинфицирующих элементов;
  • санитария в трубопроводах и в другом оборудовании по производству спирта.

Сельскохозяйственное сырье поступает от разных поставщиков на предприятия по контрактам. Поступившее зерно проходит контроль во время которого определяется его влажность, процент содержания сорняков и крахмала.

На этом этапе не учитываются такие критерии, как кислотность, клейкость, стекловидность и др. Строгий контроль за качеством сырья обусловлен его влиянием на органолептические показатели этанола. Некачественное сырье, зараженное головней, недозрелое зерно или поврежденное сушкой, негативно влияет на органолептические свойства спирта.

Технология производства

На сегодняшний день существует три технологии производства этанола:

  • ферментативная (биохимическая);
  • химическая;
  • синтетическая.

При производстве спирта первого типа сахар сбраживают с помощью ферментов, масел и дрожжей, то есть:

С6Н12О6           2 С2Н5ОН+2СО2+118 кДж.

Для получения спирта с помощью второго способа технический спирт оказывают химическое воздействие минеральными кислотами на молекулярном уровне.

При использовании третьего способа получения этанола к этилену присоединяют воду в среде с катализатором, то есть:

С2Н42О          С2Н5ОН.

Ректификованный этиловый спирт изготавливается только из пищевого субстрата. В основном для этого используются зерновые культуры, патока или картофель.

Структурная формула этилового спиртаПроцесс изготовления спирта состоит из следующих этапов:

  • подготовительный – подготовка солода из очищенного сырья;
  • основной – разваривание, осахаривание, сбраживание солода, перегон браги и получение сырого этанола;
  • завершающий – повторный перегон для очистки этанола от примесей (ректификация).

Полученный ректификованный этиловый спирт разделяют на несколько видов:

  • спирт первого сорта;
  • базисный;
  • экстра-спирт;
  • спирт класса люкс;
  • альфа-спирт.

Для изготовления водки и других алкогольных напитков используются все виды этанола, кроме первого.

Условия хранения

Структурная формула этилового спиртаХранение этилового спирта осуществляется в специальных герметичных резервуарах, которые пломбируются и опечатываются. Категорически запрещено хранить спирт в оцинкованной таре.

Упакованный спирт имеет специальную маркировку, которая содержит информацию о предприятии изготовителе, название спирта, масса, объем, номер тары и партии.

Помимо этого, на тару наносится информация о легко воспламеняемости жидкости, обозначение стандарта и классификационные шифры. Хранить медицинский спирт можно неограниченный срок.

Применение

Одним из способов применения очищенного спирта является его использование в автомобилях. Для автоводителей температура, при которой этанол замерзает, очень важна в зимнее время.

Еще одно применение этилового спирта – изготовление водки. Однако это не чистый этанол, а с примесью различных органических веществ.

Водка представляет собой водно-спиртовую смесь, которая на 40% состоит из спирта и на 60% из воды. Температура замерзания водки находится в пределах 25-29 градусов мороза.

Это свойство позволяет проверить качество данного спиртного напитка – если температура воздуха выше 25 градусов, а водка замерзла, то качество ее весьма сомнительное.

Другие виды

Кроме этилового спирта существуют и другие спирты, которые применяются в промышленности и быту.

Изоамиловый спирт представляет собой жидкость без цвета и с резким запахом. Температура кипения изоамила составляет 132,1. Пары этого спирта ядовиты и вызывают раздражение слизистых оболочек, приступы кашля и удушье.

Изопропиловый спирт — это прозрачная жидкость, которая имеет резкий запах и горький вкус. Его используют для замены этилового спирта в медицине, изготовлении косметики, парфюмерии и предметов бытовой и автомобильной химии. Изопропиловый спирт легко воспламеняется, а его испарения оказывают токсичное влияние на организм человека.

Благодаря низкой температуре замерзания этанол добавляют в ряд изделий в качестве вещества, снижающего температуру замерзания и препятствующего высыханию, например, как антифриз в авиации.

Температура замерзания этилового спирта зависит от его концентрации. Чем выше процент содержания спирта в растворе, тем ниже температура, при которой жидкость кристаллизируется.

