13.12.2017 Orvos Evgenia Alexandrovna Miroshnikova 0

Etanol: tulajdonságai és felhasználási területei

Az etanol jellegzetes szagú és ízű anyag. Először fermentációs reakció eredményeként nyerték. Ez utóbbihoz különféle termékeket használtak: gabonaféléket, zöldségeket, bogyókat. Ezután az emberek elsajátították a desztilláció folyamatait és a töményebb alkohololdat előállításának módszereit. Az etanolt (valamint analógjait) széles körben használják tulajdonságainak összetettsége miatt. Elkerülni veszélyes behatás a testen, ismernie kell az anyag jellemzőit és felhasználásának sajátosságait.

Az etanol (a második név boralkohol) egy egyértékű alkohol, azaz csak egy atomot tartalmaz. Latin név- Ethanol. Képlet - C2H5OH. Ezt az alkoholt különféle iparágakban használják: ipar, kozmetológia, fogászat, gyógyszeripar.

Az etanol a különféle alkoholos italok gyártásának alapja lett. Ez annak köszönhető, hogy molekulája lenyomja a központi idegrendszert. A szabályozási dokumentumok szerint a rektifikált etil-alkohol GOST 5962-2013. Meg kell különböztetni a folyadék műszaki változatától, amelyet elsősorban ipari célokra használnak. Az alkoholtartalmú termékek előállítása és tárolása állami szervek ellenőrzése alatt történik.

Egy anyag előnyei és ártalmai

Etanol szigorúan korlátozott adagokban alkalmazva hasznos a szervezet számára. Gyógyszertárban csak orvosi rendelvényre lehet megvásárolni. Az ár a kapacitás függvényében változik. Az etanol előnyei a következőkben nyilvánulnak meg:

• a működés normalizálása emésztőrendszer;
• szívizom betegségek megelőzése;
• a vérkeringés normalizálása;
• vér hígítása;
• fájdalom szindróma csökkentése.

Az anyag rendszeres használata következtében a szervezetben oxigén éhezés figyelhető meg. Az agysejtek gyors halála miatt memóriazavarok lépnek fel, csökken a fájdalomérzékenység. Negatív hatás a belső szervek különböző kísérő betegségek kialakulásában nyilvánul meg. A túlzott alkoholfogyasztás súlyos mérgezéssel és kóma kialakulásával veszélyes.
Az alkoholizmusra a testi és lelki függőség kialakulása egyaránt jellemző. Kezelés hiányában és az alkoholtartalmú szerek használatának abbahagyása esetén személyi leépülés következik be, a teljes értékű társadalmi kapcsolatok megsérülnek.

Tulajdonságok

Az etanol egy természetes metabolit. Ez abban rejlik, hogy képes szintetizálni az emberi szervezetben.

A boralkohol tulajdonságainak csoportja három kategóriába sorolható:

1. fizikai;
2. kémiai;
3. tűzveszélyes.

Etanol formula

Az első kategória leírást tartalmaz megjelenésés egyéb fizikai paraméterek. Normál körülmények között az etanol illékony, sajátos aromájában és égető ízében különbözik más anyagoktól. Egy liter folyadék tömege 790 gramm.

Jól oldja a különféle szerves anyagokat. A forráspont 78,39 °C. Az etanol sűrűsége (a hidrométerrel mérve) kisebb, mint a vízé, tehát könnyebb.

Az etil-alkohol gyúlékony és gyorsan meggyulladhat. Égéskor a láng kék. Ennek a kémiai tulajdonságának köszönhetően az etanol könnyen megkülönböztethető a metil-alkoholtól, amely méreg az ember számára. Ez utóbbi, ha meggyújtják, zöld lángot kap.

A metanollal készült vodka otthoni meghatározásához fel kell melegíteni egy rézhuzalt, és le kell engedni vodkába (egy kanál elegendő). A rothadt alma szaga az etil-alkohol jele, a formaldehid szaga a metanol jelenlétét jelzi.

Az etanol gyúlékony anyag, mivel gyulladási hőmérséklete mindössze 18°C. Ezért az anyaggal való érintkezéskor kerülni kell annak melegítését.

Az etanollal való visszaélés következtében káros hatással van a szervezetre. Ez azoknak a mechanizmusoknak köszönhető, amelyek bármilyen alkohol bevitelét kiváltják. A víz és az alkohol keveréke az endorfin hormon felszabadulását idézi elő.

Ez hozzájárul a nyugtató-hipnotikus hatáshoz, vagyis a tudat elnyomásához. Ez utóbbi a gátlási folyamatok túlsúlyában fejeződik ki, ami olyan tünetekben nyilvánul meg, mint a reakció csökkenése, a mozgások és a beszéd gátlása. Az etanol túladagolását kezdetben gerjesztés fellépése jellemzi, amelyet aztán gátlási folyamatok váltanak fel.

Elbeszélés

Az etanolt a neolitikum óta használják. Ennek bizonyítéka a Kínában található alkoholos italok nyomai a kerámiákon, amelyek körülbelül 9000 évesek. Az etanolt először a 12. században állították elő Salernóban. Víz és alkohol keveréke volt.

A tiszta terméket 1796-ban Johann Tobias Lovitz szerezte. A tudós aktív szenet használt a szűréshez. Mert évek az alkoholszerzés ezen módja volt az egyetlen.
Ezt követően Nicol-Théodore de Saussure kiszámította az etanol képletét. Az anyagot szénvegyületként Antoine Lavoisier írta le. A XIX-XX. századot az etanol gondos tanulmányozásának időszakaként jellemzik, amikor részletesen leírták tulajdonságait. Utóbbinak köszönhetően megkapta széles körű alkalmazás az emberi élet különböző területein.

Mi a veszélye az etanolnak?

Az etanol egyike azon anyagoknak, amelyek tulajdonságainak nem ismerete negatív következményekkel járhat. Ezért használat előtt meg kell ismerkednie a boralkohol veszélyével.

Tudsz inni?

Az alkohol használata az alkoholtartalmú italok összetételében egy feltétellel megengedett: ritkán és kis adagokban igyon. A bántalmazással testi-lelki függőség, azaz alkoholizmus alakul ki.

Az alkoholtartalmú italok ellenőrizetlen használata (amikor az etanol koncentrációja 12 gramm/1 testtömegkilogramm) súlyos mérgezést okoz a szervezetben, amely időben történő beadás hiányában egészségügyi ellátás halált okozhat.

Igyál bele etanolt tiszta forma ez tiltott.

Milyen betegségeket okoz?

Etanol használatakor a bomlástermékei a szervezetben nagy veszélyt jelentenek. Az egyik az acetaldehid, amely a mérgező és mutagén anyagok közé tartozik. A rákkeltő tulajdonságok onkológiai patológiák kialakulását okozzák.

Az etil-alkohol túlzott fogyasztása veszélyes:

• memóriazavar;
• az agysejtek halála;
• az emésztőrendszer diszfunkciója (gastritis, nyombélfekély);
• májbetegségek (cirrhosis), vesék kialakulása;
• a szívizom és az erek diszfunkciója (stroke, szívroham);
• személyes leépülés;
• visszafordíthatatlan folyamatok a központi idegrendszerben.

