Ethanol - ce este această substanță? La ce folosește și cum este produs? Etanolul este mai bine cunoscut de toată lumea sub un alt nume - alcool. Desigur, aceasta nu este denumirea corectă. Dar între timp, sub cuvântul „alcool” ne referim la „etanol”. Chiar și strămoșii noștri știau despre existența lui. L-au obținut printr-un proces de fermentație. S-au folosit diverse produse de la cereale la fructe de padure. Dar în Braga rezultat, care este cum se numeau băuturile alcoolice pe vremuri, cantitatea de etanol nu depășea 15 la sută. Alcoolul pur a putut fi izolat numai după ce au studiat procesele de distilare.
Etanolul - ce este?
Etanolul este un alcool monohidroxilic. În condiții normale, este un lichid volatil, incolor, inflamabil, cu miros și gust specific. Etanolul a găsit o largă aplicație în industrie, medicină și viața de zi cu zi. Este un dezinfectant excelent. Alcoolul este folosit ca combustibil și ca solvent. Dar, mai ales, formula etanolului C2H5OH este cunoscută iubitorilor de băuturi alcoolice. În acest domeniu, această substanță și-a găsit o aplicare largă. Dar numerită să uităm că alcoolul ca ingredient activ în băuturile alcoolice este un deprimant puternic. Această substanță psihoactivă este capabilă să deprima sistemul nervos central și creează o dependență ridicată.
În ziua de azi este dificil să găsești o industrie care să nu folosească etanol. Este dificil să enumerați tot ceea ce este atât de util alcoolul. Dar, mai ales, proprietățile sale au fost apreciate în produse farmaceutice. Etanolul este componenta principală a aproape tuturor tincturilor medicinale. Multe „rețete ale bunicii” pentru tratarea afecțiunilor umane se bazează pe această substanță. Atrage toate substanțele utile din plante, acumulându-le. Această proprietate a alcoolului și-a găsit aplicație în fabricarea tincturilor de casă din plante și fructe de pădure. Și deși sunt băuturi alcoolice, cu moderație sunt benefice pentru sănătate.
Beneficiile etanolului
Formula de etanol este cunoscută de toată lumea încă de la lecțiile de chimie din școală. Dar aici este beneficiul acestei substanțe chimice, nu toată lumea va răspunde imediat. De fapt, este greu de imaginat o industrie în care alcoolul nu ar fi folosit. În primul rând, etanolul este folosit în medicină ca un dezinfectant puternic. Acestea tratează suprafața de operare și rănile. Alcoolul are un efect dăunător asupra aproape tuturor grupelor de microorganisme. Dar etanolul este folosit nu numai în chirurgie. Este indispensabil pentru fabricarea extractelor și tincturilor medicinale.
În doze mici, alcoolul este bun pentru organismul uman. Ajută la subțierea sângelui, la îmbunătățirea circulației sângelui și la dilatarea vaselor de sânge. Se aplică chiarpentru prevenirea bolilor cardiovasculare. Etanolul ajută la îmbunătățirea funcționării tractului gastrointestinal. Dar numai în doze foarte mici.
În cazuri speciale, efectul psihotrop al alcoolului poate îneca durerea cea mai severă. Etanolul și-a găsit aplicație în cosmetologie. Datorită proprietăților sale antiseptice pronunțate, este inclus în aproape toate loțiunile de curățare pentru tenul problematic și gras.
Dăunarea etanolului
Etanolul este un alcool produs prin fermentație. Cu utilizare excesivă, poate provoca intoxicații toxicologice severe și chiar comă. Această substanță face parte din băuturile alcoolice. Alcoolul provoacă cea mai puternică dependență psihologică și fizică. Alcoolismul este considerat a fi o boală. Daunele etanolului sunt imediat asociate cu scene de beție rampantă. Consumul excesiv de băuturi care conțin alcool duce nu numai la intoxicații alimentare. Totul este mult mai complicat. Cu consumul frecvent de alcool, aproape toate sistemele de organe sunt afectate. Din cauza lipsei de oxigen, care provoacă etanol, celulele creierului mor în număr mare. Există o degradare a personalității. În stadiile incipiente, memoria slăbește. Apoi o persoană dezvoltă boli ale rinichilor, ficatului, intestinelor, stomacului, vaselor de sânge și inimii. La bărbați, există o pierdere a potenței. În ultimele etape ale alcoolicului se dezvăluie o deformare a psihicului.