Из чего делается спирт, смотрите в следующем видео:

alkoinfo.com

Структурная формула

Структурная формула Этанола Структурная формула Этанола

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C2H6O

Химический состав Этанола

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
C Углерод 12,011 2 52,1%
H Водород 1,008 6 13,1%
O Кислород 15,999 1 34,7%

Молекулярная масса: 46,069

Этанол (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) — CH3OH, простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость. Этанол — это первый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов.
одноатомный спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O), другой вариант: CH3-CH2-OH, второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов, при стандартных условиях летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.
Действующий компонент алкогольных напитков, являющийся депрессантом — психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека.
Этиловый спирт также используется как топливо, в качестве растворителя, как наполнитель в спиртовых термометрах и как дезинфицирующее средство (или как компонент его).

Получение


Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена):

Брожение

Известный с давних времён способ получения этанола — спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (виноград, плоды и т. п.) под действием ферментов дрожжей и бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала, картофеля, риса, кукурузы, источником получения топливного спирта является вырабатываемый из тростника сахар-сырец и проч. Реакция эта довольно сложна, её схему можно выразить уравнением: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.
Раствор, получаемый в результате брожения, содержит не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи нежизнеспособны. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путём дистилляции.
Для получения этанола этим способом наиболее часто используют различные штаммы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, в качестве питательной среды предварительно обработанные древесные опилки и/или раствор, полученный из них.
Промышленное производство спирта из биологического сырья
Современная промышленная технология получения этилового спирта из пищевого сырья включает следующие стадии:

  • Подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы, яблок и т. п.
  • Ферментация. На этой стадии происходит ферментативное расщепление крахмала до сбраживаемых сахаров. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путём — глюкамилаза, амилосубтилин.
  • Брожение. Благодаря сбраживанию дрожжами сахаров происходит накопление в браге спирта.
  • Брагоректификация. Осуществляется на разгонных колоннах.

Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.
Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ), не является безводным, содержание этанола в нём до 95,6 %. В зависимости от содержания в нём посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:

  • Альфа
  • Люкс
  • Экстра
  • базис
  • высшей очистки
  • 1 сорт

Производительность современного спиртового завода около 30 000—100 000 литров спирта в сутки.

Гидролизное производство

В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению. В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.

Гидратация этилена

В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:

  • прямая гидратация при температуре 300 °C, давлении 7 МПа, в качестве катализатора применяют ортофосфорную кислоту, нанесённую на силикагель, активированный уголь или асбест: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.
  • гидратация через стадию промежуточного эфира серной кислоты, с последующим его гидролизом (при температуре 80—90 °С и давлении 3,5 МПа): CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (этилсерная кислота).
    CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.
  • Эта реакция осложняется образованием диэтилового эфира.

Очистка этанола

Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95,6 % (мас.); эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4,4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78,15 °C. Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).

Абсолютный спирт

Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Он кипит при температуре 78,39 °C, в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при 78,15 °C. Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами, например, спирт обрабатывают веществами, реагирующими с водой или поглощающими воду, такими, как негашёная известь CaO или прокалённый медный купорос CuSO4.

Свойства


Физические свойства

Внешний вид: в обычных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом. Этиловый спирт легче воды. Является хорошим растворителем других органических веществ. Следует избегать популярной ошибки: часто смешивают свойства 95,57 % спирта и абсолютизированного. Их свойства почти одинаковы, но величины начинают различаться, начиная с 3—4-й значащей цифры. Смесь 95,57 % этанола + 4,43 % воды является азеотропной, т. е. не разделяется при перегонке.