Alkalmazás

Az etanol jellemzőinek széles skálája biztosította a különböző irányú felhasználását. Közülük a legnépszerűbbek a következők:

1. Autók üzemanyagaként. Az etil-alkohol üzemanyagként való felhasználása Henry Ford nevéhez fűződik. 1880-ban megalkotta az első etanollal működő autót. Ezt követően az anyagot rakétahajtóművek, különféle fűtőberendezések működtetésére kezdték használni.
2. Vegyipar. Az etanolt más anyagok, például etilén előállítására használják. Kiváló oldószerként az etil-alkoholt lakkok, festékek és háztartási vegyszerek gyártásához használják.
3. Gyógyszeripar. Ezen a területen az etanolt különböző módokon használják fel. Az orvosi alkohol fertőtlenítő tulajdonságai lehetővé teszik a műtéti terület, a sebész kezek kezelésére. A láz megnyilvánulásainak csökkentésére szolgál, borogatások, tinktúrák alapjaként. Az etanol egy ellenszer, amely segít a metanol és az etilénglikol mérgezésében. Habzásgátlóként alkalmazták oxigénszállításban vagy mechanikus szellőztetésben.
4. Kozmetikai ipar. A kozmetikai és parfümgyártók különféle kölnivizekben etanolt tartalmaznak, öblítő víz, aeroszolok, samponok és egyéb bőr- és testápoló termékek.
5. Élelmiszeripar. Az etil-alkoholt az alkoholtartalmú italok fő összetevőjeként használják. Azokban az élelmiszerekben található meg, amelyeket fermentációs folyamatok során nyertek. Különféle ízesítések oldószereként és tartósítószerként használják kenyér, zsemle, édességgyártás során. Az etil-alkohol az E1510 élelmiszer-adalékanyag.
6. Egyéb irányok. A borszeszt biológiai jellegű készítményekkel való munkavégzésre használják.

Kölcsönhatás más anyagokkal

A használati utasítás szerint az etanol at egyidejű használat fokozhatja a központi idegrendszer, keringési folyamatok, légzőközpont.
Egyes anyagokkal való kölcsönhatás a táblázatban látható.

Az etanol, alkalmazásától függően, hasznos és káros is lehet. Az etil-alkoholt tartalmazó alkohol rendszeres használatával függőség alakul ki. Ezért az erős italok antidepresszánsként való használata nem válhat szokássá.

alkoholok(vagy alkanolok) olyan szerves anyagok, amelyek molekulái egy vagy több hidroxilcsoportot (-OH csoport) tartalmaznak, amelyek egy szénhidrogén gyökhöz kapcsolódnak.

Az alkohol besorolása

A hidroxilcsoportok számának megfelelően Az (atomi) alkoholok a következőkre oszthatók:

monatomikus, például:

Kétatomos(glikolok), például:

Háromatomos, például:

A szénhidrogén gyök természeténél fogva a következő alkoholokat különböztetjük meg:

Határ csak telített szénhidrogén gyököket tartalmaznak a molekulában, például:

Korlátlan több (kettős és hármas) kötést tartalmaznak a molekula szénatomjai között, például:

aromás benzolgyűrűt és hidroxilcsoportot tartalmazó alkoholok a molekulában, megkötözött barát egy baráttal nem közvetlenül, hanem szénatomokon keresztül, például:

A molekulában hidroxilcsoportokat tartalmazó szerves anyagok, amelyek közvetlenül kötődnek a benzolgyűrű szénatomjához, kémiai tulajdonságaikban jelentősen eltérnek az alkoholoktól, ezért kiemelkednek a szerves vegyületek független osztályából - fenolok.

Például:

Vannak többatomos (többértékű alkoholok) is, amelyek háromnál több hidroxilcsoportot tartalmaznak a molekulában. Például a legegyszerűbb hatatomos alkohol-hexaol (szorbit)

Az alkoholok nómenklatúrája és izomériája

Az alkoholok nevének kialakításakor az alkoholnak megfelelő szénhidrogén nevéhez a - (általános) utótag kerül. ol.

Az utótag utáni számok jelzik a hidroxilcsoport helyzetét a főláncban, és az előtagokat di-, tri-, tetra- stb. - számuk:

A szénatomok számozásánál a főláncban a hidroxilcsoport helyzete elsőbbséget élvez a többszörös kötések helyzetével szemben:

A homológ sorozat harmadik tagjától kezdve az alkoholok a funkciós csoport (propanol-1 és propanol-2), a negyediktől pedig a szénváz izomériája (butanol-1, 2-metil-propanol) rendelkeznek. -1). Az osztályok közötti izoméria is jellemzi őket - az alkoholok izomerek az éterekre:

Adjunk nevet az alkoholnak, amelynek képlete az alábbiakban található:

Építési sorrend megnevezése:

1. A szénláncot attól a végétől számozzuk, amelyhez az -OH csoport közelebb van.
2. A főlánc 7 szénatomot tartalmaz, így a megfelelő szénhidrogén a heptán.
3. Az -OH csoportok száma 2, az előtag "di".
4. A hidroxilcsoportok 2 és 3 szénatomosak, n = 2 és 4.

Az alkohol neve: heptándiol-2,4

Az alkoholok fizikai tulajdonságai

Az alkoholok hidrogénkötéseket képezhetnek mind az alkoholmolekulák, mind az alkohol- és vízmolekulák között. A hidrogénkötések az egyik alkoholmolekula részlegesen pozitív töltésű hidrogénatomjának és egy másik molekula részlegesen negatív töltésű oxigénatomjának kölcsönhatása során jönnek létre.A molekulák közötti hidrogénkötések miatt az alkoholok forráspontja a molekulatömegükhöz képest abnormálisan magas. Így a propán relatív molekulatömege 44 at normál körülmények között Az alkoholok közül a legegyszerűbb a metanol, amelynek relatív molekulatömege 32, normál körülmények között folyadék.

A limitáló sorozat alsó és középső tagja egyértékű alkoholok 1-11 szénatomos - folyékony. Magasabb alkoholok (kezdve C12H25OH) szilárd anyagok szobahőmérsékleten. Az alacsonyabb szénatomszámú alkoholok alkoholszagúak és égető ízűek, vízben jól oldódnak.A széngyök növekedésével az alkoholok vízoldhatósága csökken, az oktanol már nem elegyedik vízzel.

Az alkoholok kémiai tulajdonságai

Tulajdonságok szerves anyagösszetételük és szerkezetük határozza meg. Az alkoholok megerősítik Általános szabály. Molekuláik szénhidrogén- és hidroxilcsoportokat tartalmaznak, így az alkoholok kémiai tulajdonságait ezeknek a csoportoknak a kölcsönhatása határozza meg.

Az erre a vegyületcsoportra jellemző tulajdonságok a hidroxilcsoport jelenlétének köszönhetőek.

1. Alkoholok kölcsönhatása alkáli- és alkáliföldfémekkel. A szénhidrogéncsoport hidroxilcsoportra gyakorolt ​​hatásának azonosításához össze kell hasonlítani egy hidroxilcsoportot és szénhidrogéncsoportot tartalmazó anyag tulajdonságait, valamint egy hidroxilcsoportot tartalmazó, de szénhidrogéncsoportot nem tartalmazó anyag tulajdonságait. , a másikon. Ilyen anyagok lehet például az etanol (vagy más alkohol) és a víz. Az alkoholmolekulák és a vízmolekulák hidroxilcsoportjának hidrogénje redukálható alkáli- és alkáliföldfémekkel (ezekkel helyettesítve)
2. Alkoholok kölcsönhatása hidrogén-halogenidekkel. A hidroxilcsoport halogén helyettesítése halogén-alkánok képződéséhez vezet. Például:
   Ez a reakció visszafordítható.
3. Intermolekuláris dehidratációalkoholok- vízmolekula leválasztása két alkoholmolekuláról, ha vízeltávolító szerek jelenlétében hevítik:
   Az alkoholok intermolekuláris dehidratációja következtében éterek. Tehát, ha az etil-alkoholt kénsavval 100-140 ° C-ra melegítjük, dietil-éter (kén) képződik.
   
