ضع في اعتبارك صيغة مادة مثل الكحول الإيثيلي ، من ومتى أخرجها. لاحظ الفنان الأمريكي مارك كيلر أن للكحول وجوه عديدة. بعد كل شيء ، إنه منتج غذائي ، ووقود سائل ، ودواء. أولئك الذين يحبون علم العناصر قد خمنوا بالفعل أننا نتحدث عن أقدم مادة - الإيثانول. يُعتقد أن الإيثانول ظهر منذ حوالي أربعة آلاف عام في الدول القديمة ذات المستوى العالي من الحضارة - مصر القديمة وبابل. لديه الكثير من الأقارب ويحظى بشعبية كبيرة في العالم.

رحلة إلى ماضي الإيثانول

نحن نقدم الانغماس في عالم الكيمياء ومعرفة المزيد عن أحد العناصر الأكثر شهرة. ماذا لو كنت لا تعرف الكثير عنه؟

كان أول كحول اكتشفه الإنسان وبدأ في استخدامه هو الإيثانول. لسوء الحظ ، لم يحفظ التاريخ اسم هذا الرجل للأجيال القادمة. تقول الأساطير أنه لأول مرة تم الحصول على المادة من عصير العنب ، وحدث الاكتشاف في القرن الحادي عشر. في وقت لاحق ، فوجئ مخترعو الكحول بخصائصه المعجزة. دفعتهم صفات الاكتشاف الجديد هذه إلى التفكير في تسمية الجوهر "نبيلة".

منذ العصور القديمة ، تم العثور على الإيثانول في المشروبات والأدوية. كما تم استخدامه في بعض الاحتفالات الدينية. في بلد الأهرامات ، تمت معالجة المنتجات النباتية واستخراج هذه المادة. لكن هذا كان حله فقط. لزيادة تشبعه ، بدأ الصينيون القدماء في تقطير المادة. تم اكتشاف هذه العملية منذ أكثر من تسعة آلاف عام. منذ حوالي عشرة آلاف عام ، كان العنب بمثابة اكتشاف للإيثانول في دول الشرق. وما يؤكد ذلك هو النقوش الموجودة على الألواح الحجرية لبلاد ما بين النهرين.

في العصور الوسطى ، كان الكحول هو الأساس الرئيسي في تحضير الأدوية المختلفة. في اللاتينية ، أطلق عليها الكيميائيون في العصور الوسطى اسم "الماء الحي".

فقط في نهاية القرن الثامن عشر ، تمكن الكيميائي الروسي لوفيتز من إجراء تجربة كيميائية ، والحصول على الإيثانول النقي. في بداية القرن التاسع عشر ، حصل عالم سويسري على الصيغة الكيميائية للكحول الإيثيلي ، وبعد خمسين عامًا ، اقترح أستاذ من سويسرا تركيبته الكيميائية ، وكان هذا بالطبع إنجازًا كبيرًا في العلم.

صيغة المادة أو القليل من العلم

الاسم الكيميائي لهذه المادة هو الكحول الإيثيلي ، والاسم اللاتيني هو الإيثانول.

الصيغة الكيميائية العامة للمادة هي C 2 H 5 OH.

ماذا تقول الصيغة الكيميائية للمبتدئين في هذا العلم؟

يتكون تركيبه الكيميائي من ثلاث جزيئات:

C هو الكربون واثنان من ذراته.

H هو هيدروجين وخمس ذرات.

OH هي مجموعة هيدروكسيل.

لاحقًا ، تم اقتراح الصيغة البنائية لمادة الإيثيل: CH 3 CH 2 OH. تشير هذه الصيغة الكيميائية إلى أن الإيثانول مادة مشبعة.

بالنسبة للصفات الجسدية ، يعتبر الكحول الإيثيلي سائلًا عديم اللون ، ويتبخر بسهولة ، وله رائحة مميزة وطعم حارق.

خصائصه الكيميائية هي كما يلي:

• تشتعل بسهولة ، وتطلق الحرارة في نفس الوقت ؛ مع كمية كبيرة من الهواء ، يتحول اللهب إلى اللون الأزرق ؛
• يدخل في تفاعل فصل جزيئات الماء بحمض الكبريتيك ؛
• يتفاعل مع فئة من الأحماض الكربوكسيلية لتشكيل الإسترات ؛
• يتفاعل مع الفلزات القلوية.

كيف يتم إنتاج الإيثانول؟

نسرد الطرق الرئيسية:

• تخمير المنتجات العضوية مثل العنب. تحت تأثير البكتيريا ، يتم الحصول على حوالي 15 ٪ من الإيثانول ؛
• يتيح الإنتاج في الصناعة الحديثة استخراج أكثر من 95٪ من الإيثانول. لمثل هذا التوليف ، يتم استخدام النباتات ، التي يتكون تكوينها من النشا والقمح والبطاطس والذرة ؛
• يتم الحصول على المادة أيضًا من الخشب ، السليلوز ، باستخدام تفاعل كيميائي لتفاعلها مع الماء.

أين يستخدم الإيثانول؟

ربما يكون من الصعب تسمية أي صناعة ، أينما تم ذكر التركيب الكيميائي لـ C 2 H 5 OH ، لأن هذه المادة لها مجموعة كبيرة من التطبيقات. في الطب ، لا يمكن الاستغناء عنه ببساطة ، حيث يلعب دور كل من مادة حافظة ومذيب. لتدمير الالتهابات ، تعتبر هذه المادة أداة فريدة أثناء العمليات الجراحية. يتم الحفاظ على بعض الصبغات ، على سبيل المثال ، حشيشة الهر ، لفترة طويلة بفضل C 2 H 5 OH على وجه التحديد.

لا يمكن لمحركات الصواريخ أن تعمل بكفاءة بدون الكحول الإيثيلي. بعد كل شيء ، C 2 H 5 OH بمثابة وقود لهم.

في الصناعة ، هو عبارة عن تركيبة كيميائية للمذيبات ، الورنيش ، في بعض منتجات التنظيف المنزلية للسباكة ، C 2 H 5 OH موجود أيضًا في التركيبة.

كما تعلم ، فإن إحدى مشاكل الإنسان المعاصر هي غازات عوادم السيارات. لذا في البرازيل ، حل الكيميائيون هذه المشكلة بهذه الطريقة: يضاف الإيثانول إلى وقود السيارات. في هذا البلد ، يعمل ما يقرب من نصف السيارات بالإيثانول النقي ، والذي يتم الحصول عليه باستخدام الكائنات الحية الدقيقة من قصب السكر.

لا تستخدمي مستحضرات التجميل بدون الكحول الإيثيلي. في مستحضرات التجميل مثل الكولونيا والعطور ومزيلات العرق ، يوجد كحول إيثيلي في التركيب الكيميائي على الملصقات.

الإيثانول هو أيضًا نوع مختلف من الكحول. ولكن في بعض المشروبات التي يستخدم التخمير لتصنيعها ، ج. نحن نتحدث عن كفاس ، كفير ، بيرة غير كحولية. محتوى الكحول فيها أقل من 0.2٪. كونها في مكان دافئ لفترة طويلة ، تزداد تركيبة الكحول فيها حتى 2 ٪.

بالطبع ، يعرف الجميع الآن أن جميع منتجات الحلويات تقريبًا تحتوي على مواد حافظة. يتم لعب هذا الدور بواسطة C 2 H 5 OH.

الإيثانول للبشر: ضرر أم فائدة؟

يدخل الكحول إلى جسم الإنسان من خلال أعضاء الجهاز الهضمي ، ويتم امتصاصه بسرعة. بعد خمس دقائق ، ينتشر ، ويعمل بشكل سلبي على جميع أعضاء الإنسان.

• ضربة دقيقة للأعصاب:

بكميات كبيرة ، يمكن أن يقمع عمل الجهاز العصبي.

يتسبب الاستخدام المزمن للإيثانول في نقص ما يسمى بهرمون السعادة - السيروتونين.

يقلل تأثير عنصر الإيثيل حدة البصر والسمع ، ويغير تنسيق الحركات البشرية ، ويقلل من الحالة العاطفية.

• تدمير الرئة:

وضوح التأثير السام. تقل وظائف الحماية في الجسم ، فتتأثر الرئتان وتتطور عدوى الرئة.

هناك أمراض القصبات التي يمكن أن تتطور إلى التهاب رئوي. في الوقت نفسه ، لوحظت معظم الوفيات بعد هذه المضاعفات.

• طريقة بسيطة للتخلص من المعدة:

بالفعل بعد مرور بعض الوقت على دخول الجسم ، يتسبب في التهاب الغشاء المخاطي في المعدة ، يحدث شيء مماثل مع الاثني عشر. تعتمد درجة تلف الكبد على كمية الكحول المستهلكة. عواقبه هي التنكس الدهني المرضي للكبد ، وتطور تليف الكبد الكحولي. أكدت الدراسات الدولية أن الكحول يسبب تكون أورام خبيثة.

• الضربة المباشرة للقلب:

الأشخاص المصابون بأمراض القلب والأوعية الدموية حساسون بشكل خاص لتأثير مواد الإيثانول. مثل هؤلاء الأشخاص ، الذين يشربون حتى كمية صغيرة من الكحول ، يمكن أن يموتوا. بعد الاستخدام المطول ، تظهر تغيرات مرضية في القلب. تتكاثف جدران الأوعية الدموية ، وتعطل تغذية عضلة القلب. يموت الكثير من مدمني الكحول بسبب النوبات القلبية الشديدة نتيجة موت عضلة القلب.

دعنا نسمع رأي الخبراء.

لطالما كانت هناك طريقة كيميائية لإنتاج الإيثانول في جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المادة القيمة في العديد من مجالات الحياة. تم نشر آلاف الأوراق العلمية التي تتناول فوائد ومضار C 2 H 5 OH. من ناحية أخرى ، تفيد الجرعات الصغيرة من الإيثانول جسم الإنسان: فهي تحسن الدورة الدموية وتوسع الأوعية الدموية. لكن كمية صغيرة فقط. من ناحية أخرى ، يمكننا أن نتذكر مرة أخرى أن الأطفال المتخلفين عقليًا يولدون من آبائهم الذين يشربون الكحول ، وأن نفس الكحول هو موت بطيء للإنسان.

لاحظ أحدهم أنه بعد أن قام الكيميائي D. Mendeleev بتخفيف C2H5 OH بالماء بنسب معينة ، فقد تغير الكثير. لاحظ أستاذ اللغة الإنجليزية جي إدواردز أن الكحول هو نفسه في كل مكان.

لا يهم نوع الكحول الذي تفضله: باهظ الثمن أو رخيص. تعتمد النتيجة السلبية على مقدار ما تستهلكه وكم مرة تشرب.

درس العلماء الأمريكيون أن السيارات التي تعمل بالإيثانول تطلق الأوزون في الهواء. إنه المكون الرئيسي في الضباب الدخاني. كلما زاد الضباب الدخاني في الهواء ، زاد تأثيره السلبي على صحة الإنسان.

يصف الخبير أ. فليمنج الكحول الإيثيلي بذكاء بأنه "سم رائع". لا شك أن الآراء حول الإيثانول مختلفة. تعتمد فائدة أو ضرر أي مادة على الغرض والغرض من استخدامها. لكن الخبراء يخلصون إلى أنه كلما قل استهلاك الكحول ، كان ذلك أفضل للدولة وللشخص نفسه.

يعتبر الكحول الإيثيلي من أقدم المواد التي ظهرت منذ حوالي 4 آلاف سنة في بابل ومصر القديمة. تحدث الفنان مارك كيلر عن الوجوه المتعددة للإيثانول حيث يتم استخدامه في الغذاء والدواء وكوقود سائل. وبالفعل هو كذلك. لذلك ، يجدر الخوض في مزيد من التفاصيل حول التركيب الكيميائي لهذه المادة والنظر في تأثيرها على جسم الإنسان.

حقائق تاريخية

كان الإيثانول هو النوع الأول من الكحول الذي اكتشفه الناس وبدأوا في استخدامه في الحياة اليومية. وفقًا للأسطورة ، تم الحصول على الكحول الإيثيلي لأول مرة من عصير العنب في القرن الحادي عشر. في وقت لاحق ، بدأ الكشف عن الخصائص المذهلة لهذه المادة ، مما دفع المخترعين إلى تسميتها "مادة نبيلة". في الواقع ، لطالما استخدم الإيثانول في الأدوية وجميع أنواع المشروبات ، وكان يستخدم في الاحتفالات الدينية.

