Alcoolul etilic („etanol” conform clasificării chimice internaționale) este utilizat pe scară largă în medicină, ca dezinfectant și, de asemenea, în unele domenii ale industriei, ca solvent, combustibil și componentă antigel. În plus, etanolul este principala componentă activă a băuturilor alcoolice.

De ce formula structurală a etanolului nu este suficient de precisă?

Formula oricărei substanțe chimice trebuie să conțină informații despre ce atomi sunt conținuti în ea. Alcoolul etilic este format din trei elemente: carbon (C), hidrogen (H) și oxigen (O). Mai mult, fiecare moleculă de etanol include 2 atomi de carbon, 6 atomi de hidrogen și 1 atom de oxigen. Prin urmare, empiric (cel mai simplu) al acestui compus chimic este astfel: C2H6O. S-ar părea că acest lucru este destul.

Cu toate acestea, utilizarea unei singure formule empirice va duce la erori. Faptul este că exact aceeași formulă este C2H6O pentru o altă substanță - dimetil eter, care este în stare gazoasă în condiții normale și nu într-un lichid precum etanolul. Și, desigur, proprietățile chimice ale acestei substanțe diferă și de proprietățile alcoolului etilic.

Prin urmare, este imposibil să folosiți o singură formulă empirică pentru a descrie alcoolul etilic.

Care este formula structurală a etanolului

În astfel de cazuri, formulele structurale mai precise vin în ajutor, care conțin informații nu numai despre numărul și tipul de atomi ai elementelor din moleculă, ci și despre locația lor și conexiunile reciproce. Formula structurală a etanolului este: C2H5OH sau chiar mai precis - CH3-CH2-OH. Această formulă indică faptul că molecula de etanol constă din două părți principale: radicalul etil C2H5 și radicalul hidroxil (numit grup hidroxil) OH.

Folosind formula structurală, se poate trage o concluzie despre proprietățile chimice ale unei substanțe datorită prezenței în compoziția sa a unui hidroxil- foarte activ, spre care densitatea electronică a moleculei este deplasată datorită atomului de oxigen, al doilea cel mai mult. element electronegativ (după fluor).

Pentru comparație formula structurala eterul dimetil CH3-O-CH3 menţionat. Adică este o moleculă simetrică.

Formula C2H5OH este foarte simplă și este de obicei foarte ușor de reținut; se citește ca „Tse two ash five o ash”.

(alcool etilic, alcool de vin) - un compus organic, un reprezentant al unui număr de alcooli monohidroxilici cu compoziția C 2 H 5 OH (abreviat EtOH).În condiții normale este un lichid incolor, inflamabil. Conform Standardului Național al Ucrainei DSTU 4221: 2003 etanolul este o substanță toxică efect narcotic, după gradul de impact asupra organismului uman, aparține clasei a patra de substanțe periculoase. Posedă proprietăți cancerigene.

Etanolul este principalul ingredient activ din băuturile alcoolice, care sunt de obicei produse prin fermentarea carbohidraților. Pentru nevoi industriale, alcoolul etilic este adesea sintetizat din materii prime de petrol și gaze prin hidratarea catalitică a etilenei. Pe lângă producția de alimente, etanolul este utilizat în cantitati mari ca combustibil, solvent, antiseptic și ca materie primă pentru producerea altor substanțe importante din punct de vedere industrial.

Poveste

Etanolul a fost folosit de omenire din cele mai vechi timpuri. A jucat un rol în băuturi, medicamente, ca sedativ și afrodisiac și a avut, de asemenea, un loc în ceremoniile religioase.

ÎN Egiptul antic a fost extras prin fermentarea materialelor vegetale. În acest fel, s-a obținut doar o soluție de alcool diluat. Pentru a crește concentrația, în China a fost inventată o metodă de distilare. După cum arată picturile pe ceramică chineză, băuturile dintr-un amestec fermentat de orez, fructe și miere au fost făcute acum 9.000 de ani. Aproximativ în aceeași perioadă, în Orientul Mijlociu, alcoolul a fost obținut din struguri și orz, așa cum demonstrează înregistrările pe tăblițe de lut din Mesopotamia.

În Evul Mediu, alcoolul etilic a jucat rolul de bază pentru prepararea a numeroase medicamente și tincturi. Alchimiștii au folosit întotdeauna etanol în lucrările lor, dându-i numele lat. Aqua vitae, acesta este apă vie.

Etanolul pur a fost obținut pentru prima dată în 1796 de chimistul ruso-german Toviy Egorovich Lovitz. Conform descrierii principalului om de știință al vremii, Antoine Laurent Lavoisier, compusul studiat era alcătuit din elementele chimice carbon, hidrogen și oxigen. În 1808, biochimistul elvețian Nicolas Théodore de Saussure a stabilit formula chimică a etanolului, iar cincizeci de ani mai târziu, chimistul scoțian Archibald Scott Cooper a propus structura acesteia.

Prima metodă sintetică de producere a etilenei a fost dezvoltată independent de chimistul englez Henry Hennel și farmacistul francez Georges-Simon Serulla în 1826. Și în 1828, fizicianul și chimistul englez Michael Faraday a obținut etanol prin hidratarea catalitică a etenei, un produs secundar al rafinării petrolului și gazelor. Această metodă a stat la baza multor metode care sunt utilizate în producția de etanol până în prezent.

structura

Ambii atomi de carbon din molecula de etanol, inclusiv atomul care este asociat cu gruparea hidroxil, sunt într-o stare de hibridizare sp 3. Distanța C-C este de 1,512 angstromi.

În funcție de poziția grupării hidroxil în raport cu cealaltă parte a moleculei, există stânga- (fr. Gauche)Și formele trans.Forma trans caracterizat prin poziție Conexiuni O-H gruparea hidroxil în același plan cu legătura C-C și una dintre legăturile C-H. ÎN stânga-formă, atomul de hidrogen din grupa hidroxil este orientat spre o parte. Moment dipol pentru forme gauche este 1,68 D, iar pentru formele trans— 1,44 D.

Distribuția în natură

Etanolul este un produs rezidual al unor ciuperci. Printre acestea, principalele sunt tipurile Saccharomyces, Schizosaccharomyces,și Kluyveromyces. Unul dintre cei mai faimoși reprezentanți ai acestor clase este specia Saccharomyces cerevisiae, care poartă denumirea banală de drojdie de bere. Alte tipuri comune includ Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilis lucruri de genul acela. Etanolul este produs și de unele bacterii, de exemplu, Zymomonas mobilis.

În 1975, astronomii au raportat că au găsit acumulări semnificative de etanol în norul de gaz și praf Sagittarius B2. Potrivit oamenilor de știință, numărul de molecule de etanol prezent acolo depășește semnificativ cantitatea de alcool produsă în întreaga istorie a omenirii. Etanolul găsit avea forma trans molecule, iar în 1996 a fost înregistrat în stânga-formă.

Printre moduri posibile Formarea etanolului în mediul interstelar este dată, în special, de sinteza sa din metan și cation metil sub influența radiației:

O altă modalitate potențială este de a reacționa cationul metil cu formaldehida, care este, de asemenea, comună în spațiu:

proprietăți fizice

Etanolul este un lichid incolor cu un miros slab „alcoolic”. Este volatil și inflamabil. Se amestecă în orice proporție cu apă, eteri, acetonă, benzen. Alcoolul etilic este un solvent bun pentru multe produse organice și neorganice materie organică.

Cu apa formeaza un amestec azeotrop: 95,6% alcool si 4,4% apa. Etanolul anhidru este ușor higroscopic: pentru a obține stabilitate, este capabil să absoarbă 0,3-0,4% apă.

primind

hidratarea etilenei

Există două moduri principale de a produce etanol din etilenă. Din punct de vedere istoric, prima a fost metoda de hidratare indirectă, inventată în 1930 de compania Union Carbide. Un altul, dezvoltat în anii 1970, a fost conceput ca o metodă fără acid (eliminând utilizarea acidului sulfuric).

hidratare indirectă

Producția de etanol din etilenă folosind acid sulfuric are loc în trei etape. În primul rând, etilena este absorbită de acidul concentrat, formând esterii sulfat de etil sau sulfat de dietil:

Absorbția se realizează cu o soluție acidă 95-98% la o temperatură de 80 ° C și o presiune de 1,3-1,5 MPa. Această interacțiune este exotermă, așa că pereții reactorului trebuie să fie răciți. Prezența sulfatului de etil în soluția acidă poate crește semnificativ viteza de absorbție, deoarece solubilitatea etilenei în sulfat de etil este mult mai mare decât în ​​acidul pur.

În a doua etapă, produșii de reacție rezultați sunt supuși hidrolizei și se descompun pentru a forma alcool și acid. Cu toate acestea, interacțiunea a doi esteri bazici este oprită, ceea ce duce la formarea unui al treilea, dietil:

După tratarea cu acid sulfuric, sulfatul de etil și dietil sunt absorbite în cantitate suficientă apă, soluția capătă o concentrație de aproximativ 50-60%. Produsele de hidroliză sunt trimise în coloane pentru separare: acidul diluat rămâne în partea de jos a rezervorului, iar amestecul de alcool gazat-Eterna este în partea de sus. Amestecul țintă este spălat cu apă sau cu o soluție diluată de hidroxid de sodiu și apoi purificat prin distilare.

Pasul final este restabilirea concentrației de acid diluat. Această etapă este una dintre cele mai scumpe din întreaga sinteză. Folosind un sistem de evaporare a acidului, este posibilă creșterea concentrației de acid la 90%. Acest indicator este crescut la 98% necesar prin amestecare cu oleum (concentrație 103%).

O problemă serioasă pentru metoda de hidratare indirectă este formarea de substanțe carbonice în acid, care au un efect semnificativ asupra concentrației acestuia. Utilizarea acidului concentrat provoacă, de asemenea, coroziune asupra echipamentului, astfel încât unele părți ale echipamentului sunt fabricate din siliciu, aliaje de tantal, plumb etc.

hidratare directa

Sinteza conform schemei de hidratare directă se realizează folosind catalizatori. Există două forme de interacțiune aici:

• Reactivii gazoși vin în contact cu un catalizator solid sau lichid (proces în fază gazoasă)
• Atât reactivii lichizi cât și cei gazoși vin în contact cu un catalizator solid sau lichid (procesul zmishanofază).

Etanolul este sintetizat în principal printr-un proces în fază gazoasă. Etilena și apa de ieșire sunt trecute peste un catalizator de carbon, saturat cu acid fosforic:

La temperaturi normale doar o cantitate mică de etanol poate fi în fază gazoasă, iar o creștere a temperaturii va duce la o scădere a concentrației sale. Echilibrul de reacție poate fi nivelat prin aplicarea principiului Le Chatelier-Brown, creșterea presiunii în amestecul de reacție și reducerea numărului de molecule din sistem. Condițiile optime pentru interacțiune sunt o temperatură de 250-300 ° C și o presiune de 6,1-7,1 MPa.