4. Alkoholok kölcsönhatása szerves és szervetlen savakkal észterek képzése céljából (észterezési reakció)
   
   Az észterezési reakciót erős szervetlen savak katalizálják. Például, amikor etil-alkohol és ecetsav reagál, etil-acetát képződik:
   
   
5. Az alkoholok intramolekuláris dehidratációja akkor fordul elő, amikor az alkoholokat dehidratáló szerek jelenlétében az intermolekuláris dehidratációs hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletre hevítik. Ennek eredményeként alkének képződnek. Ezt a reakciót egy hidrogénatom és egy hidroxilcsoport jelenléte okozza a szomszédos szénatomokon. Példa erre az etén (etilén) előállításának reakciója etanol 140 °C fölé melegítésével tömény kénsav jelenlétében:
   
6. Alkohol oxidációja rendszerint erős oxidálószerekkel, például kálium-dikromáttal vagy kálium-permanganáttal, savas közegben végezzük. Ebben az esetben az oxidálószer hatása arra a szénatomra irányul, amely már kapcsolódik a hidroxilcsoporthoz. Az alkohol természetétől és a reakciókörülményektől függően különféle termékek képződhetnek. Tehát az elsődleges alkoholok először aldehidekké, majd karbonsavavá oxidálódnak:
   Amikor a szekunder alkoholok oxidálódnak, ketonok képződnek:
   
   A tercier alkoholok meglehetősen ellenállnak az oxidációnak. Azonban zord körülmények között (erős oxidálószer, hőség) tercier alkoholok oxidációja lehetséges, ami a hidroxilcsoporthoz legközelebb eső szén-szén kötések felszakadásával megy végbe.
7. Alkoholok dehidrogénezése. Ha az alkoholgőzt 200-300 °C-on fémkatalizátoron, például rézen, ezüstön vagy platinán vezetik át, a primer alkoholok aldehidekké, a szekunder alkoholok pedig ketonokká alakulnak:
   
   
8. Minőségi reakció többértékű alkoholokra.
   Egy alkoholmolekulában több hidroxilcsoport egyidejű jelenléte annak köszönhető konkrét tulajdonságok többértékű alkoholok, amelyek friss réz(II)-hidroxid csapadékkal kölcsönhatásba lépve képesek vízoldható élénkkék komplex vegyületeket képezni. Az etilénglikol esetében a következőket írhatja:
   
   Az egyértékű alkoholok nem tudnak belépni ebbe a reakcióba. Ezért minőségi reakció a többértékű alkoholokra.
   

Alkohol beszerzése:

Az alkoholok használata

metanol(metil-alkohol CH 3 OH) színtelen folyadék, jellegzetes szaggal és 64,7 ° C-os forrásponttal. Enyhén kékes lánggal ég. A metanol - faszesz történelmi nevét azzal magyarázzák, hogy a keményfák lepárlásával (görögül methy - bor, részeg; hule - anyag, fa) nyerhető.

A metanol gondos kezelést igényel, amikor vele dolgozik. Az alkohol-dehidrogenáz enzim hatására a szervezetben formaldehiddé és hangyasavvá alakul, amelyek károsítják a retinát, a látóideg pusztulását és teljes látásvesztést okoznak. Több mint 50 ml metanol lenyelése halált okoz.

etanol(etil-alkohol C 2 H 5 OH) színtelen folyadék, jellegzetes szaggal és 78,3 °C-os forrásponttal. éghető Bármilyen arányban keverhető vízzel. Az alkohol koncentrációját (erősségét) általában térfogatszázalékban fejezik ki. A "tiszta" (orvosi) alkohol élelmiszer-alapanyagokból nyert termék, amely 96 térfogatszázalék etanolt és 4 térfogatszázalék vizet tartalmaz. A vízmentes etanol - "abszolút alkohol" - előállításához ezt a terméket olyan anyagokkal kezelik, amelyek kémiailag megkötik a vizet (kalcium-oxid, vízmentes réz(II)-szulfát stb.).

Annak érdekében, hogy a műszaki célra használt alkoholt ivásra alkalmatlanná tegyék, kis mennyiségben nehezen elkülöníthető mérgező, rossz szagú és undorító ízű anyagokat adnak hozzá, színeznek. Az ilyen adalékokat tartalmazó alkoholt denaturált vagy metilalkoholnak nevezik.

Az etanolt széles körben használják az iparban szintetikus gumi, kábítószer, oldószerként használt, lakkok és festékek, parfümök előállítására. Az orvostudományban az etil-alkohol a legfontosabb fertőtlenítőszer. Alkoholtartalmú italok készítésére használják.

Kis mennyiségű etil-alkohol lenyeléskor csökkenti a fájdalomérzékenységet és blokkolja a gátlási folyamatokat az agykéregben, mérgezési állapotot okozva. Az etanol hatásának ebben a szakaszában fokozódik a víz elválasztása a sejtekben, és ennek következtében felgyorsul a vizeletképződés, ami a szervezet kiszáradását eredményezi.

Ezenkívül az etanol az erek tágulását okozza. A bőr kapillárisaiban megnövekedett véráramlás a bőr kipirosodásához és melegségérzethez vezet.

Nagy mennyiségben az etanol gátolja az agy aktivitását (a gátlás szakasza), a mozgások koordinációjának megsértését okozza. Az etanol oxidációjának köztes terméke a szervezetben - az acetaldehid - rendkívül mérgező és súlyos mérgezést okoz.

Az etil-alkohol és az azt tartalmazó italok szisztematikus használata az agy termelékenységének tartós csökkenéséhez, a májsejtek pusztulásához és kötőszövettel való helyettesítéséhez - májcirrózishoz - vezet.

Etándiol-1,2(etilénglikol) színtelen viszkózus folyadék. Mérgező. Vízben jól oldódik. A vizes oldatok nem kristályosodnak ki lényegesen 0 ° C alatti hőmérsékleten, ami lehetővé teszi a nem fagyos hűtőfolyadékok - belső égésű motorok fagyálló szerek - összetevőjeként történő felhasználását.

Prolaktriol-1,2,3(glicerin) - viszkózus szirupos folyadék, édes ízű. Vízben jól oldódik. Nem illékony Az észterek szerves részeként a zsírok és olajok része.

Széles körben használják a kozmetikumokban, a gyógyszeriparban és az élelmiszeriparban. A kozmetikában a glicerin bőrpuhító és nyugtató hatású. Hozzáadják a fogkrémhez, nehogy kiszáradjon.

Az édesipari termékekhez glicerint adnak, hogy megakadályozzák azok kristályosodását. Dohányra permetezzük, ilyenkor nedvesítőszerként működik, megakadályozva a dohánylevelek kiszáradását és összeomlását a feldolgozás előtt. Hozzáadják a ragasztókhoz, nehogy túl gyorsan száradjanak ki, valamint a műanyagokhoz, különösen a celofánhoz. Ez utóbbi esetben a glicerin lágyítóként működik, kenőanyagként működik a polimer molekulák között, és így biztosítja a műanyagoknak a szükséges rugalmasságot és rugalmasságot.

A modern világban az etil az első helyen áll a szerves szintézis termékei között. sikeresen használják nemcsak alkoholos italok gyártására, hanem olyan iparágakban is nélkülözhetetlen, mint a kozmetológia és az orvostudomány. Ebben a tekintetben a gazdaságilag erős kategóriába tartozik, ami különösen fontos a termelési mód kiválasztásakor. Mivel az iskolapadot mindenki ismeri alkohol formula- C2H5OH, de hogyan szerezhető be?

Az alkohol előállításának két módja van - fermentációval és szintetikus módszerrel (etilén-hidratálás).

Az alkoholos erjesztés ősidők óta ismert módszer. A szénhidrátot tartalmazó biotermékeket, például a szőlőt, a különféle gyümölcsöket élesztő és baktériumok erjesztik. Hasonló módon dolgozzák fel a keményítőt, a burgonyát, a rizst, a kukoricát. A fermentáció után kapott oldatban alacsony etanoltartalom figyelhető meg - akár 15%, mivel az élesztő koncentráltabb oldatokban meghal. Ezért az etanolt ezt követően megtisztítják és desztillációval betöményítik.

Kortárs alkoholtermelés Az élelmiszer-alapanyagokból való kitermelés több szakaszból áll:
- a keményítőt tartalmazó nyersanyagokat, amelyek rozs, búza, burgonya, kukoricaszemek őrlik;
- fermentáció - ebben a szakaszban a keményítő cukrokra bomlik;
- erjesztés - élesztő segítségével a cukrot erjesztik, aminek következtében az alkohol felhalmozódik a cefreben;

- rektifikálás - a kapott oldat szűrése és tisztítása.
A gyártás minden szakaszának befejezése után az oldat etanoltartalma eléri a 95,6%-ot.
A különféle szennyeződésektől való megtisztulás mértéke szerint az etil-alkoholt kategóriákra osztják: első osztályú, legmagasabb tisztaságú alkohol, alap, extra, lux és alfa (lásd).