Химические свойства

Типичный представитель одноатомных спиртов. Горюч. Легко воспламеняется. При достаточном доступе воздуха горит (за счёт его кислорода) светлым голубоватым пламенем, образуя терминальные продукты окисления — диоксид углерода и воду:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Ещё энергичнее эта реакция протекает в атмосфере чистого кислорода.
При определённых условиях (температура, давление, катализаторы) возможно и контролируемое окисление (как элементным кислородом, так и многими другими окислителями) до ацетальдегида, уксусной кислоты, щавелевой кислоты и некоторых других продуктов, например:
3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH2CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
Обладает слабо выраженными кислотными свойствами, в частности, подобно кислотам взаимодействует со щелочными металлами, а также магнием, алюминием и их гидридами, выделяя при этом водород и образуя солеподобные этилаты, являющиеся типичными представителями алкоголятов:
2C2H5OH + 2К → 2С2Н5ОК + Н2.
C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2
Обратимо реагирует с карбоновыми и некоторыми неорганическими кислородсодержащими кислотами с образованием сложных эфиров:
С2Н5OH + RCOOH → RCOOС2Н5 + H2O
С2Н5OH + HNO2 → С2Н5ONO + H2O
С галогеноводородами (HCl, HBr, HI) вступает в обратимые реакции нуклеофильного замещения:
C2H5OH + HX → C2H5X + H2O
Без катализаторов реакция с HCl идет относительно медленно; значительно быстрее — в присутствии хлорида цинка и некоторых других кислот Льюиса.
Вместо галогеноводородов для замещения гидроксильной группы на галоген могут быть использованы галогениды и галогеноксиды фосфора, тионилхлорид и некоторые другие реагенты, например:
3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3
Сам этанол также обладает нуклеофильными свойствами. В частности, он относительно легко присоединяется по активированным кратным связям, например:
C2H5OH + СH2=CHCN → С2Н5OCH2СH2CN,
реагирует с альдегидами с образованием полуацеталей и ацеталей:
RCHO + C2H5OH → RCH(OH)OС2Н5
RCH(OH)OС2Н5 + C2H5OH → RCH(OС2Н5)2 + H2O
При умеренном (не выше 120 °C) нагревании с концентрированной серной кислотой или другими водоотнимающими средствами кислотного характера образует диэтиловый эфир:
2C2H5OH → С2Н5-O-С2Н5 + H2O
При более сильном нагревании с серной кислотой, а также при пропускании паров над нагретым до 350÷500 °C оксидом алюминия происходит более глубокая дегидратация. При этом образуется этилен:
CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O
При использовании катализаторов, содержащих наряду с оксидом алюминия высокодисперсное серебро и другие компоненты, процесс дегидратации может быть совмещён с контролируемым окислением этилена элементным кислородом, в результате чего с удовлетворительным выходом удается реализовать одностадийный процесс получения окиси этилена:
2CH3CH2OH +O2 → 2C2H4O + 2H2O
В присутствии катализатора, содержащего оксиды алюминия, кремния, цинка и магния, претерпевает серию сложных превращений с образованием в качестве основного продукта бутадиена (реакция Лебедева):
2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2
В 1932 году на основе этой реакции в СССР было организовано первое в мире крупнотоннажное производство синтетического каучука.
В слабощелочной среде образует иодоформ:
C2H5OH + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2
Эта реакция имеет некоторое значение для качественного и количественного определения этанола в отсутствии других веществ, дающих подобную реакцию.

Пожароопасные свойства

Легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость; давление насыщенного пара, кПа: lg p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) при температуре от −31 до 78°С; теплота сгорания — 1408 кДж/моль; теплота образования −239,4 кДж/моль; температура вспышки 13°С (в закрытом тигле), 16°С (в открытом тигле); температура воспламенения 18°С; температура самовоспламенения 400°С; концентрационные пределы распространения пламени 3,6—17,7 % объёма; температурные пределы распространения пламени: нижний 11°С, верхний 41°С; минимальная флегматизирующая концентрация, % объёма: CO2 — 29.5, H2O — 35.7, N2 — 46; максимальное давление взрыва 682 кПа; максимальная скорость нарастания давления 15,8 МПа/с; скорость выгорания 0,037 кг/(м2•с); максимальная нормальная скорость распространения пламени — 0,556 м/с; минимальная энергия зажигания — 0,246 МДж; минимальное взрывоопасное содержание кислорода 11,1 % объёма.