في مصر القديمة ، كان يتم الحصول على الكحول من خلال معالجة العديد من الأطعمة النباتية ، ولكن يمكن عزل محلول الإيثانول فقط بهذه الطريقة. لتعزيز التركيز في الصين ، تم اختراعه لإخضاع محلول الكحول الإيثيلي للتقطير ، والذي تم اختراعه منذ حوالي 9 آلاف عام.

لفترة طويلة ، كان الكحول الإيثيلي جزءًا من جميع أنواع الأدوية ، لذلك كان الاسم اللاتيني للإيثانول هو كلمة تعني "الماء الحي" في الترجمة. وفقط في القرن الثامن عشر ، تمكن الكيميائي الروسي لوفيتز من عزل الكحول الإيثيلي النقي من المحلول. بالفعل في القرن التاسع عشر ، تمكن عالم سويسري واحد من الحصول على الصيغة الكيميائية للمادة ، وآخر ، بعد 50 عامًا ، استنتج التركيب الكيميائي للإيثانول.

التركيب الكيميائي

الكحول الإيثيلي هو الاسم الكيميائي للمادة الناتجة ، والإيثانول هو تسميته اللاتينية. هناك ثلاثة جزيئات في صيغة الكحول الإيثيلي - ذرتان كربون ، 5 ذرات هيدروجين ومجموعة هيدروكسيل OH. الصيغة الكيميائية للكحول الإيثيلي هي كما يلي - C2H5OH ، وصيغته الهيكلية هي CH3CH2OH ، مما يشير إلى تشبع الإيثانول. تشمل الصفات الفيزيائية للكحول الإيثيلي عديم اللون ، والبنية السائلة ، والتطاير السهل ، والرائحة المميزة ، وطعم الاحتراق.

تشمل الصفات الكيميائية الرئيسية للمادة ما يلي:

• القابلية للاشتعال مع إطلاق الحرارة ؛
• تلوين اللهب عند إشعاله في الهواء الطلق باللون الأزرق ؛
• يتفاعل مع حامض الكبريتيك ، ويقسم جزيئات الماء ؛
• جنبا إلى جنب مع فئة الأحماض الكربوكسيلية تشكل استرات.
• يتفاعل مع الفلزات القلوية.

تشمل الطرق الرئيسية لإنتاج الكحول الإيثيلي في الكيمياء ما يلي:

• عملية تخمير المنتجات العضوية ، ونتيجة لذلك يمكن الحصول على ما يصل إلى 15 ٪ من الإيثانول النقي ؛
• ينتج الإنتاج الصناعي باستخدام المواد الخام النباتية اليوم حوالي 95٪ كحول إيثيلي ؛
• تفاعل كيميائي بين السليلوز (الخشب) والماء.

مجال استخدام المادة

تستخدم الصيغة الجزيئية للكحول الإيثيلي على نطاق واسع في الطب والوقود ومجمع الطاقة والصناعة والتجميل وصناعة الأغذية. يعتبر الكحول الإيثيلي مدمرًا ممتازًا للعديد من البكتيريا والالتهابات ، وهو قادر على العمل كمواد حافظة ومذيب. يتم إنتاج وقود محركات الصواريخ على أساس صيغة الكحول الإيثيلي. في الصناعة ، يتم استخدام الإيثانول في كل مكان ، ويتم إدخاله في تكوين معظم المذيبات والورنيش والدهانات والمواد الكيميائية المنزلية. في البرازيل ، لحل مشكلة غازات العادم ، تمت إضافة الإيثانول المستخرج من قصب السكر إلى وقود السيارات. توجد الصيغة الكيميائية للكحول الإيثيلي في العديد من أنواع مستحضرات التجميل ، مثل العطور والكولونيا والمستحضرات والمقويات. حسنًا ، في صناعة المواد الغذائية ، يتم إعطاء المكان الرئيسي للإيثانول للمنتجات الكحولية ، ومع ذلك ، فإنه يستخدم أيضًا كمادة حافظة لإنتاج معظم منتجات الحلويات.

عقار "Alcobarrier"

التأثير على جسم الإنسان

يبدأ الكحول الإيثيلي ، الذي يدخل جسم الإنسان ، في الامتصاص الفعال وتوزيعه في جميع الأنظمة ، مما يؤثر سلبًا على الصحة. يمكن أن تظهر الخاصية السامة للكحول في شكل غثيان ، دوخة ، فقدان الذاكرة ، خفقان القلب ، قيء ، مخلفات.

مع الاستخدام المتكرر للكحول ، تتعطل عمليات التمثيل الغذائي في الجسم ، وتعاني وظيفة الكبد والكلى ، ونظام القلب والأوعية الدموية. ومع ذلك ، فإن الجهاز العصبي المركزي يعاني أكثر من غيره ، لأن الاستخدام المنتظم للمشروبات الكحولية يثبطه ويؤدي إلى ضعف وظائف السمع والبصر وتدهور الحالة المزاجية والاكتئاب لفترات طويلة وضعف تنسيق الحركات. مع الإيثانول المطول قادر على إيقاف إنتاج السيروتونين ، المسؤول عن الحالة العاطفية للشخص.

يمكن أن يكون للصيغة الكيميائية للإيثانول تأثير سام واضح على رئتي الإنسان. عند شرب الكحول ، تتلاشى الوظائف الوقائية للجسم ، مما يؤدي إلى تلف الرئتين والتهاب في الرئة. يمكن أن تؤدي هذه العدوى إلى الالتهاب الرئوي ، والذي غالبًا ما يكون مميتًا.

أول ما يصاب بالكحول الإيثيلي وتأثيراته السامة هو دائمًا الجهاز الهضمي ، حيث يتأثر الغشاء المخاطي للمعدة والاثني عشر. يعاني الكبد من تعاطي الكحول بشكل متكرر ومكثف ، ويتطور تليف الكبد ، والذي يمكن أن يكون قاتلاً أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، ووفقًا لدراسات طبية عديدة ، فإن تعاطي المشروبات الكحولية يؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

مع وجود مشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية ، فإن المشروبات التي تحتوي على الكحول هي بطلان قاطع للإنسان. وهذا محفوف بتدهور فوري في الصحة وحدوث أزمات قلبية وسكتات دماغية وحتى الموت. ولكن حتى عندما لا يعاني الشخص من مشاكل في الأوعية الدموية ، فإن الحمل من الإيثانول عليها لا يزال ضئيلاً. يؤدي استهلاك الكحول على المدى الطويل إلى تغييرات لا رجعة فيها - تزداد سماكة جدران الأوعية الدموية ، وتعطل تغذية عضلة القلب.

للتخلص السريع والموثوق من إدمان الكحول ، ينصح قرائنا عقار "Alcobarrier". إنه علاج طبيعي يمنع الرغبة في تناول الكحول ، مما يتسبب في نفور مستمر من الكحول. بالإضافة إلى ذلك ، يطلق Alcobarrier عمليات تجديد في الأعضاء التي بدأ الكحول في تدميرها. لا تحتوي الأداة على موانع ، وقد تم إثبات فعالية وسلامة الدواء من خلال الدراسات السريرية في معهد أبحاث علم المخدرات.

في الإنتاج العالمي ، يتم إنتاج الإيثانول كيميائيًا. يتم استخدامه في جميع قطاعات الاقتصاد الوطني ، ولكن الخلافات حول مدى فائدة أو ضرر الكحول الإيثيلي لا تزال قائمة. لصحة الإنسان بجرعات صغيرة ، يمكن أن تكون هذه المادة مفيدة - توسيع الأوعية الدموية ، وتحسين الدورة الدموية ، والمساعدة في الأمراض المختلفة في شكل صبغات طبية ، ومع ذلك ، إذا تم استخدام الإيثانول بانتظام ، فإنه يسبب الإدمان ويبدأ في تسمم الجسم.

يعتبر تعاطي الكحول ضارًا على أي حال ، بغض النظر عما إذا كان الشخص يشرب فودكا رخيصة أو كونياك باهظ الثمن. يساعد الانتشار السريع في الدورة الدموية الكحول الإيثيلي على اختراق جميع أركان الأعضاء ، وتعطيل وظائفها. هذا هو السبب في أن القدرة على حساب جرعة المشروبات الكحولية بشكل صحيح والتي لا تؤدي إلى عواقب سلبية مهمة للغاية. نظرًا لأن الكحول يسبب الإدمان ، فلا يمكن للجميع فعل ذلك. من الأفضل عدم استخدام الإيثانول على شكل كحول على الإطلاق ، ولكن استخدامه في تلك المجالات التي لا يمكن أن تتحقق فيها أشياء كثيرة بدون اختراع هذه المادة.

لا تكتمل عطلة واحدة بدون المشروبات الكحولية. وبالطبع ، يعلم الجميع أن شرب الكحول الإيثيلي هو جزء من أي مشروب كحولي. هو الذي يجلب للشخص الشعور بالنشوة والاسترخاء وأشد أعراض التسمم في حالة الاستخدام المفرط. لكن بعض الكحوليات تجلب معها الموت.

ويرجع ذلك إلى إنتاج الكحول البديل ، حيث لا يتم استخدام الكحول الإيثيلي ، ولكن يتم استخدام كحول الميثيل ، وهو منتج سام وسام للغاية. كلا النوعين من المركبات لا يختلفان عمليًا في المظهر ، فقط تركيبتهما الكيميائية مختلفة. لنكتشف ما هي صيغة شرب الكحول في الكيمياء وما هو الفرق بينها وبين كحول الميثيل.

من أجل تجنب التسمم القاتل ، يجب التمييز بين الكحول الإيثيلي وكحول الميثيل.

تعود جذور التعرف على الكحول إلى الماضي التوراتي الأسطوري. نوح ، بعد تذوق عصير العنب المخمر ، عرف لأول مرة شعور صداع الكحول. من هذه اللحظة بدأ المسيرة المنتصرة للمنتجات الكحولية ، وتطور ثقافة النبيذ والعديد من تجارب الكحول.

Spiritus vini - هذا هو الاسم الذي يطلق على شرب الكحول ، والذي بدأ إنشاؤه بالتقطير. أي تقطير وتبخر السائل ، متبوعًا بترسيب البخار في صورة سائلة.

تم إنشاء صيغة الإيثانول في عام 1833

كانت نقطة البداية في صناعة النبيذ وإنتاج المشروبات الكحولية في القرن الرابع عشر. ومنذ ذلك الوقت بدأت دول مختلفة في الحصول على السائل "السحري" من خلال ابتكار العديد من التقنيات وتطويرها. يمكن أن تُعزى السنوات التالية إلى مراحل مهمة في انتشار الإيثانول ، حيث يُسمى شرب الكحول علمياً ، وتطوره:

1. القرن الرابع عشر (الثلاثينيات). لأول مرة اكتشف الكيميائي الفرنسي أرنو دي فيلجر كحول النبيذ ، تمكن العالم من عزله عن النبيذ.
2. القرن الرابع عشر (الثمانينيات). قدم تاجر إيطالي السلاف القدماء إلى مركب الكحول الإيثيلي ، بعد أن أحضر هذه المادة إلى موسكو.
3. القرن السادس عشر (20). توصل الطبيب السويسري الأسطوري ، الكيميائي باراسيلسوس ، لفهم دراسة خصائص الإيثانول وكشف عن قدرته الأساسية على الهدوء.
4. القرن الثامن عشر. لأول مرة ، تم اختبار الخصائص المنومة للكحول الإيثيلي على البشر. بمساعدتها ، تم وضع المريض أولاً في النوم ، والذي كان يستعد لعملية معقدة.

منذ تلك اللحظة بدأ النمو السريع لصناعة الكحول. على أراضي بلدنا وحدها ، حتى بداية الثورة ، كان هناك أكثر من 3000 معمل تقطير تعمل بنشاط. صحيح أن عددهم انخفض بشكل حاد خلال الحرب العالمية الثانية بنسبة 90٪ تقريبًا. بدأ الإحياء فقط في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي. بدأوا في تذكر التقنيات القديمة وتطوير تقنيات جديدة.