Az iparban az etil-alkoholt fából, szalmából - azaz cellulóztartalmú alapanyagokból - nyerik. A cellulózt hidrolízisnek vetik alá, vagyis az oldat összetevőit víz segítségével lebontják új képződmények létrehozása céljából. Takova alkohol formula hidratálással kapjuk: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Közvetlenül a nyersanyagok feldolgozása után az etanol különféle szennyeződéseket tartalmaz. Tisztítása további ipari, élelmiszeripari és gyógyszerészeti felhasználásához szükséges. Az etil-alkohol tiszta folyadék, idegen részecskék nélkül. Minden alkoholtípusnak sajátos íze és illata van, attól függően, hogy milyen alapanyagból készült. Hogyan jobb tisztítás alkohol, annál magasabb a minősége, és ennek megfelelően annál magasabb az erőd. A rektifikált alkoholt, amely minden tisztítási fokon átesett, lágyított vízzel hígítjuk, 95% -os erősséget érve el - ez a megoldás etil-alkoholt fogyaszt.

Az etil-alkohol vagy boralkohol az alkoholok széles körben elterjedt képviselője. Számos olyan anyag ismert, amely szénnel és hidrogénnel együtt oxigént is tartalmaz. Az oxigéntartalmú vegyületek közül elsősorban az alkoholok osztálya érdekel.

Etanol

Az alkohol fizikai tulajdonságai . A C 2 H 6 O etil-alkohol sajátos szagú, színtelen folyadék, könnyebb a víznél (fajsúlya 0,8), 78 °,3 hőmérsékleten forr, sok szervetlen és szerves anyagot jól old. A rektifikált alkohol 96% etil-alkoholt és 4% vizet tartalmaz.

Az alkoholmolekula szerkezete .Az elemek vegyértéke szerint a C 2 H 6 O képlet két szerkezetnek felel meg:

Annak eldöntéséhez, hogy a képletek közül melyik felel meg valójában az alkoholnak, forduljunk a tapasztalatokhoz.

Helyezzen egy darab nátriumot egy kémcsőbe alkohollal. Azonnal megindul a reakció, amit gázfejlődés kísér. Könnyen megállapítható, hogy ez a gáz hidrogén.

Most állítsuk be a kísérletet úgy, hogy meg tudjuk határozni, hány hidrogénatom szabadul fel a reakció során az egyes alkoholmolekulákból. Ehhez adjon hozzá egy bizonyos mennyiségű alkoholt, például 0,1 gramm molekulát (4,6 gramm) egy lombikba, amelyben kis nátriumdarabkák vannak (1. ábra) egy tölcsérből cseppenként. Az alkoholból felszabaduló hidrogén kiszorítja a vizet a kétnyakú lombikból a mérőhengerbe. A hengerben kiszorított víz térfogata megfelel a felszabaduló hidrogén térfogatának.

1. ábra. Kvantitatív tapasztalat hidrogén etil-alkoholból történő előállításában.

Mivel a kísérlethez 0,1 gramm alkoholmolekulát vettünk fel, így hidrogént nyerhetünk (azaz normál körülmények között) körülbelül 1,12 liter. Ez azt jelenti, hogy a nátrium kiszorítja a 11.2 liter, azaz fél gramm molekula, más szóval 1 gramm hidrogénatom. Következésképpen minden alkoholmolekulából csak egy hidrogénatomot szorít ki a nátrium.

Nyilvánvaló, hogy az alkoholmolekulában ez a hidrogénatom különleges helyzetben van a másik öt hidrogénatomhoz képest. Az (1) képlet nem magyarázza ezt a tényt. Eszerint minden hidrogénatom egyformán kötődik a szénatomokhoz, és mint tudjuk, a fémes nátrium nem szorítja ki (a nátriumot szénhidrogének keverékében - kerozinban tárolják). Éppen ellenkezőleg, a (2) képlet egy atom jelenlétét tükrözi speciális helyzetben: oxigénatomon keresztül kapcsolódik a szénhez. Megállapítható, hogy ez a hidrogénatom kötődik kevésbé erősen az oxigénatomhoz; mobilabbnak bizonyul, és a nátrium kiszorítja. Ezért az etil-alkohol szerkezeti képlete:

Annak ellenére, hogy a hidroxilcsoport hidrogénatomja más hidrogénatomokhoz képest nagyobb mobilitást mutat, az etil-alkohol nem elektrolit, és vizes oldatban nem disszociál ionokká.

Annak hangsúlyozására, hogy egy alkoholmolekula hidroxilcsoportot tartalmaz - OH, amely egy szénhidrogén gyökhöz kapcsolódik, molekuláris képlet Az etil-alkoholt így írják:

Az alkohol kémiai tulajdonságai . Fentebb láttuk, hogy az etil-alkohol reakcióba lép a nátriummal. Az alkohol szerkezetének ismeretében ezt a reakciót a következő egyenlettel fejezhetjük ki:

Az alkoholban lévő hidrogén nátriummal való helyettesítésének termékét nátrium-etoxidnak nevezik. A reakció után (az alkohol feleslegének elpárologtatásával) szilárd anyagként izolálható.

Levegőn meggyújtva az alkohol kékes, alig észrevehető lánggal ég, és sok hőt bocsát ki:

Ha az etil-alkoholt hűtővel ellátott lombikban hidrogén-halogénsavval, például HBr-vel (vagy NaBr és H 2 SO 4 keverékével, amely a reakció során hidrogén-bromidot ad) melegítünk, akkor olajos folyadék desztillálódik le - etil-bromid C2H5Br:

Ez a reakció megerősíti egy hidroxilcsoport jelenlétét az alkoholmolekulában.

Tömény kénsavval mint katalizátorral hevítve az alkohol könnyen dehidratálódik, azaz leválasztja a vizet (a „de” előtag valaminek a szétválását jelzi):

Ezt a reakciót etilén előállítására használják a laboratóriumban. Az alkohol kénsavval való gyengébb melegítésével (legfeljebb 140 °) minden vízmolekula leválik két alkoholmolekuláról, amelynek eredményeként dietil-éter képződik - illékony gyúlékony folyadék:

A dietil-étert (néha kénsav-éternek nevezik) oldószerként (szövettisztítás) és a gyógyászatban érzéstelenítésre használják. Az osztályhoz tartozik éterek - szerves anyagok, amelyek molekulái két oxigénatomon keresztül kapcsolódó szénhidrogén gyökből állnak: R - O - R1

Az etil-alkohol használata . Az etil-alkohol nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Sok etil-alkoholt költenek a szintetikus gumi előállítására S. V. Lebedev akadémikus módszere szerint. Az etil-alkohol gőzének speciális katalizátoron való átvezetésével divinilt kapunk:

amely azután gumivá tud polimerizálódni.

Az alkoholból színezékeket, dietil-étert, különféle "gyümölcsesszenciákat" és számos más szerves anyagot állítanak elő. Az alkoholt oldószerként illatszerek és számos gyógyszer gyártásához használják. A gyanták alkoholban való feloldásával különféle lakkokat készítenek. Az alkohol magas fűtőértéke határozza meg üzemanyagként való felhasználását (autóüzemanyag = etanol).

Etil-alkohol beszerzése . A világ alkoholtermelését évi millió tonnában mérik.

Az alkohol előállításának általános módja a cukros anyagok erjesztése élesztő jelenlétében. Ezekben az alacsonyabb rendű növényi szervezetekben (gombákban) speciális anyagok - enzimek - termelődnek, amelyek biológiai katalizátorként szolgálnak a fermentációs reakcióhoz.

Az alkoholgyártás kiindulási anyagaként gabonamagvakat vagy keményítőben gazdag burgonyagumókat használnak. A keményítőt a diasztáz enzimet tartalmazó maláta segítségével először cukorrá alakítják, majd alkohollá erjesztik.