Istoria alcoolului
Etanolul - ce este această substanță și cum a fost obținută? Nu toată lumea știe că a fost folosit încă din timpuri preistorice. Elincluse în băuturile alcoolice. Adevărat, concentrația sa era mică. Dar, între timp, în China au fost găsite urme de alcool pe ceramică veche de 9.000 de ani. Acest lucru indică în mod clar că oamenii din epoca neolitică au băut băuturi alcoolice.
Primul caz de obținere a alcoolului a fost înregistrat în secolul al XII-lea la Salerno. Adevărat, era un amestec apă-alcool. Etanolul pur a fost izolat de Johann Tobias Lovitz în 1796. A folosit metoda de filtrare cu cărbune activ. Multă vreme, producția de etanol prin această metodă a rămas singura metodă. Formula pentru alcool a fost calculată de Nicolo-Théodore de Saussure și descrisă ca un compus de carbon de Antoine Lavoisier. În secolele al XIX-lea și al XX-lea, mulți oameni de știință au studiat etanolul. Toate proprietățile sale au fost studiate. În prezent, s-a răspândit și este folosit în aproape toate sferele activității umane.
Producerea de etanol prin fermentație alcoolică
Poate cel mai faimos mod de a produce etanol este fermentația alcoolică. Este posibil numai atunci când utilizați produse organice care conțin o cantitate mare de carbohidrați, cum ar fi struguri, mere, fructe de pădure. O altă componentă importantă pentru ca fermentația să se desfășoare în mod activ este prezența drojdiei, enzimelor și bacteriilor. Procesarea cartofilor, porumbului, orezului arată la fel. Pentru a obține alcool combustibil, se folosește zahăr brut, care este produs din trestie. Reacția este destul de complexă. Ca urmare a fermentației, se obține o soluție care nu conține mai mult de 16% etanol. Nu se poate obține o concentrație mai mare. Acest lucru se datorează faptului că mai multsoluții saturate, drojdia nu este capabilă să supraviețuiască. Astfel, etanolul rezultat trebuie supus unor procese de purificare și concentrare. De obicei se folosesc procese de distilare.
Pentru a obține etanol, se folosesc diferite tulpini de drojdie Saccharomyces cerevisiae. În principiu, toți sunt capabili să activeze acest proces. Rumegul poate fi folosit ca substrat nutritiv sau, alternativ, o soluție obținută din acestea.
Combustibil
Mulți oameni știu despre proprietățile pe care le are etanolul. Că este alcool sau un dezinfectant este de asemenea cunoscut. Dar alcoolul este și un combustibil. Este folosit la motoarele de rachete. Un fapt binecunoscut - în timpul Primului Război Mondial, 70% etanol hidratat a fost folosit drept combustibil pentru prima rachetă balistică germană din lume - V-2.
În prezent, alcoolul a devenit mai răspândit. Ca combustibil, este folosit în motoarele cu ardere internă, pentru dispozitivele de încălzire. În laboratoare, se toarnă în lămpi cu alcool. Oxidarea catalitică a etanolului este utilizată pentru producerea de plăcuțe de încălzire, atât militare, cât și turistice. Alcoolul restricționat este utilizat într-un amestec cu combustibili petrolieri lichizi datorită higroscopicității sale.