أنواع مختلفة من الكحول

للكحول العديد من التعديلات المختلفة. بعض أنواع الكحوليات على اتصال وثيق بتقنيات الطعام ، والبعض الآخر سام. لمعرفة تأثيرها وتأثيرها على جسم الإنسان ، يجب على المرء أن يفهم خصائصها الرئيسية.

الطعام (أو الشرب)

أو الكحول الإيثيلي. يتم الحصول عليها بطريقة التصحيح (عملية فصل المخاليط متعددة المكونات باستخدام التبادل الحراري بين السائل والبخار). تؤخذ أنواع مختلفة من الحبوب كمواد خام لإعدادها. الصيغة الكيميائية لشرب الكحول الإيثيلي هي كما يلي: C2H5OH.

كيف يعمل الكحول الإيثيلي

يُنظر إلى كحول الطعام ، وهو جزء من الكحول ، في معظم الحالات على أنه فودكا. هم الذين يتعرضون لسوء المعاملة من قبل العديد من الأفراد ، مما يؤدي إلى إدمان الكحول المستمر.

يحتوي الإيثانول الغذائي أيضًا على أصنافه الخاصة (يعتمدون على أنواع المواد الخام التي تم استخدامها). يحتوي تصنيف شرب الكحول على الأنواع التالية:

كحول من الدرجة الأولى (أو طبي)

لا يتم استخدامه لإنتاج المشروبات الكحولية. هذا المركب مخصص للاستخدام حصريًا للأغراض الطبية كمطهر وتطهير للأدوات الجراحية والجراحية.

ألفا

مركب كحول من أعلى درجة. لإنتاجه ، يتم أخذ القمح أو الجاودار عالي الجودة. على أساس كحول ألفا يتم إنتاج مشروبات كحولية فاخرة من الدرجة الممتازة. فمثلا:

• رم باكاردي
• فودكا صافية؛
• ويسكي جاك دانيلز
• ويسكي جوني ووكر.

جناح

لإنتاج إيثانول الشرب من هذا المستوى ، يتم استخدام البطاطس والحبوب ، مع مراعاة ألا يتجاوز ناتج نشا البطاطس 35٪. يتم تمرير مركب الكحول عبر عدة مراحل من الترشيح. تنتج الفودكا الممتازة. مثل:

• أجش؛
• قوس المطر؛
• بيلوغا.
• الماموث.
• نميروف.
• رأس المال؛
• الذهب الروسي
• معيار الروسية.

تتمتع مشروبات الفودكا هذه بعدة درجات من الحماية.. لديهم شكل زجاجة خاص ، صور ثلاثية الأبعاد مصممة خصيصًا ، غطاء فريد.

كيفية التحقق من جودة منتجات الفودكا

إضافي

بناءً على ذلك ، يصنعون فودكا كلاسيكية ومألوفة لشريحة السعر المتوسط. يتم تخفيف كحول الشرب هذا (تبلغ قوته غير المخففة حوالي 95٪) ، بالإضافة إلى أنه يخضع لتنقية إضافية. المنتج النهائي يحتوي على محتوى أقل من الإسترات والميثانول. يعتبر الكحول الذي يعتمد على هذا المركب منتجًا صديقًا للبيئة ، على الرغم من أنه ليس باهظ الثمن مثل الكحول الذي يعتمد على ألفا أو لوكس.

أساس

عمليا لا تتنازل عن الفودكا إيثانول إكسترا وألفا. لها نفس القوة العالية (حوالي 95٪). يعد الفودكا المصنوع من كحول الشرب هذا هو المنتج الأكثر شيوعًا ، حيث إنه أرخص سعر (شريحة السعر المتوسط ​​في السوق). يتم إنتاج كحول هذه الماركة من البطاطس والحبوب ، مع مراعاة أن حجم نشا البطاطس في المنتج الناتج لا يتجاوز 60٪.

يستخدم الكحول الإيثيلي على نطاق واسع في الطب

كحول من أعلى فئة للتنظيف

وهي مصنوعة على أساس خليط من المنتجات التالية:

• حبوب ذرة؛
• البطاطس؛
• دبس السكر؛
• شمندر سكري.

يخضع هذا المركب أثناء العملية التكنولوجية لأدنى حد من المعالجة والتصفية من الشوائب المختلفة وزيوت الوقود. يتم استخدامه لصنع الفودكا الرخيصة من الدرجة الاقتصادية والصبغات والمشروبات الكحولية المختلفة.

كحول الميثيل (أو التقني)

مادة شفافة عديمة اللون تشبه رائحة الإيثانول الكلاسيكي. ولكن ، على عكس الأخير ، يعتبر الميثانول مركبًا شديد السمية. الصيغة الكيميائية للميثانول (أو كحول الخشب) هي CH3OH. عند دخوله إلى جسم الإنسان ، يتسبب هذا المركب في حدوث تسمم حاد. كما أن النتيجة المميتة ليست مستبعدة.

ما هو كحول الميثيل

وفقًا للإحصاءات ، يتم تشخيص حوالي 1500 حالة تسمم بالكحول الميثيل سنويًا. كل خمس حالات تسمم تنتهي بموت إنسان.

لا علاقة لكحول الميثيل بإنتاج منتجات الكحول وصناعة الأغذية. ولكن غالبًا ما يتم تخفيف الكحول البديل باستخدام هذا العلاج الرخيص لتقليل تكلفة المنتجات الناتجة. عند التفاعل مع الهياكل العضوية ، يتحول الميثانول إلى سم فظيع أودى بحياة العديد من الأرواح.

كيفية التمييز بين الكحوليات

من الصعب للغاية التمييز بين الكحول الصناعي السام وشرب الكحول. ولهذا السبب تحدث حالات تسمم قاتل. عند استخدام الميثانول تحت ستار الإيثانول لتحضير المشروبات الكحولية.

لكن لا يزال من الممكن تمييز مركبات الكحول. هناك طرق بسيطة للقيام بذلك ، والتي يمكن تطبيقها في المنزل.

1. بمساعدة النار. هذه هي أسهل طريقة للتحقق. فقط أشعل النار في مشروب كحولي. يحترق الإيثانول بلهب أزرق ، لكن لون الميثانول المحترق أخضر.
2. باستخدام البطاطس. يُسكب الكحول فوق قطعة من البطاطس النيئة ويترك لمدة 2-3 ساعات. إذا لم يتغير لون الخضروات ، فإن الفودكا ذات جودة ممتازة ويمكن استهلاكها بأمان للغرض المقصود منها. ولكن في حالة اكتساب البطاطس صبغة وردية اللون ، فهذا نتيجة لوجود الكحول الصناعي في الكحول.
3. باستخدام الأسلاك النحاسية. يجب أن يكون السلك ساخنًا باللون الأحمر وأن يتم خفضه في السائل. إذا ظهرت رائحة كريهة نفاذة أثناء الهسهسة ، فإن الميثانول موجود في الكحول. لن تشم رائحة الكحول الإيثيلي بأي شكل من الأشكال.
4. عن طريق قياس درجة الغليان. يجب قياس درجة غليان الكحول باستخدام مقياس حرارة تقليدي. في الوقت نفسه ، ضع في اعتبارك أن الميثانول يغلي عند +64 درجة مئوية ، والإيثانول عند + 78 درجة مئوية.
5. تطبيق الصودا واليود. صب الكحول المراد اختباره في وعاء شفاف. أضف قليلًا من صودا الخبز العادية إليه. تخلط جيدا وتضاف اليود اليها. الآن اعرض السائل في الضوء. إذا كان هناك رواسب فيه ، فهذا دليل على "نقاء" الكحول. الإيثانول ، عند التفاعل مع اليود (اليود + الصودا) ، يعطي تعليقًا مصفرًا. لكن الميثانول لا يتغير على الإطلاق ويظل شفافًا.
6. بمساعدة برمنجنات البوتاسيوم. أضف بضع بلورات من برمنجنات البوتاسيوم إلى الكحول الذي يتم اختباره. بمجرد أن يذوب ويتحول السائل إلى اللون الوردي ، قم بتسخينه. إذا تم إطلاق فقاعات الغاز عند تسخينها ، فهذا هو كحول الميثيل السام.

ولكن يجب ألا يغيب عن البال أن كل هذه الأساليب المنزلية وما شابهها لن تنجح إذا تم خلط الكحول الصناعي مبدئيًا بالإيثانول في منتج واحد. في هذه الحالة ، يمكن أن يساعد الفحص الكيميائي فقط. ونهج مسؤول في شراء الكحول.

إذا لم يتم تقديم المساعدة ، تحدث الوفاة بسبب التسمم بالميثانول بعد 2-3 ساعات

حتى لا تشتري كحولًا يحتمل أن يكون خطيرًا ، لا تشتري الكحول إلا في الأماكن الموثوقة والمتاجر المتخصصة التي توحي بالثقة. تجنب المتاجر تحت الأرض والأكشاك الصغيرة. هناك يتم توزيع المنتجات المقلدة في كثير من الأحيان.

طرق استخدام الإيثانول

يستخدم الكحول الإيثيلي ليس فقط في صناعة الكحول التي يحبها الكثيرون. استخداماته متنوعة وفضولية للغاية. تحقق من عدد قليل من الاستخدامات الرئيسية للإيثانول:

• الوقود (محركات صواريخ الاحتراق الداخلي) ؛
• مادة كيميائية (قاعدة لتصنيع العديد من الأدوية المختلفة) ؛
• صناعة العطور (عند إنشاء تركيبات وتركيبات العطور المختلفة) ؛
• الطلاء والورنيش (كمذيب ، فهو جزء من مضادات التجمد والمنظفات المنزلية وغسالات الزجاج الأمامي) ؛
• طعام (باستثناء إنتاج الكحول ، يتم استخدامه بنجاح في صناعة الخل والنكهات المختلفة) ؛
• الطب (المجال الأكثر شيوعًا للتطبيق هو كمطهر لتطهير الجروح ، مع وجود تهوية صناعية للرئتين كمزيل للرطوبة ، وهو جزء من التخدير والتخدير والصبغات الطبية المختلفة والمضادات الحيوية والمستخلصات).

بالمناسبة ، يستخدم الكحول الإيثيلي أيضًا كمضاد لتسمم الميثانول. وهو ترياق فعال في حالة التسمم بالكحول الصناعي. قد يكون من المفيد تذكر العلامات الرئيسية للتسمم من قبل البدائل الكحولية:

• صداع حاد؛
• القيء المنهك الغزير.
• آلام خارقة في البطن.
• الشعور بالضعف التام والشلل.
• الكآبة التنفسية ، لا يستطيع الشخص أحيانًا أن يأخذ نفسًا.

بالمناسبة ، يمكن مواجهة الأعراض نفسها تمامًا في حالة تسمم الكحول العادي. لذلك ، يجب التركيز على كمية الكحول المتناولة. يعطي الكحول التقني تطور هذه الأعراض ، بعد دخوله جسم الإنسان حتى بكميات صغيرة (من 30 مل ، هذا هو الحجم القياسي للزجاج العادي).

في هذه الحالة ، يجب عليك الاتصال على الفور بسيارة الإسعاف. تذكر أنه إذا لم يتم تقديم مساعدة مؤهلة ، فإن خطر الموت مرتفع للغاية.

بإيجاز ، يمكن فهم أنه من المهم جدًا أن تكون قادرًا على فهم أنواع الكحول وتمييز المركب السام عن شرب الإيثانول. لا تنس أنه حتى عند استهلاك كمية ضئيلة من الميثانول السام ، فإنك تعرض حياتك للخطر وتضع جسمك في خط الموت القاتل.

(كحول إيثيلي ، كحول نبيذ) - مركب عضوي ، ممثل لعدد من الكحولات أحادية الماء لتكوين C 2 H 5 OH (مختصر EtOH).في ظل الظروف العادية ، يكون سائلًا عديم اللون وقابل للاشتعال. وفقًا للمعايير الوطنية لأوكرانيا DSTU 4221: 2003الإيثانول مادة سامة ذات تأثير مخدر ، وبحسب درجة تأثيرها على جسم الإنسان ، فهي تنتمي إلى الفئة الرابعة من المواد الخطرة. له خصائص مسرطنة.

