Молекулярна формула етанолу у хімії. Як відрізнити метиловий від етилового спирту? Формула спирту

Етанол – що це за речовина? Яке його застосування та як воно виробляється? Етанол найбільш відомий всім під іншою назвою - спирт. Звісно, ​​це зовсім правильне позначення. Але тим часом, саме під словом «спирт» ми маємо на увазі «етанол». Ще наші пращури знали про його існування. Вони отримували його шляхом бродіння. У хід йшли різні продукти від злаків до ягід. Але в отриманій бразі, саме так називали за старих часів спиртні напої, кількість етанолу не перевищувала 15 відсотків. Чистий спирт змогли виділити лише після того, як вивчили процеси дистиляції.

Етанол – що це?

Етанол – це одноатомний спирт. За нормальних умов він є летючою, безбарвною, легкозаймистою рідиною, що володіє специфічним запахом і смаком. Етанол знайшов широке застосуванняу промисловості, медицині та побуті. Він є чудовим дезінфікуючим засобом. Спирт використовується як паливо і як розчинник. Але найбільше формула етанолу С2Н5ОН відома любителям алкогольних напоїв. Саме у цій сфері ця речовина знайшла широке застосування. Але не варто забувати і про те, що спирт як компонент алкогольних напоїв, що діє, є сильним депресантом. Ця психоактивна речовина здатна пригнічувати центральну нервову системута викликати сильну залежність.

В наш час складно знайти галузь промисловості, де не використовувався б етанол. Важко перерахувати все, чим такий корисний спирт. Але найбільше його властивості оцінили у фармацевтиці. Етанол – головний компонент практично всіх лікарських настоянок. Багато «бабусиних рецептів» для лікування людських недуг ґрунтуються на цій речовині. Воно витягує з рослин усі корисні речовини, накопичуючи їх. Ця властивість спирту знайшла застосування при виготовленні домашніх трав'яних і ягідних настоянок. І хоч це і алкогольні напої, але в помірних кількостях вони приносять користь здоров'ю.

Користь етанолу

Формула етанолу відома всім ще з шкільних уроківз хімії. Але в чому користь цієї хімічної речовини, так відразу відповість не кожен. Насправді складно уявити галузь промисловості, де не використовувався б спирт. Насамперед, етанол застосовують у медицині як найпотужніший дезінфікуючий засіб. Їм обробляють операційну поверхню та рани. Спирт згубно діє майже всі групи мікроорганізмів. Але застосовується етанол у хірургії. Він незамінний для виготовлення лікарських екстрактів та настоянок.

У малих дозах спирт корисний організму людини. Він сприяє розрідженню крові, поліпшенню кровообігу та розширенню судин. Він навіть застосовується для профілактики серцево-судинних захворювань. Етанол сприяє налагодженню роботи шлунково-кишкового тракту. Але тільки в справді малих дозах.

У особливих випадкахпсихотропна дія спирту може заглушити найсильніші болі. Етанол знайшов застосування й у косметології. Завдяки своїм яскраво вираженим антисептичним властивостям він включений до складу практично всіх лосьйонів для проблемної і жирної шкіри.

Шкода етанолу

Етанол - спирт, що отримується шляхом бродіння. При надмірному вживанні він може викликати сильні токсикологічні отруєння і навіть кому. Ця речовина входить до складу алкогольних напоїв. Спирт викликає сильну психологічну та фізичну залежність. Алкоголізм прийнято вважати за хворобу. Шкода етанолу відразу асоціюють зі сценами нестримного пияцтва. Надмірне вживання напоїв, що містять спирт, призводить не тільки до харчових отруєнь. Все набагато складніше. При частому розпиванні алкоголю уражаються майже всі системи органів. Від кисневого голодування, яке викликає етанол, гинуть у великій кількості клітин головного мозку. На перших стадіях слабшає пам'ять. Потім у людини розвиваються захворювання нирок, печінки, кишечника, шлунка, судин та серця. У чоловіків спостерігається втрата потенції. На останніх стадіях алкоголіка виявляється деформація психіки.

Історія спирту

Етанол - що це за речовина та як її отримали? Не всі знають, що його використовували ще з доісторичних часів. Він входив до складу алкогольних напоїв. Щоправда, концентрація його була невеликою. Проте сліди алкоголю були знайдені в Китаї на 9000-річній кераміці. Це однозначно говорить про те, що люди ще в епоху неоліту випивали напої, що містять алкоголь.

Перший випадок був зареєстрований у 12 столітті у Салерно. Щоправда, то була водно-спиртова суміш. Чистий етанол виділив Йоганн Тобіас Ловіц в 1796 році. Він використовував метод фільтрації через активоване вугілля. Отримання етанолу цим способом залишалося єдиним методом. Формулу спирту вирахував Ніколо-Теодор де Соссюра, а описав його як вуглецеву сполуку Антуан Лавуазьє. У 19-20 століттях багато вчених займалися вивченням етанолу. Було вивчено всі його властивості. В даний час він набув широкого поширення і застосовується практично у всіх сферах людської діяльності.

Отримання етанолу шляхом спиртового бродіння

Мабуть, самий відомий спосіботримання етанолу - це спиртове бродіння. Воно можливе лише при використанні органічних продуктів, які містять велику кількість вуглеводів, наприклад, винограду, яблук, ягід. Ще один важливий компонентЩоб бродіння протікало активно - це наявність дріжджів, ферментів і бактерій. Так само виглядає переробка картоплі, кукурудзи, рису. Для отримання паливного спирту використовують цукор-сирець, який виробляють із тростини. Реакція є досить складною. В результаті бродіння виходить розчин, який містить трохи більше 16% етанолу. Вищої концентрації отримати не вдається. Це тим, що у більш насичених розчинах дріжджі вижити неспроможні. Таким чином, отриманий етанол необхідно піддати процесам очищення та концентрування. Зазвичай використовують процеси дистиляції.

Щоб отримати етанол, використовують вид дріжджів Saccharomyces cerevisiae різних штамів. У принципі, всі вони здатні активізувати цей процес. Як поживний субстрат можна застосовувати тирсу або як альтернативу - розчин, отриманий з них.

Паливо

Багато хто знає про властивості, які має етанол. Що це алкоголь чи дезінфікуюча речовина, також широко відомо. Але спирт є ще й паливом. Його використовують у ракетних двигунах. Відомий факт– під час Першої світової війни 70% водний етанол застосовували як паливо для першої у світі німецької балістичної ракети – «Фау-2».

Нині спирт набув більшого поширення. Як паливо він застосовується в двигунах внутрішнього згоряннядля нагрівальних приладів. У лабораторіях його заливають у спиртівки. Каталітичне окисненняЕтанолу використовують для виробництва грілок, як військових, так і туристичних. Спирт з обмеженням застосовують у суміші з рідким нафтовим паливом через його гігроскопічність.

Етанол у хімічній промисловості

Широке застосування етанолу у хімічній промисловості. Він служить сировиною для таких речовин, як діетиловий ефір, оцтова кислота, хлороформ, етилен, ацетальдегід, тетраетилсвинець, етилацетат У лакофарбовій промисловості етанол широко використовують як розчинник. Спирт є основним компонентом склоомивача та антифризів. Застосовується спирт у побутовій хімії. Він входить до складу миючих засобів. Особливо часто він зустрічається як компонент у рідинах для догляду за сантехнікою та склом.

Етиловий спирт у медицині

Етиловий спирт можна віднести до антисептиків. Він згубно впливає на всі групи мікроорганізмів. Він руйнує клітини бактерій та мікроскопічних грибів. Застосування етанолу в медицині має практично повсюдний характер. Це прекрасний засіб, що підсушує і знезаражує. Завдяки дублячим властивостям спирт (96%) використовують для обробки операційних столів та рук хірурга.

Етанол – розчинник лікарських препаратів. Він широко застосовується для виготовлення настоянок та екстрактів з лікарських трав та іншої рослинної сировини. Мінімальна концентрація спирту у подібних речовинах не перевищує 18 відсотків. Часто етанол використовують як консервант.

Етиловий спирт чудово застосовується і для розтирання. Під час лихоманки він справляє охолодний ефект. Дуже часто спирт використовують для компресів, що зігрівають. При цьому він абсолютно безпечний, на шкірі не залишається почервоніння та опіків. Крім того, етанол застосовується як піногасник при подачі штучним шляхом кисню під час вентиляції легень. Також спирт є компонентом загальної анестезії, яку можна застосовувати у разі дефіциту медикаментів.

Як не дивно, але медичний етанол використовується як протиотрута при отруєнні токсичними спиртами, наприклад метанолом або етиленгліколем. Зумовлено його дію тим, що за наявності кількох субстратів фермент алкогольдегідрогеназу здійснює лише конкурентне окиснення. Саме завдяки цьому після негайного прийому етанолу слідом за токсичним метанолом або етиленгліколем спостерігається зменшення поточної концентрації отруйних організмів метаболітів. Для метанолу це мурашина кислота та формальдегід, а для етиленгліколю – щавлева кислота.

Харчова промисловість

Отже, як здобути етанол, було відомо ще нашим предкам. Але найширше застосування він отримав лише у 19-20 століттях. Поряд із водою, етанол є основою практично всіх спиртних напоїв, насамперед горілки, джину, рому, коньяку, віскі, пива. У невеликих кількостях спирт виявляється і в напоях, які одержують шляхом бродіння, наприклад, в кефірі, кумисі, квасі. Але до алкоголю їх не відносять, оскільки концентрація спирту в них дуже мала. Так, вміст у свіжому кефірі етанолу вбирається у 0,12%. Але якщо він відстоиться, то концентрація може збільшитися до 1%. У квасі етилового спирту трохи більше (до 1,2%). Найбільше алкоголю міститься у кумисі. У свіжому молочному продуктійого концентрація - від 1 до 3%, а у відстоєному доходить до 4,5%.

Етиловий спирт – хороший розчинник. Ця властивість дозволяє використовувати їх у харчовій промисловості. Етанол є розчинником для ароматизаторів. Крім того, він може використовуватися як консервант для хлібобулочних виробів. Він зареєстрований як харчова добавка Е1510. Етанол має енергетичну цінність 7,1 ккал/гр.

Дія етанолу на організм людини

У всьому світі налагоджено виробництво етанолу. Ця цінна речовина використовується у багатьох сферах життя людини. є ліками. Просочені цією речовиною серветки використовують як дезінфікуючий засіб. Але який вплив етанол робить на наш організм при потраплянні всередину? Чи корисний він чи шкідливий? Ці питання потребують детального вивчення. Всім відомо, що людство споживало алкогольні напої віками. Але лише у минулому столітті проблема алкоголізму набула масштабних розмірів. Наші предки вживали брагу, медовуху і навіть нині таке популярне пиво, але всі ці напої містили слабкий відсоток етанолу. Тому завдати суттєвої шкоди здоров'ю вони не могли. Але після того, як Дмитро Іванович Менделєєв розбавив спирт із водою у певних пропорціях, все змінилося.

Нині алкоголізм - проблема практично всіх країн світу. Потрапляючи в організм, спирт надає патологічний вплив на всі органи без винятку. Залежно від концентрації, дози, шляху потрапляння та тривалості впливу етанол може проявити токсичну та наркотичну дію. Він здатний порушувати роботу серцево-судинної системи, сприяє виникненню захворювань травного тракту, у тому числі і виразки шлунка та 12-палої кишки. Під наркотичною дією мається на увазі здатність спирту викликати ступор, нечутливість до больових відчуттів та пригнічення функцій центральної нервової системи. Крім того, у людини виникає алкогольне збудження, дуже швидко вона стає залежною. В окремих випадках надмірне вживання етанолу може викликати комусь.

Що ж відбувається у нашому організмі, коли ми п'ємо алкогольні напої? Молекула етанолу здатна вражати ЦНС. Під дією спирту відбувається виділення гормону ендорфіну у прилеглому ядрі, а й у людей із явно вираженим алкоголізмом й у орбітофронтальній корі. Але, незважаючи на це, етанол не визнано наркотичною речовиноюхоча він і виявляє всі відповідні дії. Етиловий спирт не було внесено до міжнародного списку контрольованих речовин. І це спірне питання, тому що в певних дозах, а саме 12 грамів речовини на 1 кілограм маси тіла, етанол призводить спочатку до гострого отруєння, а потім і смерті.

Які захворювання викликає етанол?

Сам розчин етанолу не є канцерогеном. Але його основний метаболіт - ацетальдегід - токсична і мутагенна речовина. Крім цього, він ще й має канцерогенні властивості і провокує розвиток онкологічних захворювань. Його якості досліджувалися в лабораторних умовна піддослідних тварин. Ці наукові роботи призвели до дуже цікавих, але водночас насторожуючих результатів. Виявляється, ацетальдегід – не просто канцероген, він здатний ушкоджувати ДНК.

Тривале вживання алкогольних напоїв може викликати у людини такі захворювання, як гастрит, цироз печінки, виразка 12-палої кишки, рак шлунка, стравоходу, тонкої та прямої кишки, серцево-судинні захворювання. Регулярне влучення етанолу в організм може спровокувати оксидативне ушкодження нейронів мозку. Внаслідок пошкодження вони гинуть. Зловживання напоями, що містять спирт, призводить до алкоголізму та клінічної смерті. У людей, які регулярно розпивають алкоголь, ризик розвитку інфаркту та інсульту підвищується в рази.

Але це ще всі властивості етанолу. Ця речовина є природним метаболітом. У малих кількостях воно може синтезуватися у тканинах людського організму. Його називають істинним Також воно продукується в результаті розщеплення вуглеводної їжі в шлунково-кишковому тракті. Такий етанол називають «умовно ендогенним алкоголем». Чи звичайний алкотестер може визначити спирт, який синтезувався в організмі? Теоретично це можливо. Його кількість рідко перевищує 0,18 проміле. Це значення знаходиться на нижньому кордонінайсучасніших вимірювальних приладів.

Етиловий спирт можна дізнатися за запахом. Втім, відрізнити його таким чином можна лише від дуже далеких за структурою речовин. Що ж до сполук однієї з ним групи, все складніше. Але це й цікавіше.

Склад та формула

Етанол - саме так звучить одне з його офіційних назв- відноситься до простих спиртів. Він знайомий практично всім під тими чи іншими найменуваннями. Часто його називають просто спиртом, іноді додають прикметники "етиловий" або "винний", хіміки можуть також назвати його метилкарбінолом. Але суть одна - З 2 Н 5 ОН. Ця формула знайома, мабуть, практично всім ще зі шкільних часів. І дуже багато хто пам'ятає, наскільки ця речовина подібна до свого найближчого родича - метанолу. Проблема лише в тому, що останній украй токсичний. Але про це пізніше спочатку варто розглянути докладніше етанол.

До речі, в хімії є багато схожих термінів, тому не варто плутати етиловий спирт, наприклад, з етиленом. Останній є безбарвним горючим газом і зовсім не схожий прозору рідинуіз характерним запахом. А ще є газ етан, і його назва теж співзвучна із найменуванням "етанол". Але це також зовсім різні речовини.

Метиловий та етиловий

Вже довгі роки залишається актуальною проблемоюмасових отруєнь у зв'язку з неможливістю відрізнити у домашніх умовах два спирти. Контрафактний алкоголь, підпільне чи просто неякісне виробництво – все це підвищує ризик поганого очищення та зневаги до технологічних умов.

Все це ускладнюється тим, що за своїми основними властивостями метиловий та етиловий спирти – практично ідентичні речовини, і неспеціаліст без потрібного обладнання просто не зможе відрізнити один від одного. При цьому смертельна доза метанолу – 30 грамів, тоді як у випадку зі звичайним спиртом такий обсяг є абсолютно безпечним для дорослої людини. Саме тому, якщо немає впевненості у походженні напою, краще його не вживати.

Що цікаво, антидотом для технічного спирту є чистий метанол. Отже, помітивши ознаки гострого отруєння, необхідно запровадити розчин останнього внутрішньовенно чи прийняти перорально. Важливо не переплутати стан інтоксикації метанолом зі звичайним сильним алкогольним сп'янінням чи отруєнням. У цьому випадку, а також при отруєнні деякими іншими речовинами в жодному разі не можна приймати додатково етиловий спирт. Ціна помилки може бути дуже високою.

Фізичні та хімічні властивості

Етанолу властиві всі загальні характеристикита реакції спиртів. Він безбарвний, має характерний смак і запах. У нормальних умовах він рідкий, переходить у тверду форму при температурі -114 о, а кипить при +78 градусах. Щільність етилового спирту становить 0,79. Добре змішується з водою, гліцерином, бензолом та багатьма іншими речовинами. Легко випаровується, так що зберігати його потрібно в ємностях, що добре закриваються. Сам є прекрасним розчинником, а також має відмінні антисептичні властивості. Дуже вогнебезпечний як у рідкому, так і в пароподібному стані.

Етанол є психоактивною та наркотичною речовиною, що входить до складу всіх спиртних напоїв. Смертельною дозою для дорослої людини є 300-400 мл 96% розчину спирту, вжитого протягом години. Ця цифра досить умовна, оскільки залежить від великої кількостіфакторів. Для дітей достатньо вже 6-30 мілілітрів. Так що етанол є і досить ефективною отрутою. Тим не менш, він широко використовується, оскільки має ряд унікальних властивостей, що роблять його універсальним.

Різновиди

Існує кілька видів етилового спирту, що використовуються для різних цілей. В основному вони відображають способи одержання речовини, але часто говорять і про різні методи обробки.

Так, напис на упаковці "Спирт етиловий ректифікований" говорить про те, що вміст пройшов спеціальне очищення домішок. Повністю очистити, наприклад, від води досить складно, але можна максимально зменшити її присутність.

Ще спирт може бути денатурованим. У цьому випадку все навпаки: до етанолу додають домішки, що важко усунути, роблять його непридатним для вживання всередину, але не ускладнюють застосування за основним призначенням. Як правило, у ролі денатурату виступає гас, ацетон, метанол тощо.

Крім того, розрізняють спирт етиловий медичний, технічний, харчовий. Для кожного з цих різновидів існує суворий стандарт, який передбачає певні критерії. Але про них поговоримо трохи згодом.

Крім того, на упаковці часто вказується відсоток вмісту. Це актуально, знову ж таки, через те, що етанол складно повністю очистити від води, та й зазвичай у цьому немає серйозної необхідності.

Отримання

Виробництво етилового спирту передбачає використання одного із трьох основних способів: мікробіологічного, синтетичного або гідролізного. У першому випадку маємо справу з процесом бродіння, у другому, як правило, задіяні хімічні реакціїіз застосуванням ацетилену або етилену, а третій говорить сам за себе. Кожен із способів має свої плюси та мінуси, складності та переваги.

Для початку розглянемо етиловий спирт, який виробляється тільки для харчових цілей. Для його виробництва використовується лише метод бродіння. У ході цього процесу виноградний цукор розпадається на етанол та двоокис вуглецю. Цей метод відомий з давнинута є найбільш природним. Але він вимагає і більшої кількостічасу. Крім того, отримана речовина не є чистим спиртом і вимагає достатньої кількості операцій з обробки та очищення.

Для отримання технічного етанолу бродіння недоцільно, тому виробники вдаються до одного з двох варіантів. Перший - сірчанокисла гідратація етилену. Вона виконується у кілька етапів, але є і простіший метод. Другий варіант - пряма гідратація етилену у присутності фосфорної кислоти. Ця реакція оборотна. Втім, обидва ці способи також недосконалі, і отримана речовина вимагає подальшої обробки.

Гідроліз - відносно новий метод, що дозволяє одержувати етиловий спирт із деревини. Для цього сировина подрібнюється та обробляється 2-5% сірчаною кислотою при температурі 100-170 градусів за Цельсієм. Цей метод дозволяє отримувати до 200 літрів етанолу із 1 тонни деревини. за різних причингідролізний спосіб не надто популярний у Європі, на відміну від США, де відкривають нові і нові заводи, що працюють за цим принципом.

Стандарти

Весь етанол, що виробляється на підприємствах, має відповідати певним стандартам. Для кожного способу отримання та обробки є свій, в якому вказуються основні характеристики, якими повинен мати кінцевий продукт. Розглядається дуже багато властивостей, наприклад вміст домішок, щільність спирту етилового, призначення. Для кожного різновиду є свій стандарт.

Так, наприклад, синтетичний технічний спирт етиловий – ГОСТ Р 51999-2002 – ділиться на два сорти: перший та вищий. Очевидне різницю між ними - об'ємна частка етанолу, що становить 96 % і 96,2 % відповідно. У стандарті під цим номером зазначається як ректифікований, так і денатурований етиловий спирт, призначений для використання у парфумерній промисловості.

Для більш прозаїчної мети - застосування як розчинник - існує свій ГОСТ: Р 52574-2006. Тут мова йдетільки про денатур з різною об'ємною часткоюетанолу - 92,5% та 99%.

Що ж до такого виду, як харчовий етиловий спирт, то для нього діє ГОСТ Р 51652-2000, і у нього є цілих 6 сортів: перший (96 %), вищої очистки (96,2 %), "Базис" (96 %) ), "Екстра" (96,3%), "Люкс" (96,3%) та "Альфа" (96,3%). Тут уже йдеться насамперед про сировину та деякі інші складні показники. Наприклад, продукт марки Альфа виробляється тільки з пшениці, жита або їх суміші.

Досі багато хто проводить, так би мовити, паралелі між двома поняттями: спирт етиловий - ГОСТ 18300-87, який був прийнятий ще в СРСР. Цей стандарт давно втратив чинність, що, однак, не заважає будувати виробництво відповідно до нього досі.

Використання

Мабуть, важко знайти речовину, яка має так само широке застосування. Етиловий спирт так чи інакше використовується в багатьох галузях виробництва.

Насамперед, це харчова промисловість. Найрізноманітніші алкогольні напої - від вин і лікерів до віскі, горілки та коньяку - містять у своєму складі згаданий спирт. Але сам собою у чистому вигляді етанол не використовується. Технологія передбачає закладку сировини, наприклад, виноградного соку та ініціацію процесу бродіння, а на виході виходить готовий продукт.

Ще одна область широкого застосування – це медицина. Етиловий спирт 95% даному випадкувикористовується найчастіше, адже він має прекрасні антисептичні властивості, а також розчиняє багато речовин, що дозволяє з його допомогою робити ефективні настоянки, мікстури та інші препарати. Крім того, при різних видахзовнішнього застосування він здатний як ефективно зігрівати, і охолоджувати організм. Нанісши його на шкіру, можна швидко збити високу температурутіла на градус-півтора. І навпаки, енергійні розтирання допоможуть зігрітися. Крім того, при зберіганні анатомічних препаратів також використовують спирт етиловий медичний.

Зрозуміло, ще одна сфера застосування - це техніка, хімія та все, що з цим пов'язано. Йдеться про лакофарбові покриття, розчинники, очищувачі тощо. Крім того, етанол використовується в промисловому виробництві багатьох речовин або є сировиною для них (діетиловий ефір, тетраетилсвинен, оцтова кислота, хлороформ, етилен, каучук та багато інших). Спирт етиловий технічний, природно, зовсім непридатний для харчування, навіть якщо він очищений.

Зрозуміло, у всіх цих випадках йдеться про зовсім різні різновиди, кожен з яких має свої особливості. Так, харчовий спирт етиловий ректифікований навряд чи будуть використовувати для технічних цілей, тим більше, що він обкладається акцизом, а значить, його вартість набагато вища порівняно з неочищеним. Втім, про ціноутворення мова підеокремо.

Застосування у нових технологіях

Все частіше в Останніми рокамиговорять про використання етанолу як паливо. Цей підхід має своїх супротивників і прихильників, особливо часто йдеться про це в США. Справа в тому, що американські фермери традиційно вирощують багато кукурудзи, яка теоретично може бути чудовою сировиною для того, щоб отримати спирт етиловий. Ціна такого палива однозначно буде нижчою за вартість бензину. Цей варіант знімає питання залежності багатьох країн від постачання нафти та цін на енергоносії, адже виробництво спирту може розташовуватися будь-де. Крім того, це безпечніше з погляду екології. Втім, вже зараз можна помітити використання етанолу в цій якості, але в менших масштабах. Це спиртування - спеціальні хімічні нагрівачі, домашні міні-каміни, а також багато інших приладів.

Це може бути дійсно перспективним напрямомроботи у пошуках альтернативних, відновлюваних та досить дешевих джерел енергії. Проблема для Росії тут полягає у менталітеті. Досить сказати, що спиртові ліхтарі у Москві протрималися недовго – працівники, які займалися їхньою роботою, просто випивали сировину. І навіть якщо паливо міститиме різні домішки, зовсім уникнути отруєнь навряд чи вдасться. Втім, для РФ є й інші приводи не прагнути таких змін, оскільки перехід на такий вид енергії загрожує для країни серйозним зниженням обсягу експорту енергоносіїв.

Дія на організм людини

У класифікації СанПін етанол належить до 4 класу, тобто малонебезпечних речовин. Сюди ж, до речі, належать гас, аміак, метан та деякі інші елементи. Але це не означає, що не варто ставитись до алкоголю несерйозно.

Етиловий спирт при вживанні внутрішньосерйозно впливає на центральну нервову систему всіх тварин. Він викликає стан, що називається алкогольним сп'янінням, що характеризується неадекватною поведінкою, загальмованістю реакцій, зниженням сприйнятливості до різного родуподразникам і т. д. При цьому всі судини розширюються, збільшується тепловіддача, частішає серцебиття та дихання. У стані невеликого сп'яніння ясно видно характерне збудження, що при підвищенні дози змінюється пригніченням центральної нервової системи. Як правило, після цього виникає сонливість.

У більш високих дозах може настати алкогольна інтоксикація, яка серйозно відрізняється від картини, описаної раніше. Справа в тому, що етанол є наркотичною речовиною, але не використовується в цій якості, оскільки для ефективного присипання потрібні дози, вкрай близькі до тих, при яких настає параліч життєво. важливих центрів. Стан алкогольної інтоксикації - саме та грань, коли без надання екстреної допомоги людина може померти, тому важливо відрізняти це від сп'яніння. При цьому спостерігається щось на кшталт коми, подих рідкісний і пахне спиртом, пульс прискорений, шкіра бліда і волога, температура тіла знижена. Необхідно негайно звернутися по медичну допомогу, а також спробувати промити шлунок.

Регулярне вживання етанолу може спричинити згубну пристрасть – алкоголізм. Воно характеризується зміною та деградацією особистості, також страждають різні системи органів, насамперед це стосується печінки. Існує навіть характерне для алкоголіків "зі стажем" захворювання – цироз. У деяких випадках воно навіть призводить до пересадки.

Що стосується зовнішнього застосування, етиловий спирт подразнює шкіру, одночасно є ефективним антисептиком. Він також ущільнює епідерміс, тому його використовують для обробки пролежнів та інших ушкоджень.

Реалізація та її особливості

Стандарти – це не єдине, з чим мають справу ті, хто виготовляє спирт етиловий. Ціна на різні сорти, марки та різновиди дуже різниться. І це неспроста, адже те, що призначене для вживання в їжу - підакцизний товар. Обкладення цим додатковим податком робить вартість відповідного ректифікату помітно вищою. Це дозволяє певною мірою контролювати оборот етилового спирту у продажу, а також вартість алкогольної продукції.

До речі, це ще й речовина, яка підлягає суворому обліку. Оскільки етанол використовується при виробництві ліків, медичних маніпуляціях тощо, він у тій чи іншій формі зберігається в аптеках, лікарнях, поліклініках та інших установах. Втім, це не означає, що влаштувавшись на роботу за відповідною спеціальністю, можна легко та непомітно отримати у користування хоч якусь кількість речовини. Облік етилового спирту провадиться за допомогою спеціального журналу, а порушення процедур є адміністративним правопорушенням та карається штрафом. Що пропажу помітять у найкоротші терміни.

13.12.2017 Лікар Євгенія Олександрівна Мірошникова 0

Етанол: властивості та застосування

Етанол є речовиною з характерним запахом і смаком. Вперше він був отриманий внаслідок реакції бродіння. Для останньої використовувалися різні продукти: злакові, овочі, ягоди. Потім люди освоїли процеси дистиляції та способи отримання більш концентрованого спиртового розчину. Етанол (як і його аналоги) набув широкого поширення завдяки комплексу своїх властивостей. Щоб уникнути небезпечного впливу на організм, слід знати особливості речовини та специфіку її застосування.

Етанол (друга назва - винний спирт) є одноатомним спиртом, тобто містить лише один атом. Латинська назва – Aethanolum. Формула – C2H5OH. Цей спирт застосовується у різних галузях: промисловості, косметології, стоматології, фармоцевтиці.

Етанол став основою виробництва різних алкогольних напоїв. Це стало можливим за рахунок здатності молекули до пригнічення центральної нервової системи. Згідно нормативним документаметиловий спирт ректифікований має ГОСТ 5962-2013. Його слід відрізняти від технічного варіанту рідини, який використовується переважно у промислових цілях. Виробництво та зберігання алкогольної продукції здійснюється під контролем державних органів.

Користь та шкода речовини

Етиловий спирт при вживанні в обмежених дозуваннях корисний для організму. Придбати його в аптеці можна лише за рецептом лікаря. Ціна коливається в залежності від обсягу ємності. Користь етанолу проявляється у:

• нормалізації функціонування травного тракту;
• профілактики захворювань міокарда;
• нормалізації кровообігу;
• розрідження крові;
• зменшенні больового синдрому.

Внаслідок регулярного вживання речовини в організмі спостерігається кисневе голодування. Через швидку загибель клітин головного мозку настає погіршення пам'яті, знижується чутливість до болю. Негативний вплив на внутрішні органипроявляється у розвитку різних супутніх захворювань. Надмірне вживання алкоголю небезпечне сильним отруєнням та настанням коми.
Алкоголізм характеризується розвитком як фізичної, так і психічної залежності. За відсутності лікування та припинення вживання спиртовмісних речовин відбувається особистісна деградація, порушуються повноцінні соціальні зв'язки.

Властивості

Етанол є природним метаболітом. Це полягає у його здатності синтезуватися в організмі людини.

Групу властивостей винного спирту можна поділити на три категорії:

1. фізичні;
2. хімічні;
3. пожежонебезпечні.

Перша категорія включає опис зовнішнього вигляду та інші параметри фізичного характеру. В нормальних умовах етанол летючий, відрізняється від інших речовин своєрідним ароматом та пекучим смаком. Вага одного літра рідини становить 790 г.

Він добре розчиняє різні органічні речовини. Температура закипання становить 78,39 °С. Щільність етанолу (в результаті виміру ареометром) менша, ніж у води, тому він її легший.

Етиловий спирт є пальним, здатний швидко спалахувати. При горінні полум'я відрізняється синім кольором. Завдяки цьому хімічної властивостіетанол можна легко відрізнити від метилового спирту, що є отрутою для людини. Останній при займанні має зелене полум'я.

Для того щоб в домашніх умовах визначити горілку, зроблену на метанолі, необхідно нагріти мідний дріт і опустити його в горілку (достатньо однієї ложки). Аромат прелих яблук є ознакою етилового спирту, запах формальдегіду свідчить про наявність метанолу.

Етанол є пожежонебезпечною речовиною, оскільки його температура займання становить лише 18°С. Тому, контактуючи з речовиною, слід уникати її нагрівання.

При зловживанні етанолом він надає на організм шкідливий вплив. Це з тими механізмами, які запускає прийом будь-якого алкоголю. Суміш води та спирту провокує виділення гормону ендорфіну.

Це сприяє седативно-гіпнотичному ефекту, тобто придушення свідомості. Останнє виявляється у переважанні процесів гальмування, що проявляється такими симптомами як знижена реакція, загальмованість рухів та мови. Передозування етанолом характеризується на початку виникненням збудження, яке потім змінюють процеси гальмування.

коротка історія

Етанол знайшов застосування ще за доби неоліту. Доказом цього є сліди алкогольних напоїв, знайдені у Китаї на кераміці, вік якої становить близько 9000 років. Вперше етанол було отримано у XII столітті Салерно. Він являв собою суміш води та спирту.

Чистий продукт було отримано 1796 року Йоганном Тобіасом Ловіц. Вчений використовував для фільтрації активоване вугілля. Протягом довгих років подібний спосіб одержання спирту був єдиним.
Згодом формулу етанолу було обчислено Ніколо-Теодором де Соссюром. Опис речовини як вуглецевої сполуки дав Антуан Лавуазьє. XIX-XX століття характеризуються як період ретельного вивчення етанолу, коли докладно було описано його властивості. Завдяки останнім він набув широкого застосування у різних галузях людського життя.

У чому небезпека етанолу?

Етанол відноситься до тих речовин, незнання властивостей якого може призвести до негативних наслідків. Тому перед його використанням слід ознайомитись з тим, у чому полягає небезпека винного спирту.

Чи можна пити?

Вживання спирту у складі алкогольних напоїв припустимо за однієї умови: пити рідко й у невеликій дозі. При зловживанні відбувається розвиток фізичної та психічної залежності, тобто алкоголізму.

Безконтрольне застосування спиртовмісних напоїв (коли концентрація етанолу становить 12 грамів на 1 кілограм маси тіла) викликає сильну інтоксикацію організму, яка за відсутності своєчасної медичної допомоги може стати причиною летального результату.

Пити етанол у чистому вигляді не можна.

Які захворювання викликає?

При вживанні етанолу велику небезпеку становлять продукти його розпаду в організмі. Одним з них є ацетальдегід, який належить до токсичних та мутагенних речовин. Канцерогенні властивостістають причиною розвитку онкологічних патологій.

Надмірне споживання етилового спирту небезпечне:

• погіршенням пам'яті;
• загибеллю клітин головного мозку;
• порушенням функціонування травного тракту (гастрит, виразка 12-палого кишечника);
• розвитком захворювань печінки (цироз), нирок;
• порушенням функціонування міокарда та судин (інсульт, інфаркт);
• особистісною деградацією;
• незворотними процесами у центральній нервовій системі.

Застосування

Великий спектр характеристик етанолу забезпечив його використання у різних напрямках. Найбільш популярні з них такі:

1. Як паливо для автомобілів. Використання етилового спирту як моторного палива пов'язані з ім'ям Генрі Форда. Ним у 1880 році було створено перший автомобіль, який працював на етанолі. Після цього речовина стали використовуватиме роботи ракетних двигунів, різних нагрівальних приладів.
2. Хімічна промисловість. Етанол використовують для отримання інших речовин, наприклад, етилену. Будучи відмінним розчинником, етиловий спирт використовують у виробництві лаку, фарб, побутової хімії.
3. Фармакологічна галузь. У цій сфері етанол використовують по-різному. Знезаражувальні властивості медичного спирту дозволяють застосовувати для обробки операційного поля, рук хірурга. Його використовують для зменшення проявів лихоманки, як основу для компресів, настоянок. Етанол відноситься до протиотрути, які допомагають при отруєнні метанолом та етиленгліколем. Він знайшов застосування як піногасник при подачі кисню або штучної вентиляції легень.
4. Косметична промисловість. Виробники косметики та парфумерії включають етанол до складу різних одеколонів, туалетної води, аерозолів, шампунів та інших засобів догляду за шкірою та тілом.
5. Харчова промисловість. Етиловий спирт використовується як головний компонент алкогольних напоїв. Він міститься в продуктах, отриманих за допомогою процесів бродіння. Його використовують як розчинник різних ароматизаторів та консервант при виробництві хліба, булочок, кондитерських виробів. Етиловий спирт є харчовою добавкою E1510.
6. Інші напрямки. Винний спирт використовують для роботи з препаратами біологічної природи.

Взаємодія з іншими речовинами

Згідно з інструкцією із застосування, етанол при одночасному використанні може посилювати дію ліків, що пригнічують центральну нервову систему, процеси кровообігу, центр дихання.
Взаємодія з деякими речовинами зазначена у таблиці.

Етанол залежно від його застосування може бути корисним і шкідливим. При регулярному вживанні алкоголю, що містить етиловий спирт, відбувається формування залежності. Тому використання міцних напоївяк антидепресанти не повинно перетворюватися на звичку.

Етанол(етиловий спирт, метилкарбінол, винний спирт або алкоголь, часто просто просто «спирт») - одноатомний спирт з формулою C2H5OH (емпірична формула C2H6O), інший варіант: CH3-CH2-OH, другий представник гомологічного ряду одноатомних спиртів, за стандартних умов летюча, горюча, безбарвна прозора рідина.

Діючий компонент алкогольних напоїв, що є депресантом психоактивною речовиною, що пригнічує центральну нервову систему людини.

Етиловий спирт також використовується як паливо, як розчинник, як наповнювач у спиртових термометрах і як дезінфікуючий засіб (або як компонент його).

• 1 Отримання
  • 1.1 Бродіння
    • 1.1.1 Промислове виробництво спирту із біологічної сировини
    • 1.1.2 Гідролізне виробництво
  • 1.2 Гідратація етилену
  • 1.3 Очищення етанолу
  • 1.4 Абсолютний спирт
• 2 Властивості
  • 2.1 Фізичні властивості
  • 2.2 Хімічні характеристики
  • 2.3 Пожежонебезпечні властивості
• 3 Застосування
  • 3.1 Паливо
  • 3.2 Хімічна промисловість
  • 3.3 Медицина
  • 3.4 Парфумерія та косметика
  • 3.5 Харчова промисловість
  • 3.6 Інше
• 4 Світове виробництво етанолу
• 5 Застосування етанолу як автомобільне паливо
  • 5.1 Автомобільний парк, що працює на етанолі
  • 5.2 Економічність
  • 5.3 Екологічні аспекти
• 6 Безпека та регулювання
• 7 Дія етанолу на організм людини
• 8 Види та марки етанолу
• 9 Етимологія назв
  • 9.1 Етимологія терміна "етанол"
  • 9.2 Етимологія назви «алкоголь»
  • 9.3 Етимологія слова "спирт"
• 10 Примітки
• 11 Див.
• 12 Посилання

Отримання

Існує 2 основних способи отримання етанолу - мікробіологічний (спиртове бродіння) та синтетичний (гідратація етилену):

Бродіння

Відомий з давніх-давен спосіб отримання етанолу - спиртове бродіння органічних продуктів, що містять вуглеводи (виноград, плоди і т. п.) під дією дріжджових ферментів і бактерій. Аналогічно виглядає переробка крохмалю, картоплі, рису, кукурудзи, джерелом отримання паливного спирту є цукор-сирець, що виробляється з тростини та ін. Ця реакція досить складна, її схему можна виразити рівнянням:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Розчин, що отримується в результаті бродіння, містить не більше 15% етанолу, так як у концентрованих розчинах дріжджі нежиттєздатні. Отриманий таким чином етанол потребує очищення та концентрування, зазвичай шляхом дистиляції.

Для отримання етанолу цим способом найбільш часто використовують різні штами дріжджів виду Saccharomyces cerevisiae, як живильне середовище попередньо оброблена тирса та/або розчин, отриманий з них.

Промислове виробництво спирту з біологічної сировини

Сучасна промислова технологія одержання етилового спирту з харчової сировини включає наступні стадії:

• Підготовка та подрібнення крохмалистої сировини - зерна (насамперед - жита, пшениці), картоплі, кукурудзи, яблук тощо.
• Ферментація. На цій стадії відбувається ферментативне розщеплення крохмалю до цукрів, що зброджуються. Для цих цілей застосовуються рекомбінантні препарати альфа-амілази, отримані біоінженерним шляхом – глюкамілаза, амілосубтилін.
• Бродіння. Завдяки зброджуванню дріжджами цукрів відбувається накопичення у бразі спирту.
• Брагоректифікація. Здійснюється на розгінних колонах.

Відходами бродильного виробництва є вуглекислий газ, барда, ефіро-альдегідна фракція, сивушний спирт та сивушні олії.

Спирт, що надходить із брагоректифікаційної установки (БРУ) не є безводним, вміст етанолу в ньому до 95,6%. Залежно від вмісту в ньому сторонніх домішок його поділяють на наступні категорії:

• Альфа
• Екстра
• базис
• вищої очистки
• 1 сорт

Продуктивність сучасного спиртового заводу близько 30000-100000 літрів спирту на добу.

Гідролізне виробництво

У промислових масштабах етиловий спирт одержують із сировини, що містить целюлозу (деревина, солома), яку попередньо гідролізують. Суміш, що утворилася при цьому, пентоз і гексоз піддають спиртовому бродінню. країнах Західної Європита Америки ця технологія не набула поширення, але в СРСР (нині в Росії) існувала розвинена промисловість кормових гідролізних дріжджів та гідролізного етанолу.

Гідратація етилену

У промисловості, поряд із першим способом, використовують гідратацію етилену. Гідратацію можна вести за двома схемами:

• пряма гідратація при температурі 300 °C, тиску 7 МПа, як каталізатор застосовують ортофосфорну кислоту, нанесену на силікагель, активоване вугілля або азбест:

• гідратація через стадію проміжного ефіру сірчаної кислоти з наступним його гідролізом (при температурі 80-90 °С і тиску 3,5 МПа):

Ця реакція ускладнюється утворенням діетилового ефіру.

Очищення етанолу

Етанол, отриманий шляхом гідратації етилену або бродінням, є водно-спиртову суміш, що містить домішки. Для його промислового, харчового та фармакопейного застосування необхідне очищення. Фракційна перегонка дозволяє отримати етанол із концентрацією близько 95,6 % (мас.); ця нероздільна перегонкою азеотропна суміш містить 4,4 % води (мас.) і має температуру кипіння 78,15 °C.

Перегонка звільняє етанол як легколетких, і від важких фракцій органічних речовин (кубовий залишок).

Абсолютний спирт

Абсолютний спирт - етиловий спирт, що практично не містить води. Він кипить при температурі 78,39 °C, тоді як спирт-ректифікат, що містить не менше 4,43 % води, кипить при 78,15 °C. Отримують перегонкою водного спирту, що містить бензол, та іншими способами, наприклад, спирт обробляють речовинами, що реагують з водою або поглинають воду, такими як негашене вапно CaO або прожарений мідний купорос CuSO4.

Властивості

Фізичні властивості

Зовнішній вигляд: у звичайних умовах є безбарвною летючою рідиною з характерним запахом і пекучим смаком. Етиловий спирт легший за воду. Є добрим розчинником інших органічних речовин. Слід уникати популярної помилки: часто змішують властивості 95,57% спирту та абсолютизованого. Їх властивості майже однакові, але величини починають відрізнятися, починаючи з 3 - 4-ї цифри.

Суміш 95,57% етанолу + 4,43% води є азеотропною, тобто не поділяється при перегонці.

Хімічні властивості

Типовий представник одноатомних спиртів.

Горючий. Легко спалахує. При достатньому доступі повітря горить (за рахунок його кисню) світлим блакитним полум'ям, утворюючи термінальні продукти окислення - діоксид вуглецю та воду:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Ще більш енергійно ця реакція протікає в атмосфері чистого кисню.

За певних умов (температура, тиск, каталізатори) можливе і контрольоване окислення (як елементним киснем, так і багатьма іншими окислювачами) до ацетальдегіду, оцтової кислоти, щавлевої кислоти та деяких інших продуктів, наприклад:

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

Має слабо виражені кислотні властивості, зокрема, подібно до кислот взаємодіє з лужними металами, а також магнієм, алюмінієм та їх гідридами, виділяючи при цьому водень і утворюючи солеподібні етилати, які є типовими представниками алкоголятів:

2C2H5OH + 2К → 2С2Н5ОК + Н2. C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Оборотно реагує з карбоновими та деякими неорганічними кисневмісними кислотами з утворенням складних ефірів:

С2Н5OH + RCOOH ⇄ RCOOС2Н5 + H2O С2Н5OH + HNO2 ⇄ С2Н5ONO + H2O

З галогеноводородами (HCl, HBr, HI) вступає в оборотні реакціїнуклеофільного заміщення:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Без каталізаторів реакція з HCl йде відносно повільно; значно швидше - у присутності хлориду цинку та деяких інших кислот Льюїса.

Замість галогеноводородів для заміщення гідроксильної групи на галоген можуть бути використані галогеніди та галогеноксиди фосфору, тіонілхлорид та деякі інші реагенти, наприклад:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Сам етанол також має нуклеофільні властивості. зокрема, він відносно легко приєднується активованим кратним зв'язкам, наприклад:

С2Н5OH + СH2=CCCN → С2Н5OСH2СH2CN,

реагує з альдегідами з утворенням напівацеталей та ацеталів:

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

При помірному (не вище 120 °C) нагріванні з концентрованою сірчаною кислотою або іншими водовіднімними засобами кислотного характеру утворює діетиловий ефір:

2С2Н5OH ⇄ С2Н5-О-С2Н5 + H2O

При сильнішому нагріванні із сірчаною кислотою, а також при пропусканні парів над нагрітим до 350÷500 °C оксидом алюмінію відбувається глибша дегідратація. При цьому утворюється етилен:

CH3CH2OH ⇄ CH2=CH2 + H2O

При використанні каталізаторів, що містять поряд з оксидом алюмінію високодисперсне срібло та інші компоненти, процес дегідратації може бути поєднаний з контрольованим окисненням етилену елементним киснем, в результаті чого із задовільним виходом вдається реалізувати одностадійний процес одержання окису етилену:

2CH3CH2OH + O2 → 2C2H4O + 2H2O

У присутності каталізатора, що містить оксиди алюмінію, кремнію, цинку та магнію, зазнає серії складних перетворень з утворенням як основний продукт бутадієну (реакція Лебедєва):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

У 1932 році на основі цієї реакції в СРСР було організовано перше у світі великотоннажне виробництво синтетичного каучуку.

У слаболужному середовищі утворює йодоформ:

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

Ця реакція має деяке значення для якісного та кількісного визначення етанолу без інших речовин, що дають подібну реакцію.

Пожежонебезпечні властивості

Легкозаймиста безбарвна рідина; тиск насиченої пари, кПа: lg p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) при температурі від -31 до 78°С; теплота згоряння – 1408 кДж/моль; теплота освіти -239,4 кДж/моль; температура спалаху 13 ° С (у закритому тиглі), 16 ° С (у відкритому тиглі); температура займання 18 ° С; температура самозаймання 400 ° С; концентраційні межі поширення полум'я 3,6 – 17,7 % обсягу; температурні межі поширення полум'я: нижній 11°С, верхній 41°С; мінімальна флегматизуюча концентрація, % об'єму: CO2 – 29.5, H2O – 35.7, N2 – 46; максимальний тиск вибуху 682 кПа; максимальна швидкістьнаростання тиску 15,8 МПа/с; швидкість вигоряння 0,037 кг/(м2); максимальна нормальна швидкість поширення полум'я – 0,556 м/с; мінімальна енергія запалювання – 0,246 МДж; мінімальний вибухонебезпечний вміст кисню 11,1% обсягу.

Застосування

Паливо

Першим використав етанол як моторне паливо Генрі Форд, який у 1880 р. створив перший автомобіль, що працює на етанолі. Можливість використання спиртів як моторного палива була показана також у 1902 р., коли на конкурсі в Парижі було виставлено понад 70 карбюраторних двигунів, що працюють на етанолі та сумішах етанолу з бензином.

Етанол може використовуватися як паливо, в т. ч. для ракетних двигунів (так, 70%-й водний етанол використовувався як паливо в першій у світі серійній балістичної ракети- німецької «Фау-2»), двигунів внутрішнього згоряння, побутових, похідних та лабораторних нагрівальних приладів (т. зв. "спиртовок"), грілок для туристів та військовослужбовців (каталітичне автоокислення на платиновому каталізаторі). Обмежено (через свою гігроскопічність) використовується в суміші з класичними рідкими нафтовими паливами. Застосовується для вироблення високоякісного палива та компонента бензинів - Етил-трет-бутилового ефіру, більш незалежного від викопної органіки, ніж МТБЕ.

Хімічна промисловість

• служить сировиною для отримання багатьох хімічних речовин, таких, як ацетальдегід, діетиловий ефір, тетраетилсвинець, оцтова кислота, хлороформ, етилацетат, етилен та ін;
• широко застосовується як розчинник (у лакофарбовій промисловості, у виробництві товарів побутової хімії та багатьох інших галузях);
• є компонентом антифризів та склоомивачів;
• в побутовій хімії етанол застосовується в миючих засобах, особливо для догляду за склом та сантехнікою. Є розчинником для репелентів.

Медицина

• за своєю дією етиловий спирт можна віднести до антисептиків;
• як знезаражуючий та підсушуючий засіб, зовнішньо;
• підсушуючі та дублячі властивості 96%-го етилового спирту використовуються для обробки операційного поля або в деяких методиках обробки рук хірурга;
• розчинник для лікарських засобів, для приготування настоянок, екстрактів із рослинної сировини та ін;
• консервант настоянок та екстрактів (мінімальна концентрація 18 %);
• піногасник при подачі кисню, штучної вентиляції легень;
• у зігрівальних компресах;
• для фізичного охолодження при лихоманці (для розтирання);
• компонент загальної анестезії у ситуації дефіциту медикаментозних засобів;
• як піногасник при набряку легень у вигляді інгаляції 33% розчину;
• етанол є протиотрутою при отруєнні деякими токсичними спиртами, такими як метанол та етиленгліколь. Його дія обумовлена ​​тим, що фермент алкогольдегідрогеназу, за наявності декількох субстратів (наприклад, метанол і етанол) здійснює лише конкурентне окислення, завдяки чому після своєчасного (майже негайного, слідом за метанолом/етиленгліколем) прийому етанолу зменшується поточна концентрація токсичних метаболітів формальдегіду та мурашиної кислоти, для етиленгліколю - щавлевої кислоти).

Парфумерія і косметика

Є універсальним розчинником різних речовині основним компонентом парфумів, одеколонів, аерозолів тощо. Входить до складу різноманітних засобів, включаючи навіть такі як: зубні пасти, шампуні, засоби для душу тощо.

Харчова промисловість

Поряд із водою, є основним компонентом спиртних напоїв (горілка, вино, джин, пиво та ін.). Також у невеликих кількостях міститься у низці напоїв, одержуваних бродінням, але не зараховуються до алкогольних (кефір, квас, кумис, безалкогольне пиво та ін.). Вміст етанолу у свіжому кефірі мізерний (0,12 %), але в довгому, особливо в теплому місці, може досягти 1 %. кумисі міститься 1-3% етанолу (у міцному до 4,5%), у квасі - від 0,5 до 1,2%.

Розчинник для ароматизаторів харчових. Може бути використаний як консервант для хлібобулочних виробів, а також кондитерської промисловості.

Зареєстрований як харчової добавки E1510.

Енергетична цінність етанолу – 7,1 ккал/г.

Інше

Застосовується для фіксування та консервування біологічних препаратів.

Світове виробництво етанолу

Виробництво етанолу країнами, млн літрів. Дані ethanolrfa.org.

Застосування етанолу як автомобільне паливо

Паливний етанол ділиться на біоетанол та етанол, отриманий іншими методами (з відходів пластмас, синтезований з газу тощо).

Біоетанол - це рідке етанолсодержащее паливо, одержуване спеціальними заводами з крохмаль-, целюлозо-або сахаросодержащей сировини за системою укороченої дистиляції (дозволяє отримувати якість, достатню для використання як паливо). Містить метанол та сивушні олії, що робить його зовсім непридатним для пиття. Застосовується у чистому вигляді (точніше у вигляді азеотропу 96,6%), а частіше у суміші з бензином (так званий газохол) або дизельним паливом. Виробництво та використання біоетанолу збільшується у більшості країн світу, як більш екологічна та відновлювана альтернатива нафти.

Повноцінно використовувати біоетанол здатні лише автомобілі з відповідним двигуном або універсальним Flex-Fuel (здатний споживати суміші бензин/етанол з будь-яким співвідношенням). Бензиновий двигун здатний споживати бензин з добавкою етанолу не більше 30%, можливе також переобладнання звичайного бензинового двигуна, але це економічно недоцільно.

Проблемою є недостатня змішуваність бензину та дизельного палива з етанолом, через що останній нерідко вишаровується (при низьких температурахзавжди). Особливо ця проблема є актуальною для Росії. Вирішення цієї проблеми на Наразіне знайдено.

Перевагою сумішей етанолу з іншими видами палива перед «чистим» етанолом є найкраща запальність, завдяки низькому змістувологи, тоді як «чистий» етанол (марка E100, з практичним вмістом C2H5OH 96,6%) є дизеляцією, що не розділяється, азеотропом. Поділ іншим способом невигідно. При додаванні етанолу до бензину чи дизеля відбувається вишаровування води.

У різних країнахдіють такі державні програмизастосування етанолу та сумішей, що його містять, на транспорті з двигунами внутрішнього згоряння:

У США «Енергетичний білль», підписаний президентом Бушем у серпні 2005 року, передбачає виробництво до 2012 року щорічно 30 мільярдів літрів етанолу із зерна та 3,8 мільярдів літрів із целюлози (стебла кукурудзи, рисова солома).

Використання виробництва біопалива є витратним процесом, проте дає економіці переваги згодом. Так, наприклад, будівництво заводу з виробництва етанолу потужністю 40 млн галонів дає економіці (на прикладі США):

• 142 млн дол. інвестицій під час будівництва;
• 41 робоче місцена заводі, плюс 694 робочих місць у всій економіці;
• Збільшує місцеві ціни на зернові на 5-10 центів за бушель;
• Збільшує доходи місцевих домогосподарств на 19,6 млн. дол. щорічно;
• Приносить у середньому 1,2 млн. доларів податків;
• Прибутковість інвестицій 13,3% річних.

У 2006 р. етанолова індустрія дала економіці США:

• 160231 нових робочих місць у всіх секторах, включаючи 20000 робочих місць у будівництві;
• Збільшила прибутки домогосподарств на $6,7 мільярда;
• Принесла $2,7 млрд федеральних податків та $2,3 млрд місцевих податків.

У 2006 році в США було перероблено на етанол 2,15 мільярда бушелів кукурудзи, що становить 20,5 % річного виробництва кукурудзи. Етанол став третім за величиною споживачем кукурудзи після тваринництва та експорту. На етанол переробляється 15% урожаю сорго США.

Виробництво барди етанолової промисловості США, метричних тонну сухій вазі.

Барда є вторинною кормовою сировиною, а також може бути використана для отримання біогазу.

Автомобільний парк, що працює на етанолі

Суміш етанолу з бензином позначається буквою Е. Цифрою букви Е позначається відсотковий вміст етанолу. Е85 означає суміш з 85% етанолу і 15% бензину.

Суміші до 20% вмісту етанолу можуть застосовуватись на будь-якому автомобілі. Однак деякі виробники автомобілів обмежують гарантію використання суміші з вмістом більше 10 % етанолу. Суміші, що містять понад 20% етанолу, у багатьох випадках вимагають внесення зміни до системи запалення автомобіля.

Автовиробники випускають автомобілі, які здатні працювати і на бензині, і на Е85. Такі автомобілі називаються "Flex-Fuel". Бразилії такі автомобілі називають "гібридними". російською мовою назви немає. Більшість сучасних автомобілів або спочатку підтримують використання такого палива, або опціонально, за відповідним запитом.

У 2005 році у США понад 5 млн автомобілів мали гібридні двигуни. Наприкінці 2006 р. у США експлуатувалося 6 млн автомобілів із такими двигунами. Загальний автопарк складає 230 млн. автомобілів.

1200 заправних станцій продають Е85 (травень 2007 року). Загалом у США автомобільне паливо продають близько 170 000 заправних станцій.

Економічність

Собівартість бразильського етанолу (близько 0,19 доларів США за літр у 2006 р.) робить його використання економічно вигідним.

Екологічні аспекти

Біоетанол як паливо часто називають «нейтральним» як джерело парникових газів. Він має нульовий баланс діоксиду вуглецю, оскільки при його виробництві шляхом бродіння і подальшому згорянні виділяється стільки ж CO2, скільки до цього було взято з атмосфери використаними для його виробництва рослинами. Однак, ректифікація етанолу вимагає додаткових витрат енергії, що виробляється одним із «традиційних» способів (в т. ч. і спалюванням викопного палива).

У 2006 році застосування етанолу в США дозволило скоротити викиди близько 8 млн тонн парникових газів (у СО2 еквіваленті), що приблизно дорівнює річним вихлопам 1,21 млн автомобілів.

Безпека та регулювання

• Етанол - горюча речовина, суміш її пари з повітрям вибухонебезпечна.
• Спирт етиловий синтетичний, технічний та харчовий, непридатний для виробництва алкогольної продукції, входить до списку отруйних речовин з метою статті 234 та інших статей Кримінального кодексу Російської Федерації.
• З 2005 року роздрібний продажспирту у Росії заборонена (крім районів Крайньої Півночі).

Дія етанолу на організм людини

Етанол у алкогольних напоях – канцероген із доведеною здатністю викликати рак. Залежно від дози, концентрації, шляху потрапляння в організм і тривалості впливу етанол також може мати наркотичну та токсичну дію. Під наркотичною дією позначається його здатність викликати комусь, ступор, нечутливість до болю, пригнічення функцій ЦНС, алкогольне збудження, звикання, а також його наркозну дію. Під дією етанолу відбувається виділення ендорфінів у прилеглому ядрі (Nucleus accumbens), у хворих на алкоголізм також в орбітофронтальній корі (поле 10). Проте, з юридичної точки зору, етиловий спирт наркотиком не визнаний, оскільки ця речовина не включена до міжнародного списку контрольованих речовин конвенції ООН 1988 року. певних дозах до маси тіла та концентраціях призводить до гострого отруєння та смерті (смертельна разова доза – 4-12 грамів етанолу на кілограм маси тіла).

Основний метаболіт етанолу ацетальдегід є токсичною, мутагенною та канцерогенною речовиною. Існують докази канцерогенності ацетальдегіду в експериментах тварин; крім того, ацетальдегід ушкоджує ДНК.

Тривале вживання етанолу може спричинити такі захворювання, як цироз печінки, гастрит, виразка шлунка, рак шлунка та рак стравоходу, серцево-судинні захворювання.

Вживання етанолу може спричинити оксидативне пошкодження нейронів головного мозку, а також їхню загибель внаслідок пошкодження гематоенцефалічного бар'єру.

Зловживання алкогольними напоями може призвести до клінічної депресії та алкоголізму.

Етанол є природним метаболітом людського організму і може у невеликих кількостях синтезуватись у тканинах організму (справжній ендогенний алкоголь) або у шлунково-кишковому тракті внаслідок процесів ферментації вуглеводної їжі (умовний ендогенний алкоголь). Кількість ендогенного алкоголю рідко перевищує 0,18 проміле, що знаходиться на межі чутливості найсучасніших приладів. Звичайний алкотестер таку кількість визначити не може.

Види та марки етанолу

• Ректифікат (точніше спирт-ректифікат) - це очищений шляхом ректифікації етиловий спирт, що містить 95,57%, хімічна формула C2H5OH. Може випускатися за ГОСТ 18300-72 (Держстандарт СРСР, спирт етиловий технічний, ректифікований технічний умови) і ГОСТ 5964-82; ГОСТ 5964-93. Залежно від ступеня очищення технічний етиловий спирт ректифікований випускають марки «Екстра» і двох сортів: вищого та першого

• Спирт етиловий абсолютований - вміст спирту >99,9%.

• Спирт медичний – вміст спирту 96,4-96,7%.

Етимологія назв

Для позначення цієї речовини використовується кілька найменувань. Технічно найбільш правильним є термін етанол чи етиловий спирт. Однак значного поширення набули назви алкоголь, винний спирт чи просто спирт, хоча спирти, чи алкоголі - це ширший клас речовин.

Етимологія терміна «етанол»

Назви етанол та етиловий спирт вказують на те, що дана сполука містить у своїй основі етил - радикал етану. При цьому слово спирт (суфікс-ол) у назві вказує на вміст гідроксильної групи (-OH), характерної для спиртів.

Етимологія назви «алкоголь»

Назва алкоголь походить від араб. ‏الكحل‎‎ аль-кухуль, що означає дрібний порошок, отриманий сублімацією, порошкоподібна сурма, порошок для підфарбовування повік.

У російську мову слово «алкоголь» надійшло через нього німецький варіантньому. алкоголь. Однак у російській мові зберігся як архаїзму, очевидно, і омонім слова «алкоголь» у значенні «дрібний порошок».

Етимологія слова «спирт»

Найменування етанолу винний спирт походить від лат. spiritus vini (дух вина). російську мову слово «спирт» прийшло через його англійський варіант англ. spirit.

У англійськоюслово «спирт» у цьому значенні використовувалося вже у середині XIII століття, і лише починаючи з 1610 року слово «спирт» стало вживатися алхіміками для позначення летких речовин, що відповідає основному значенню слова «spiritus» (випаровування) в латинською мовою. До 1670-х років значення слова звузилося до «рідин з високим відсотковим вмістом алкоголю», а леткі рідини отримали назву ефірів.

також Етимологія назви у статті «Спирти».

Примітки

1. European chemical Substances Information System Перевірено 8 грудня 2013 року.
2. Chastain G (2006). «Alcohol, neurotransmitter systems, and behavior». The Journal of general psychology 133 (4). DOI: 10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
3. Стаття «Абсолютний спирт» у БСЕ.
4. Отримання абсолютного спирту
5. Етиловий спирт: хімічні та фізичні властивості
6. В.Г.Козін, Н.Л.Солодова, Н.Ю.Башкирцева, А.І.Абдуллін. Сучасні технологіївиробництва компонентів моторного палива. Навчальний посібник. – Казань: КДТУ, 2009. – 327 с.
7. Кошти, що впливають на ЦНС
8. Flomenbaum, Goldfrank та ін. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. - McGraw Hill, 2006. - С. 1465. - 2170 с. - ISBN 0071437630.
9. Федеральне агентствоз технічного регулювання та метрології. ГОСТ Р 52409-2005 ( повний текст)
10. Russell, Nicholas J. Food preservatives. - New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. - P. 198. - ISBN 0-306-47736-X.
11. E1510 - спирт етиловий
12. 2008 Ethanol Production Exceeds 9 Billion Gallons
13. Ethanol World Production Statistics
14. Національна Програма.рф - Альтернативні види палива
15. 1 2 Біоетанол: огляд світового та російського ринків. Cleandex.
16. Інформаційно-аналітичне агентство «ІНФОБІО»
17. ЕКОТОК
18. 1 2 Росія та Америка у XXI столітті
19. Євросоюз з 1 січня відмовляється від традиційного бензину /16.12.2010
20. біоетанол, біобензин, альтернативне паливо INNOVATIVE Е 95 проблема використання застосування
21. Ottawa to push ethanol, despite concerns (недоступне посилання з 23-05-2013 (793 дні) - історія, копія)
22. Інтерфакс Захід
23. India Sets Target of 20% Biofuels by 2017
24. Ivan Castano Mexican Biofuels Seen Meeting 3% Blending Target In 2012 2 Травень 2011
25. Національна біопаливна асоціація

Етанол, або як його ще називають, етиловий спирт - цей продукт складається з одного атома і має хімічну формулу C2H5OH. За ГОСТом етанол є рідиною, що не має кольору, з характерним запахом, причому легко спалахує. Також цей продукт є ключовим компонентом у виробництві алкогольної продукції. Хімічна формуласпирту виглядає так C2H5OH.

Вперше алкоголь згадується ще у біблійних літописах. Отже, саме в ті часи і вважаються офіційним зародженням виробництва різних алкогольних напоїв. У XIV столітті відбувається безліч відкриттів, пов'язаних із отриманням етанолу.

Етапи розвитку:

• У середині XIV століття європейських алхімік Вілльгер зміг отримати етанол з винного напою.
• Наприкінці того ж століття італійський купець, який привіз послів до Росії, також взяв із собою алкогольні напої. У 1386 році алкоголь вперше потрапляє до московське князівство.
• У початку XVIстоліття французький вчений Парацельс виявляє основну властивість етанолу - снодійне. Тільки через два століття після цього проводяться перші досліди щодо приспання над людьми під час операцій.
• У роки Першої світової війни на території Російської імперіїзнаходилося приблизно 2.5 тисячі фабрик з виробництва питного спирту, але за воєнний час і після революції їхня кількість зменшилася до двох сотень. Однак до 1948 виробництво знову налагодилося, а також було вдосконалено.
• Наприкінці XX століття європейські вчені дізналися, як перевірити якість спирту в алкогольних напоях.

Отримання

Для виробництва етилового та метилового спиртувикористовують два способи: мікробіологічний та синтетичний, їх називають спиртове бродіння та гідратація етилену.

Перший спосіб був відомий ще з давніх-давен. Бродіння відбувається під впливом різних ферментів дріжджів та бактерії. Формула спирту виглядає так: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Продукт, отриманий в результаті цього способу, має лише 15% етанолу. Після отримання необхідно провести очищення, зазвичай це роблять з допомогою дистиляції.

Промислове виробництво алкоголю

Щоб створити етиловий продукт з виробництва, необхідно зробити такі стадії:

• Підготувати сировину для виробництва.
• Провести ферментацію крохмалю до цукрів, що зброджуються.
• Після цього відбувається етап бродіння.
• Тепер залишається лише зробити брагоректифікацію.

В отриманому продукті буде до 95.6% етанолу. Також залежно від домішок, присутніх у виробленому продукті, виділяють кілька категорій:

• Альфа
• Екстра
• Базис
• Вища очищення
• Перший сорт

Виробництво через гідроліз

На спиртових фабриках у СРСР та в нинішній Росіїбула широко поширена дана технологія. Полягала вона в гідролізі сировини, з якої виробляють спиртовий продукт, після чого його піддавали бродіння.

Гідратація етилену

Також добре поширений цей спосіб виробництва. Гідратацію виробляють за двома способами:

Перший полягаєу гідратації при температурі майже 300 градусів за Цельсієм і тиском 7 МПа, для каталізатора тут використовують ортофосфорну кислоту. Формула виробництва виглядає так: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Другий спосібскладається з гідратації через ефір сірчаної кислоти та подальшого його гідролізу при температурі, що дорівнює близько 85 градусів за Цельсієм і тиску в 3,5МПа. Формула етилового спирту виглядає так: CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH.

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

Алкоголь без вмісту води

Такий продукт називають абсолютним спиртом, В ньому дійсно майже не міститься вода. Температура його кипіння становить 78 градусів за Цельсієм. Для його виробництва використовую перегонку звичайного водного етанолу із вмістом бензолу.

Як відрізнити метиловий спирт від етилового

Як визначити метиловий спирт у алкоголі?Зробити це в домашніх умовах вкрай складно, оскільки вони майже на сто відсотків однакові, однак існує кілька способів:

• Для цього способу знадобиться мідний дріт. Потрібно скрутити її у форму спіралі, після чого нагріти дотику. Тепер необхідно опустити вже нагрітий дріт у метиловий спирт і вийняти за кілька секунд. Після цього від нього підуть різні випари із запахами. Метанол видасть себе різким неприємним запахом, а від етилового виходитиме яблучний запах.
• Другий спосіб полягає у перевірці рідин. Для цього налийте рідину, що перевіряється, в будь-яку металеву ємність і нагрійте її. Як тільки помітите, що рідина починає закипати, опустіть градусник у неї і дізнайтеся свідчення. У метанолу температура кипіння дорівнює 65 градусів, а етилового 78.
• У даному способівам знадобиться підпалити спирт і за кольором полум'я визначити його приналежність до метанолу або етилового. Метанол горітиме полум'ям із зеленуватим відтінком, а етанол розгориться яскравим полум'ям із блакитними відтінками.
• Також досить простий, але ефективний спосібперевірити рідину – це картопля. Для цього вам необхідно взяти частину очищеного плода і опустити його на кілька годин у спирт, що перевіряється. Якщо картопля змінить свій колір на рожевий, це метанол, але якщо колір не зміниться, це етиловий спирт.

Формула метилового спирту виглядає так - CH3OH.

Хімічна формула етилового спирту - С2Н5ОН.

Як перевірити незамерзання в домашніх умовах

Для того щоб перевірити якість купленої незамерзаючої рідини, Є кілька способів:

Медичний спирт

Цей видалкоголю є одним із видів етанолу. Він є найчистішим із спиртових продуктів, у ньому немає жодних домішок, а склад спирту у ньому становить приблизно 96.5%. Використовують цей продукт в основному в медицині, але на відміну від технічного спирту має широке споживання в харчовій промисловості. Так, у домашніх умовах його розбавляють та отримують алкогольний напійіз 40% вмістом спирту. Технічний використовують тільки для додавання в різні продукти, які не можна пити.

Для його виробництва використовують сировину лише з харчових продуктів: пшениця, зерно, картопля, буряк. Іноді навіть використовую ягоди чи виноград.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!