A tudósok keményen dolgoztak azon, hogy az alkoholgyártáshoz használt élelmiszer-alapanyagokat olcsóbb, nem élelmiszeripari alapanyagokkal helyettesítsék. Ezek a keresések sikeresek voltak.

NÁL NÉL mostanában amiatt, hogy az olaj, acél repedésénél sok etilén képződik

Az etilén hidratálási reakcióját (kénsav jelenlétében) A. M. Butlerov és V. Gorjainov (1873) tanulmányozta, és megjósolta annak ipari jelentőségét is. Az etilén közvetlen hidratálására szolgáló módszert is kidolgoztak, amelyet szilárd katalizátorokon vízgőzzel keverve vezetnek át, és bevezették az iparba. Az alkohol előállítása etilénből nagyon gazdaságos, mivel az etilén az olaj és más ipari gázok krakkolási gázainak része, ezért széles körben elérhető nyersanyag.

Egy másik módszer az acetilén kiindulási termékként való felhasználásán alapul. Az acetilén a Kucherov-reakcióval hidratálódik, és a keletkező acetaldehidet hidrogénnel katalitikusan redukálják nikkel jelenlétében etil-alkohollá. Az acetilén teljes hidratálási folyamata, majd nikkelkatalizátoron etanollá történő hidrogénnel történő redukciója diagramon ábrázolható.

Alkoholok homológ sorozata

Az etil-alkoholon kívül más alkoholok is ismertek, amelyek szerkezetükben és tulajdonságaiban hasonlóak hozzá. Mindegyik a megfelelő telített szénhidrogén származékának tekinthető, amelyek molekuláiban egy hidrogénatomot hidroxilcsoport helyettesít:

asztal

szénhidrogének	Alkoholok	Az alkoholok forráspontja ºC-ban
Metán CH 4	Metil-CH3OH	64,7
Etán C 2 H 6	Etil C 2 H 5 OH vagy CH3-CH2-OH	78,3
Propán C 3 H 8	Propil C 4 H 7 OH vagy CH 3 - CH 2 - CH 2 - OH	97,8
Bután C 4 H 10	Butil C 4 H 9 OH vagy CH3-CH2-CH2-OH	117

Mivel ezek az alkoholok kémiai tulajdonságaikban hasonlóak, és a molekulák összetételében CH 2 atomok csoportjával különböznek egymástól, ezek az alkoholok homológ sorozatot alkotnak. Összehasonlítás fizikai tulajdonságok alkoholok, ebben a sorozatban csakúgy, mint a szénhidrogének sorozatában a mennyiségi változások minőségi változásba való átmenetét figyeljük meg. Az ebbe a sorozatba tartozó R alkoholok általános képlete OH (ahol R jelentése szénhidrogéncsoport).

Ismertek alkoholok, amelyek molekulái több hidroxilcsoportot tartalmaznak, pl.

A vegyületek jellegzetes kémiai tulajdonságait, azaz kémiai funkcióját meghatározó atomcsoportokat nevezzük funkcionális csoportok.

Az alkoholok olyan szerves anyagok, amelyek molekulái egy vagy több funkcionális hidroxilcsoportot tartalmaznak egy szénhidrogén gyökhöz kapcsolódóan. .

Összetételükben az alkoholok az oxigén jelenlétében (például C 2 H 6 és C 2 H 6 O vagy C 2 H 5 OH) különböznek a szénhidrogénektől, a szénatomok számában megfelelnek nekik. Ezért az alkoholok a szénhidrogének részleges oxidációjának termékeinek tekinthetők.

Genetikai kapcsolat a szénhidrogének és az alkoholok között

Meglehetősen nehéz egy szénhidrogént közvetlenül alkohollá oxidálni. A gyakorlatban ezt a halogénezett szénhidrogénen keresztül könnyebb megtenni. Például, hogy etil-alkoholt kapjunk, etán C 2 H 6-ból kiindulva, először etil-bromidot kaphatunk a reakcióval:

majd az etil-bromidot lúg jelenlétében vízzel való melegítéssel alkohollá alakítjuk:

Ebben az esetben lúg szükséges a keletkező hidrogén-bromid semlegesítéséhez és az alkohollal való reakció lehetőségének kiküszöböléséhez, pl. tolja ezt a reverzibilis reakciót jobbra.

Hasonlóképpen, a metil-alkohol a következő séma szerint állítható elő:

Így a szénhidrogének, halogénszármazékaik és alkoholjai genetikai kapcsolatban állnak egymással (eredet szerinti kapcsolatok).

Szerkezeti képlet

Igaz, empirikus vagy bruttó képlet: C2H6O

Az etanol kémiai összetétele

Molekulatömeg: 46,069

etanol(metil-alkohol, faalkohol, karbinol, metil-hidrát, metil-hidroxid) - CH 3 OH, a legegyszerűbb egyértékű alkohol, színtelen, mérgező folyadék. Az etanol az egyértékű alkoholok homológ sorozatának első képviselője.
egyértékű alkohol, amelynek képlete C 2 H 5 OH (empirikus képlet C 2 H 6 O), másik lehetőség: CH 3 -CH 2 -OH, az egyértékű alkoholok homológ sorozatának második képviselője, standard körülmények között, illékony, gyúlékony , színtelen átlátszó folyadék.
Az alkoholtartalmú italok aktív összetevője, amely depresszáns - pszichoaktív anyag, amely lenyomja az emberi központi idegrendszert.
Az etil-alkoholt tüzelőanyagként, oldószerként, alkoholos hőmérők töltőanyagaként, valamint fertőtlenítőszerként (vagy annak összetevőjeként) is használják.

Nyugta

Az etanol előállításának két fő módja van: mikrobiológiai (alkoholos fermentáció) és szintetikus (etilén-hidratálás):

Erjesztés

Az etanol előállításának ősidők óta ismert módja a szénhidrátot tartalmazó biotermékek (szőlő, gyümölcs stb.) alkoholos erjesztése élesztő és baktérium enzimek hatására. Hasonlóan néz ki a keményítő, burgonya, rizs, kukorica feldolgozása, az üzemanyag-alkohol forrása a nádból előállított nyerscukor stb. Ez a reakció meglehetősen bonyolult, sémája a következő egyenlettel fejezhető ki: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2.
A fermentáció eredményeként kapott oldat legfeljebb 15% etanolt tartalmaz, mivel az élesztő nem életképes töményebb oldatokban. Az így kapott etanolt meg kell tisztítani és betöményíteni, általában desztillációval.
Az etanol ezzel a módszerrel történő előállításához leggyakrabban a Saccharomyces cerevisiae faj különböző élesztőtörzseit használják előkezelt táptalajként. fűrészporés/vagy az ezekből származó megoldás.
Alkohol ipari előállítása biológiai alapanyagokból
Az etil-alkohol élelmiszer-alapanyagokból történő előállítására szolgáló modern ipari technológia a következő szakaszokat tartalmazza:

• Keményítőtartalmú alapanyagok - gabona (elsősorban rozs, búza), burgonya, kukorica, alma stb. - előkészítése, őrlése.
• Erjesztés. Ebben a szakaszban megtörténik a keményítő enzimatikus lebontása fermentálható cukrokká. Ebből a célból biomérnöki úton előállított rekombináns alfa-amiláz készítményeket használnak - glükomilázt, amilosubtilint.
• Erjesztés. A cukrok élesztő általi erjesztése miatt az alkohol felhalmozódik a cefreben.
• Bragorectification. Gyorsuló oszlopokon hajtják végre.

Az erjedés során keletkező hulladékok a szén-dioxid, a forradalom, az éter-aldehid frakció, a fusel-alkohol és a fuselolajok.
A lepárlóüzemből (BRU) érkező alkohol nem vízmentes, etanoltartalma akár 95,6%. A benne lévő idegen szennyeződések mennyiségétől függően a következő kategóriákra osztható:

• Alpha
• Külön
• alapján
• a legmagasabb szintű tisztítás
• 1 évfolyam

Egy modern szeszfőzde termelékenysége körülbelül 30 000-100 000 liter alkohol naponta.

hidrolízis termelés

Ipari méretekben az etil-alkoholt cellulózt tartalmazó nyersanyagokból (fa, szalma) nyerik, amelyet előhidrolizálnak. A kapott pentózok és hexózok keverékét alkoholos erjesztésnek vetik alá. Az országokban Nyugat-Európaés Amerikában ez a technológia nem volt elterjedt, de a Szovjetunióban (ma Oroszországban) fejlett takarmány-hidrolízis-élesztő és hidrolízis-etanol ipar volt.