الإيثانول هو العنصر النشط الرئيسي في المشروبات الكحولية ، والتي تصنع عادة عن طريق تخمير الكربوهيدرات. بالنسبة للاحتياجات الصناعية ، غالبًا ما يتم تصنيع كحول الإيثيل من المواد الأولية للنفط والغاز عن طريق الترطيب التحفيزي للإيثيلين. بالإضافة إلى تصنيع المنتجات الغذائية ، يستخدم الإيثانول بكميات كبيرة كوقود ومذيب ومطهر وكمواد خام لإنتاج مواد أخرى مهمة صناعيًا.

قصة

تستخدم البشرية الإيثانول منذ العصور القديمة. لعب دور جزء لا يتجزأ من المشروبات والأدوية كمسكن ومثير للشهوة الجنسية ، كما كان يحدث في الاحتفالات الدينية.

في مصر القديمة ، تم الحصول عليها عن طريق تخمير المواد النباتية. بهذه الطريقة ، تم الحصول على محلول كحول مخفف فقط. من أجل زيادة التركيز في الصين ، تم اختراع طريقة التقطير. وفقًا للرسومات على الخزف الصيني ، تم صنع المشروبات المصنوعة من خليط مخمر من الأرز والفاكهة والعسل قبل 9000 عام. في نفس الوقت تقريبًا ، في الشرق الأوسط ، تم الحصول على الكحول من العنب والشعير ، كما يتضح من السجلات الموجودة على ألواح الطين في بلاد ما بين النهرين.

في العصور الوسطى ، لعب الكحول الإيثيلي دور الأساس لإعداد العديد من الأدوية والصبغات. لطالما استخدم الكيميائيون الإيثانول في عملهم ، وأطلقوا عليه اسم لات. روح كحوليه قويه،هذا هو الماء الحي.

تم الحصول على الإيثانول النقي لأول مرة في عام 1796 بواسطة الكيميائي الروسي الألماني Tovy Yegorovich Lovits. وفقًا لوصف العالم الرائد في ذلك الوقت ، أنطوان لوران لافوازييه ، فإن المركب قيد الدراسة يتكون من عناصر كيميائية كربون وهيدروجين وأكسجين. في عام 1808 ، أنشأ عالم الكيمياء الحيوية السويسري نيكولاس ثيودور دي سوسور الصيغة الكيميائية للإيثانول ، وبعد خمسين عامًا ، اقترح الكيميائي الاسكتلندي أرشيبالد سكوت كوبر هيكلها.

تم تطوير أول طريقة اصطناعية لإنتاج الإيثيلين بشكل مستقل من قبل الكيميائي الإنجليزي هنري جينيل والصيدلي الفرنسي جورج سيمون سيريولا في عام 1826. وفي عام 1828 ، حصل الفيزيائي والكيميائي الإنجليزي مايكل فاراداي على الإيثانول عن طريق الترطيب التحفيزي للإيثين ، وهو منتج ثانوي لتكرير النفط والغاز. شكلت هذه الطريقة أساسًا للعديد من الطرق المستخدمة في إنتاج الإيثانول حتى يومنا هذا.

بنية

كل من ذرات الكربون في جزيء الإيثانول ، بما في ذلك الذرة المرتبطة بمجموعة الهيدروكسيل ، في حالة تهجين sp 3. المسافة C-C هي 1.512 أنجستروم.

اعتمادًا على موضع مجموعة الهيدروكسيل بالنسبة إلى جزء آخر من الجزيء ، هناك يا الهي- (الاب. أخرق)و عبر الأشكال.تحولتتميز بموضع رابطة O-H لمجموعة الهيدروكسيل في نفس المستوى مع رابطة C-C وأحد روابط C-H. في يا الهي-تشكيل ذرة الهيدروجين في وجوه مجموعة الهيدروكسيل إلى الجانب. لحظة ثنائي القطب ل أشكال يا إلهيهو 1.68 D ، ول عبر الأشكال- 1.44 د.

التوزيع في الطبيعة

الإيثانول هو منتج نفايات لبعض الفطريات. من بينها الأنواع الرئيسية السكريات ، السكارومايس ،إلى جانب Kluyveromyces.أحد أشهر ممثلي هذه الفئات هو الأنواع خميرة الخميرة ،التي لها اسم تافه خميرة البيرة. تشمل الأنواع الشائعة الأخرى Saccharomyces pastorianus ، و Saccharomyces anamensis ، و Schizosaccharomyces pombe ، و Candida utilisالاعجاب. تشكل بعض البكتيريا أيضًا الإيثانول ، على سبيل المثال ، Zymomonas Mobilis.

في عام 1975 ، أبلغ علماء الفلك عن اكتشاف تراكمات كبيرة من الإيثانول في سحابة الغاز والغبار Sagittarius B2. وفقًا للعلماء ، فإن عدد جزيئات الإيثانول المتاحة هناك يتجاوز بشكل كبير كمية الكحول التي تم الحصول عليها في تاريخ البشرية بأكمله. وجد الإيثانول تحولالجزيئات ، وفي عام 1996 تم تسجيله في يا الهي-شكل.

من بين الطرق الممكنة لتشكيل الإيثانول في الوسط النجمي ، على وجه الخصوص ، يتم إعطاء توليفه من الميثان وكاتيون الميثيل تحت تأثير الإشعاع:

هناك طريقة أخرى محتملة وهي تفاعل كاتيون الميثيل مع الفورمالديهايد ، وهو أمر شائع أيضًا في الفضاء:

الخصائص الفيزيائية

الإيثانول سائل عديم اللون له رائحة "كحولية" خفيفة. إنه متقلب وقابل للاشتعال. غير قابل للاختلاط بأي نسب مع الماء ، والإيثرات ، والأسيتون ، والبنزين. يعتبر الكحول الإيثيلي مذيبًا جيدًا للعديد من المواد العضوية وغير العضوية.

يشكل خليط ايزوتروبيك مع الماء: 95.6٪ كحول و 4.4٪ ماء. الإيثانول اللامائي رطب قليلاً: لتحقيق الاستقرار ، فإنه قادر على امتصاص 0.3-0.4 ٪ من الماء.

يستلم

ترطيب الإيثيلين

هناك طريقتان رئيسيتان للحصول على الإيثانول من الإيثيلين. تاريخياً ، تم اختراع طريقة الترطيب غير المباشرة في عام 1930 بواسطة يونيون كاربايد. آخر ، تم تطويره في السبعينيات ، تم تصميمه كطريقة خالية من الأحماض (بدون استخدام حامض الكبريتيك).

ترطيب غير مباشر

يتم إنتاج الإيثانول من الإيثيلين باستخدام حامض الكبريتيك على ثلاث مراحل. أولاً ، يُمتص الإيثيلين بواسطة حمض مركَّز ، مكونًا استرات كبريتات الإيثيل أو ثنائي إيثيل سلفات:

يتم الامتصاص بمحلول حمض 95-98٪ عند درجة حرارة 80 درجة مئوية وضغط 1.3-1.5 ميجا باسكال. هذا التفاعل طارد للحرارة ، لذلك يجب تبريد جدران المفاعل. إن وجود كبريتات الإيثيل في المحلول الحمضي يجعل من الممكن زيادة معدل الامتصاص بشكل كبير ، حيث أن قابلية ذوبان الإيثيلين في كبريتات الإيثيل أعلى بكثير مما هي عليه في الحمض النقي.

في المرحلة الثانية ، تخضع منتجات التفاعل الناتجة للتحلل المائي وتتحلل بتكوين كحول وحمض. ومع ذلك ، خارج هو تفاعل اثنين من الاسترات الأساسية ، مما يؤدي إلى تكوين ثالث ، ثنائي إيثيل:

بعد معالجة حامض الكبريتيك بالإيثيل وكبريتات ثنائي إيثيل الممتصة بكمية كافية من الماء ، يكتسب المحلول تركيزًا يبلغ حوالي 50-60٪. يتم إرسال منتجات التحلل المائي إلى أعمدة الفصل: يبقى الحمض المخفف في قاع الخزان ، ويكون خليط الكحول الغازي في الأعلى. يغسل الخليط المطلوب بالماء أو محلول هيدروكسيد الصوديوم المخفف ثم ينقى بالتقطير.

الخطوة الأخيرة هي استعادة تركيز الحمض المخفف. هذه الخطوة هي واحدة من أغلى الخطوات في التركيب الكامل. مع نظام المبخر الحمضي يمكن زيادة تركيز الحمض حتى 90٪. تتم الزيادة في هذا المؤشر إلى نسبة 98٪ المطلوبة عن طريق الخلط مع الأوليوم (التركيز 103٪).

مشكلة خطيرة لطريقة الترطيب غير المباشر هي تكوين المواد الكربونية في الحمض ، والتي لها تأثير كبير على تركيزه. يؤدي استخدام الأحماض المركزة أيضًا إلى حدوث تآكل في الجهاز ، لذلك فإن بعض أجزاء الجهاز مصنوعة من السيليكون وسبائك التنتالوم والرصاص وما إلى ذلك.

ترطيب مباشر

يتم التوليف وفقًا لمخطط الترطيب المباشر باستخدام المحفزات. يوجد نوعان من التفاعل هنا:

• تتلامس المواد المتفاعلة الغازية مع محفز صلب أو سائل (عملية الطور الغازي)
• كل من المواد المتفاعلة السائلة والغازية على اتصال مع محفز صلب أو سائل (عملية الطور الخاطئ).

يتم تصنيع الإيثانول بشكل أساسي بعد عملية الطور الغازي. يتم تمرير الإيثيلين والماء الناتج عبر محفز كربون مشبع بحمض الفوسفوريك:

في درجات الحرارة العادية ، يمكن أن توجد كمية صغيرة فقط من الإيثانول في الطور الغازي ، وستؤدي زيادة درجة الحرارة إلى انخفاض تركيزه. من الممكن معادلة توازن التفاعل من خلال تطبيق مبدأ Le Chatelier-Brown - عن طريق زيادة الضغط في خليط التفاعل وتقليل عدد الجزيئات في النظام. الظروف المثلى للتفاعل هي درجة حرارة 250-300 درجة مئوية وضغط 6.1-7.1 ميجا باسكال.

يمكن أن يخضع منتج التفاعل لجفاف بين الجزيئات ، مما يؤدي إلى تكوين ثنائي إيثيل إيثر:

إذا كانت المادة الخام الكربوهيدراتية تحتوي على خليط من الأسيتيلين ، فيتم ترطيبها إلى الإيثانول:

إن وجود الإيثانول أمر غير مرغوب فيه ، حيث يتم تكوين كروتونالدهيد منه ، مما يؤثر سلبًا على جودة الإيثانول ، حتى في كمية الأجزاء لكل مليون:

الحصول عليها عن طريق التخمير

الأقدم هو استخراج الإيثانول عن طريق تخمير (تخمير) المواد السكرية. لإنتاجه ، يمكن استخدام أي منتج يحتوي على السكر أو المواد التي يمكن الحصول عليها (على سبيل المثال ، النشا). كمنتجات تحتوي على السكر ، يتم استخدام الفاكهة وسكر القصب وبنجر السكر ودبس السكر والمنتجات النشوية مثل البطاطس وحبوب القمح والجاودار والذرة. يستخدم السليلوز أيضًا كمواد خام (من النفايات الزراعية وصناعة اللب والورق ، إلخ).

مقتطفات من النشا والسكر

لتحويل النشا إلى مواد سكرية ، فإنه يخضع أولاً للتحلل المائي. تحقيقا لهذه الغاية ، يتم تخمير المواد الخام (البطاطس المهروسة أو الدقيق) بالماء الساخن لتسريع انتفاخ النشا. يضاف أيضًا إنزيم إلى المادة الخام ، حيث يتم تكثيف النشا تحت تأثيره ، أي يتم تحويله إلى جلوكوز.

كإنزيم ، يتم استخدام دياستاز الموجود في الحبوب المنبثقة أو الأميليز الأخرى ذات الأصل الفطري.

المرحلة الثانية التي تشبه الحصول على الكحول من السكريات هي التخمر اللاهوائي أي التحويل إلى الكحول وثاني أكسيد الكربون:

هنا يحدث التفاعل تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة: الفطريات (الخميرة) أو البكتيريا.