Etanolul în industria chimică
Etanolul este utilizat pe scară largă în industria chimică. Servește ca materie primă pentru producerea de substanțe precum dietil eter, acid acetic, cloroform, etilenă, acetaldehidă, tetraetil plumb, acetat de etil. În industria vopselei, etanolul este utilizat pe scară largă casolvent. Alcoolul este ingredientul principal în spălarea parbrizului și antigel. Alcoolul este folosit și în substanțele chimice de uz casnic. Este folosit în detergenți și produse de curățare. Este deosebit de comun ca ingredient în fluidele sanitare și de îngrijire a sticlei.
Alcool etilic în medicină
Alcoolul etilic poate fi atribuit antisepticelor. Are un efect dăunător asupra aproape tuturor grupelor de microorganisme. Distruge celulele bacteriilor și ciupercilor microscopice. Utilizarea etanolului în medicină este aproape universală. Acesta este un agent excelent de uscare și dezinfectare. Datorită proprietăților sale de bronzare, alcoolul (96%) este utilizat pentru tratarea meselor de operație și a mâinilor chirurgului.
Etanolul este un solvent pentru medicamente. Este utilizat pe scară largă pentru fabricarea tincturilor și extractelor din plante medicinale și alte materiale vegetale. Concentrația minimă de alcool în astfel de substanțe nu depășește 18 la sută. Etanolul este adesea folosit ca conservant.
Alcoolul etilic este, de asemenea, excelent pentru frecare. În timpul febrei, produce un efect de răcire. Foarte des alcoolul este folosit pentru încălzirea compreselor. În același timp, este absolut sigur, nu există roșeață și arsuri pe piele. În plus, etanolul este folosit ca antispumant atunci când oxigenul este furnizat artificial în timpul ventilației pulmonare. De asemenea, alcoolul este o componentă a anesteziei generale, care poate fi utilizată în cazul lipsei de medicamente.
Destul de ciudat, etanolul medical este folosit caantidoturi pentru otrăvirea cu alcooli toxici, cum ar fi metanolul sau etilenglicolul. Acțiunea sa se datorează faptului că, în prezența mai multor substraturi, enzima alcool dehidrogenaza realizează doar oxidare competitivă. Din acest motiv, după aportul imediat de etanol, după metanol toxic sau etilenglicol, se observă o scădere a concentrației actuale de metaboliți otrăviți în organism. Pentru metanol este acid formic și formaldehidă, iar pentru etilenglicol este acid oxalic.
Industria alimentară
Așa că strămoșii noștri știau cum să obțină etanol. Dar a fost folosit pe scară largă numai în secolele al XIX-lea și al XX-lea. Alături de apă, etanolul stă la baza aproape tuturor băuturilor alcoolice, în principal vodcă, gin, rom, coniac, whisky și bere. În cantități mici, alcoolul se găsește și în băuturile obținute prin fermentare, de exemplu, în chefir, koumiss și kvas. Dar nu sunt clasificate ca alcool, deoarece concentrația de alcool din ele este foarte scăzută. Astfel, conținutul de etanol din chefir proaspăt nu depășește 0,12%. Dar dacă se stabilește, atunci concentrația poate crește la 1%. Există puțin mai mult alcool etilic în kvas (până la 1,2%). Cel mai mult alcool este conținut în koumiss. Într-un produs lactat proaspăt, concentrația acestuia este de la 1 până la 3%, iar într-un decontat ajunge la 4,5%.
Alcoolul etilic este un solvent bun. Această proprietate îi permite să fie utilizat în industria alimentară. Etanolul este un solvent pentru parfumuri. În plus, poate fi folosit ca conservant pentru produse de panificație. El este înregistrat caaditiv alimentar E1510. Etanolul are o valoare energetică de 7,1 kcal/g.
Efectul etanolului asupra corpului uman
Producția de etanol a fost stabilită în întreaga lume. Această substanță valoroasă este folosită în multe domenii ale vieții umane. Tincturile de alcool sunt medicamente. Servetelele impregnate cu aceasta substanta sunt folosite ca dezinfectant. Dar ce efect are etanolul asupra organismului nostru atunci când este ingerat? Este util sau dăunător? Aceste probleme necesită un studiu detaliat. Toată lumea știe că omenirea a consumat băuturi alcoolice de secole. Dar abia în ultimul secol problema alcoolismului a căpătat dimensiuni la scară largă. Strămoșii noștri au băut piure, hidromel și chiar și berea de acum atât de populară, dar toate aceste băuturi conțineau un procent scăzut de etanol. Prin urmare, ele nu ar putea provoca daune semnificative sănătății. Dar după ce Dmitri Ivanovici Mendeleev a diluat alcoolul cu apă în anumite proporții, totul s-a schimbat.
În prezent, alcoolismul este o problemă în aproape toate țările lumii. Odată ajuns în organism, alcoolul are un efect patologic asupra aproape tuturor organelor, fără excepție. În funcție de concentrație, doză, cale de intrare și durata de expunere, etanolul poate prezenta efecte toxice și narcotice. Este capabil să perturbe funcționarea sistemului cardiovascular, contribuie la apariția bolilor tractului digestiv, inclusiv a ulcerelor stomacale și duodenale. Sub efectul narcotic se înțelege capacitatea alcoolului de a provoca stupoare, insensibilitate la dureresenzații și inhibarea funcțiilor sistemului nervos central. În plus, o persoană are entuziasm alcoolic, foarte repede devine dependentă. În unele cazuri, consumul excesiv de etanol poate provoca comă.
Ce se întâmplă în corpul nostru când bem băuturi alcoolice? Molecula de etanol este capabilă să afecteze sistemul nervos central. Sub influența alcoolului, hormonul endorfină este eliberat în nucleul accumbens și la persoanele cu alcoolism pronunțat și în cortexul orbitofrontal. Dar, cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, etanolul nu este recunoscut ca substanță narcotică, deși arată toate acțiunile corespunzătoare. Alcoolul etilic nu a fost inclus pe lista internațională a substanțelor controlate. Și aceasta este o problemă controversată, deoarece la anumite doze, și anume 12 grame de substanță la 1 kilogram de greutate corporală, etanolul duce mai întâi la otrăvire acută, iar apoi la moarte.
Ce boli provoacă etanolul?
Soluția de etanol în sine nu este cancerigen. Dar principalul său metabolit, acetaldehida, este o substanță toxică și mutagenă. În plus, are și proprietăți cancerigene și provoacă dezvoltarea cancerului. Calitățile sale au fost studiate în condiții de laborator pe animale de experiment. Aceste lucrări științifice au condus la rezultate foarte interesante, dar în același timp alarmante. Se dovedește că acetaldehida nu este doar un cancerigen, ci poate deteriora ADN-ul.
Utilizarea prelungită a băuturilor alcoolice poate provoca boli precum gastrita, ciroza hepatică, ulcere la o persoană12-colon, cancer de stomac, esofag, mic și rect, boli cardiovasculare. Ingestia regulată de etanol în organism poate provoca leziuni oxidative ale neuronilor creierului. Din cauza deteriorării barierei hematoencefalice, aceștia mor. Abuzul de băuturi care conțin alcool duce la alcoolism și moarte clinică. Persoanele care consumă în mod regulat alcool au un risc semnificativ mai mare de atac de cord și accident vascular cerebral.
Dar acestea nu sunt toate proprietățile etanolului. Această substanță este un metabolit natural. În cantități mici, poate fi sintetizat în țesuturile corpului uman. Se numește alcool endogen adevărat. De asemenea, este produsă ca urmare a descompunerii alimentelor cu carbohidrați în tractul gastrointestinal. Un astfel de etanol se numește „alcool condiționat endogen”. Poate un etilotest obișnuit să determine alcoolul care a fost sintetizat în organism? Teoretic, acest lucru este posibil. Cantitatea sa depășește rar 0,18 ppm. Această valoare se află la capătul inferior al celor mai moderne instrumente de măsură.