Применение


Топливо

Первым использовал этанол в качестве моторного топлива Генри Форд, который в 1880 г. создал первый автомобиль, работающий на этаноле. Возможность использования спиртов в качестве моторного топлива была показана также в 1902 г., когда на конкурсе в Париже были выставлены более 70 карбюраторных двигателей, работающих на этаноле и смесях этанола с бензином. Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей (так, 75%-й водный этанол использовался в качестве топлива в первой в мире серийной баллистической ракете — немецкой «Фау-2» и ранних советских ракетах конструкции Королёва — от Р-1 до Р-5), двигателей внутреннего сгорания, бытовых, походных и лабораторных нагревательных приборов (т. н. «спиртовок»), грелок для туристов и военнослужащих (каталитическое автоокисление на платиновом катализаторе). Ограниченно (в силу своей гигроскопичности) используется в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов — Этил-трет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем МТБЭ.

Химическая промышленность

  • служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.;
  • широко применяется как растворитель (в лакокрасочной промышленности, в производстве товаров бытовой химии и многих других областях);
  • является компонентом антифризов и стеклоомывателей;
  • в бытовой химии этанол применяется в чистящих и моющих средствах, в особенности для ухода за стеклом и сантехникой. Является растворителем для репеллентов.

Медицина

  • по своему действию этиловый спирт можно отнести к антисептикам;
  • как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно;
  • подсушивающие и дубящие свойства 96%-го этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга;
  • растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.;
  • консервант настоек и экстрактов (минимальная концентрация 18 %);
  • пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции лёгких;
  • в согревающих компрессах;
  • для физического охлаждения при лихорадке (для растирания);
  • компонент общей анестезии в ситуации дефицита медикаментозных средств;
  • как пеногаситель при отёке лёгких в виде ингаляции 33 % раствора;
  • этанол является противоядием при отравлении некоторыми токсичными спиртами, такими, как метанол и этиленгликоль. Его действие обусловлено тем, что фермент алкогольдегидрогеназа, при наличии нескольких субстратов (например, метанол и этанол) осуществляет лишь конкурентное окисление, благодаря чему после своевременного (почти немедленного, вслед за метанолом/этиленгликолем) приёма этанола уменьшается текущая концентрация токсичных метаболитов (для метанола — формальдегида и муравьиной кислоты, для этиленгликоля — щавелевой кислоты).

Парфюмерия и косметика

Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая такие, как: зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

Пищевая промышленность

Наряду с водой, является основным компонентом спиртных напитков (водка, вино, джин, пиво и др.). Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире ничтожно (0,12 %), но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 1—3 % этанола (в крепком до 4,5 %), в квасе — от 0,5 до 1,2 %.
Растворитель для пищевых ароматизаторов. Может быть использован как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности.
Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510.
Энергетическая ценность этанола — 7,1 ккал/г.

Применение этанола в качестве автомобильного топлива

Топливный этанол делится на биоэтанол и этанол, полученный другими методами (из отходов пластмасс, синтезированный из газа и т. п.).
Биоэтанол — это жидкое этанолсодержащее топливо, получаемое специальными заводами из крахмал-, целлюлозно- или сахаросодержащего сырья по системе укороченной дистилляции (позволяет получать качество, достаточное для использования в качестве топлива). Содержит метанол и сивушные масла, что делает его совершенно непригодным для питья. Применяется в чистом виде (точнее в виде азеотропа 96,6 %), а чаще в смеси с бензином (так называемый газохол) или дизельным топливом. Производство и использование биоэтанола увеличивается в большинстве стран мира, как более экологичная и возобновляемая альтернатива нефти.
Полноценно использовать биоэтанол способны лишь автомобили с соответствующим двигателем или с универсальным Flex-Fuel (способен потреблять смеси бензин/этанол с любым соотношением). Бензиновый двигатель способен потреблять бензин с добавкой этанола не более 30 %, возможно также переоборудование обычного бензинового двигателя, но это экономически нецелесообразно.
Проблемой является недостаточная смешиваемость бензина и дизельного топлива с этанолом, из-за чего последний нередко выслаивается (при низких температурах всегда). Особенно эта проблема актуальна для России. Решения этой проблемы на данный момент не найдено.
Преимуществом смесей этанола с другими видами топлива перед «чистым» этанолом является лучшая зажигаемость, благодаря низкому содержанию влаги, тогда как «чистый» этанол (марка E100, с практическим содержанием C2H5OH 96,6 %) является неразделяемым дистилляцией азеотропом. Разделение же иными способами невыгодно. При добавлении этанола к бензину или дизелю происходит выслаивание воды. В США «Энергетический билль», подписанный президентом Бушем в августе 2005 года, предусматривает производство к 2012 году ежегодно 30 миллиардов литров этанола из зерна и 3,8 миллиардов литров из целлюлозы (стебли кукурузы, рисовая солома, отходы лесной промышленности).
Внедрение производства биотоплива является затратным процессом, однако дает экономике преимущества впоследствии. Так, например, строительство завода по производству этанола мощностью 40 млн галлонов даёт экономике (на примере США):