من بين الخمائر المستخدمة في هذه العملية ، يحتل المكان النشط خميرة الخميرة(ما يسمى خميرة البيرة). عند استخدامها ، تعتبر حموضة البيئة ودرجة الحرارة مهمة - فهي تؤثر على نمو الخميرة ، وإنتاج الإيثانول ، وتكوين المنتجات الثانوية والتلوث بالبكتيريا. عادة ، يتم إجراء هذا التخمير في الإنتاج الصناعي عند درجة حموضة 4-6. عند درجة حموضة أقل من 5 ، يتم كبح نمو البكتيريا في الوسط بشدة ؛ لنمو الخميرة خميرة الخميرةيجب الحفاظ على الحموضة في حدود 2.4-8.6 مع القيمة المثلى 4.5 ، وتكون كثافة عملية التخمير أكبر في نطاق 3.5-6.

تتمتع معظم الخمائر المستخدمة في إنتاج الإيثانول بدرجة حرارة نمو مثالية تبلغ حوالي 39-40 درجة مئوية ، مع ملاحظة الحد الأقصى في العقل Kluyveromyces marxianus- 49 درجة مئوية. نظرًا لأن عملية التخمير طاردة للحرارة (يتم إطلاق 586 J من الحرارة من 1 جم من الجلوكوز الممتص) ، فإن استخدام الخميرة مع أعلى درجة حرارة نمو مثالية يوفر المال على تبريد نظام التفاعل. نقطة مهمة هي توفير كميات صغيرة من الأكسجين لتخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة والإرجوستيرول عن طريق الخميرة ، مما يساهم في نموها ونفاذية الخلايا الجيدة. في غياب الأكسجين ، سيؤدي نقص الأحماض والستيرول إلى تغييرات في فسيولوجيا الخميرة في غضون أجيال قليلة.

تستخدم البكتيريا أيضًا في تصنيع الإيثانول ، على وجه الخصوص ، وهو نوع شائع Zymomonas Mobilis ،التي لها معدل نمو مرتفع ، وعائد مرتفع من المنتج النهائي ولا تعتمد على إمداد الأكسجين.

مقتطفات من السليلوز

كل من السليلوز والنشا عبارة عن عديد السكاريد ، بوليمرات الكربوهيدرات ، لكن تخليق الإيثانول من السليلوز يكون أكثر صعوبة بسبب ميله المنخفض إلى التحلل المائي. هيكلها يشبه إلى حد كبير البلوري ، مما يعقد تكسير الروابط داخل البوليمر ، وفي النباتات محمي من التحلل المائي بواسطة طبقة من اللجنين (بعد معالجة السليلوز بالحمض ، يتم تحلل 15٪ فقط من الكتلة الكلية) . تحتوي نفايات المواد الخام أيضًا على هيميسليلوز ، والذي يتكون أساسًا من البنتوز.

تشمل المعالجة قبل الجراحة طحن ونقع المواد الخام للتورم. بعد ذلك ، يتم تسخينه في الأوتوكلاف بحمض 0.3-0.5٪ تحت ضغط 7-10 ضغط جوي. غالبًا ما يستخدم حمض الكبريتيك كحمض ، وغالبًا ما يستخدم حمض الهيدروكلوريك. في نهاية العملية ، يتركز الحمض في خزان منفصل ويعاد إنتاجه ، ويتم ترشيح اللجنين وتنقيته عن طريق الغسيل.

يسمى الكحول الإيثيلي الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة التحلل المائي.يتم استخدامه فقط للأغراض الفنية ، لأنه يحتوي على عدد من الشوائب الضارة ، بما في ذلك كحول الميثيل والأسيتون وما إلى ذلك.

أيضًا ، على عكس التحلل المائي الحمضي ، يتم استخدامه الأنزيميةطريقة. يحدث التحلل المائي هنا تحت تأثير الفطريات Trichoderma viride.تشمل المعالجة المسبقة إزالة غلاف اللجنين عن طريق عمل المذيب كادوكسين (محلول من 5-7٪ أكسيد الكادميوم و 28٪ إيثيلين ديامين) والمعالجة بالأمونيا السائلة تحت ضغط عالٍ ، مما يحرك الألياف في السليلوز ، تسهيل تغلغل الانزيمات. في بعض الحالات ، من الممكن تحقيق معالجة مائة بالمائة من السليلوز.

أساليب أخرى

التحلل المائي للهيدروكربونات المهلجنة

يتكون الإيثانول من التحلل المائي للإيثان المهلجن. يتم إجراؤه في الماء أو في محلول مائي من القلويات. في الحالة الأولى ، يكون التفاعل عكسيًا ، وفي الحالة الثانية ، يمكن أن يحدث التخلص (الانقسام) من هاليد الهيدروجين:

تحويل Syngas

يشبه استخراج الإيثانول من غاز التوليف طريقة الحصول على الميثانول من خلال عملية Fischer-Tropsch:

يحدث التفاعل عند درجة حرارة 125-175 درجة مئوية وضغط 1.42 ميجا باسكال باستخدام محفز من الحديد المسحوق.

استعادة المركبات العضوية

يعد تقليل الألدهيدات والأحماض طريقة شائعة جدًا للحصول على الكحوليات ، بما في ذلك الإيثانول:

يتم إجراء الاختزال التحفيزي على نيكل راني والبلاتين ؛ تحت ظروف المختبر ، ركود هيدريد ألومنيوم الليثيوم وبوروهيدريد الصوديوم.

تنقية الايثانول

عادة ما يكون الإيثانول المركب عبارة عن خليط مائي وكحول. يبدأ تنقيته وتجفيفه بالتقطير (التصحيح) ، والذي يمكن أن يصل إلى تركيز 95.6٪ بالحجم. يكون الخليط الناتج عديم الأزيوتروبي ولا يمكن تنقيته بالتقطير اللاحق. لمزيد من الجفاف ، استخدم البنزين أو الهكسان الحلقي أو الهبتان. يخلق وجودها مخاليط أزيوتروبية جديدة مع نقطة غليان منخفضة ، مما يجعل من الممكن الحصول على الإيثانول اللامائي.

على المستوى الصناعي ، يمكن استخدام المناخل الجزيئية للجفاف ، والتي تكون مسامها منفذة لجزيئات الماء ، ولكن ليس للإيثانول. قد تكون هذه المناخل زيوليت اصطناعيًا أو طبيعيًا (مثل كلينوبتيلوليت). 75٪ من الجزيئات الممتزة عبارة عن ماء ، و 25٪ المتبقية عبارة عن إيثانول ، والذي يتم إرجاعه بعد ذلك إلى نظام التقطير مرة أخرى.

يتم استخدام طريقة الغشاء أيضًا ، والتي تتكون من فصل خليط الماء والكحول المسخن إلى 60 درجة مئوية بغشاء شبه منفذ لا يسمح بمرور الإيثانول. يتم إجراء هذه العملية تحت ضغط أقل من 1 كيلو باسكال. نتيجة الفصل يتكون الإيثانول بتركيز 99.85٪ ومحلول يمر عبر الغشاء بتركيز 23٪. يمكن تصحيح محلول الغشاء المكثف مرة أخرى.

تصنيف الايثانول

ينقسم الكحول الناتج بشكل تقليدي إلى أربع فئات حسب تركيبته:

• الإيثانول الصناعي (96.5٪ حجمًا) - منتج للاستخدام الصناعي والتقني: كمذيب ، وقود ، إلخ. لمنع استخدامه ، عادةً ما تضاف إليه مواد ذات رائحة كريهة ، على سبيل المثال ، بيريدين بكمية 0.5 -1٪ (تنفيذ تمسخ).قد يكون لها أيضًا لون ميثيل بنفسجي باهت لتسهيل التعرف عليه ؛
• الكحول المُحول هو منتج تقني بتركيز إيثانول بنسبة 88٪ بالحجم ، والذي يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب. إنه يغير الطبيعة والبقع وفقًا لذلك. تستخدم في الإضاءة والتدفئة.
• كحول عالي الجودة (96.0-96.5٪ حجم) - إيثانول منقى ، يستخدم لاحتياجات الأدوية ، في صناعة مستحضرات التجميل لاستهلاك الغذاء ؛
• الإيثانول المطلق (99.7-99.8٪ حجم) - إيثانول نقي جدًا ، يستخدم في المستحضرات الصيدلانية والهباء الجوي.

في أوكرانيا ، يتم تنظيم درجات الإيثانول المعدل الذي تم الحصول عليه وفقًا لمعيار DSTU 4221: 2003 "الكحول الإيثيلي المعدل". اعتمادًا على درجة التنقية ، يتم تمييز أربعة أصناف: "دمعة القمح" و "لوكس" و "إكسترا" و "تنقية أعلى".

معايير درجات الكحول وفقًا لـ GOST 4221: 2003

فهرس	"دموع القمح"	"لوكس"	"إضافي"	"نقاوة أعلى"
حجم الكسر من الكحول الإيثيلي ، عند درجة حرارة 20 درجة مئوية ،٪ ، لا تقل عن	96,3	96,3	96,3	96,0
التركيز الكتلي للألدهيدات ، محسوبًا على أنه أسيتالديهيد في كحول لا مائي ، ملغ / دسم 3 ، ليس أكثر	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي لزيت فيوزل: بروبيل ، إيزوبروبيل ، بيوتيل ، إيزوبوتيل ، كحول أيزوبوتيل من حيث خليط من كحول بروبيل ، أيزوبوتيل وإيزو أميل (3: 1: 1) في كحول لا مائي ، مجم / ديم³ ، ليس أكثر	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي لزيت الفوسل من حيث خليط من كحول الأيزوبوتيل والأيزو أميل (1: 1) في كحول لا مائي ، مجم / دسم مكعب ، لا أكثر	2,0	2,0	2,0	2,0
التركيز الكتلي للإيثرات ، من حيث أثير إيثيل الخل في الكحول اللامائي ، ملجم / دسم³ ، لا يزيد عن	1,5	2,0	3,0	5,0
جزء الحجم من كحول الميثيل من حيث الكحول اللامائي ،٪ ، لا أكثر	0,005	0,01	0,02	0,03
التركيز الكتلي للأحماض الحرة (بدون ثاني أكسيد الكربون) ، من حيث حمض الأسيتيك في الكحول اللامائي ، ملجم / دسم³ ، لا يزيد عن	8,0	8,0	12,0	15,0

الخواص الكيميائية

الإيثانول هو كحول أولي أحادي الهيدرات وتؤدي مجموعة الهيدروكسيل إلى ظهور معظم خصائصه الكيميائية. لذلك ، يمكن أن يشارك الإيثانول في تفاعلات الجفاف - سواء داخل الجزيئات أو بين الجزيئات:

عند التفاعل مع الكحوليات الأخرى ، يتكون خليط من ثلاثة استرات:

مع الأحماض الكربوكسيلية ، يشكل الإيثانول في وجود حمض الكبريتيك المركز استرات:

نتيجة لإضافة الإيثانول إلى الأسيتيلين ، يتم تصنيع فينيلثيل إيثر:

من خلال إظهار خصائصه الحمضية ، يتفاعل الإيثانول مع الفلزات القلوية (على سبيل المثال ، الصوديوم) والقلويات لتكوين إيثوكسيد:

يتم إجراء هذا التفاعل في بيئة لا مائية لأن الهيدروكسيد يتكون أسرع من الإيثوكسيد.