Etilén hidratálás

Az iparban az első módszerrel együtt etilén-hidratálást alkalmaznak. A hidratálást kétféleképpen lehet végrehajtani:

• közvetlen hidratálást 300 ° C hőmérsékleten, 7 MPa nyomáson, katalizátorként szilikagélen hordozó foszforsavat, aktív szenet vagy azbesztet használnak: CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH.
• hidratálás egy közbenső kénsav-észter szakaszán, majd hidrolízise (80-90 °C hőmérsékleten és 3,5 MPa nyomáson): CH 2 \u003d CH 2 + H 2 SO 4 → CH 3 -CH 2 -OSO 2OH (etil-kénsav).
  CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH + H 2 O → C 2 H 5 OH + H 2 SO 4.

Ezt a reakciót bonyolítja a dietil-éter képződése.

Etanolos tisztítás

Az etilén hidratálásával vagy fermentálásával nyert etanol víz-alkohol keverék, amely szennyeződéseket tartalmaz. A tisztítás ipari, élelmiszeripari és gyógyszerkönyvi alkalmazásaihoz szükséges. A frakcionált desztilláció körülbelül 95,6 tömeg% etanol előállítását teszi lehetővé; ez az elválaszthatatlan desztillációs azeotróp 4,4 tömeg% vizet tartalmaz, forráspontja 78,15 °C. A desztilláció megszabadítja az etanolt a szerves anyagok illékony és nehéz frakcióitól (desztillációs maradék).

Abszolút alkohol

Az abszolút alkohol az etil-alkohol, amely gyakorlatilag nem tartalmaz vizet. 78,39°C-on forr, míg a legalább 4,43% vizet tartalmazó rektifikált alkohol 78,15°C-on forr. A benzolt tartalmazó vizes alkohol desztillációjával és más módszerekkel nyerik, például az alkoholt vízzel reagáló vagy vizet abszorbeáló anyagokkal kezelik, mint például égetett mész CaO vagy kalcinált kék vitriol CuSO 4 .

Tulajdonságok

Fizikai tulajdonságok

Megjelenés: normál körülmények között színtelen illékony, jellegzetes szagú, égető ízű folyadék. Az etil-alkohol könnyebb, mint a víz. Jó oldószer más szerves anyagok számára. El kell kerülni egy népszerű hibát: a 95,57%-os alkohol és az abszolút alkohol tulajdonságai gyakran keverednek. Tulajdonságaik közel azonosak, de az értékek a 3-4. szignifikáns számtól kezdődően kezdenek eltérni. A 95,57% etanol + 4,43% víz keveréke azeotróp, azaz a desztilláció során nem válik ki.

Kémiai tulajdonságok

Az egyértékű alkoholok tipikus képviselője. éghető Könnyen meggyullad. Megfelelő levegő hozzáférés esetén (oxigénjének köszönhetően) világos kékes lánggal ég, végső oxidációs termékek - szén-dioxid és víz - képződnek:
C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Ez a reakció még erőteljesebben megy végbe tiszta oxigén atmoszférában.
Bizonyos körülmények között (hőmérséklet, nyomás, katalizátorok) szabályozott oxidáció is lehetséges (elemi oxigénnel és sok más oxidálószerrel egyaránt) acetaldehiddé, ecetsavvá, oxálsavvá és néhány más termékké, pl.
3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 2 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
Enyhén savas tulajdonságokkal rendelkezik, különösen hasonló kölcsönhatásba lép alkálifémek, valamint magnézium, alumínium és hidridjeik, miközben hidrogént bocsátanak ki és sószerű etilátokat képeznek, amelyek az alkoholátok tipikus képviselői:
2C 2H 5OH + 2K → 2C 2H 5 OK + H 2.
C 2 H 5 OH + NaH → C 2 H 5 ONa + H 2
Reverzibilisen reagál és néhány szervetlen oxigéntartalmú vegyülettel észtereket képez:
C 2 H 5 OH + RCOOH → RCOOC 2 H 5 + H 2 O
C 2 H 5 OH + HNO2 → C 2 H 5 ONO + H 2 O
Hidrogén-halogenidekkel (HCl, HBr, HI) reverzibilis nukleofil szubsztitúciós reakciókba lép:
C 2 H 5 OH + HX → C 2 H 5 X + H 2 O
Katalizátorok nélkül a sósavval való reakció viszonylag lassú; sokkal gyorsabban - cink-klorid és néhány más Lewis-sav jelenlétében.
Hidrogén-halogenidek, foszfor-halogenidek és halogén-oxidok helyett tionil-klorid és néhány más reagens is használható a hidroxilcsoport halogénnel való helyettesítésére, például:
3C 2 H 5 OH + PCl 3 → 3 C 2 H 5 Cl + H 3 PO 3
Maga az etanol is nukleofil tulajdonságokkal rendelkezik. Különösen viszonylag könnyen rögzíthető aktivált többszörös kötéseknél, például:
C 2 H 5 OH + CH 2 \u003d CHCN → C 2 H 5 OCH 2 CH 2 CN,
reagál aldehidekkel, félacetálokat és acetálokat képezve:
RCHO + C 2 H 5 OH → RCH(OH)OC 2 H 5
RCH(OH)OC 2 H 5 + C 2 H 5 OH → RCH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O
Mérsékelt (120 °C-nál nem magasabb) tömény kénsavval vagy más savas vízeltávolító szerrel hevítve dietil-étert képez:
2C 2 H 5OH → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O
Erősebb kénsavval történő hevítéskor, valamint a gőzök 350 ÷ 500 ° C-ra melegített alumínium-oxidon való átengedésekor mélyebb kiszáradás következik be. Ebben az esetben etilén képződik:
CH 3 CH 2 OH → CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O
Alumínium-oxiddal, finoman diszpergált ezüsttel és egyéb komponensekkel együtt tartalmazó katalizátorok alkalmazásakor a dehidratálási folyamat kombinálható az etilén elemi oxigénnel történő szabályozott oxidációjával, aminek eredményeként kielégítő kitermeléssel megvalósítható egy egylépcsős eljárás etilén-oxid előállítására:
2CH 3 CH 2 OH + O 2 → 2 C 2 H 4 O + 2 H 2 O
Alumínium-, szilícium-, cink- és magnézium-oxidokat tartalmazó katalizátor jelenlétében egy sor komplex átalakuláson megy keresztül, amelynek során fő termékként butadién képződik (Lebedev-reakció):
2C 2H 5OH → CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 O + H 2
1932-ben e reakció alapján a Szovjetunióban megszervezték a világ első nagyüzemi szintetikus gumigyártását.
Gyengén lúgos közegben jodoformot képez:
C 2 H 5 OH + 4I 2 + 6NaHCO 3 → CHI 3 + HCOONa + 5NaI + 5H 2 O + 6CO 2
Ez a reakció bizonyos jelentőséggel bír az etanol minőségi és mennyiségi meghatározásában más, hasonló reakciót kiváltó anyagok hiányában.

Tűz tulajdonságai

Gyúlékony színtelen folyadék; nyomás telített gőz, kPa: log p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) -31 és 78 °С közötti hőmérsékleten; égéshő - 1408 kJ/mol; képződéshő -239,4 kJ/mol; lobbanáspont 13°C (zárt tégely), 16°C (nyitott csésze); lobbanáspont 18°C; öngyulladási hőmérséklet 400°C; a lángterjedés koncentrációs határai a térfogat 3,6-17,7%-a; a láng terjedésének hőmérsékleti határai: alsó 11°С, felső 41°С; minimális flegmatizáló koncentráció, térfogatszázalék: CO 2 - 29,5, H 2 O - 35,7, N 2 - 46; maximális robbanási nyomás 682 kPa; maximális sebesség nyomásemelkedés 15,8 MPa/s; kiégési arány 0,037 kg/(m2 s); maximális normál sebesség láng terjedése - 0,556 m/s; minimális gyújtási energia - 0,246 MJ; minimális robbanásveszélyes oxigéntartalom 11,1 térfogatszázalék.