Produsul de reacție poate suferi deshidratare intermoleculară, ducând la formarea eterului dietilic:

Dacă materia primă de carbohidrați conține un amestec de acetilenă, aceasta este hidratată la etanal:

Prezența etanalului este nedorită, deoarece produce crotonaldehidă, care afectează negativ calitatea etanolului, chiar și în părți pe milion:

obtinut prin fermentare

Producția de etanol prin fermentarea substanțelor zaharoase este cea mai veche. Pentru producerea acestuia se poate folosi orice produs care contine zahar sau substante din care poate fi obtinut (de exemplu, amidon). Fructele și trestia de zahăr, sfecla de zahăr, melasa sunt folosite ca produse care conțin zahăr, iar produsele care conțin amidon sunt cartofii, boabele de grâu, secară și porumb. Celuloza (din deșeuri) este, de asemenea, folosită ca materie primă Agricultură, industria celulozei și hârtiei etc.).

Extracte din amidon și zahăr

Pentru a transforma amidonul în substanțe zaharoase, acesta este mai întâi supus hidrolizei. În acest scop, se prepară materiile prime (piure de cartofi sau făină). apa fierbinte pentru a grăbi umflarea amidonului. La materia primă se adaugă și o enzimă, sub influența căreia amidonul este excoriat, adică este transformat în glucoză.

Diastaza conținută în boabele încolțite sau alte amilaze de origine fungică sunt utilizate ca enzime.

A doua etapă, care este similară cu producția de alcool din zaharuri, constă în fermentația anaerobă, adică transformarea în alcool și dioxid de carbon:

Aici reacția are loc sub influența microorganismelor: ciuperci (drojdii) sau bacterii.

Dintre drojdiile folosite în proces locul actual ocupa Saccharomyces cerevisiae(așa-numita drojdie de bere). Atunci când le folosiți, aciditatea și temperatura sunt importante - afectează creșterea drojdiei, randamentul de etanol, formarea subproduselor și contaminarea bacteriană. De obicei, o astfel de fermentație în producția industrială este efectuată la un pH de 4-6. La o valoare a pH-ului mai mică de 5, creșterea bacteriană în mediu este foarte suprimată; pentru creșterea drojdiei Saccharomyces cerevisiae aciditatea trebuie menținută în intervalul 2,4-8,6 cu o valoare optimă de 4,5, iar procesul de fermentație este mai intens în intervalul 3,5-6.

Majoritatea drojdiilor utilizate în producția de etanol au o temperatură optimă de creștere de aproximativ 39-40 °C, valoarea maximă observată în Kluyveromyces marxianus- 49 ° C. Deoarece procesul de fermentare este exotermic (586 J de căldură sunt eliberate din 1 g de glucoză absorbită), utilizarea drojdiei cu cea mai ridicată temperatură optimă de creștere vă permite să economisiți bani la răcirea sistemului de reacție. Punctul important este prezentarea cantități mici oxigen pentru sinteza acizilor grași nesaturați și a ergosterolului de către drojdii, care favorizează creșterea lor și o bună permeabilitate celulară. În absența oxigenului, lipsa acizilor și a sterolilor va provoca modificări în fiziologia drojdiei în decurs de câteva generații.

Bacteriile sunt, de asemenea, utilizate în sinteza etanolului, în special speciile comune Zymomonas mobilis, care au o rată mare de creștere, randament ridicat produs finalși nu depind de aportul de oxigen.

Extracte de pulpă

Atât celuloza, cât și amidonul sunt polizaharide, polimeri ai carbohidraților, dar sinteza etanolului din celuloză este mult mai dificilă datorită tendinței sale scăzute de hidroliză. Structura sa este mai asemănătoare cu cea cristalină, ceea ce face mai dificilă ruperea legăturilor din interiorul polimerului, iar la plante este protejată de descompunerea hidrolitică printr-un strat de lignină (după tratarea celulozei cu acid, doar 15% din masa totală este hidrolizat). Deșeurile de materii prime conțin și hemiceluloză, care constă în principal din pentoze.

Prelucrarea preoperatorie include măcinarea și înmuierea materiei prime pentru umflare. Ulterior, se încălzește în autoclave cu acid 0,3-0,5% la o presiune de 7-10 atm. Acidul cel mai des folosit este sulfuric, mai rar clorhidric. La sfârșitul procesului, acidul este concentrat într-un rezervor separat și repus în producție, iar lignina este filtrată și purificată prin spălare.

Alcoolul etilic obtinut in acest mod se numeste hidrolitic. Este folosit doar în scopuri tehnice, deoarece conține o serie de impurități nocive, inclusiv alcool metilic, acetonă etc.

De asemenea, spre deosebire de hidroliza acidă, se folosește enzimatic metodă. Aici hidroliza are loc sub influența unor ciuperci ca Trichoderma viride. Pre-tratamentul include îndepărtarea învelișului de lignină folosind solventul cadoxen (o soluție care conține 5-7% oxid de cadmiu și 28% etilendiamină) și tratarea cu amoniac lichid sub presiune ridicata, care excită fibrele din celuloză, facilitând pătrunderea enzimelor. În unele cazuri, este posibilă reciclarea 100% a celulozei.

alte metode

Hidroliza hidrocarburilor halogenate

Etanolul se formează prin hidroliza etanului halogenat. Se realizează în apă sau în soluție apoasă alcalii. În primul caz, reacția este inversă, iar în al doilea, poate avea loc eliminarea (eliminarea) halogenurii de hidrogen:

Conversia gazului de sinteză

Producția de etanol din gazul de sinteză este similară cu metoda de producere a metanolului folosind procesul Fischer-Tropsch:

Reacția are loc la o temperatură de 125-175 °C și o presiune de 1,42 MPa, folosind un catalizator cum ar fi pulbere de fier.

Recuperarea compușilor organici

Reducerea aldehidelor și a acizilor este o metodă destul de comună pentru producerea de alcooli, inclusiv etanol:

Reducerea catalitică se realizează pe nichel Raney, platină; În condiții de laborator, se utilizează hidrură de litiu aluminiu și borohidrură de sodiu.

purificare cu etanol

Etanolul sintetizat este de obicei un amestec apă-alcool. Purificarea și deshidratarea acestuia începe cu distilare (rectificare), care poate atinge o concentrație de 95,6% vol. Amestecul rezultat este azeotrop și nu poate fi purificat prin distilare ulterioară. Pentru o deshidratare suplimentară, se utilizează benzen, ciclohexan sau heptan. Prezența lor creează noi amestecuri azeotrope cu un punct de fierbere scăzut, ceea ce face posibilă obținerea de etanol anhidru.

La scară industrială, pentru deshidratare pot fi folosite site moleculare, ai căror pori sunt permeabili la moleculele de apă, dar nu și la etanol. Astfel de site pot fi artificiale sau zeoliți de origine naturală (de exemplu, clinoptilolit). 75% din moleculele adsorbite sunt apă, restul de 25% sunt etanol, care este apoi returnat în sistemul de distilare.

Se folosește și metoda membranei, care constă în separarea unui amestec apă-alcool încălzit la 60 ° C cu o membrană semi-permeabilă care nu permite trecerea etanolului. Această operațiune efectuate sub presiune mai mică de 1 kPa. Ca urmare a separării, se formează etanol cu ​​o concentrație de 99,85% și o soluție care a trecut prin membrană cu o concentrație de 23%. Soluția de membrană condensată poate fi rectificată din nou.

Clasificarea etanolului

Alcoolul rezultat este împărțit în mod convențional în patru clase în funcție de compoziția sa:

• etanolul industrial (96,5% vol.) este un produs de uz industrial și tehnic: ca solvent, combustibil etc. Pentru a preveni utilizarea acestuia, se adaugă de obicei substanțe cu miros neplăcut, de exemplu, piridină în cantitate de 0,5 -1% (conduita denaturare). De asemenea, pentru mai mult definire usoara poate fi ușor colorat cu violet de metil;
• alcoolul denaturat este un produs tehnic cu o concentrație de etanol de 88% vol., ceea ce reprezintă o cantitate semnificativă de impurități. Este denaturat și colorat corespunzător. Folosit la iluminat și încălzire;
• alcool de înaltă calitate (96,0-96,5% vol.) - etanol purificat, utilizat pentru nevoi farmaceutice, în producție produse cosmetice pentru consumul alimentar;
• etanol absolut (99,7-99,8% vol.) - etanol foarte pur, utilizat în produse farmaceutice și producerea de aerosoli.

În Ucraina, gradele de etanol rectificat produse sunt reglementate de standardul DSTU 4221: 2003 „Alcool etilic rectificat”. În funcție de gradul de purificare, se disting patru soiuri: „Lacrima de grâu”, „Lux”, „Extra” și „Cea mai înaltă purificare”.

Standarde pentru tipurile de alcool conform GOST 4221: 2003

index	„Lacrima de grâu”	"Lux"	"Suplimentar"	„Cea mai înaltă purificare”
Fracție de volum de alcool etilic, la o temperatură de 20 ° C,%, nu mai puțin	96,3	96,3	96,3	96,0
Concentrația de masă a aldehidelor, transformată în acetaldehidă în alcool anhidru, mg/dm³, nu mai mult	2,0	2,0	2,0	2,0
Concentrația în masă a uleiului de fuel: alcooli propilici, izopropilici, butilici, izobutilici și izoamilici în termeni de amestec de alcooli propilici, izobutilici și izoamilici (3: 1: 1) în alcool anhidru, mg/dm³, nu mai mult	2,0	2,0	2,0	2,0
Concentrația în masă a uleiului de fuel în termeni de amestec de alcooli izobutil și izoamil (1: 1) în alcool anhidru, mg/dm³, nu mai mult	2,0	2,0	2,0	2,0
Concentrația de masă a eteri, în termeni de acetat de etil în alcool anhidru, mg/dm³, nu mai mult	1,5	2,0	3,0	5,0
Fracția de volum de alcool metilic în termeni de alcool anhidru,%, nu mai mult	0,005	0,01	0,02	0,03
Concentrația în masă a acizilor liberi (fără CO2), în termeni de acid acetic în alcool anhidru, mg/dm³, nu mai mult	8,0	8,0	12,0	15,0

Proprietăți chimice

Etanolul este un alcool primar monohidroxilic, iar grupa hidroxil reprezintă majoritatea proprietăților sale chimice. Astfel, etanolul poate lua parte la reacțiile de deshidratare - atât intranitroase, cât și intermoleculare:

Când interacționează cu alți alcooli, se formează un amestec de trei esteri:

Etanolul formează esteri cu acizii carboxilici în prezența acidului sulfuric concentrat:

Ca urmare a adăugării etanolului la acetilenă, se sintetizează eterul viniletil:

Afișându-și proprietățile acide, etanolul reacționează cu metale alcaline (de exemplu, sodiu) și alcalii pentru a forma etoxid:

Această reacție se desfășoară într-un mediu anhidru deoarece hidroxidul se formează mai repede decât etoxidul.