تتفاعل المعادن الأقل نشاطًا - الألومنيوم والمغنيسيوم - أيضًا مع الإيثانول ، ولكن فقط في وجود محفز الزئبق:

يمكن استبدال مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في الجزيء بأحماض هاليد بتكوين مشتقات هالوجين الإيثان:

يتأكسد الإيثانول إلى إيثانول ، ثم إلى حمض أسيتيك ، نتيجة الأكسدة الكاملة (على سبيل المثال ، حرق الإيثانول) هي ثاني أكسيد الكربون والماء:

عن طريق معالجة الإيثانول مع الأمونيا عند 300 درجة مئوية في وسط حمضي ، يتم تكوين الأمينات البديلة: أملاح الأمونيوم الأولية والثانوية والثالثية وحتى الرباعية (اعتمادًا على نسبة المواد المتفاعلة):

الإيثانول هو المادة الخام لتصنيع البوتادين. يتم إجراء التفاعل عند درجة حرارة 370-390 درجة مئوية وفي وجود محفزات - MgO-SiO 2 أو Al 2 O 3 -SiO 2 (مع انتقائية بنسبة 70٪):

العمل البيولوجي

التمثيل الغذائي

يتم استقلاب جميع أنواع الكحول المستهلكة تقريبًا (90-98٪) من الجسم ولا يُفرز سوى جزء صغير (2-10٪) دون تغيير: مع البول والهواء والعرق واللعاب. يؤدي استهلاك الإيثانول إلى التبول المفرط: فكل 10 غرام من الكحول يساهم في فقدان الجسم 100 مل من السوائل ، ولا يساهم في إزالة الكحول من الجسم. يدخل الجزء الرئيسي من الإيثانول الذي يدخل الجسم إلى الكبد ، حيث يخضع لتحول بيولوجي في الميكروسومات.

في المرحلة الأولى من التمثيل الغذائي ، يتكون الأسيتالديهيد من الإيثانول. يحدث هذا تحت تأثير نازعة هيدروجين الكحول (ADH) ، وهو إنزيم عامله المساعد نيكوتيناميد (NAD). بعد ذلك ، يتأكسد الأسيتالديهيد ، المتكون من الإيثانول ، إلى أسيتات في الميتوكوندريا بواسطة إنزيم ألدهيد ديهيدروجينيز ، الذي يستخدم NAD كنزيم مساعد ، والذي ، عن طريق ربط بروتون ، يتم تقليله إلى NAD N. في هذه المرحلة ، يحدث التفاعل أسرع بكثير من في السابق. يدخل الأسيتات في دورة كريبس ، حيث يتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون H 2 O. يوجد Aldehyd dehydrogenase ليس فقط في الكبد ، ولكن أيضًا في الأعضاء الأخرى ، بما في ذلك الدماغ. في شخص بالغ يتمتع بصحة جيدة ، يكسر هرمون ADH حوالي 10 جرامات من الكحول في الساعة.

بالإضافة إلى عملية التمثيل الغذائي الرئيسية ، يتأكسد الإيثانول أيضًا بطريقتين أخريين. يحدث أحدهما بمشاركة أوكسيديز الميكروسومات بالاشتراك مع فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد المخفض النيكوتيناميد (NADP) ، بينما يحدث الآخر بمشاركة الكاتلاز بالاشتراك مع بيروكسيد الهيدروجين. كلا المسارين يؤديان إلى تكوين الألدهيد السام ، الذي له خصائص مسرطنة وهو أكثر سمية بعشر مرات من الإيثانول.

التأثير على الجسم

عند دخول جسم الإنسان عبر المريء ، يتم امتصاص الإيثانول بسرعة. في المعدة ، يتم امتصاص 20 ٪ من الإيثانول الأولي ، وفي الأمعاء الدقيقة - 80 ٪. بعد الامتصاص ، يدخل مجرى الدم خلال 5 دقائق ، وينتشر مع مجرى الدم في جميع أنحاء الجسم.

الجهاز العصبي المركزي.يثبط الإيثانول وظيفة الجهاز العصبي المركزي مثل أدوية التخدير الأخرى. على الرغم من الاعتقاد السائد ، فإن الإيثانول لا يحفز عمل الجهاز العصبي: إذا حدثت الإثارة ، فإن ظهورها يرجع إلى معارضة العمليات المثبطة. في الجرعات العادية ، يعمل الإيثانول بشكل أساسي على وظيفة تنشيط التكوين الشبكي لجذع الدماغ ، والجرعات الكبيرة فقط تثبط وظيفة القشرة الدماغية بشكل مباشر.

يسبب الاستخدام المزمن للإيثانول نقصًا في السيروتونين. يؤدي الانخفاض الوظيفي في نشاط هذا النظام إلى منع تطور التسامح ، وعلى العكس من ذلك ، تؤدي زيادة نشاطه ، وزيادة مستوى السيروتونين إلى تسريع تطور التسامح مع الكحول. تحت تأثير الإيثانول ، يتم اضطراب استقلاب الدوبامين ، والذي يشارك في تخليق النوربينفرين وينسق الحركات والحالات العاطفية والعقلية. أيضًا ، للإيثانول تأثير سلبي على القدرات الجسدية والعقلية: فهو يقلل من حدة البصر والسمع ، ويعطل تناسق العضلات وثباتها ، ويبطئ وقت رد الفعل للتهيج.

الجهاز التنفسي.للإيثانول تأثير سام واضح على الجهاز التنفسي. يؤثر الضرر الذي يصيب الرئتين على تطور العدوى القصبية الرئوية بسبب انخفاض وظائف الحماية في الجسم. يرتبط التأثير السلبي للكحول بتثبيط البلعمة وتشكيل الأجسام المضادة ، وتعزيز تغلغل البكتيريا في الجهاز التنفسي ، وما شابه. يمكن أن تتطور أمراض القصبات الرئوية إلى ظهور الالتهاب الرئوي الحاد ، والذي يحتوي على نسبة كبيرة من الوفيات.

نظام القلب والأوعية الدموية.تحت تأثير الإيثانول ، يتم إذابة دهون أغشية الخلايا ، ولا سيما خلايا عضلة القلب. نتيجة لذلك ، تزداد نفاذية الأغشية ويضطرب تبادل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم. هذا يضعف انقباض عضلة القلب.

الجهاز الهضمي.جرعة واحدة تؤدي إلى التهاب المعدة التآكلي النزفي الحاد. تأثير مماثل للإيثانول على الغشاء المخاطي للعفج. بالفعل بعد دقيقة واحدة من دخوله إلى معدة الفئران ، تسبب الإيثانول في احتقان منتشر في الغشاء المخاطي في المعدة.

كبد.تعتمد درجة تلف الكبد بواسطة الإيثانول بشكل مباشر على كمية الكحول المستهلكة. نتيجة لعمله ، قد يظهر التنكس الدهني والتليف والتهاب الكبد الكحولي وتليف الكبد ، وغالبًا ما ينتهي الأمر بتطور سرطان الخلايا الكبدية. لذلك ، وفقًا للوكالة الدولية لأبحاث السرطان ، فإن الإيثانول له تأثير مسرطن.

تتمثل إحدى نتائج التعرض المطول للإيثانول في زيادة حجم خلايا الدم الحمراء - كثرة الكريات الكبيرة الناتجة عن التأثيرات السامة للأسيتالديهيد ونقص حمض الفوليك وفرط شحميات الدم.

إدمان الكحول

الإيثانول هو أساس المشروبات الكحولية. يؤدي استخدامها المطول إلى ظهور إدمان الكحول.

إدمان الكحول هو مجموعة من الظواهر التي تميز الصورة السريرية للاعتماد على الكحول (أي المنتجات المحتوية على الإيثانول). من بين أعراض ومظاهر هذا الاعتماد ما يلي: تحمل الجسم للكحول ، والاعتماد الجسدي ، ومتلازمة الانسحاب عند التوقف أو الحد من الاستهلاك ، والاستهلاك المفرط غير المنضبط والمؤقت.

هناك ثلاث مراحل في تطور إدمان الكحول:

1. لا يشتهي الشخص الكحول ، وهناك فقدان للسيطرة أثناء الاستهلاك ، والانتقال إلى الاستهلاك المنتظم ، وزيادة في تحمل الكحول ، وهناك اضطرابات أولية في المجال العقلي ؛
2. هناك اعتماد جسدي مع فقدان القياس ، وتشكيل متلازمة سيكوباتية ، واضطراب في أجهزة الجسم (القلب والأوعية الدموية ، والجهاز البولي التناسلي ، والجهاز التنفسي) والأعضاء (ظهور التهاب المعدة والتهاب الكبد)
3. الاعتماد على الكحول عقلي ، وهناك جاذبية جسدية قوية كمظهر من مظاهر متلازمة الانسحاب ، وظهور الهلوسة ، والأضرار التي لا رجعة فيها للأعضاء الداخلية (تليف الكبد ، أمراض القلب ، اعتلال الدماغ ، إلخ).

التأثير على الحمل

يتناسب خطر حدوث تشوهات في نمو الجنين بشكل مباشر مع كمية الكحول المستهلكة أثناء الحمل.

يعبر الإيثانول المشيمة بسهولة ، لذا فإن محتواه في دم الأم والجنين يصل بسرعة إلى نفس المستوى. يتراكم في أنسجة الجنين الغنية بالفوسفوليبيد وفي المخ وكذلك في كريات الدم الحمراء. تتم إزالة الكحول من الجسم بمساعدة إنزيمات الكبد ، وفي الجنين يتشكل فقط في النصف الثاني من حمل الأم. يرتبط التأثير الضار للإيثانول على الجنين بعدم نضج آلية الحماية وزيادة نفاذية الأوعية الدموية وما شابه. تعتبر الفترات الحرجة لتطور الجنين ذات أهمية خاصة ، عندما تصل حساسية الجنين والجنين للمواد الغريبة إلى أقصى حد لها. التأثير السام للإيثانول هو سبب إبطاء نمو الجنين أو حتى موته.

يرتبط استهلاك الأم للإيثانول أثناء الحمل بتأثيرات ماسخة على الجنين (الخصوبة). يتجلى تأثير الكحول في انتهاك التطور العام للجنين ، ولادة طفل بوزن وطول أقل من الطبيعي للجسم ، والدونية العقلية. على وجه الخصوص ، الأطفال المتأثرون بالتأثير المسخي للإيثانول قاموا بتعديل ملامح الوجه: الشقوق الجفنية الضيقة ، الشفة العلوية الرقيقة ، ظهور صغر الرأس والرجوع الخلفي ، نقص المرشح وتشوهات الأذن المختلفة. يتم استكمال التعديلات الجسدية بتخلف الدماغ ، والميل إلى النوبات التشنجية ، والوذمة الدماغية ، وضعف تنسيق الحركات ، وانخفاض الذكاء وعيوب القلب الخلقية. يسمى تأثير الإيثانول هذا بمتلازمة الكحول الجنينية ، FAS (أو متلازمة الكحول الجنينية).

التفاعل مع الأدوية

للإيثانول القدرة على تعزيز تأثير المضادات الحيوية ومضادات الهيستامين والباربيتورات ومرخيات العضلات ، كما يتسبب في حدوث رد فعل سلبي للجسم.

تفاعل الأدوية مع الإيثانول

فئة المخدرات	العقار	نوع التفاعل مع الإيثانول ، العواقب
المسكنات	الأسبرين أسيتامينوفين	يزيد الأسبرين من إفراغ المعدة ، مما يؤدي إلى امتصاص سريع للكحول في الأمعاء الدقيقة ، ويمكن أن يبطئ عمل نازعة هيدروجين الكحول في المعدة. يزيد الإيثانول من عملية التمثيل الغذائي للأسيتامينوفين ، الذي يُعد نتاجه من المواد السامة التي تتلف الكبد. قد يكون هناك زيادة في معدل ضربات القلب وآلام في البطن وقرحة في المعدة.
مضادات حيوية	الاريثروميسين أيزونيازيد كيتوكونازول ميترونيدازول	يزيد الاريثروميسين من إفراغ المعدة ، مما يؤدي إلى امتصاص سريع للكحول في الأمعاء الدقيقة ؛ يزيد الكحول مع أيزونيازيد من خطر الإصابة بأمراض الكبد. يرافقه صداع وغثيان وتغيرات مفاجئة في ضغط الدم
مضادات الهيستامين	ديفينهيدرامين كليماستين بروميثازين	يعزز الإيثانول تأثير الأدوية على الجهاز العصبي المركزي ، مما يتسبب في ظهور الخمول ، وانخفاض القدرة على الحركة ، ويكون التأثير المشترك أكثر وضوحًا عند كبار السن.
الباربيتورات	الفينوباربيتال	ضعف الجسم ، دوار ، خطر حدوث نوبة تشنجية. يزيد استهلاك الكحول المزمن من مستوى استقلاب الباربيتورات السيتوكروم P-450.
الحبوب المنومة (البنزوديازيبينات)	ديازيبام لورازيبام أوكسازيبام	يعزز الإيثانول تأثير الأدوية على الجهاز العصبي المركزي ، مما يسبب مشاكل في الذاكرة ، والخمول ، وانخفاض المهارات الحركية ، وإبطاء التنفس أو صعوبة في التنفس ؛
الأدوية المضادة للالتهابات	ديكلوفيناك ايبوبروفين نابروكسين	يزيد استهلاك الإيثانول من خطر حدوث نزيف في المعدة والقرحة الهضمية
حاصرات مستقبلات H2	نيزاتيدين رانيتيدين سيميتيدين	تثبط الأدوية عمل نازعة هيدروجين الكحول وتسهم في عسر الهضم في المعدة ، مما يؤدي إلى زيادة محتوى الإيثانول في الدم.