  • 142 млн долл. инвестиций во время строительства;
  • 41 рабочее место на заводе, плюс 694 рабочих места во всей экономике;
  • Увеличивает местные цены на зерновые на 5—10 центов за бушель;
  • Увеличивает доходы местных домохозяйств на 19,6 млн долл. ежегодно;
  • Приносит в среднем 1,2 млн долларов налогов;
  • Доходность инвестиций 13,3 % годовых.

В 2006 г. этаноловая индустрия дала экономике США:

  • 160231 новых рабочих мест во всех секторах, включая 20000 рабочих мест в строительстве;
  • Увеличила доходы домохозяйств на $6,7 миллиарда;
  • Принесла $2,7 млрд федеральных налогов и $2,3 млрд местных налогов.
  • В 2006 году в США было переработано в этанол 2,15 миллиарда бушелей кукурузы, что составляет 20,5 % годового производства кукурузы. Этанол стал третьим по величине потребителем кукурузы после животноводства и экспорта. На этанол перерабатывается 15 % урожая сорго США.

Автомобильный парк, работающий на этаноле

Смесь этанола с бензином обозначается буквой Е. Цифрой у буквы Е обозначается процентное содержание этанола. Е85 означает смесь из 85 % этанола и 15 % бензина. Смеси до 20 % содержания этанола могут применяться на любом автомобиле. Однако некоторые производители автомобилей ограничивают гарантию при использовании смеси с содержанием более 10 % этанола. Смеси, содержащие более 20 % этанола, во многих случаях требуют внесения изменения в систему зажигания автомобиля. Автопроизводители выпускают автомобили, способные работать и на бензине, и на Е85. Такие автомобили называются «Flex-Fuel». В Бразилии такие автомобили называют «гибридными». В русском языке названия нет. Большинство современных автомобилей либо изначально поддерживают использование такого топлива, либо опционально, по соответствующему запросу. В 2005 году в США более 5 млн автомобилей имели гибридные двигатели. В конце 2006 г. в США эксплуатировалось 6 млн автомобилей с такими двигателями. Общий автопарк составляет 230 млн автомобилей. 1200 заправочных станций продают Е85 (май 2007). Всего в США автомобильное топливо продают около 170 000 заправочных станций. В Бразилии около 29 000 заправочных станций продают этанол.

Экономичность

Себестоимость бразильского этанола (около 0,19 долларов США за литр в 2006 г.) делает его использование экономически выгодным.

Экологические аспекты

Биоэтанол как топливо часто называют «нейтральным» в качестве источника парниковых газов. Он обладает нулевым балансом диоксида углерода, поскольку при его производстве путём брожения и последующем сгорании выделяется столько же CO2, сколько до этого было взято из атмосферы использованными для его производства растениями. Однако ректификация этанола требует дополнительных затрат энергии, вырабатываемой одним из «традиционных» способов (в том числе и сжиганием ископаемого топлива). В 2006 году применение этанола в США позволило сократить выбросы около 8 млн тонн парниковых газов (в СО2 эквиваленте), что примерно равно годовым выхлопам 1,21 млн автомобилей.

Безопасность и регулирование

  • Этанол — горючее вещество, смесь его паров с воздухом взрывоопасна.
  • Спирт этиловый синтетический, технический и пищевой, непригодный для производства алкогольной продукции, входит в список ядовитых веществ для целей статьи 234 и других статей Уголовного кодекса Российской Федерации.
  • С 2005 года розничная продажа спирта в России запрещена (за исключением районов Крайнего Севера).