Metalele mai puțin active - aluminiul și magneziul - reacționează, de asemenea, cu etanolul, dar numai în prezența unui catalizator de mercur:

Gruparea hidroxil prezentă în moleculă poate fi înlocuită cu acizi halogenuri pentru a forma derivați de halogen etan:

Etanolul este oxidat în etanal și apoi în acid acetic. Rezultatul oxidării complete (de exemplu, arderea etanolului) este dioxid de carbon și apă:

Tratarea etanolului cu amoniac la 300°C la mediu acid, se formează amine substituite: săruri de amoniu primare, secundare, terțiare sau chiar cuaternare (în funcție de raportul dintre reactivi):

Etanolul este materia primă pentru sinteza butadienei. Reacția se efectuează la o temperatură de 370-390 ° C și în prezența catalizatorilor - MgO-SiO 2 sau Al 2 O 3 -SiO 2 (cu o selectivitate de 70%):

efect biologic

metabolism

Aproape tot alcoolul consumat (90-98%) este metabolizat de organism și doar o mică parte din acesta (2-10%) este excretat nemodificat: cu urină, aer, transpirație, saliva. Consumul de etanol duce la urinare excesivă: fiecare 10 g de alcool face ca organismul să piardă 100 ml de lichid, dar nu ajută la eliminarea alcoolului din organism. Partea principală a etanolului care intră în organism intră în ficat, unde suferă o transformare biologică în microzomi.

În prima etapă a metabolismului, acetaldehida se formează din etanol. Aceasta are loc sub acțiunea alcool dehidrogenazei (ADH), o enzimă al cărei cofactor este nicotinamida (NAD). Ulterior, acetaldehida, formată din etanol, este oxidată în acetat în mitocondrii de către enzima aldehid dehidrogenază, care folosește NAD ca coenzimă, care, prin adăugarea unui proton, se reduce la NAD H. În această etapă, interacțiunea are loc mult mai rapid. decât la precedenta. Acetatul intră în ciclul Krebs, unde este distrus în CO 2 și H 2 O. Aldehid dehidrogenaza se găsește nu numai în ficat, ci și în alte organe, inclusiv creier. La o persoană adultă, sănătoasă, ADH distruge aproximativ 10 g de alcool pe oră.

Pe lângă principal proces metabolic, etanolul este, de asemenea, oxidat în alte două moduri. Una dintre ele implică oxidaza microzomală în combinație cu nicotinamidă adenin dinucleotidă fosfat redus (NADP), în timp ce cealaltă implică catalaza în combinație cu peroxid de hidrogen. Ambele căi duc la formarea aldehidei toxice, care are proprietăți cancerigene și este de zece ori mai toxică decât etanolul.

Impact asupra organismului

Intrând în corpul uman prin esofag, etanolul este absorbit rapid. 20% din etanolul inițial este absorbit în stomac și 80% în intestinul subțire. După absorbție, intră în sânge în 5 minute, răspândindu-se prin fluxul sanguin în tot organismul.

Sistem nervos central. Etanolul deprimă funcțiile sistemului nervos central ca și alte anestezice. În ciuda credinței populare, etanolul nu stimulează acțiunea sistemului nervos: dacă apar excitații, apariția lor se datorează contracarării proceselor inhibitoare. În doze normale, etanolul acționează în principal asupra activării funcției de formare reticulară a trunchiului cerebral și numai doze mari suprima direct funcția cortexului cerebral.

Consumul cronic de etanol determină deficit de serotonină. O scădere funcțională a activității acestui sistem împiedică dezvoltarea toleranței și, dimpotrivă, o creștere a activității sale și o creștere a nivelului de serotonină accelerează dezvoltarea toleranței la alcool. Sub influența etanolului, metabolismul dopaminei, care este implicată în sinteza norepinefrinei și coordonează mișcările, stările emoționale și mentale, este perturbat. Etanolul are, de asemenea, un efect negativ asupra capacităților fizice și mentale: reduce acuitatea vizuală și auditivă, afectează coordonarea și stabilitatea musculară și încetinește timpul de reacție la iritație.

Sistemul respirator. Etanolul are un efect toxic pronunțat asupra sistemului respirator. Leziunile pulmonare sunt afectate de dezvoltarea infecției bronhopulmonare din cauza scăderii funcții de protecție corp. Impact negativ alcoolul este asociat cu inhibarea fagocitozei și a formării de anticorpi, facilitând pătrunderea bacteriilor în Căile aeriene etc. Patologiile bronhopulmonare se pot dezvolta în pneumonie acută, care are un procent semnificativ de cazuri fatale.

Sistemul cardiovascular. Sub influența etanolului, lipidele membranelor celulare, în special celulele miocardice, se dizolvă. Ca urmare, permeabilitatea membranei crește și schimbul de ioni de sodiu, potasiu, magneziu și calciu este perturbat. Slăbește contractilitatea mușchiul inimii.

Sistem digestiv. O singură doză duce la hemoragie acută gastrită erozivă; etanolul are un efect similar asupra membranei mucoase a duodenului. La un minut de la intrarea în stomacul șobolanilor, etanolul a provocat hiperemie difuză a mucoasei gastrice.

Ficat. Gradul de afectare a ficatului de la etanol depinde direct de cantitatea de alcool consumată. Ca urmare a acțiunii sale pot apărea steatoză, fibroză, hepatită alcoolică și ciroză, care se termină adesea cu dezvoltarea carcinomului hepatocelular. Astfel, potrivit Agenției Internaționale de Cercetare a Cancerului, etanolul este cancerigen.

Unul dintre rezultatele expunerii pe termen lung la etanol asupra organismului este o creștere a volumului de celule roșii din sânge - macrocitoza, cauzată de efect toxic acetaldehidă, deficit de acid folic și hiperlipidemie.

alcoolism

Etanolul este baza băuturilor alcoolice. Utilizarea lor pe termen lung provoacă alcoolism.

Alcoolismul este un ansamblu de fenomene care caracterizează tablou clinic dependența de alcool (adică produse care conțin etanol). Printre simptomele și manifestările unei astfel de dependențe se numără următoarele: toleranța organismului la alcool, dependența fizică, sindromul de sevraj la oprirea sau reducerea consumului, consumul excesiv necontrolat și consumator de timp.

Există trei etape de progresie a alcoolismului:

1. persoana nu are dorință de alcool, există o pierdere a controlului la consum, o trecere la consumul sistematic, o creștere a toleranței la alcool, există tulburări psihice inițiale;
2. există dependență fizică cu pierderea măsurării, formarea unui sindrom asemănător psihopatului, perturbarea sistemelor corpului (cardiovascular, genito-urinar, respirator) și a organelor (apariția gastritei, hepatitei)
3. dependența de alcool este psihică, există o puternică atracție fizică ca manifestare a sindromului de sevraj, apariția halucinațiilor, afectarea ireversibilă a organelor interne (ciroză hepatică, boli de inimă, encefalopatie etc.).

Efectul asupra sarcinii

Riscul de anomalii în dezvoltarea fătului este direct proporțional cu cantitatea de alcool consumată în timpul sarcinii.

Etanolul pătrunde ușor în placentă, astfel încât conținutul său în sângele mamei și al fătului ajunge rapid la același nivel. Se acumulează în țesuturile fetale bogate în fosfolipide, în creier și, de asemenea, în globule roșii. Eliminarea alcoolului din organism se realizează cu ajutorul enzimelor hepatice, iar la copilul nenăscut se formează numai în a doua jumătate a sarcinii mamei. Efectele nocive ale etanolului asupra fătului sunt asociate cu imaturitatea mecanism de aparareşi permeabilitate vasculară crescută şi altele asemenea. De o importanță deosebită sunt perioadele critice ale dezvoltării embrionare, când sensibilitatea embrionului și a fătului la substanțele străine atinge nivelul maxim. Efectul toxic al etanolului provoacă o încetinire a dezvoltării sau chiar moartea embrionului.

Consumul matern de etanol în timpul sarcinii este asociat cu efecte teratogene fetale (fertilității). Influența alcoolului se manifestă prin perturbarea dezvoltării generale a fătului, nașterea unui copil cu greutatea și înălțimea corporală mai mici decât cele normale și dizabilități mintale. În special, copiii afectați de efectul teratogen al etanolului au trăsături faciale modificate: fisuri palpebrale înguste, buză superioară subțire, apariția de microcefalie și retrognatie, absența filtrelor și diverse anomalii ale urechii. Modificările fizice sunt completate de subdezvoltarea creierului, o tendință de a convulsii, edem cerebral, slabă coordonare a mișcărilor, scăderea inteligenței și malformații cardiace congenitale. Acest efect al etanolului se numește fetal sindromul alcoolic, SAF (sau sindromul alcoolic fetal).

Interacțiunea cu medicamentele

Etanolul are capacitatea de a spori efectul antibioticelor, antihistaminicelor, barbituricelor, relaxantelor musculare și, de asemenea, provoacă o reacție negativă în organism.

Interacțiunea medicamentelor cu etanolul

clasa de droguri	un drog	Tip de interacțiune cu etanolul, consecințe
analgezice	aspirina Acetaminofen	Aspirina crește golirea gastrică, ceea ce duce la sorbția rapidă a alcoolului în intestinul subțire și poate încetini acțiunea alcool-dehidrogenazei în stomac. Etanolul crește metabolismul acetaminofenului, care produce substanțe toxice care dăunează ficatului. Este posibil să aveți o frecvență cardiacă crescută, dureri abdominale, ulcere gastrice,
antibiotice	Eritromicină Izoniazidă Ketoconazol metronidazol	Eritromicina crește golirea gastrică, ceea ce duce la sorbția rapidă a alcoolului în intestinul subțire; Împreună cu izoniazida, alcoolul crește riscul de boli hepatice. Însoțită de dureri de cap, greață, modificări bruște ale tensiunii arteriale
antihistaminice	Difenhidramină Clemastine Promethazine	Etanolul sporește efectul medicamentelor asupra sistemului nervos central, provocând letargie și scăderea abilităților motorii acțiune comună are un impact mai mare asupra persoanelor în vârstă.
barbiturice	fenobarbital	Slăbiciune a corpului, amețeli, risc de atac convulsiv. Consumul cronic de alcool crește nivelul metabolismului barbituricului citocromului P-450
Somnifere (benzodiazepine)	Diazepam lorazepam Oxazepam	Etanolul sporește efectul medicamentelor asupra sistemului nervos central, provocând probleme de memorie, letargie, scăderea abilităților motorii, încetinirea sau dificultăți de respirație;
medicamente antiinflamatoare	Diclofenac Ibuprofen Naproxen	Consumul de etanol crește riscul de dezvoltare sângerare de stomac, ulcere peptice
blocante ale receptorilor H2	Nizatidină Ranitidină Cimetidină	Medicamentele inhibă acțiunea alcool-dehidrogenazei și promovează golirea gastrică, ceea ce duce la continut crescut etanol în sânge.

aplicarea

Etanolul are gamă largă aplicații, printre care cele mai semnificative sunt producția de băuturi alcoolice, utilizarea ca solvent, combustibil și sinteza altor substanțe chimice.

combustibil

Prima mașină care a fost capabilă să ruleze cu etanol a fost proiectată de Henry Ford în 1920 - Ford Model T. Cu toate acestea, atunci această inovație nu a primit dezvoltarea necesară prin tehnică și probleme economice: producția de etanol pur a fost prea scumpă, iar utilizarea alcoolului subrafinat amestecat cu combustibili cu hidrocarburi a fost într-o anumită măsură limitată - cu temperaturi scăzute Apa insolubilă în benzină a înghețat, corodând rezervorul de combustibil.

Acum, odată cu tehnologia de producere a etanolului ieftin, înlocuirea benzinei sau motorinei tradiționale cu etanol sau folosirea acestuia ca aditiv a câștigat popularitate în lume. utilizare largă. Producția mondială de etanol pentru nevoile industriei de combustibil în 2014 s-a ridicat la 24750000000. Galoane.

solvent

Etanolul este cel mai important solvent după apă. Aplicația sa principală este producția de produse cosmetice, parfumuri, agenți tensioactivi și dezinfectanți, produse farmaceutice, diverse acoperiri. În aceste scopuri, se utilizează etanol atât de origine sintetică, cât și de origine enzimatică.

antiseptic

Etanolul este cel mai vechi antiseptic cunoscut omenirii. Capacitatea sa de a dezinfecta rănile a fost remarcată de medicul grec antic Claudius Galen, iar mai târziu de chirurgul francez medieval Guy de Chauliac.

Etanolul prezintă efecte bactericide la concentrații de 30% sau mai mari, în funcție de tipul de bacterii, conținutul de apă și timpul de acțiune. Conform cercetărilor, efectul etanolului este cel mai eficient la concentrația sa de 60-70% - atât în ​​prezența apei, cât și în absența acesteia. Acesta este conținutul de etanol al dezinfectantelor de uz casnic pentru mâini. Utilizare concentrație mare(de exemplu, soluție 90%) nu este practică pentru dezinfecția pielii, deoarece la astfel de concentrații etanolul își prezintă proprietățile de bronzare, în timp ce proprietăți antiseptice toamna.

Principiul acțiunii etanolului asupra microorganismelor este probabil efectul său asupra membranelor acestora și denaturarea rapidă a proteinelor, ceea ce duce la perturbarea metabolismului bacterian și la distrugerea ulterioară a celulelor. Etanolul demonstrează un efect biocid ridicat împotriva bacteriilor vegetative (inclusiv micobacteriilor), virușilor, ciupercilor, dar nu sporilor.

Din cauza lipsei efectelor sporicide, etanolul nu poate fi folosit pentru sterilizare, însă proprietățile sale sunt suficiente pentru dezinfecția preventivă a suprafețelor, tratarea pielii etc.

Precipitarea acizilor nucleici

Etanolul este utilizat pe scară largă în biologia moleculară pentru a precipita și concentra ADN și ARN. Este utilizat împreună cu soluții tampon de săruri care conțin cationi simpli încărcați individual (de exemplu, cationi de sodiu). Este tipic să se folosească un tampon de acetat de sodiu 0,3 mol/L cu un pH de 5,2 (la 4 °C) și etanol - absolut și 70% (la -20 °C).

Pentru a precipita acizii nucleici, proba este amestecată cu o soluție tampon și etanol absolut și răcită la -20 °C timp de o oră, după care este centrifugată. După separarea excesului de lichid de la suprafață cu o pipetă, adăugați o soluție de etanol 70% și repetați centrifugarea și separarea lichidului. Reziduul se evaporă la o temperatură de 37°C într-o baie de apă și astfel se obține o substanță concentrată.

antidot

Datorită capacității sale de a forma esteri atunci când interacționează cu alcoolii, etanolul este folosit ca antidot disponibil pentru otrăvirea cu metanol, etilen glicol și dietilen glicol. Etanolul se administrează oral sau intravenos în organism, iar doza de administrare se calculează luând în considerare că concentrația sa în serul sanguin trebuie să ajungă la 10-15 mg/l.

Riscul utilizării etanolului este inhibarea sistemului nervos central, apariția hipoglicemiei (datorită scăderii gluconeogenezei) și greață. Când se administrează intravenos, pot apărea flebită, hipertensiune arterială și hiponatremie. Utilizarea unui astfel de antidot necesită monitorizarea constantă a etanolului seric și a nivelurilor de glucoză din sângele venos.

Sinteza altor substanțe

În industrie, etanolul este utilizat pentru a produce etanal, butadienă, dietil eter, acetat de etil, etilamină și altele asemenea.

Video pe tema

Ce este alcoolul etilic, îl poți bea? Toate băuturile alcoolice sunt produse pe baza acestui alcool alimentar. Alcool de vin, etanol, metilcarbinol sunt alte denumiri pentru această băutură.

Doar etanolul poate fi folosit ca produs alimentar. Unele greșeli pot fi foarte costisitoare pentru oricine. Este posibil să bei alcool etilic 95%?

Este produs din materiale vegetale prin fermentare. De regulă, acest alcool absolut este distilat din fructe, cartofi sau cereale. Practic nu conține apă. Acest lichid incolor, foarte mobil are un gust de arsură și un miros caracteristic.

Cu toate acestea, este imposibil să cumpărați etanol pur în magazine. Alcoolul etilic pur este oferit spre vânzare în farmaciile cu rețetă. Când creează vodcă, producătorii diluează etanolul cu apă distilată. Celulele structurile nervoase cel mai sensibil la etanol. Acest compus organic inhibă activitatea sistemului nervos central și este un puternic deprimant. În funcție de durata expunerii, concentrație și doză, alcoolul etilic poate avea efecte toxice și narcotice.

Prea puternic substanțe narcotice acest lichid inflamabil este clasificat în funcție de el proprietăți farmacologice. Soluția de etanol în sine nu are proprietăți cancerigene, dar produsul metabolizării sale este acetaldehida. Este o substanță mutagenă și toxică. Provoacă mutații în materialul genetic și provoacă dezvoltarea oncologiei, deoarece are proprietăți cancerigene.

Beneficiile etanolului

Poți să bei etanol? Acest alcool este util pentru corpul uman în doze mici. Puteți cumpăra alcool etilic 70% doar pe bază de prescripție medicală.


Acest lucru are un efect pozitiv:

• corectarea tractului gastro-intestinal;
• prevenirea bolilor de inimă;
• circulația sângelui îmbunătățită;
• favorizează subțierea sângelui.

În cazuri speciale, cel mai mult dureri severe se poate îneca efect psihotrop alcool

Alcoolul metilic este periculos. Doar etanolul poate fi ingerat. Alcoolul metilic este folosit ca solvent în industria vopselei și lacurilor și în industria chimică. Această otravă are un efect dăunător asupra sistemului vascular și nervos. Otrăvirea severă rezultă din ingestia a 5-10 ml de metanol. Doar 70 - 80 ml de metanol vor deteriora retina și nervul optic, iar 110 - 130 ml duc la moarte.

Este important să se detecteze prompt alcoolul metilic în alcool. Cum poți evita să bei metanol dacă are gust și miros diferit de etanol?

1. Să se identifice acasă lichid periculos, trebuie incalzit pe un arzator pe gaz si dat foc. Apoi uită-te la culoarea flăcării. Alcoolul etilic arde cu o flacără albastră. O flacără verde este caracteristică metanolului.
2. Trebuie să încălziți bine firul de cupru și apoi să-l coborâți într-o lingură cu vodcă. Dacă miroase a mere putrede, este alcool etilic. Dacă miroase a formaldehidă, această vodcă este făcută cu metanol.

Daune alcoolului etilic

Care este efectul alcoolului etilic asupra organismului? Eliberarea hormonului endorfine are loc ca urmare a acțiunii alcoolului de vin. Acest amestec apă-alcool uz intern are un efect sedativ-hipnotic, care se exprimă în suprimarea conștiinței. Procesele de inhibiție încep să predomine în organism.

O persoană care a luat puțin alcool înțelege și aude totul, dar reacția lui scade. Este oarecum lent în mișcările sale. În cazul unei supradoze de etanol, apar mai întâi simptomele excitației alcoolice și apoi inhibarea sistemului nervos central, efect hipnotic sau stupoare. Există un efect patologic al alcoolului de vin asupra organismului.

Datorită expunerii constante la cantități mari de etanol, lipsa de oxigen. Celulele creierului mor în număr mare. Memoria slăbește foarte repede. Apar simptome de insensibilitate la durere. Toate organele și sistemele sunt afectate de consumul frecvent de alcool. Coma și intoxicația severă cu alcool etilic apar cu un consum excesiv. Pierderea potenței este adesea observată la bărbați. U băutură om se dezvoltă boli ale inimii, vaselor de sânge, stomacului, intestinelor, ficatului și rinichilor.

Cel mai puternic fizic și dependenta psihologica capabilă să provoace această substanță psihoactivă. Adesea o persoană se confruntă cu o beție incontrolabilă. Deformarea psihică este detectată la un alcoolic la stadii târzii. Apar simptomele degradării personalității.

Băuturi cu alcool etilic

Medicamentul este tincturi de alcool. Băuturile alcoolice conțin această substanță. Produsele alimentare care conțin mai mult de 1,5% etanol sunt clasificate ca băuturi alcoolice. Regulile sanitare rusești definesc cerințele pentru băuturile alcoolice. Ele trebuie să fie sigure și de înaltă calitate. Aceste proprietăți trebuie confirmate în timpul procesului de certificare obligatorie a produsului.

Tipuri de băuturi alcoolice:

1. Băuturi alcoolice puternice. Vodca, coniac, brandy, gin, whisky, rom sunt băuturi tari și conțin 31 - 70% alcool alimentar. Lichiorurile aparțin aceluiași grup. Acestea sunt balsamuri, bitter, lichioruri tari. Aproximativ 200 ml de etanol pur este prezent în 0,5 litri de vodcă.
2. Băuturi alcoolice medii: bere tare, punchuri, creme, lichioruri, vinuri. Conține 9 - 30% etanol.
3. Băuturi alcoolice scăzute. Conținutul de alcool etilic din băuturile de malț ajunge la 1,5 - 9%. De regulă, conținutul de alcool etilic din bere variază de la 3,5% la 5%. Dacă luați băuturi alcoolice care conțin etanol în cantități rezonabile, nu vă va afecta sănătatea.

Alcool pentru uz intern

Se poate bea alcool etilic pur 70%, dar crește gradul de intoxicație și irită grav gâtul. Acest lucru poate duce la o amenințare otrăvire severă Alcool etilic. Băutura alcoolică trebuie aleasă corect. Dacă o persoană are alergii, consumul de bere poate provoca reacție negativă asupra componentelor sale vegetale.

Diferite băuturi alcoolice nu trebuie amestecate. Apare adesea intoxicația cu alcool etilic, ceea ce va duce la o mahmureală severă. Bea alcool încet. Monitorizați și limitați cantitatea de alcool pe care o consumați. Dacă în sânge se găsesc aproximativ 5 g/l sau mai mult de alcool, aceasta este o doză letală de etanol.

Nu conduceți după ce ați băut orice cantitate de etanol. Capacitatea de a gândi rațional sub influența alcoolului se deteriorează, așa că gândiți-vă în avans la cum să vă întoarceți acasă în siguranță. Doza letală este de 12 g etanol la 1 kg greutate corporală. Este periculos să luați o astfel de doză de etanol. Apar semne de intoxicație severă. Există amenințarea cu moartea. În caz de intoxicație cu alcool etilic, este necesară îngrijiri medicale de urgență.

Ce fel de alcool poți bea și ce fel nu? Alcoolul metilic este foarte periculos. Acasă, este dificil să distingem lichidul otrăvitor incolor de etanol. Etanolul poate fi băut în cantități mici. Poate fi de vreun beneficiu. Cu toate acestea, dacă depășești ceea ce este rezonabil, îți poți pierde sănătatea.

Alcoolul etilic 95% este foarte periculos.Această substanță inflamabilă conține procentul maxim de alcool. Cel mai puțin periculos mod de a consuma etanol este diluarea acestuia cu apă sau suc. Acest lucru elimină aproape complet gustul alcoolului pur și reduce riscul de consecințe negative.