طلب

للإيثانول مجموعة واسعة من الاستخدامات ، من أهمها إنتاج المشروبات الكحولية ، واستخدامها كمذيب ، ووقود ، وتوليف مواد كيميائية أخرى.

الوقود

تم تصميم السيارة الأولى التي كانت قادرة على العمل بالإيثانول من قبل هنري فورد في عام 1920 - طراز Ford T. ومع ذلك ، لم يتلق هذا الابتكار التطوير اللازم بسبب المشاكل التقنية والاقتصادية: كان إنتاج الإيثانول النقي مكلفًا للغاية ، وكان استخدام الكحول غير النقي الممزوج بالوقود الهيدروكربوني محدودًا إلى حد ما - في درجات الحرارة المنخفضة ، تجمد الماء غير القابل للذوبان في البنزين ، وسد خزان الوقود.

الآن ، مع تقنية إنتاج الإيثانول الرخيص ، أصبح استبدال البنزين أو وقود الديزل التقليدي بالإيثانول ، أو استخدامه كمادة مضافة ، منتشرًا في العالم. بلغ الإنتاج العالمي من الإيثانول لاحتياجات صناعة الوقود عام 2014 م 24750000000 جالون.

مذيب

يعتبر الإيثانول أهم مذيب بعد الماء. تطبيقه الرئيسي هو إنتاج مستحضرات التجميل والعطور والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمطهرات والأدوية والطلاءات المختلفة. لهذه الأغراض ، يتم استخدام الإيثانول من أصل اصطناعي وأنزيمي.

مطهر

الإيثانول هو أقدم مطهر عرفته البشرية. لاحظ الطبيب اليوناني القديم كلوديوس جالين ، قدرته على تطهير الجروح ، ولاحقًا من قبل الجراح الفرنسي في العصور الوسطى غي دي تشولياك.

يُظهر الإيثانول نشاطًا مبيدًا للجراثيم بتركيزات 30٪ وما فوق ، اعتمادًا على نوع البكتيريا ومحتوى الماء ووقت التأثير. وفقًا للدراسات ، يكون تأثير الإيثانول أكثر فاعلية عند تركيزه بنسبة 60-70 ٪ - سواء في وجود الماء أو في غيابه. هذا هو محتوى الإيثانول الذي يحتوي عليه معقمات الأيدي المنزلية. يعد استخدام تركيز عالٍ (على سبيل المثال ، محلول 90٪) لتطهير الجلد أمرًا غير عملي ، لأنه في مثل هذه التركيزات يُظهر الإيثانول خواص التانيك ، بينما تنخفض خصائصه المطهرة.

من المحتمل أن يكون مبدأ عمل الإيثانول على الكائنات الحية الدقيقة هو التأثير على أغشيتها والتمسخ السريع للبروتينات ، مما يؤدي إلى تعطيل عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا والمزيد من تدمير الخلايا. يُظهر الإيثانول تأثيرًا حيويًا عاليًا ضد البكتيريا النباتية (بما في ذلك البكتيريا الفطرية) والفيروسات والفطريات ، ولكن ليس الجراثيم.

بسبب عدم وجود مفعول مبيد للأبواغ ، لا يمكن استخدام الإيثانول للتعقيم ، ولكن خصائصه كافية للتطهير الوقائي للأسطح ، ومعالجة الجلد ، وما شابه.

ترسيب الحمض النووي

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في البيولوجيا الجزيئية لترسيب وتركيز الحمض النووي والحمض النووي الريبي. يتم استخدامه بالاقتران مع المحاليل العازلة للأملاح التي تحتوي على كاتيونات بسيطة أحادية الشحنة (على سبيل المثال ، كاتيونات الصوديوم). نموذجي هو استخدام 0.3 مول / لتر عازلة أسيتات الصوديوم مع الرقم الهيدروجيني 5.2 (عند 4 درجات مئوية) والإيثانول - المطلق و 70 ٪ (عند -20 درجة مئوية).

لترسيب الأحماض النووية ، يتم خلط العينة بمحلول منظم وإيثانول مطلق وتبريدها عند -20 درجة مئوية لمدة ساعة ، وبعد ذلك يتم الطرد المركزي. بعد فصل السائل الزائد عن السطح باستخدام ماصة ، أضف محلول إيثانول 70٪ وكرر الطرد المركزي وفصل السائل. يتبخر المتبقي عند درجة حرارة 37 درجة مئوية في حمام مائي وبهذه الطريقة يتم الحصول على مادة مركزة.

مضاد سمي

نظرًا لقدرته على تكوين استرات عند التفاعل مع الكحوليات ، يستخدم الإيثانول كمضاد متاح للتسمم بالميثانول والإيثيلين جلايكول وثنائي إيثيلين جلايكول. يتم إعطاء الإيثانول عن طريق الفم أو عن طريق الوريد في الجسم ، ويتم حساب جرعة الإعطاء على أساس أن تركيزه في مصل الدم يجب أن يصل إلى 10-15 مجم / لتر.

يكمن الخطر في استخدام الإيثانول في تثبيط نشاط الجهاز العصبي المركزي ، وظهور نقص السكر في الدم (بسبب انخفاض تكوين السكر) والغثيان. عند تناوله عن طريق الوريد ، قد يحدث التهاب الوريد وارتفاع ضغط الدم ونقص صوديوم الدم. يتطلب استخدام مثل هذا الترياق مراقبة مستمرة لمحتوى الإيثانول في مصل الدم ومستوى الجلوكوز في الدم الوريدي.

تخليق مواد أخرى

في الصناعة ، يستخدم الإيثانول لإنتاج الإيثانيل ، والبيوتادين ، وثنائي إيثيل الإيثر ، وخلات الإيثيل ، وإيثيل أمين ، وما شابه ذلك.

فيديوهات ذات علاقة

الإيثانول - ما هذه المادة؟ ما هو استخدامه وكيف يتم إنتاجه؟ يشتهر الإيثانول للجميع باسم مختلف - الكحول. بالطبع ، هذا ليس التعيين الصحيح تمامًا. ولكن في غضون ذلك ، فنحن نعني "الإيثانول" تحت كلمة "كحول". حتى أسلافنا كانوا يعرفون بوجودها. لقد حصلوا عليها من خلال عملية التخمير. تم استخدام منتجات مختلفة من الحبوب إلى التوت. لكن في براغا الناتج ، وهو ما كان يطلق عليه المشروبات الكحولية في الأيام الخوالي ، لم تتجاوز كمية الإيثانول 15 في المائة. لا يمكن عزل الكحول النقي إلا بعد دراسة عمليات التقطير.

الإيثانول - ما هو؟

الإيثانول هو كحول أحادي الهيدرات. في الظروف العادية ، هو سائل متقلب ، عديم اللون ، قابل للاشتعال مع رائحة وطعم معينين. وجد الإيثانول تطبيقًا واسعًا في الصناعة والطب والحياة اليومية. إنه مطهر ممتاز. يستخدم الكحول كوقود وكمذيب. ولكن الأهم من ذلك كله ، أن تركيبة الإيثانول C2H5OH معروفة لعشاق المشروبات الكحولية. في هذا المجال ، وجدت هذه المادة تطبيقًا واسعًا. لكن لا تنس أن الكحول كعنصر نشط في المشروبات الكحولية هو عامل اكتئاب قوي. يمكن لهذه المادة ذات التأثير النفساني أن تثبط الجهاز العصبي المركزي وتسبب اعتمادًا قويًا.

في الوقت الحاضر ، من الصعب العثور على صناعة لا يتم فيها استخدام الإيثانول. من الصعب سرد كل ما يفيده الكحول. لكن الأهم من ذلك كله ، أن خصائصه كانت موضع تقدير في المستحضرات الصيدلانية. الإيثانول هو المكون الرئيسي لجميع الصبغات الطبية تقريبًا. تعتمد العديد من "وصفات الجدة" لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان على هذه المادة. يستمد جميع المواد المفيدة من النباتات ، ويجمعها. وجدت خاصية الكحول هذه تطبيقًا في صناعة صبغات الأعشاب والتوت محلية الصنع. وعلى الرغم من أن هذه مشروبات كحولية ، إلا أنها تجلب فوائد صحية باعتدال.

فوائد الإيثانول

صيغة الإيثانول معروفة للجميع منذ دروس الكيمياء المدرسية. ولكن هنا فائدة هذه المادة الكيميائية ، لن يجيب الجميع على الفور. في الواقع ، من الصعب تخيل صناعة لا يتم فيها استخدام الكحول. بادئ ذي بدء ، يستخدم الإيثانول في الطب كمطهر قوي. يعالجون سطح العملية والجروح. للكحول تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. لكن الإيثانول لا يستخدم فقط في الجراحة. لا غنى عنه لتصنيع المستخلصات الطبية والصبغات.

في الجرعات الصغيرة ، يكون الكحول مفيدًا لجسم الإنسان. يساعد على ترقيق الدم وتحسين الدورة الدموية وتوسيع الأوعية الدموية. حتى أنه يستخدم للوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية. يساعد الإيثانول على تحسين أداء الجهاز الهضمي. ولكن فقط بجرعات صغيرة جدًا.

في حالات خاصة ، يمكن للتأثير العقلي للكحول أن يغرق في أشد الآلام. وجد الإيثانول تطبيقًا في مستحضرات التجميل. نظرًا لخصائصه المطهرة الواضحة ، يتم تضمينه في جميع مستحضرات التنظيف تقريبًا للبشرة الدهنية والمشكلة.

ضرر الإيثانول

الإيثانول عبارة عن كحول ينتج عن طريق التخمير. مع الاستخدام المفرط ، يمكن أن يسبب تسممًا شديدًا وحتى غيبوبة. هذه المادة هي جزء من المشروبات الكحولية. يسبب الكحول أقوى تبعية نفسية وجسدية. يعتبر إدمان الكحول من الأمراض. يرتبط ضرر الإيثانول مباشرة بمشاهد السكر المتفشي. الاستهلاك المفرط للمشروبات المحتوية على الكحول لا يؤدي فقط إلى التسمم الغذائي. كل شيء أكثر تعقيدًا. مع شرب الكحول بشكل متكرر ، تتأثر جميع أجهزة الأعضاء تقريبًا. من جوع الأكسجين ، الذي يسبب الإيثانول ، تموت خلايا الدماغ بأعداد كبيرة. يحدث في المراحل المبكرة ، تضعف الذاكرة. ثم يصاب الشخص بأمراض الكلى والكبد والأمعاء والمعدة والأوعية الدموية والقلب. عند الرجال ، هناك نقص في الفاعلية. في المراحل الأخيرة من المدمن على الكحول ، تم الكشف عن تشوه في النفس.

تاريخ الكحول

الإيثانول - ما هي هذه المادة وكيف تم الحصول عليها؟ لا يعلم الجميع أنه تم استخدامه منذ عصور ما قبل التاريخ. كان جزءًا من المشروبات الكحولية. صحيح أن تركيزه كان صغيرا. ولكن في غضون ذلك ، تم العثور على آثار للكحول في الصين على فخار عمره 9000 عام. يشير هذا بوضوح إلى أن الناس في العصر الحجري الحديث كانوا يشربون المشروبات التي تحتوي على الكحول.

تم تسجيل الحالة الأولى في القرن الثاني عشر في ساليرنو. صحيح أنه كان خليطًا من الماء والكحول. تم عزل الإيثانول النقي بواسطة يوهان توبياس لوفيتز عام 1796. استخدم طريقة ترشيح الكربون المنشط. لفترة طويلة ، ظل إنتاج الإيثانول بهذه الطريقة هو الطريقة الوحيدة. تم حساب صيغة الكحول بواسطة Nicolo-Théodore de Saussure ، ووصفها أنطوان لافوازييه بمركب الكربون. في القرنين التاسع عشر والعشرين ، درس العديد من العلماء الإيثانول. تمت دراسة جميع خصائصه. حاليًا ، انتشر على نطاق واسع ويستخدم في جميع مجالات النشاط البشري تقريبًا.

الحصول على الإيثانول عن طريق التخمير الكحولي

ربما تكون أشهر طريقة لإنتاج الإيثانول هي التخمر الكحولي. هذا ممكن فقط عند استخدام المنتجات العضوية التي تحتوي على كمية كبيرة من الكربوهيدرات ، مثل العنب والتفاح والتوت. عنصر مهم آخر للتخمير للمضي قدما بنشاط هو وجود الخميرة والإنزيمات والبكتيريا. تبدو معالجة البطاطس والذرة والأرز كما هي. للحصول على كحول الوقود ، يتم استخدام السكر الخام الذي يتم إنتاجه من قصب السكر. رد الفعل معقد للغاية. نتيجة التخمير ، يتم الحصول على محلول لا يحتوي على أكثر من 16 ٪ من الإيثانول. لا يمكن الحصول على تركيز أعلى. هذا يرجع إلى حقيقة أن الخميرة غير قادرة على البقاء على قيد الحياة في المزيد من المحاليل المشبعة. وبالتالي ، يجب أن يخضع الإيثانول الناتج لعمليات التنقية والتركيز. عادة ما يتم استخدام عمليات التقطير.

للحصول على الإيثانول ، استخدم نوع الخميرة Saccharomyces cerevisiae من سلالات مختلفة. من حيث المبدأ ، كل منهم قادر على تنشيط هذه العملية. كركيزة مغذية ، يمكن استخدام نشارة الخشب أو ، بدلاً من ذلك ، محلول يتم الحصول عليه منها.

الوقود

يعرف الكثير عن خصائص الإيثانول. ومن المعروف أيضًا أنه كحول أو مطهر. لكن الكحول أيضًا وقود. يتم استخدامه في محركات الصواريخ. حقيقة معروفة - خلال الحرب العالمية الأولى ، تم استخدام 70 ٪ من الإيثانول المائي كوقود لأول صاروخ باليستي ألماني في العالم - V-2.

حاليًا ، أصبح الكحول أكثر انتشارًا. كوقود ، يتم استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي لأجهزة التدفئة. في المختبرات ، يتم سكبه في مصابيح الكحول. يتم استخدام الأكسدة التحفيزية للإيثانول لإنتاج وسادات التدفئة ، سواء العسكرية أو السياحية. يستخدم الكحول المحظور في خليط مع الوقود البترولي السائل بسبب استرطابيته.

الإيثانول في الصناعة الكيميائية

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية. إنه بمثابة مادة خام لإنتاج مواد مثل ثنائي إيثيل الأثير ، وحمض الخليك ، والكلوروفورم ، والإيثيلين ، والأسيتالديهيد ، ورابع إيثيل الرصاص ، وخلات الإيثيل. في صناعة الطلاء والورنيش ، يستخدم الإيثانول على نطاق واسع كمذيب. الكحول هو المكون الرئيسي في غسالات الزجاج الأمامي ومضاد التجمد. يستخدم الكحول أيضًا في المواد الكيميائية المنزلية. يتم استخدامه في المنظفات والمنظفات. إنه شائع بشكل خاص كعنصر في السوائل للعناية بالسباكة والزجاج.

الكحول الإيثيلي في الطب

يمكن أن يعزى الكحول الإيثيلي إلى المطهرات. له تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. يدمر خلايا البكتيريا والفطريات المجهرية. يكاد يكون استخدام الإيثانول في الطب عالميًا. هذا عامل تجفيف وتعقيم ممتاز. نظرًا لخصائصه الدباغة ، يستخدم الكحول (96٪) لعلاج طاولات العمليات وأيدي الجراح.

الإيثانول مذيب للأدوية. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الصبغات والمستخلصات من الأعشاب الطبية والمواد النباتية الأخرى. لا يتجاوز الحد الأدنى لتركيز الكحول في هذه المواد 18 بالمائة. غالبًا ما يستخدم الإيثانول كمادة حافظة.

الكحول الإيثيلي ممتاز أيضًا للفرك. أثناء الحمى ، ينتج عنه تأثير تبريد. في كثير من الأحيان يستخدم الكحول لتسخين الكمادات. في الوقت نفسه ، فهو آمن تمامًا ، فلا يوجد احمرار أو حروق على الجلد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الإيثانول كمزيل للرطوبة عندما يتم توفير الأكسجين بشكل مصطنع أثناء تهوية الرئة. يعتبر الكحول أيضًا أحد مكونات التخدير العام ، والذي يمكن استخدامه في حالة نقص الأدوية.

الغريب أن الإيثانول الطبي يستخدم كمضاد للتسمم بالكحوليات السامة ، مثل الميثانول أو الإيثيلين جلايكول. يرجع عملها إلى حقيقة أنه في ظل وجود العديد من الركائز ، يؤدي إنزيم نازعة الهيدروجين الكحولي فقط أكسدة تنافسية. ويرجع ذلك إلى أنه بعد الاستهلاك الفوري للإيثانول ، بعد الميثانول السام أو جلايكول الإيثيلين ، لوحظ انخفاض في التركيز الحالي للمستقلبات التي تسمم الجسم. بالنسبة للميثانول فهو حمض الفورميك والفورمالدهيد ، وبالنسبة للإيثيلين جلايكول فهو حمض الأكساليك.

الصناعات الغذائية

لذا ، فإن كيفية الحصول على الإيثانول كانت معروفة لأسلافنا. ولكن تم استخدامه على نطاق واسع فقط في القرنين التاسع عشر والعشرين. إلى جانب الماء ، يعد الإيثانول أساسًا لجميع المشروبات الكحولية تقريبًا ، وخاصة الفودكا والجن والروم والكونياك والويسكي والبيرة. بكميات صغيرة ، يوجد الكحول أيضًا في المشروبات التي يتم الحصول عليها عن طريق التخمير ، على سبيل المثال ، في الكفير والكوميس والكفاس. لكنها لا تصنف على أنها كحول ، لأن تركيز الكحول فيها منخفض جدًا. وبالتالي ، فإن محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يتجاوز 0.12٪. ولكن إذا استقر ، يمكن أن يرتفع التركيز إلى 1٪. يوجد كحول إيثيلي أكثر بقليل في kvass (تصل إلى 1.2٪). الأهم من ذلك كله هو وجود الكحول في الكوميس. في منتج الألبان الطازج ، يكون تركيزه من 1 إلى 3٪ ، وفي منتج مستقر يصل إلى 4.5٪.

الكحول الإيثيلي مذيب جيد. تسمح هذه الخاصية باستخدامها في صناعة المواد الغذائية. الإيثانول مذيب للعطور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه كمادة حافظة للسلع المخبوزة. تم تسجيله كمضاف غذائي E1510. تبلغ قيمة طاقة الإيثانول 7.1 كيلو كالوري / جرام.

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

تم إنشاء إنتاج الإيثانول في جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المادة القيمة في العديد من مجالات حياة الإنسان. هي دواء. تستخدم المناديل المبللة بهذه المادة كمطهر. ولكن ما هو تأثير الإيثانول على أجسامنا عند تناوله؟ هل هو مفيد أم ضار؟ هذه القضايا تتطلب دراسة مفصلة. يعلم الجميع أن الجنس البشري قد استهلك المشروبات الكحولية لعدة قرون. لكن في القرن الماضي فقط اكتسبت مشكلة إدمان الكحول أبعادًا واسعة النطاق. شرب أسلافنا الهريس والمرج وحتى الجعة المشهورة الآن ، لكن كل هذه المشروبات احتوت على نسبة منخفضة من الإيثانول. لذلك ، لا يمكن أن تسبب ضررًا كبيرًا للصحة. ولكن بعد أن خفف ديمتري إيفانوفيتش مندليف الكحول بالماء بنسب معينة ، تغير كل شيء.

في الوقت الحالي ، يعد إدمان الكحول مشكلة في جميع دول العالم تقريبًا. بمجرد دخول الكحول إلى الجسم ، يكون للكحول تأثير مرضي على جميع الأعضاء تقريبًا دون استثناء. اعتمادًا على التركيز والجرعة وطريقة الدخول ومدة التعرض ، يمكن أن يُظهر الإيثانول تأثيرات سامة ومخدرة. إنه قادر على تعطيل عمل الجهاز القلبي الوعائي ، ويساهم في حدوث أمراض الجهاز الهضمي ، بما في ذلك قرحة المعدة والاثني عشر. تحت تأثير المخدر يقصد بقدرة الكحول على التسبب في الذهول وعدم الحساسية للألم وتثبيط وظائف الجهاز العصبي المركزي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الشخص لديه إثارة كحولية ، وسرعان ما يصبح مدمنًا. في بعض الحالات ، يمكن أن يسبب الاستهلاك المفرط للإيثانول غيبوبة.

ماذا يحدث في أجسامنا عندما نشرب الكحول؟ جزيء الإيثانول قادر على إتلاف الجهاز العصبي المركزي. تحت تأثير الكحول ، يتم إطلاق هرمون الإندورفين في النواة المتكئة ، وفي الأشخاص الذين يعانون من إدمان الكحول بشكل واضح وفي القشرة الأمامية المدارية. ولكن ، على الرغم من ذلك ، لم يتم التعرف على الإيثانول كمادة مخدرة ، على الرغم من أنه يظهر جميع الإجراءات المقابلة. لم يتم تضمين الكحول الإيثيلي في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة. وهذا موضوع مثير للجدل ، لأنه عند تناول جرعات معينة ، وهي 12 جرامًا من مادة لكل كيلوغرام واحد من وزن الجسم ، يؤدي الإيثانول أولاً إلى تسمم حاد ، ثم إلى الموت.

ما هي الأمراض التي يسببها الإيثانول؟

محلول الإيثانول نفسه ليس مادة مسرطنة. لكن مستقلبه الرئيسي ، الأسيتالديهيد ، مادة سامة ومطفرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على خصائص مسرطنة ويؤدي إلى تطور السرطان. تمت دراسة صفاته في ظروف معملية على حيوانات التجارب. أدت هذه الأعمال العلمية إلى نتائج مثيرة للاهتمام للغاية ، ولكنها في نفس الوقت مثيرة للقلق. اتضح أن الأسيتالديهيد ليس مجرد مادة مسرطنة ، بل يمكن أن يتلف الحمض النووي.

يمكن أن يسبب استخدام المشروبات الكحولية على المدى الطويل أمراضًا مثل التهاب المعدة وتليف الكبد وقرحة الاثني عشر وسرطان المعدة والمريء والصغير والمستقيم وأمراض القلب والأوعية الدموية لدى البشر. يمكن أن يؤدي التناول المنتظم للإيثانول في الجسم إلى حدوث أضرار تأكسدية في الخلايا العصبية في الدماغ. نتيجة للضرر ، يموتون. يؤدي تعاطي المشروبات الكحولية إلى الإدمان على الكحول والموت السريري. الأشخاص الذين يشربون الكحول بانتظام يكونون أكثر عرضة للإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية.

لكن هذه ليست كل خصائص الإيثانول. هذه المادة هي مستقلب طبيعي. بكميات صغيرة ، يمكن تصنيعها في أنسجة جسم الإنسان. يطلق عليه اسم صحيح ، ويتم إنتاجه أيضًا نتيجة تحلل الأطعمة الكربوهيدراتية في الجهاز الهضمي. يسمى هذا الإيثانول "الكحول الداخلي المشروط". هل يمكن لمحلل التنفس العادي تحديد الكحول الذي تم تصنيعه في الجسم؟ من الناحية النظرية ، هذا ممكن. نادرا ما يتجاوز مقدارها 0.18 جزء في المليون. هذه القيمة عند الحد الأدنى لأحدث أدوات القياس.