Alkalmazás

Üzemanyag

Az első, aki etanolt használt üzemanyagként, Henry Ford volt, aki 1880-ban megalkotta az első etanollal hajtott autót. Az alkoholok motorüzemanyagként való felhasználásának lehetősége 1902-ben is megmutatkozott, amikor egy párizsi versenyen több mint 70 etanollal és etanol és benzin keverékével működő karburátoros motort mutattak be. Az etanol üzemanyagként használható, beleértve a rakétahajtóműveket is (például a világ első sorozatában 75%-os vizes etanolt használtak üzemanyagként ballisztikus rakéta- Koroljev által tervezett német "V-2" és korai szovjet rakéták - R-1-től R-5-ig), belső égésű motorok, háztartási, kemping- és laboratóriumi fűtőberendezések (az úgynevezett "alkohollámpák"), fűtőbetétek turisták és katonai személyzet (katalitikus autooxidáció platina katalizátoron). Korlátozottan (higroszkópossága miatt) klasszikus kőolaj-folyékony tüzelőanyagokkal keverve használják. Kiváló minőségű üzemanyag- és benzinkomponens - etil-terc-butil-éter - előállítására használják, amely jobban független a fosszilis szerves anyagoktól, mint az MTBE.

Vegyipar

• sokak számára szolgál alapanyagul vegyi anyagok például acetaldehid, dietil-éter, tetraetil-ólom, ecetsav, kloroform, etil-acetát, etilén stb.;
• széles körben használják oldószerként (a festék- és lakkiparban, a háztartási vegyszerek gyártásában és sok más területen);
• fagyálló folyadékok és szélvédőmosók összetevője;
• A háztartási vegyszerekben az etanolt tisztító- és mosószerekben használják, különösen üveg- és vízvezeték-ápoláshoz. Oldószer a riasztószerek számára.

A gyógyszer

• hatásában az etil-alkohol az antiszeptikumoknak tulajdonítható;
• fertőtlenítő és szárítószerként, külsőleg;
• A 96%-os etil-alkohol szárító és barnító tulajdonságait használják a sebészeti terület kezelésére vagy a sebész kezei kezelésének egyes módszereiben;
• oldószer gyógyszerekhez, tinktúrák készítéséhez, növényi anyagokból kivonatok stb.;
• tartósítószer tinktúrákhoz és kivonatokhoz (minimális koncentráció 18%);
• habzásgátló oxigénellátás esetén, a tüdő mesterséges szellőztetése;
• meleg borogatásban;
• láz alatti fizikai hűtésre (dörzsölésre);
• hiányhelyzetben az általános érzéstelenítés összetevője gyógyszereket;
• tüdőödéma habzásgátlójaként 33% -os oldat belélegzése formájában;
• Az etanol bizonyos mérgező alkoholok, például metanol és etilénglikol ellenszere. Hatása annak köszönhető, hogy az alkohol-dehidrogenáz enzim több szubsztrát (például metanol és etanol) jelenlétében csak kompetitív oxidációt hajt végre, aminek köszönhetően időben (szinte azonnali metanol/etilénglikol) bevitel után Az etanolból a toxikus metabolitok jelenlegi koncentrációja csökken (metanolnál - formaldehid és hangyasav, etilénglikolnál - oxálsav).

Parfümök és kozmetikumok

Univerzális oldószer különféle anyagokhoz, valamint parfümök, kölnivizek, aeroszolok stb. fő összetevője. Számos termékben megtalálható, beleértve a fogkrémeket, samponokat, tusolószereket stb.

élelmiszeripar

A vízzel együtt az alkoholtartalmú italok (vodka, bor, gin, sör stb.) fő összetevője. Kis mennyiségben számos erjesztéssel nyert, de alkoholosnak nem minősített ital (kefir, kvas, kumisz, alkoholmentes sör stb.) is megtalálható. A friss kefir etanoltartalma elenyésző (0,12%), de hosszan tartó állásban, főleg meleg helyen, elérheti az 1%-ot is. A koumiss 1-3% etanolt tartalmaz (erősben akár 4,5%), a kvass - 0,5-1,2%.
Oldószer élelmiszer-aromákhoz. Használható pékáruk tartósítószereként, valamint a cukrásziparban.
E1510 élelmiszer-adalékanyagként regisztrálva.
Az etanol energiaértéke 7,1 kcal / g.

Az etanol felhasználása járművek üzemanyagaként

Az üzemanyag-etanolt bioetanolra és más módszerekkel (műanyaghulladékból, gázból szintetizált stb.) nyert etanolra osztják.
A bioetanol egy folyékony etanol tartalmú tüzelőanyag, amelyet speciális üzemek keményítő-, cellulóz- vagy cukortartalmú nyersanyagokból, rövid desztillációs rendszerrel állítanak elő (lehetővé teszi az üzemanyagként való használatra megfelelő minőség elérését). Metanolt és fusel olajokat tartalmaz, így teljesen ihatatlan. Tiszta formájában (pontosabban 96,6%-os azeotróp formájában), és gyakrabban benzinnel (ún. gasohol) vagy dízel üzemanyaggal keverve használják. A világ legtöbb országában növekszik a bioetanol előállítása és felhasználása az olaj zöldebb és megújulóbb alternatívájaként.
Csak a megfelelő motorral vagy univerzális Flex-Fuellel (bármilyen arányú benzin/etanol keverék fogyasztására alkalmas) autók képesek teljes mértékben felhasználni a bioetanolt. Egy benzinmotor legfeljebb 30%-os etanol hozzáadásával képes benzint fogyasztani, a hagyományos benzinmotort is fel lehet szerelni, de ez gazdaságosan nem kivitelezhető.
A probléma a benzin és a gázolaj etanollal való elégtelen keverhetősége, ami miatt az utóbbi gyakran hámlik (amikor alacsony hőmérsékletek mindig). Ez a probléma különösen fontos Oroszország számára. Megoldások erre a problémára a Ebben a pillanatban nem található.
Az etanol és más tüzelőanyag-keverékek előnye a „tiszta” etanollal szemben a jobb gyúlékonyság alacsony nedvességtartalma miatt, míg a „tiszta” etanol (E100, praktikus C 2 H 5 OH tartalommal 96,6%) olyan azeotróp, desztillációval nem választható el. Az egyéb módon történő elválasztás veszteséges. Ha etanolt adunk a benzinhez vagy a gázolajhoz, víz távozik. Az USA-ban a Bush elnök által 2005 augusztusában aláírt energiatörvény előírja, hogy 2012-ig 30 milliárd liter etanolt állítanak elő gabonából és 3,8 milliárd liter cellulózt (kukoricaszár, rizsszalma, erdőipari hulladék) 2012-ig. .
A bioüzemanyag-gyártás bevezetése költséges folyamat, de a későbbiekben előnyökkel jár a gazdaság számára. Így például egy 40 millió gallon kapacitású etanol üzem építése gazdaságot ad (az Egyesült Államok példájával):

• 142 millió dolláros beruházás az építkezés során;
• 41 munkahely a gyárban, plusz 694 munkahely a gazdaságban;
• Növeli a helyi gabona árát 5-10 centtel vékaként;
• Évente 19,6 millió dollárral növeli a helyi háztartások jövedelmét;
• Átlagosan 1,2 millió dollár adót termel;
• A befektetés megtérülése évi 13,3%.

2006-ban az etanolipar a következőket nyújtotta az Egyesült Államok gazdaságának:

• 160 231 új munkahely minden ágazatban, ezen belül 20 000 munkahely az építőiparban;
• A háztartások jövedelme 6,7 milliárd dollárral nőtt;
• 2,7 milliárd dollár szövetségi adót és 2,3 milliárd dollár helyi adót hozott.
2006-ban 2,15 milliárd köböl kukoricát dolgoztak fel etanollá az Egyesült Államokban, ami az éves kukoricatermelés 20,5%-át teszi ki. Az etanol a harmadik legnagyobb kukoricafogyasztó az állatállomány és az export után. Az USA ciroktermésének 15%-a etanollá alakul.

Etanollal működő parkoló

Az etanol és benzin keverékét E betű jelöli. Az E betű melletti szám az etanol százalékos arányát jelzi. Az E85 85% etanol és 15% benzin keverékét jelenti. Akár 20%-os etanolt tartalmazó keverékek bármilyen járműben használhatók. Egyes autógyártók azonban korlátozzák a garanciát, ha 10%-nál több etanolt tartalmazó keveréket használnak. A 20% feletti etanolt tartalmazó keverékek esetén sok esetben módosítani kell a jármű gyújtásrendszerét. Az autógyártók olyan autókat gyártanak, amelyek benzinnel és E85-tel is működnek. Az ilyen autókat "Flex-Fuel"-nek hívják. Brazíliában az ilyen autókat "hibridnek" nevezik. Oroszul nincs név. A legtöbb modern jármű vagy natívan támogatja az ilyen üzemanyagok használatát, vagy opcionálisan kérésre. 2005-ben az Egyesült Államokban több mint 5 millió járműben volt hibrid motor. 2006 végén 6 millió ilyen motorral rendelkező jármű működött az Egyesült Államokban. A teljes járműpark 230 millió jármű. 1200 benzinkút árulja az E85-öt (2007. május). Összesen az USA-ban autóüzemanyag körülbelül 170 000 benzinkutat ad el. Brazíliában körülbelül 29 000 töltőállomáson árulnak etanolt.

gazdaság

A brazil etanol ára (kb. 0,19 USD literenként 2006-ban) gazdaságilag életképessé teszi a használatát.

Környezeti szempontok

A bioetanolt mint üzemanyagot gyakran "semlegesnek" nevezik, mint az üvegházhatású gázok forrását. Nulla szén-dioxid-mérleggel rendelkezik, mivel fermentációval és azt követő égetéssel történő előállítása annyi CO 2 -t bocsát ki, amennyit korábban az előállításhoz használt növények elvettek a légkörből. Az etanol rektifikálása azonban további energiaköltséget igényel, amelyet az egyik „hagyományos” módszer (beleértve a fosszilis tüzelőanyagok elégetését is) generál. 2006-ban az etanol használata az Egyesült Államokban körülbelül 8 millió tonnával csökkentette az üvegházhatású gázok kibocsátását (CO 2 -egyenértékben), ami megközelítőleg megegyezik 1,21 millió autó éves kibocsátásával.

Biztonság és szabályozás

• Az etanol éghető anyag, gőzeinek levegővel való keveréke robbanásveszélyes.
• Az alkoholos italok előállítására alkalmatlan szintetikus, műszaki és élelmiszer-etil-alkohol szerepel a listán mérgező anyagok az Orosz Föderáció Büntető Törvénykönyvének 234. cikke és egyéb cikkei alkalmazásában.
• 2005 óta kiskereskedelem Az alkoholfogyasztás tilos Oroszországban (a Távol-Észak régióinak kivételével).

Az etanol hatása az emberi szervezetre

A dózistól, koncentrációtól, a szervezetbe jutás útjától és az expozíció időtartamától függően az etanol narkotikus és mérgező hatású is lehet. Narkotikus hatása alá tartozik az a képessége, hogy kómát, kábulatot, fájdalomérzékenységet, központi idegrendszeri depressziót, alkoholos izgalmat, függőséget okoz, valamint érzéstelenítő hatása. Etanol hatására endorfin szabadul fel a nucleus accumbensben (Nucleus accumbens), az alkoholizmusban szenvedőknél az orbitofrontalis kéregben is (10. mező). Jogi szempontból azonban az etil-alkoholt nem ismerik el kábítószerként, mivel ez az anyag nem szerepel benne nemzetközi lista az Egyesült Nemzetek Szervezetének 1988. évi szabályozott anyagokról szóló egyezménye. Bizonyos dózisokban a testsúly és a koncentráció akut mérgezést és halált okoz (halálos egyszeri adag - 4-12 gramm etanol testtömeg-kilogrammonként). Az etanol fő metabolitja, az acetaldehid, mérgező, mutagén és rákkeltő. Állatkísérletek során bizonyíték van az acetaldehid rákkeltő hatására; ráadásul az acetaldehid károsítja a DNS-t. Az etanol hosszú távú használata olyan betegségeket okozhat, mint a májzsugor, gyomorhurut, gyomorfekély, gyomorrák és nyelőcsőrák, i.e. rákkeltő, szív- és érrendszeri betegség. Az etanol használata oxidatív károsodást okozhat az agyi neuronokban, valamint a vér-agy gát károsodása miatt halálukat. Az alkohollal való visszaélés klinikai depresszióhoz és alkoholizmushoz vezethet. Az etanol kis mennyiségben szintetizálható a gyomor-bél traktus lumenében a szénhidráttartalmú élelmiszerek mikroorganizmusok általi fermentációs folyamatai eredményeként (feltételes endogén alkohol). Az emberi test szöveteiben az etanol (valódi endogén alkohol) szintézisével történő biokémiai reakciók létezését lehetségesnek tartják, de a mai napig nem bizonyították. Az endogén alkohol mennyisége ritkán haladja meg a 0,18 ppm-et, ami a legmodernebb készülékek érzékenységi határán van. Egy közönséges alkoholszonda nem képes ilyen mennyiséget meghatározni.

Az etanol típusai és márkái

• A rektifikált (pontosabban rektifikált alkohol) rektifikálással tisztított etil-alkohol, 95,57%, kémiai képlete C 2 H 5 OH. A GOST 18300-72 (a Szovjetunió Gosstandartja, rektifikált etil-alkohol műszaki előírások) és a GOST 5964-82 szerint gyártható; GOST 5964-93. A tisztítás mértékétől függően a műszakilag finomított etil-alkoholt az Extra márka és két fokozat: a legmagasabb és az első.
• Abszolút etil-alkohol - alkoholtartalom> 99,9%.
• Orvosi alkohol - alkoholtartalom 96,4-96,7%.

A nevek etimológiája

Számos elnevezést használnak erre az anyagra. Technikailag a leghelyesebb kifejezés az etanol vagy az etil-alkohol. Az alkohol, borpárlat vagy egyszerűen alkohol elnevezések azonban elterjedtek, bár az alkoholok, vagy alkoholok az anyagok szélesebb osztályát jelentik.

Az "etanol" kifejezés etimológiája

Az etanol és etilalkohol elnevezések azt jelzik, hogy ez a vegyület az etán etilcsoportján alapul. Ugyanakkor a névben szereplő alkohol szó (-ol utótag) az alkoholokra jellemző hidroxilcsoport (-OH) tartalmát jelzi.

Az "alkohol" név etimológiája

Az alkohol elnevezés az arabból származik. الكحل‎ al-kuhul, azaz szublimációval nyert finom por, porított antimon, por a szemhéj színezésére. Az "alkohol" szó német változata révén került az orosz nyelvbe. alkohol. Az orosz nyelvben azonban az "alkohol" szó homonimája "finom por" jelentésében archaizmus formájában megmaradt.

Az "alkohol" szó etimológiája

Az etanolos boralkohol neve lat. spiritus vini (bor szelleme). Az "alkohol" szó angol változata révén került az orosz nyelvbe. szellem. NÁL NÉL angol nyelv az "alkohol" szó adott értéket már a XIII. század közepén használták, és csak 1610-től kezdődően kezdték használni az alkimisták az "alkohol" szót az illékony anyagok jelölésére, ami megfelel a "spiritus" (párolgás) szó alapvető jelentésének. latin. Az 1670-es évekre a szó jelentése "nagy alkoholtartalmú folyadékokra" szűkült, és az illékony folyadékokat étereknek nevezték.