Când luați etanol, trebuie să faceți acest lucru cu înțelepciune și să puteți opri la timp.

13.12.2017 Doctor Evgenia Aleksandrovna Miroshnikova 0

Etanol: proprietăți și aplicații

Etanolul este o substanță cu miros și gust caracteristic. A fost obținut mai întâi ca rezultat al unei reacții de fermentație. Pentru acestea din urmă s-au folosit diverse produse: cereale, legume, fructe de pădure. Apoi oamenii au stăpânit procesele de distilare și modalitățile de a obține o soluție de alcool mai concentrată. Etanolul (ca și analogii săi) a devenit larg răspândit datorită complexului său de proprietăți. Pentru a evita efectele periculoase asupra organismului, ar trebui să cunoașteți caracteristicile substanței și specificul utilizării acesteia.

Etanolul (numit și alcool de vin) este un alcool monohidroxilic, adică conține un singur atom. Nume latin - Aethanolum. Formula - C2H5OH. Acest alcool este folosit în diverse industrii: industrie, cosmetologie, stomatologie, farmaceutică.

Etanolul a devenit baza pentru producerea diferitelor băuturi alcoolice. Acest lucru a fost posibil datorită capacității moleculei sale de a suprima sistemul nervos central. Conform documentelor de reglementare, alcoolul etilic rectificat are GOST 5962-2013. Ar trebui să se distingă de versiunea tehnică a lichidului, care este utilizat în principal în scopuri industriale. Producția și depozitarea băuturilor alcoolice se realizează sub controlul agențiilor guvernamentale.

Beneficiile și daunele substanței

Alcoolul etilic, atunci când este consumat în doze strict limitate, este benefic pentru organism. Il poti achizitiona de la o farmacie doar cu reteta medicului. Pretul variaza in functie de volumul containerului. Beneficiile etanolului se manifestă în:

• normalizarea functionarii tractului digestiv;
• prevenirea bolilor miocardice;
• normalizarea circulației sanguine;
• subțierea sângelui;
• reducerea sindromului durerii.

Ca urmare a utilizării regulate a substanței, organismul suferă de foamete de oxigen. Din cauza morții rapide a celulelor creierului, memoria se deteriorează și sensibilitatea la durere scade. Impact negativ pe organe interne se manifestă în dezvoltarea diverselor boli concomitente. Consumul excesiv de alcool poate duce la intoxicații severe și comă.
Alcoolismul se caracterizează prin dezvoltarea dependenței atât fizice, cât și psihice. În absența tratamentului și a încetării consumului de substanțe care conțin alcool, are loc degradarea personală și legăturile sociale cu drepturi depline sunt întrerupte.

Proprietăți

Etanolul este un metabolit natural. Aceasta constă în capacitatea sa de a fi sintetizată în corpul uman.

Grupul de proprietăți al alcoolului de vin poate fi împărțit în trei categorii:

1. fizic;
2. chimic;
3. incendiu periculos.

Formula de etanol

Prima categorie include o descriere a aspectului și a altor parametri fizici. În condiții normale, etanolul este volatil și diferă de alte substanțe prin aroma sa unică și gustul înțepător. Greutatea unui litru de lichid este de 790 de grame.

Dizolvă bine diverse substanțe organice. Punctul de fierbere este de 78,39 °C. Etanolul are o densitate mai mică (măsurată cu un hidrometru) decât apa, ceea ce o face mai ușoară.

Alcoolul etilic este inflamabil și se poate aprinde rapid. Când arde, flacăra este de culoare albastră. Datorită acestei proprietăți chimice, etanolul poate fi ușor distins de alcoolul metilic, care este otrăvitor pentru oameni. Acesta din urmă are o flacără verde atunci când este aprins.

Pentru a identifica vodca făcută cu metanol acasă, trebuie să încălziți o sârmă de cupru și să o scufundați în vodcă (o lingură este suficientă). Aroma merelor putrede este un semn de alcool etilic, mirosul de formaldehidă indică prezența metanolului.

Etanolul este un pericol de incendiu deoarece temperatura sa de aprindere este de numai 18°C. Prin urmare, atunci când intră în contact cu substanța, încălzirea acesteia trebuie evitată.

Când se abuzează de etanol, acesta are efecte nocive asupra organismului. Acest lucru se datorează mecanismelor care sunt declanșate de aportul oricărui alcool. Un amestec de apă și alcool provoacă eliberarea hormonului endorfină.

Acest lucru contribuie la un efect sedativ-hipnotic, adică la suprimarea conștiinței. Acesta din urmă se exprimă în predominanța proceselor de inhibiție, care se manifestă prin simptome precum reacția redusă, inhibarea mișcărilor și a vorbirii. O supradoză de etanol se caracterizează la început prin apariția excitației, care este apoi înlocuită de procese de inhibiție.

Poveste scurta

Etanolul a fost folosit încă din epoca neolitică. Dovadă în acest sens sunt urmele de băuturi alcoolice găsite în China pe ceramică veche de aproximativ 9.000 de ani. Etanolul a fost produs pentru prima dată în secolul al XII-lea în Salerno. Era un amestec de apă și alcool.

Produsul pur a fost obținut în 1796 de Johann Tobias Lowitz. Omul de știință a folosit pentru filtrare Cărbune activ. Timp de mulți ani, această metodă de producere a alcoolului a fost singura.
Ulterior, formula etanolului a fost calculată de Nicolò-Theodore de Saussure. Substanța a fost descrisă ca un compus de carbon de către Antoine Lavoisier. Secolele al XIX-lea și al XX-lea sunt caracterizate ca o perioadă de studiu atent al etanolului, când proprietățile sale au fost descrise în detaliu. Datorită acestuia din urmă, a devenit utilizat pe scară largă în diverse sectoare ale vieții umane.

Care sunt pericolele etanolului?

Etanolul este una dintre acele substanțe, necunoașterea proprietăților cărora poate duce la consecințe negative. Prin urmare, înainte de a-l folosi, ar trebui să vă familiarizați cu pericolele alcoolului de vin.

Se poate bea?

Utilizarea alcoolului în băuturile alcoolice este permisă cu o singură condiție: bea rar și în doze mici. Când apare abuzul, se dezvoltă dependența fizică și psihică, adică alcoolismul.

Utilizarea necontrolată a băuturilor care conțin alcool (atunci când concentrația de etanol este de 12 grame pe 1 kilogram de greutate corporală) provoacă o intoxicație severă a organismului, care, în absența unui timp în timp util. îngrijire medicală poate provoca moartea.

Bea etanol în formă pură este interzis.

Ce boli provoacă?

Când bei etanol pericol mare reprezintă produsele defalcării sale în organism. Una dintre ele este acetaldehida, care aparține substanțelor toxice și mutagene. Proprietățile cancerigene provoacă dezvoltarea patologiilor oncologice.

Consumul excesiv de alcool etilic este periculos:

• tulburări de memorie;
• moartea celulelor creierului;
• perturbarea funcționării tractului digestiv (gastrită, ulcer duodenal);
• dezvoltarea bolilor hepatice (ciroză), rinichilor;
• perturbarea funcționării miocardului și a vaselor de sânge (accident vascular cerebral, infarct);
• degradarea personală;
• procese ireversibile în sistemul nervos central.

Aplicație

Gama largă de caracteristici ale etanolului a asigurat utilizarea acestuia în diverse direcții. Cele mai populare dintre ele sunt următoarele:

1. Ca combustibil pentru mașini. Utilizarea alcoolului etilic ca combustibil pentru motor este asociată cu numele lui Henry Ford. În 1880, a creat prima mașină care funcționa cu etanol. După aceasta, substanța a început să fie folosită pentru a acționa motoare rachete și diferite dispozitive de încălzire.
2. Industria chimica. Etanolul este folosit pentru a produce alte substanțe, cum ar fi etilena. Fiind un solvent excelent, alcoolul etilic este folosit la producerea de lacuri, vopsele, produse chimice de uz casnic.
3. Industria farmacologică. Etanolul este utilizat în diferite moduri în acest domeniu. Proprietățile dezinfectante ale alcoolului medical îi permit să fie utilizat pentru tratarea câmpului chirurgical și a mâinilor chirurgului. Se folosește pentru reducerea manifestărilor febrei, ca bază pentru comprese și tincturi. Etanolul este un antidot care ajută la intoxicația cu metanol și etilenglicol. A găsit utilizare ca agent antispumant la administrarea oxigenului sau ventilației mecanice.
4. Industria cosmeticelor. Producătorii de cosmetice și parfumuri includ etanol în diferite colonii, apă de toaletă, aerosoli, șampoane și alte produse de îngrijire a pielii și a corpului.
5. Industria alimentară. Alcoolul etilic este utilizat ca componentă principală a băuturilor alcoolice. Se găsește în produsele care au fost obținute prin procese de fermentație. Este folosit ca solvent pentru diferite arome și conservant în producția de pâine, chifle și produse de cofetărie. Alcoolul etilic este un aditiv alimentar E1510.
6. Alte direcții. Alcoolul de vin este utilizat atunci când se lucrează cu preparate biologice.

Interacțiunea cu alte substanțe

Conform instrucțiunilor de utilizare, etanolul, atunci când este utilizat simultan, poate spori efectul medicamentelor care deprimă sistemul nervos central. sistem nervos, procese circulatorii, centru respirator.
Interacțiunile cu unele substanțe sunt indicate în tabel.

Etanolul, în funcție de utilizarea sa, poate fi fie benefic, fie dăunător. Odată cu consumul regulat de alcool care conține alcool etilic, apare dependența. Prin urmare, utilizarea băuturilor tari ca antidepresive nu ar trebui să devină un obicei.

etanol, formula etanol
Salt la: navigare, căutare Sunt comune

Sistematic Nume	Etanol
Nume tradiționale	Etanol
Chim. formulă	С2H5OH
Şobolan. formulă	СH3СH2OH
Proprietăți fizice
Stat	lichid
Masă molară	46,069 g/mol
Densitate	0,7893 g/cm³
Tensiune de suprafata	22,39×10−3 N/m la 20 °C N/m
Proprietati termice
T. plutitor.	-114,3 °C
T. kip.	+78,4 °C
T. vsp.	13 °C
T. svspl.	+363 °C
etc. explozie	3,28 - 18,95 %
Punct triplu	-114,3 °C, ? Pa
Kr. punct	+241 °C, 63 bar
Mol. capacitate termică	112,4 J/(mol K)
Entalpia de formare	−234,8 kJ/mol
Proprietăți chimice
pKa	15,9
Solubilitate in apa	nu este limitat
Proprietati optice
Indicele de refracție	1,3611
Structura
Moment dipol	(gaz) 1,69 D
Clasificare
Reg. numar CAS	64-17-5
PubChem	702
Reg. numărul EINECS	200-578-6
ZÂMBETE	CCO
Codex Alimentarius	E1510
RTECS	KQ6300000
ChemSpider	682
Siguranță
LD50	10.300 mg/kg
Toxicitate	metabolit, toxicitate scăzută
Datele furnizate se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu se specifică altfel.

Etanol(alcool etilic, metil carbinol, alcool de vin sau alcool, adesea colocvial simplu „alcool”) - un alcool monohidric cu formula C2H5OH (formula empirică C2H6O), o altă opțiune: CH3-CH2-OH, al doilea reprezentant al seriei omoloage de alcooli monohidroxilici, in conditii standard lichid transparent volatil, inflamabil, incolor.

Componenta activă a băuturilor alcoolice este un deprimant - o substanță psihoactivă care deprimă sistemul nervos central uman.

Alcoolul etilic este, de asemenea, folosit ca combustibil, ca solvent, ca umplutură în termometrele cu alcool și ca dezinfectant (sau ca component al acestuia).

• 1 chitanță
  • 1.1 Fermentarea
    • 1.1.1 Producția industrială de alcool din materii prime biologice
    • 1.1.2 Producția de hidroliză
  • 1.2 Hidratarea cu etilenă
  • 1.3 Purificarea etanolului
  • 1.4 Alcool absolut
• 2 Proprietăți
  • 2.1 Proprietăți fizice
  • 2.2 Proprietăți chimice
  • 2.3 Proprietăți ale focului
• 3 Aplicare
  • 3.1 Combustibil
  • 3.2 Industria chimică
  • 3.3 Medicină
  • 3.4 Parfumuri și produse cosmetice
  • 3.5 Industria alimentară
  • 3.6 Altele
• 4 Producția mondială de etanol
• 5 Utilizarea etanolului ca combustibil pentru automobile
  • 5.1 Flota de vehicule care funcționează cu etanol
  • 5.2 Eficacitatea costurilor
  • 5.3 Aspecte de mediu
• 6 Siguranță și reglementare
• 7 Efectul etanolului asupra corpului uman
• 8 Tipuri și mărci de etanol
• 9 Etimologia numelor
  • 9.1 Etimologia termenului „etanol”
  • 9.2 Etimologia numelui „alcool”
  • 9.3 Etimologia cuvântului „alcool”
• 10 note
• 11 Vezi de asemenea
• 12 legături

Chitanță

Există 2 moduri principale de a produce etanol - microbiologic (fermentație alcoolică) și sintetic (hidratare etilenă):

Fermentaţie

Vezi și: Bioetanol#Fermentare

Metoda de producere a etanolului, cunoscută din cele mai vechi timpuri, este fermentarea alcoolică a produselor organice care conțin carbohidrați (struguri, fructe etc.) sub acțiunea enzimelor drojdiilor și bacteriilor. Procesarea amidonului, cartofilor, orezului, porumbului arată similar; sursa de alcool combustibil este zahărul brut produs din trestie etc. Această reacție este destul de complexă, diagrama ei poate fi exprimată prin ecuația:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Soluția obținută ca urmare a fermentației nu conține mai mult de 15% etanol, deoarece drojdia nu este viabilă în soluții mai concentrate. Etanolul astfel produs trebuie purificat și concentrat, de obicei prin distilare.

Pentru a produce etanol prin această metodă, se folosesc cel mai adesea diferite tulpini de drojdie din specia Saccharomyces cerevisiae, ca mediu nutritiv rumeguș pretratat și/sau o soluție obținută din acesta.

Producția industrială de alcool din materii prime biologice

Tehnologia industrială modernă pentru producerea alcoolului etilic din materii prime alimentare include următoarele etape:

• Pregătirea și măcinarea materiilor prime amidonoase - cereale (în primul rând secară, grâu), cartofi, porumb, mere etc.
• Fermentaţie. În această etapă, are loc descompunerea enzimatică a amidonului în zaharuri fermentabile. În aceste scopuri se folosesc preparate recombinate de alfa-amilază obținute prin bioinginerie - glucamilază, amilosutilină.
• Fermentaţie. Datorită fermentației zaharurilor de către drojdie, alcoolul se acumulează în piure.
• Bragorectificare. Se efectuează pe coloane de accelerare.

Deșeurile de fermentație sunt dioxid de carbon, depozitare, fracțiune eter-aldehidă, alcool de fusel și uleiuri de combustibil.

Alcoolul provenit de la unitatea de rectificare bragon (BRU) nu este anhidru; conținutul de etanol în acesta este de până la 95,6%. În funcție de conținutul de impurități străine din acesta, este împărțit în următoarele categorii:

• Alfa
• Suplimentar
• bază
• cea mai înaltă purificare
• clasa I

Productivitatea unei distilerii moderne este de aproximativ 30.000-100.000 de litri de alcool pe zi.

Producția de hidroliză

Articole principale: Hidroliza alcoolului, Producția de hidroliză

La scară industrială, alcoolul etilic este produs din materii prime care conțin celuloză (lemn, paie), care este hidrolizată preliminar. Amestecul rezultat de pentoze și hexoze este supus fermentației alcoolice. Această tehnologie nu a fost răspândită în țările din Europa de Vest și America, dar în URSS (acum în Rusia) a existat o industrie dezvoltată de drojdie hidrolitică pentru furaje și etanol hidrolitic.

Hidratarea cu etilenă

În industrie, alături de prima metodă, se folosește hidratarea cu etilenă. Hidratarea poate fi efectuată după două scheme:

• Hidratarea directă la o temperatură de 300 °C, o presiune de 7 MPa, acidul ortofosforic depus pe silicagel, cărbune activ sau azbest este utilizat ca catalizator:

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

• hidratare prin etapa de ester intermediar al acidului sulfuric, urmată de hidroliza acestuia (la o temperatură de 80-90 ° C și o presiune de 3,5 MPa):

CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (acid etilsulfuric). CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Această reacție este complicată de formarea eterului dietilic.

Purificarea cu etanol

Etanolul, produs prin hidratarea etilenei sau prin fermentare, este un amestec apă-alcool care conține impurități. Pentru utilizarea sa industrială, alimentară și farmacopeică este necesară purificarea. Distilarea fracționată produce etanol cu ​​o concentrație de aproximativ 95,6% (greutate); acest azeotrop, inseparabil prin distilare, conține 4,4% apă (greutate) și are un punct de fierbere de 78,15 °C.

Distilarea eliberează etanolul atât de fracțiunile volatile, cât și de cele grele ale substanțelor organice (reziduul inferior).

Alcool absolut

Alcoolul absolut este alcoolul etilic care nu conține practic apă. Fierbe la 78,39 °C, în timp ce spirt rectificat care conține cel puțin 4,43% apă fierbe la 78,15 °C. Obținut prin distilarea alcoolului apos care conține benzen și alte metode, de exemplu, alcoolul este tratat cu substanțe care reacționează cu apa sau absorb apa, cum ar fi var nestins CaO sau calcinat. sulfat de cupru CuSO4.

Proprietăți

Proprietăți fizice

Aspect: în condiții normale este un lichid volatil incolor, cu miros caracteristic și gust înțepător. Alcoolul etilic este mai ușor decât apa. Este un bun solvent pentru alte substanțe organice. Ar trebui evitată o greșeală populară: proprietățile alcoolului 95,57% și alcoolului absolutizat sunt adesea amestecate. Proprietățile lor sunt aproape aceleași, dar valorile încep să difere, începând de la a 3-a - a 4-a cifră semnificativă.

Proprietățile fizice ale etanolului:

Masa moleculara	46.069 a. mânca.
Temperatură de topire	-114,15 °C
Temperatura de fierbere	78,39 °C
Punct critic	241 °C (la o presiune de 6,3 MPa)
Solubilitate	miscibil cu benzen, apă, glicerină, dietil eter, acetonă, metanol, acid acetic, cloroform
Indicele de refracție	1,3611 (coeficient de temperatură al indicelui de refracție 4,0 10−4, valabil în intervalul de temperatură 10-30 °C)
Entalpia standard de formare ΔH	-234,8 kJ/mol (g) (la 298 K)
Entropia standard a formațiunii S	281,38 J/mol K (g) (la 298 K)
Capacitate termică molară standard Cp	1,197 J/mol K (g) (la 298 K)
Entalpia de topire ΔHpl	4,81 kJ/mol
Entalpia de fierbere ΔH fierbere	839,3 kJ/mol

Un amestec de 95,57% etanol + 4,43% apă este azeotrop, adică nu se separă în timpul distilării.

Proprietăți chimice

Animație a unui model 3D al unei molecule de etanol

Un reprezentant tipic al alcoolilor monohidroxilici.

Inflamabil Foarte inflamabil. Cu acces suficient la aer, arde (datorită oxigenului său) cu o flacără ușoară albăstruie, formând produse de oxidare terminale - dioxid de carbon și apă:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Această reacție se desfășoară și mai puternic într-o atmosferă de oxigen pur.

În anumite condiții (temperatură, presiune, catalizatori), este posibilă oxidarea controlată (atât cu oxigen elementar, cât și cu mulți alți agenți oxidanți) la acetaldehidă, acid acetic, acid oxalic și alte produse, de exemplu:

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Are proprietăți acide ușoare, în special, cum ar fi acizii, interacționează cu metalele alcaline, precum și cu magneziu, aluminiu și hidrurile acestora, eliberând hidrogen și formând etilați asemănătoare sărurilor, care sunt reprezentanți tipici ai alcoolaților:

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2. C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Reacționează reversibil cu acizii carboxilici și unii acizi anorganici care conțin oxigen pentru a forma esteri:

C2H5OH + RCOOH ⇄ RCOOC2H5 + H2O C2H5OH + HNO2 ⇄ C2H5ONO + H2O

Cu halogenuri de hidrogen (HCl, HBr, HI) intră în reacții reversibile de substituție nucleofilă:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Fără catalizatori, reacția cu HCI este relativ lentă; mult mai rapid - în prezența clorurii de zinc și a altor acizi Lewis.

În loc de halogenuri de hidrogen, halogenuri de fosfor și oxizi de halogenură, clorură de tionil și alți reactivi pot fi utilizate pentru a înlocui gruparea hidroxil cu un halogen, de exemplu:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Etanolul în sine are și proprietăți nucleofile. În special, se atașează relativ ușor de legături multiple activate, de exemplu:

C2H5OH + CH2=CHCN → C2H5OCH2CH2CN,

reacționează cu aldehidele pentru a forma hemiacetali și acetali:

RCHO + C2H5OH → RCH(OH)OC2H5 RCH(OH)OC2H5 + C2H5OH → RCH(OC2H5)2 + H2O

Cu încălzire moderată (nu mai mare de 120 °C) cu acid sulfuric concentrat sau alți agenți de îndepărtare a apei de natură acidă formează dietil eter:

2С2Н5OH ⇄ С2Н5-O-С2Н5 + H2O

La o încălzire mai puternică cu acid sulfuric, precum și la trecerea vaporilor peste oxid de aluminiu încălzit la 350÷500 °C, are loc o deshidratare mai profundă. Aceasta produce etilenă:

CH3CH2OH ⇄ CH2=CH2 + H2O

Atunci când se utilizează catalizatori care conțin, împreună cu oxid de aluminiu, argint foarte dispersat și alte componente, procesul de deshidratare poate fi combinat cu oxidarea controlată a etilenei cu oxigen elementar, în urma căreia este posibilă implementarea unui proces într-o singură etapă pentru producerea de oxid de etilenă cu randament satisfăcător:

2CH3CH2OH +O2 → 2C2H4O + 2H2O

În prezența unui catalizator care conține oxizi de aluminiu, siliciu, zinc și magneziu, suferă o serie de transformări complexe cu formarea butadienei ca produs principal (reacția Lebedev):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

În 1932, pe baza acestei reacții, în URSS a fost organizată prima producție pe scară largă de cauciuc sintetic din lume.

Într-un mediu ușor alcalin formează iodoform:

C2H5OH + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2

Această reacție are o oarecare semnificație pentru calitativ și cuantificare etanol în absenţa altor substanţe care dau o reacţie similară.

Proprietățile focului

Lichid incolor foarte inflamabil; presiunea vaporilor saturați, kPa: log p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) la temperaturi de la −31 la 78°C; căldură de ardere - 1408 kJ/mol; căldura de formare -239,4 kJ/mol; punctul de aprindere 13°C (în creuzet închis), 16°C (în creuzet deschis); temperatura de aprindere 18°C; temperatura de autoaprindere 400°C; limite de concentrație a propagarii flăcării 3,6 - 17,7% din volum; limite de temperatură pentru propagarea flăcării: inferioară 11°C, superioară 41°C; concentrație minimă flegmatizantă, % volum: CO2 - 29,5, H2O - 35,7, N2 - 46; presiune maximă de explozie 682 kPa; viteza maximă de creștere a presiunii 15,8 MPa/s; rata de epuizare 0,037 kg/(m2 s); viteza maximă normală de propagare a flăcării - 0,556 m/s; energie minimă de aprindere - 0,246 MJ; Conținutul minim de oxigen exploziv este de 11,1% volum.

Aplicație

Combustibil

Primul care a folosit etanol ca combustibil pentru motor a fost Henry Ford, care în 1880 a creat prima mașină care funcționează cu etanol. Posibilitatea de a folosi alcooli ca combustibil pentru motor a fost demonstrată și în 1902, când peste 70 de motoare cu carburator care funcționau cu etanol și amestecuri etanol-benzină au fost expuse la un concurs de la Paris.

Etanolul poate fi folosit ca combustibil, inclusiv pentru motoarele de rachetă (de exemplu, etanolul apos de 70% a fost folosit ca combustibil în prima rachetă balistică în serie din lume - V-2 germană), motoarele cu ardere internă, dispozitivele de încălzire de uz casnic, de camping și de laborator ( așa-numitele „lămpi cu alcool”), plăcuțe de încălzire pentru turiști și personal militar (autooxidare catalitică pe un catalizator de platină). Este folosit într-o măsură limitată (datorită higroscopicității sale) în amestec cu combustibili lichizi petrolieri clasici. Este folosit pentru a produce combustibil de înaltă calitate și o componentă de benzină - etil terț-butil eter, care este mai independent de materia organică fosilă decât MTBE.

Industria chimica

• servește ca materie primă pentru producerea multor substanțe chimice, cum ar fi acetaldehida, dietil eter, tetraetil plumb, acid acetic, cloroform, acetat de etil, etilenă etc.;
• utilizat pe scară largă ca solvent (în industria vopselelor și lacurilor, în producția de produse chimice de uz casnic și în multe alte domenii);
• este o componentă a antigelului și a spălătoarelor de parbriz;
• În produsele chimice de uz casnic, etanolul este folosit în produse de curățare și detergenți, în special pentru îngrijirea sticlei și a instalațiilor sanitare. Este un solvent pentru repellente.

Medicament

În medicină, alcoolul etilic este utilizat în principal ca solvent, extractant și antiseptic. Vezi și: Soluție antiseptică medicală

• În ceea ce privește acțiunea sa, alcoolul etilic poate fi clasificat ca antiseptic;
• ca dezinfectant și agent de uscare, extern;
• proprietățile de uscare și bronzare ale alcoolului etilic 96% sunt utilizate pentru tratarea câmpului chirurgical sau în unele tehnici de tratare a mâinilor chirurgului;
• solvent pentru medicamente, pentru prepararea tincturilor, extractelor din materiale vegetale etc.;
• conservant pentru tincturi și extracte (concentrație minimă 18%);
• antispumant la furnizarea de oxigen, ventilație artificială;
• în comprese calde;
• pentru răcire fizică în timpul febrei (pentru frecare);
• componentă anestezie generalaîn situații de deficit de medicamente;
• ca agent antispumant pentru edem pulmonar sub formă de inhalare a unei soluții de 33%;
• etanolul este un antidot pentru otrăvirea cu anumiți alcooli toxici, cum ar fi metanolul și etilenglicolul. Acțiunea sa se datorează faptului că enzima alcool dehidrogenază, în prezența mai multor substraturi (de exemplu, metanol și etanol), efectuează doar oxidare competitivă, datorită căreia, în timp util (aproape imediat, după metanol/etilen glicol) aportul de etanol, concentrația actuală de metaboliți toxici scade (pentru metanol - formaldehidă și acid formic, pentru etilenglicol - acid oxalic).

Parfumuri si cosmetice

Este un solvent universal al diverselor substanțe și componenta principală a parfumurilor, coloniilor, aerosolilor etc. Face parte dintr-o varietate de produse, inclusiv chiar și astfel: paste de dinți, șampoane, produse de duș etc.

Industria alimentară

Alături de apă, este componenta principală a băuturilor alcoolice (vodcă, vin, gin, bere etc.). Se găsește și în cantități mici într-un număr de băuturi obținute prin fermentare, dar neclasificate ca fiind alcoolice (chefir, kvas, kumiss, bere fără alcool etc.). Conținutul de etanol din chefirul proaspăt este neglijabil (0,12%), dar dacă a stat mult timp, mai ales într-un loc cald, poate ajunge la 1%. kumiss conține 1-3% etanol (în etanol puternic până la 4,5%), kvas - de la 0,5 la 1,2%.

Solvent pentru arome alimentare. Poate fi folosit ca conservant pentru produsele de panificație, precum și în industria de cofetărie.

Înregistrat ca supliment alimentar E1510.

Valoarea energetică a etanolului este de 7,1 kcal/g.

Alte

Folosit pentru fixarea și conservarea preparatelor biologice.

Producția mondială de etanol

Producția de etanol pe țară, milioane de litri. Date de la ethanolrfa.org.

O tara	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
STATELE UNITE ALE AMERICII	13 362	16 117	19 946	24 565	34 776	40 068	45 360
Brazilia	15 078	15 978	16 977	18 972,58	24 464,9
Uniunea Europeană	-	-	-	2 155,73	2 773
China	3 643	3 795	3 845	1 837,08	1 897,18
India	1 746	1 697	1 897	199,58	249,48
Franţa	827	907	948	-	-
Germania	268	430	764	-	-
Rusia	760	860	608	609	536	517	700
Africa de Sud	415	389	387	-	-
Marea Britanie	400	351	279	-	-
Spania	298	298	463	-	-
Tailanda	279	298	352	299,37	339,4
Columbia	-	-	279	283,12	299,37
Intreaga lume:	40 710	45 927	50 989	49 524,42	65 527,05

Utilizarea etanolului ca combustibil pentru automobile

Articolul principal: Bioetanol

Etanolul combustibil se împarte în bioetanol și etanol obținut prin alte metode (din deșeuri de plastic, sintetizate din gaz etc.).

Bioetanolul este un combustibil lichid care conține etanol produs de instalații speciale din amidon, celuloză sau materii prime care conțin zahăr folosind un sistem de distilare scurtă (ne permite să obținem o calitate suficientă pentru utilizare ca combustibil). Conține metanol și uleiuri de fusel, ceea ce îl face complet de nebăut. Este folosit în forma sa pură (mai precis ca azeotrop de 96,6%) și mai des în amestec cu benzină (așa-numitul gasohol) sau motorină. Producția și utilizarea bioetanolului este în creștere în majoritatea țărilor din întreaga lume, ca o alternativă mai ecologică și mai regenerabilă la petrol.

Doar mașinile cu un motor adecvat sau cu un Flex-Fuel universal (capabil să consume amestecuri de benzină/etanol în orice raport) sunt capabile să utilizeze pe deplin bioetanol. Un motor pe benzină este capabil să consume benzină cu un adaos de etanol de cel mult 30%; este, de asemenea, posibil să se transforme un motor convențional pe benzină, dar acest lucru nu este fezabil din punct de vedere economic.

Problema este miscibilitatea insuficientă a benzinei și motorinei cu etanolul, motiv pentru care acesta din urmă se desprinde adesea (întotdeauna la temperaturi scăzute). Această problemă este deosebit de relevantă pentru Rusia. Momentan nu a fost găsită o soluție la această problemă.

Avantajul amestecurilor de etanol cu ​​alte tipuri de combustibil față de etanol „pur” este o mai bună aprindere datorită conținutului scăzut de umiditate, în timp ce etanolul „pur” (gradul E100, cu un conținut practic de C2H5OH de 96,6%) este un azeotrop care nu poate fi separat. prin distilare. Împărțirea în alte moduri este neprofitabilă. Când etanol este adăugat la benzină sau motorină, apa se separă.

ÎN tari diferite Următoarele programe de stat pentru utilizarea etanolului și a amestecurilor care îl conțin în transportul cu motoare cu ardere internă sunt în vigoare:

O tara	Cerințe
Brazilia	22-25% etanol în benzină, 2% în motorină, sunt disponibile calități de etanol ridicat (E85, E100), procentul lor pe piață crește treptat. Sursa principală este trestia de zahăr. Aproximativ 45% din producția mondială.
STATELE UNITE ALE AMERICII	Statele Unite ale Americii reprezintă 44,7% din producția globală de alcool combustibil. Sunt introduse mărci de amestecuri de etanol și benzină (E85, E10). Se așteaptă să introducă 20% până în 2020.
Venezuela	10% etanol în benzină.
Uniunea Europeană	Se adaugă până la ~6% la obligatoriu, se introduc etanol de calitate E10 și mai mare.
China	Produceți 3 milioane de tone anual până în 2010/
Argentina	Un adaos de 5% etanol este necesar în toate mărcile de benzină; sunt introduse mărci cu conținut mai mare.
Tailanda	5% etanol este conținutul minim admis în benzină.
Ucraina	Conținutul de etanol din benzină a fost stabilit legal din 2013 și 7% din 2014. Combustibilul care conține bioetanol între 30 și 37,2% este vândut pe scară largă în benzinării.
Columbia	10% amestec în orașele mari până în septembrie 2005/
Canada	5% amestec din septembrie 2010
Japonia	Este permis un conținut de etanol de 3% în benzină sau mai puțin.
India	20% biocombustibili până în 2017. Acum este 5%. Este fabricat dintr-o mare varietate de materii prime, în special din așchii de lemn.
Australia	Etanolul din benzină nu este mai mare de 10%, gradul E10.
Indonezia	10% alcool în benzină/
Filipine	E10 este introdus treptat.
Irlanda	Clasele E5-E10 sunt destul de utilizate pe scară largă și vor continua să fie introduse.
Danemarca	Similar cu Irlanda.
Chile	Este permis un conținut de etanol de 2% în combustibilul pentru automobile.
Mexic	3,2% din biocarburanții din carburanții pentru automobile sunt obligatorii până în 2012. America este cea mai reticentă țară în a introduce biocombustibili.

În Statele Unite, Legea Energiei, semnată de președintele Bush în august 2005, prevede producția anuală a 30 de miliarde de litri de etanol din cereale și 3,8 miliarde de litri din celuloză (tulpini de porumb, paie de orez, deșeuri forestiere) până în 2012.

Introducerea producției de biocombustibili este un proces costisitor, dar oferă beneficii economiei mai târziu. De exemplu, construcția unei fabrici de etanol cu ​​o capacitate de 40 de milioane de galoane dă economiei (folosind exemplul SUA):

• Investiție de 142 milioane USD în timpul construcției;
• 41 de locuri de muncă la fabrică, plus 694 de locuri de muncă în întreaga economie;
• Crește prețurile la cereale locale cu 5 până la 10 cenți per bushel;
• Crește venitul gospodăriei locale cu 19,6 milioane USD anual;
• Generează o medie de 1,2 milioane USD în taxe;
• Rentabilitatea investiției 13,3% pe an.

În 2006, industria etanolului a contribuit la economia SUA:

• 160.231 locuri de muncă noi în toate sectoarele, inclusiv 20.000 locuri de muncă în construcții;
• Creșterea veniturilor gospodăriei cu 6,7 miliarde USD;
• A generat 2,7 miliarde USD în taxe federale și 2,3 miliarde USD în impozite locale.

În 2006, 2,15 miliarde de bushels de porumb au fost transformate în etanol în Statele Unite, reprezentând 20,5% din producția anuală de porumb. Etanolul a devenit al treilea consumator de porumb, după animale și exporturi. 15% din recolta de sorg din SUA este procesată în etanol.

Producția de depozitare a industriei de etanol din SUA, tone metrice greutate uscată.

Stilajul este o materie primă de alimentare secundară și poate fi folosit, de asemenea, pentru a produce biogaz.

Flota de vehicule care funcționează cu etanol

Un amestec de etanol și benzină este desemnat cu litera E. Numărul de lângă litera E indică procentul de etanol. E85 înseamnă un amestec de 85% etanol și 15% benzină.

Amestecuri de până la 20% etanol pot fi folosite pe orice vehicul. Cu toate acestea, unii producători de mașini limitează garanția atunci când folosesc amestecuri care conțin mai mult de 10% etanol. Amestecurile care conțin mai mult de 20% etanol necesită în multe cazuri modificări la sistemul de aprindere al vehiculului.

Producătorii de automobile produc mașini care pot funcționa atât cu benzină, cât și cu E85. Astfel de mașini se numesc „Flex-Fuel”. În Brazilia, astfel de mașini sunt numite „hibride”. Nu există nume în rusă. Majoritatea mașinilor moderne fie suportă nativ utilizarea unui astfel de combustibil, fie opțional, la cerere.

În 2005, peste 5 milioane de mașini din Statele Unite aveau motoare hibride. La sfârșitul anului 2006, 6 milioane de mașini cu astfel de motoare erau în uz în Statele Unite. Flota totală de vehicule este de 230 de milioane de vehicule.

1200 de benzinării vând E85 (mai 2007). În total, aproximativ 170.000 de benzinării vând combustibil pentru automobile în Statele Unite.

Economic

Costul etanolului brazilian (aproximativ 0,19 USD pe litru în 2006) face ca utilizarea acestuia să fie viabilă din punct de vedere economic.

Aspecte de mediu

Bioetanolul ca combustibil este adesea numit „neutru” ca sursă gaze cu efect de sera. Are un bilanț de dioxid de carbon zero, deoarece producerea sa prin fermentare și arderea ulterioară eliberează aceeași cantitate de CO2 care a fost preluată anterior din atmosferă de plantele folosite pentru a-l produce. Cu toate acestea, rectificarea etanolului necesită un consum suplimentar de energie, generat de una dintre metodele „tradiționale” (inclusiv arderea combustibililor fosili).

În 2006, utilizarea etanolului în Statele Unite a redus emisiile cu aproximativ 8 milioane de tone de gaze cu efect de seră (echivalent CO2), ceea ce este aproximativ egal cu emisiile anuale a 1,21 milioane de mașini.

Siguranță și Reglementare

Alcool denaturat

• Etanolul este o substanță inflamabilă; un amestec de vapori și aer este exploziv.
• Alcoolul etilic sintetic, de calitate tehnică și alimentară, nepotrivit pentru producția de băuturi alcoolice, este inclus în lista substanțelor toxice în sensul articolului 234 și al altor articole din Codul penal al Federației Ruse.
• Din 2005 cu amănuntul alcoolul este interzis în Rusia (cu excepția Nordului Îndepărtat).

Pentru impozitarea consumului de alcool, vezi Băuturi alcoolice - Accize

Efectul etanolului asupra corpului uman

Articole principale: Toxicologia etanolului, Alcoolism

Etanolul din băuturile alcoolice este un cancerigen cu o capacitate dovedită de a provoca cancer. În funcție de doză, concentrație, cale de intrare în organism și durata expunerii, etanolul poate avea și efecte narcotice și toxice. Acțiunea narcotică se referă la capacitatea sa de a provoca comă, stupoare, insensibilitate la durere, deprimarea funcțiilor sistemului nervos central, excitarea alcoolului, dependența, precum și efectul său anestezic. Sub influența etanolului, endorfinele sunt eliberate în nucleul accumbens (Nucleus accumbens), iar la cei care suferă de alcoolism, tot în cortexul orbitofrontal (câmpul 10). Totuși, din punct de vedere legal, alcoolul etilic nu este recunoscut ca drog, întrucât această substanță nu este inclusă în lista internațională a substanțelor controlate a Convenției ONU din 1988. anumite doze la greutatea corporală și concentrații duc la otrăvire acută și moarte (doză unică letală - 4-12 grame de etanol per kilogram de greutate corporală).

Principalul metabolit al etanolului, acetaldehida, este toxic, mutagen și cancerigen. Există dovezi ale carcinogenității acetaldehidei în experimentele pe animale; În plus, acetaldehida dăunează ADN-ului.

Consumul pe termen lung de etanol poate provoca boli precum ciroza hepatică, gastrita, ulcerul gastric, cancerul de stomac și esofag și boli cardiovasculare.

Consumul de etanol poate provoca leziuni oxidative ale neuronilor creierului, precum și moartea acestora din cauza deteriorării barierei hemato-encefalice.

Abuzul de alcool poate duce la depresie clinică și alcoolism.

Etanolul este un metabolit natural al corpului uman și poate fi sintetizat în cantități mici în țesuturile corpului (adevărat alcool endogen) sau în tract gastrointestinal ca urmare a proceselor de fermentare alimente cu carbohidrați(alcool endogen condiționat). Cantitatea de alcool endogen depășește rar 0,18 ppm, ceea ce se află la limita sensibilității celor mai moderne instrumente. Un etilotest obișnuit nu poate determina astfel de cantități.

Tipuri și mărci de etanol

• Alcoolul rectificat (mai precis, alcoolul rectificat) este alcoolul etilic purificat prin rectificare, conține 95,57%, formula chimica C2H5OH. Poate fi produs în conformitate cu GOST 18300-72 (Gosstandart al URSS, alcool etilic rectificat, condiții tehnice) și GOST 5964-82; GOST 5964-93. În funcție de gradul de purificare, se produce alcool etilic tehnic rectificat în gradul „Extra” și în două grade: premium și primul.

• Alcool etilic absolut - conținut de alcool >99,9%.

• Alcool medical - continut de alcool 96,4-96,7%.

Etimologia numelor

Mai multe denumiri sunt folosite pentru a face referire la această substanță. Din punct de vedere tehnic, termenul cel mai corect este etanol sau alcool etilic. Cu toate acestea, denumirile de alcool, spirt de vin sau pur și simplu alcool au devenit larg răspândite, deși alcoolii, sau alcoolii, sunt o clasă mai largă de substanțe.

Etimologia termenului „etanol”

Denumirile etanol și alcool etilic indică faptul că acest compus conține etil, radicalul etan. Mai mult, cuvântul alcool (sufix -ol) din nume indică conținutul grupării hidroxil (-OH), caracteristică alcoolilor.

Etimologia numelui „alcool”

Denumirea de alcool vine din arabă. الكحل‎‎ al-kuhul, adică pulbere fină obținută prin sublimare, pulbere de antimoniu, pulbere pentru colorarea pleoapelor.

Cuvântul „alcool” a venit în rusă prin varianta sa germană. alcool. Cu toate acestea, în limba rusă a fost păstrat sub forma unui arhaism, aparent, ca omonim pentru cuvântul „alcool” în sensul „pulbere fină”.

Etimologia cuvântului „alcool”

Denumirea de alcool de vin cu etanol provine din latină. spiritus vini (spiritul vinului). Cuvântul rusesc „alcool” a venit prin versiunea în limba engleză. spirit.

În engleză, cuvântul „alcool” în acest sens era deja folosit la mijlocul secolului al XIII-lea, iar abia începând cu anul 1610 cuvântul „alcool” a început să fie folosit de alchimiști pentru a desemna substanțele volatile, ceea ce corespunde sensului de bază al cuvântul „spiritus” (evaporare) în latină. În anii 1670, sensul cuvântului s-a restrâns la „lichide cu un procent mare de alcool”, iar lichidele volatile erau numite eteri.

Vezi și Etimologia numelui în articolul „Alcooli”.

Note

1. Sistemul european de informații privind substanțele chimice preluat la 8 decembrie 2013.
2. Chastain G (2006). „Alcool, sisteme de neurotransmițători și comportament”. Jurnalul de psihologie generală 133 (4). DOI:10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
3. Articolul „Alcool absolut” din TSB.
4. Prepararea alcoolului absolut
5. Alcool etilic: proprietăți chimice și fizice
6. V.G. Kozin, N.L. Solodova, N.Yu. Bashkirtseva, A.I. Abdullin. Tehnologii moderne producția de componente de combustibil pentru motor. Tutorial. - Kazan: KSTU, 2009. - 327 p.
7. Medicamente care afectează sistemul nervos central
8. Flomenbaum, Goldfrank și colab. Goldfrank's Toxicologic Emergencies.Ediția a 8-a. - McGraw Hill, 2006. - P. 1465. - 2170 p. - ISBN 0071437630.
9. Agenția Federală pentru Reglementare Tehnică și Metrologie. GOST R 52409-2005 (text integral)
10. Russell, Nicholas J. Conservanți alimentari. - New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. - P. 198. - ISBN 0-306-47736-X.
11. E1510 - alcool etilic
12. Producția de etanol în 2008 depășește 9 miliarde de galoane
13. Statisticile producției mondiale de etanol
14. Programul Național.rf - Combustibili alternativi
15. 1 2 Bioetanol: prezentare generală a pieței globale și rusă. Cleandex.
16. Agenția de informare și analiză „INFOBIO”
17. ECOTOC
18. 1 2 Rusia și America în secolul XXI
19. Uniunea Europeană renunță la benzina tradițională de la 1 ianuarie 16/12/2010
20. bioetanol, biobenzină, combustibil alternativ INOVATOR E 95 problema de utilizare aplicare
21. Ottawa va împinge etanolul, în ciuda îngrijorărilor (link inaccesibil din 23.05.2013 (793 de zile) - istoric, copie)
22. Interfax West
23. India stabilește ținta de 20% biocombustibili până în 2017
24. Ivan Castano Biocombustibili mexicani au atins ținta de amestec de 3% în 2012 2 mai 2011
25. Asociația Națională a Biocombustibililor