Действие этанола на организм человека

В зависимости от дозы, концентрации, пути попадания в организм и длительности воздействия этанол также может обладать наркотическим и токсическим действием. Под наркотическим действием обозначается его способность вызвать кому, ступор, нечувствительность к боли, угнетение функций ЦНС, алкогольное возбуждение, привыкание, а также его наркозное действие. Под действием этанола происходит выделение эндорфинов в прилежащем ядре (Nucleus accumbens), у страдающих алкоголизмом также в орбитофронтальной коре (поле 10). Тем не менее, с юридической точки зрения этиловый спирт наркотиком не признан, так как это вещество не включено в международный список контролируемых веществ конвенции ООН 1988 года. В определённых дозах к массе тела и концентрациях приводит к острому отравлению и смерти (смертельная разовая доза — 4—12 граммов этанола на килограмм массы тела). Основной метаболит этанола ацетальдегид является токсичным, мутагенным и канцерогенным веществом. Существуют доказательства канцерогенности ацетальдегида в экспериментах на животных; кроме того, ацетальдегид повреждает ДНК. Длительное употребление этанола может вызвать такие заболевания, как цирроз печени, гастрит, язва желудка, рак желудка и рак пищевода, т.е. является канцерогеном, сердечно-сосудистые заболевания. Употребление этанола может вызвать оксидативное повреждение нейронов головного мозга, а также их гибель вследствие повреждения гемато-энцефалического барьера. Злоупотребление алкогольными напитками может привести к клинической депрессии и алкоголизму. Этанол может в небольших количествах синтезироваться в просвете желудочно-кишечного тракта в результате процессов ферментации углеводной пищи микроорганизмами (условный эндогенный алкоголь). Существование биохимических реакций с синтезом этанола в тканях организма человека (истинно эндогенный алкоголь) полагается возможным, но не доказано к настоящему моменту. Количество эндогенного алкоголя редко превышает 0,18 промилле, что находится на границе чувствительности самых современных приборов. Обычный алкотестер такие количества определить не может.

Виды и марки этанола

  • Ректификат (точнее, спирт-ректификат) — это очищенный путём ректификации этиловый спирт, содержит 95,57 %, химическая формула C2H5OH. Может выпускаться по ГОСТ 18300-72 (Госстандарт СССР, спирт этиловый ректификованный технический, технические условия) и ГОСТ 5964-82; ГОСТ 5964-93. В зависимости от степени очистки технический этиловый ректификованный спирт выпускают марки «Экстра» и двух сортов: высшего и первого
  • Спирт этиловый абсолютированный — содержание спирта >99,9 %.
  • Спирт медицинский — содержание спирта 96,4—96,7 %.

Этимология названий

Для обозначения данного вещества используется несколько наименований. Технически наиболее правильным является термин этанол или этиловый спирт. Однако значительное распространение получили названия алкоголь, винный спирт или просто спирт, хотя спирты, или алкоголи — это более широкий класс веществ.

Этимология термина «этанол»

Названия этанол и этиловый спирт указывают на то, что данное соединение содержит в своей основе этил — радикал этана. При этом слово спирт (суффикс -ол) в названии указывает на содержание гидроксильной группы (-OH), характерной для спиртов.

Этимология названия «алкоголь»

Название алкоголь происходит от араб. ‏الكحل‎ аль-кухуль, означающего мелкий порошок, полученный возгонкой, порошкообразная сурьма, порошок для подкрашивания век. В русский язык слово «алкоголь» пришло через его немецкий вариант нем. alkohol. Однако в русском языке сохранился в виде архаизма, по всей видимости, и омоним слова «алкоголь» в значении «мелкий порошок».

Этимология слова «спирт»

Наименование этанола винный спирт произошло от лат. spiritus vini (дух вина). В русский язык слово «спирт» пришло через английский его вариант англ. spirit. В английском языке слово «спирт» в данном значении использовалось уже в середине XIII века, и только начиная с 1610 года слово «спирт» стало употребляться алхимиками для обозначения летучих веществ, что соответствует основному значению слова «spiritus» (испарения) в латинском языке. К 1670-м годам значение слова сузилось до «жидкостей с высоким процентным содержанием алкоголя», а летучие жидкости получили название эфиров.

formula-info.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *