10 300 mg/kg Токсичност метаболит, ниска токсичност

Етанол(етилов алкохол, метилкарбинол, винен алкохол или алкохол, често разговорно просто „алкохол“) - едновалентен алкохол с формула 2 5 (емпирична формула C 2 H 6 O), друг вариант: CH 3 -CH 2 -OH, втори представител на хомоложните редица едновалентни алкохоли, при стандартни условия летлива, запалима, безцветна прозрачна течност.

Касова бележка

Има 2 основни начина за производство на етанол - микробиологичен (алкохолна ферментация) и синтетичен (етилен хидратация):

Ферментация

Методът за производство на етанол, известен от древността, е алкохолна ферментация на органични продукти, съдържащи въглехидрати (грозде, плодове и др.) Под действието на ензими от дрожди и бактерии. Обработката на нишесте, картофи, ориз, царевица изглежда подобно; източникът на горивен алкохол е сурова захар, произведена от тръстика и др. Тази реакция е доста сложна, нейната диаграма може да бъде изразена с уравнението:

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 .

Разтворът, получен в резултат на ферментацията, съдържа не повече от 15% етанол, тъй като дрождите не са жизнеспособни в по-концентрирани разтвори. Така полученият етанол трябва да бъде пречистен и концентриран, обикновено чрез дестилация.

За производството на етанол по този метод най-често се използват различни щамове дрожди от вида Saccharomyces cerevisiae, като хранителна среда са предварително обработени стърготини и/или разтвор, получен от тях.

Промишлено производство на алкохол от биологични суровини

Съвременната промишлена технология за производство на етилов алкохол от хранителни суровини включва следните етапи:

• Подготовка и смилане на нишестени суровини - зърно (предимно ръж, пшеница), картофи, царевица и др.
• Ферментация. На този етап се извършва ензимното разграждане на нишестето до ферментиращи захари. За тези цели се използват рекомбинантни алфа-амилазни препарати, получени чрез биоинженерство - глюкамилаза, амилосубтилин.
• Ферментация. Поради ферментацията на захарите от дрождите, алкохолът се натрупва в кашата.
• Брагоректификация. Извършва се на ускорителни колони.

Алкохолът, идващ от блока за ректификация на брагон (BRU), не е безводен; съдържанието на етанол в него е до 95,6%. В зависимост от съдържанието на чужди примеси в него, той се разделя на следните категории:

• Алфа
• Екстра
• база
• най-високо пречистване
• 1 клас

Производителността на една съвременна дестилерия е ок. 30 000-100 000 литраалкохол на ден.

Хидролизно производство

В промишлен мащаб етиловият алкохол се произвежда от суровини, съдържащи целулоза (дърво, слама), които предварително се хидролизират. Получената смес от пентози и хексози се подлага на алкохолна ферментация. Тази технология не беше широко разпространена в страните от Западна Европа и Америка, но в СССР (сега в Русия) имаше развита индустрия за фуражни хидролитични дрожди и хидролитичен етанол.

Хидратация на етилен

В промишлеността, заедно с първия метод, се използва хидратация на етилен. Хидратирането може да се извърши по две схеми:

• директна хидратация при температура 300 °C, налягане 7 MPa, като катализатор се използва ортофосфорна киселина, нанесена върху силикагел, активен въглен или азбест:

CH 2 =CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH.

• хидратация през етапа на междинен естер на сярна киселина, последвано от нейната хидролиза (при температура 80-90 ° C и налягане 3,5 MPa):

CH 2 =CH 2 + H 2 SO 4 → CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH (етилсулфатна киселина). CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH + H 2 O → C 2 H 5 OH + H 2 SO 4.

Тази реакция се усложнява от образуването на диетилов етер.

Пречистване на етанол

Етанолът, произведен чрез хидратиране на етилен или ферментация, е водно-алкохолна смес, съдържаща примеси. За неговата промишлена, хранителна и фармакопейна употреба е необходимо пречистване. Фракционната дестилация произвежда етанол с концентрация около 95,6% (тегл.); Този азеотроп, неразделим чрез дестилация, съдържа 4,4% вода (тегл.) и има точка на кипене 78,15 °C.

Дестилацията освобождава етанола както от летливи, така и от тежки фракции на органични вещества (долния остатък).

Абсолютен алкохол

Абсолютният алкохол е етилов алкохол, който практически не съдържа вода. Той кипи при 78,39 °C, докато ректифицираният спирт, съдържащ поне 4,43% вода, кипи при 78,15 °C. Получава се чрез дестилация на воден алкохол, съдържащ бензен и други методи, например алкохолът се третира с вещества, които реагират с вода или абсорбират вода, като негасена вар CaO или калциниран меден сулфат CuSO 4.

Имоти

Физични свойства

Външен вид: при нормални условия е безцветна летлива течност с характерен мирис и лютив вкус. Етиловият алкохол е по-лек от водата. Той е добър разтворител за други органични вещества. Трябва да се избягва популярна грешка: свойствата на 95,57% алкохол и абсолютизирания алкохол често се смесват. Техните свойства са почти еднакви, но стойностите започват да се различават, като се започне от 3-та - 4-та значима цифра.

Физични свойства на етанола:

Молекулна маса	46.069 а. Яжте.
Температура на топене	−114,15 °C
Температура на кипене	78,39 °С
Критична точка	241 °C (при налягане 6,3 MPa)
Разтворимост	смесва се с бензен, вода, глицерин, диетилов етер, ацетон, метанол, оцетна киселина, хлороформ
Индекс на пречупване	1,3611 (температурен коефициент на пречупване 4,0 10 −4, валиден в температурния диапазон 10-30 °C)
Стандартна енталпия на образуване Δ з	−234,8 kJ/mol (g) (при 298 K)
Стандартна образователна ентропия С	281,38 J/mol K (g) (при 298 K)
Стандартен моларен топлинен капацитет C p	1,197 J/mol K (g) (при 298 K)
Енталпия на топене Δ змн	4,81 kJ/mol
Енталпия на кипене Δ збала	839,3 kJ/mol

Смес от 95,57% етанол + 4,43% вода е азеотропна, т.е. не се отделя по време на дестилация.

Химични свойства

2C 2 H 5 OH + 2K = 2C 2 H 5 OK + H 2. RCOOH + HOCH 2 CH 3 → RCOOCH 2 CH 3 + H 2 O 2 CH 3 CH 2 OH → CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 + H 2 O

Претърпява реакция на дехидратация в присъствието на сярна киселина при температури над 120 °C, за да се образува ненаситен въглеводород

CH 3 CH 2 OH → CH 2 CH 2 + H 2 O C 2 H 5 OH + 3 O 2 → 2 CO 2 + 3 H 2 O CH 3 CH 2 OH + HCl → CH 3 CH 2 Cl + H 2 O

Пожарни свойства

Силно запалима безцветна течност; налягане на наситените пари log p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) при температури от −31 до 78°C; топлина на изгаряне - 1408 kJ/mol; топлина на образуване 239,4 kJ/mol; пламна температура 13°C (в затворен тигел), 16°C (в отворен тигел); температура на запалване 18°C; температура на самозапалване 400°C; концентрационни граници на разпространение на пламъка 3,6 - 17,7% от обема; температурни граници за разпространение на пламъка: долна 11°C, горна 41°C; минимална флегматизираща концентрация, % обем: CO 2 - 29,5, H 2 O - 35,7, N 2 - 46; максимално налягане на експлозия 682 kPa; максимална скорост на нарастване на налягането 15,8 MPa/s; скорост на изгаряне 0,037 kg/(m 2 s); максимална нормална скорост на разпространение на пламъка - 0,556 m/s; минимална енергия на запалване - 0,246 MJ; Минималното съдържание на експлозивен кислород е 11,1% обем.

Приложение

гориво

Етанолът може да се използва като гориво, включително за ракетни двигатели (например, етанолът е използван като гориво в първата в света серийна балистична ракета, германската V-2), и двигатели с вътрешно горене в чист вид. Поради своята хигроскопичност (отлепва се) се използва ограничено в смес с класически петролни течни горива. Използва се за производство на висококачествено гориво и бензинов компонент - етил трет-бутилов етер, който е по-независим от изкопаеми органични вещества от MTBE.

Химическа индустрия

• служи като суровина за производството на много химикали, като ацеталдехид, диетилов етер, тетраетилово олово, оцетна киселина, хлороформ, етилацетат, етилен и др.;
• широко използван като разтворител (в бояджийската промишленост, в производството на домакински химикали и много други области);
• е компонент на антифриз и устройства за измиване на предното стъкло;
• В домакинските химикали етанолът се използва в почистващи продукти и детергенти, особено за грижа за стъкло и водопровод. Той е разтворител за репеленти.

Лекарство

Парфюми и козметика

Той е универсален разтворител за различни вещества и основен компонент на парфюми, одеколони, аерозоли и др. Влиза в състава на различни продукти, включително дори пасти за зъби, шампоани, душ продукти и др.

Хранително-вкусовата промишленост

Наред с водата, той е основният компонент на алкохолните напитки (водка, уиски, джин, бира и др.). В малки количества се среща и в редица напитки, получени чрез ферментация, но некласифицирани като алкохолни (кефир, квас, кумис, безалкохолна бира и др.). Съдържанието на етанол в пресния кефир е нищожно (0,12%), но ако е престоял дълго време, особено на топло, може да достигне 1%. Кумисът съдържа 1-3% етанол (в силен етанол до 4,5%), квасът - от 0,5 до 1,2%.

Регистрирана като хранителна добавка E1510 .

Страна	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010 г
САЩ	13 362	16 117	19 946	24 565	34 776	40 068	45 360
Бразилия	15 078	15 978	16 977	18 972,58	24 464,9
Европейски съюз	-	-	-	2 155,73	2 773
Китай	3 643	3 795	3 845	1 837,08	1 897,18
Индия	1 746	1 697	1 897	199,58	249,48
Франция	827	907	948	-	-
Германия	268	430	764	-	-
Русия	760	860	608	609	536	517	700
Южна Африка	415	389	387	-	-
Великобритания	400	351	279	-	-
Испания	298	298	463	-	-
Тайланд	279	298	352	299,37	339,4
Колумбия	-	-	279	283,12	299,37
Целият свят:	40 710	45 927	50 989	49 524,42	65 527,05

Използването на етанол като автомобилно гориво

Следните правителствени програми за използване на етанол в транспорта работят в различни страни:

Страна	Изисквания
Бразилия	24% смес от етанол/бензин, 2% съдържание на етанол в дизеловото гориво
САЩ	произвежда 28 милиарда литра етанол годишно до 2012 г., 85% смес от етанол/бензин (E85)
Венецуела	10% смес с бензин
Европейски съюз	2% през 2005 г., 5,75% биогорива до 2010 г. (етанол + биодизел)
Китай	произвеждат 3 милиона тона годишно до 2010 г
Аржентина	5% смес до 2010 г
Тайланд	10% смес в Банкок, 5% смес в цялата страна от 2007 г.
Колумбия	10% смес в големите градове до септември 2005 г
Манитоба, Канада	10% смес до края на 2005г
Канада	5% смес от септември 2010г
Япония	Допуска се 3% съдържание на етанол в бензина
Индия	20% биогорива до 2017 г. (етанол + биодизел)
Австралия	Допуска се 10% съдържание на етанол в бензина
Нова Зеландия	5% биогорива до 2008 г. (етанол + биодизел)
Индонезия	10% биогорива до 2010 г. (етанол + биодизел)
Филипините	5% смес с бензин до 2008 г., 10% смес до 2010 г
Ирландия	5,75% биогорива до 2009 г. (етанол + биодизел). 10% биогорива до 2020 г
Дания	10% биогорива до 2020 г
Чили	Допустимо съдържание в автомобилното гориво е 2%.
Мексико	3,2% биогорива (етанол + биодизел) в автомобилното гориво до 2012 г.

• $142 милиона инвестиции по време на строителството;
• 41 работни места в завода, плюс 694 работни места в цялата икономика;
• Увеличава местните цени на зърното с 5 до 10 цента на бушел;
• Увеличава доходите на местното домакинство с $19,6 милиона годишно;
• Генерира средно $1,2 милиона данъци;
• Възвръщаемост на инвестицията 13,3% годишно;

• 160 231 нови работни места във всички сектори, включително 20 000 работни места в строителството;
• Увеличен доход на домакинствата с $6,7 милиарда;
• Генерирани $2,7 милиарда федерални данъци и $2,3 милиарда местни данъци;

Етанолът се смесва добре с вода, за разлика от бензина. Проблемът с разделянето на смес от бензин и етанол все още не е решен.

Автомобилен парк, работещ с етанол

Смес от етанол и бензин се обозначава с буквата Е. Числото до буквата Е показва процентното съдържание на етанол. E85 означава смес от 85% етанол и 15% бензин.

Смеси до 20% етанол могат да се използват за всяко превозно средство. Някои производители на автомобили обаче ограничават гаранцията при използване на смеси, съдържащи повече от 10% етанол. Смесите, съдържащи повече от 20% етанол, в много случаи ще изискват модификации на системата за запалване на автомобила.

Автомобилните производители произвеждат автомобили, които могат да работят както с бензин, така и с E85. Такива превозни средства се наричат ​​"Flex-Fuel". В Бразилия такива коли се наричат ​​„хибридни“. Няма име на руски. Повечето съвременни автомобили или изначално поддържат използването на такова гориво, или по избор, при поискване.

Екологични аспекти

Биоетанолът като гориво е неутрален като източник на парникови газове. Той има нулев баланс на въглероден диоксид, тъй като производството му чрез ферментация и последващо изгаряне освобождава същото количество CO 2, каквото преди това е било взето от атмосферата от растенията, използвани за производството му.

Безопасност и регулиране

За данъчното облагане на пиенето на алкохол вж Алкохолни напитки - Акциз

Ефектът на етанола върху човешкото тяло

В зависимост от дозата, концентрацията, пътя на навлизане в организма и продължителността на експозицията, етанолът може да има наркотично и токсично действие. Наркотичното действие се отнася до способността му да предизвиква кома, ступор, нечувствителност към болка, потискане на функциите на централната нервна система, алкохолна възбуда, пристрастяване, както и анестетичния му ефект. Под въздействието на етанола се отделят ендорфини в нуклеус акумбенс (Nucleus accumbens), а при страдащите от алкохолизъм и в орбитофронталната кора (поле 10). От правна гледна точка обаче етиловият алкохол не се признава за наркотик, тъй като това вещество не е включено в международния списък на контролираните вещества на Конвенцията на ООН от 1988 г. В определени дози спрямо телесното тегло и концентрации води до остро отравяне и смърт (летална еднократна доза - 4-12 грама етанол на килограм телесно тегло).

Дългосрочната консумация на етанол може да причини заболявания като цироза на черния дроб, гастрит, стомашни язви, рак на стомаха и хранопровода и сърдечно-съдови заболявания.

Въпреки най-изразеното нарастване на заболеваемостта от рак при прием на дози над 25 g етанол на ден, нарастване на честотата на такива заболявания в сравнение с въздържателите се наблюдава и в групата на „умерено пиещите“.

Злоупотребата с алкохол може да доведе до клинична депресия и алкохолизъм.

Етанолът е естествен метаболит на човешкото тяло и се произвежда в малки количества.

Видове и марки етанол

• Ректифицираният алкохол (по-точно ректифицираният алкохол) е етилов алкохол, пречистен чрез ректификация, съдържа 95,57%, химична формула C 2 H 5 OH. Може да се произвежда съгласно ГОСТ 18300-72 (Госстандарт на СССР, ректифициран етилов алкохол, технически условия) и ГОСТ 5964-82; ГОСТ 5964-93. В зависимост от степента на пречистване ректифицираният технически етилов алкохол се произвежда в клас „Екстра“ и в два класа: премиум и първи

• Абсолютен етилов алкохол - алкохолно съдържание >99,9%.

• Медицински алкохол.

Етимология на имената

За това вещество се използват няколко наименования. Технически най-правилният термин е етанолили етанол. Имената обаче са широко разпространени алкохол, винен спиртили просто алкохол, въпреки че алкохолите или алкохолите са по-широк клас вещества.

Етимология на термина "етанол"

Заглавия етанолИ етилалкохол показват, че съединението съдържа в основата си етилов радикал - етан. В същото време словото алкохол(наставка -ол) в името показва съдържанието на хидроксилната група (-OH), характерна за алкохолите.

Етимология на името "алкохол"

Име алкохолидва от араб. ‎الكحل‎‎ ал-кухул, което означава фин прах, получен чрез сублимация , антимон на прах , пудра за оцветяване на клепачите. .

Думата „алкохол“ дойде на руски чрез немския си вариант. алкохол. Въпреки това, на руски език той е запазен под формата на архаизъм, очевидно, и омоним на думата „алкохол“ в смисъла на „фин прах“. .

Етимология на думата "алкохол"

Име на етанол винен спиртидва от лат. винен спирт(дух на вино). Думата „алкохол“ дойде на руски чрез английската си версия. дух.

На английски думата „алкохол“ в това значение вече се използва в средата на 13 век и едва от 1610 г. думата „алкохол“ започва да се използва от алхимиците за обозначаване на летливи вещества, което съответства на основното значение на думата “spiritus” (изпаряване) в латинския език K До 1670 г. значението на думата се е стеснило до “течности с висок процент алкохол”. , а летливите течности се наричат ​​етери.

Бележки

1. Частейн Г (2006). „Алкохол, невротрансмитерни системи и поведение.“ Вестник по обща психология 133 (4). DOI:10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
2. Статия „Абсолютен алкохол“ в TSB.
3. Приготвяне на абсолютен алкохол
4. Етилов алкохол: химични и физични свойства
5. Лекарства, засягащи централната нервна система
6. Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies 8th Edition - McGraw Hill, 2006. - P. 1465. - ISBN 0071437630.
7. Федерална агенция за техническо регулиране и метрология. GOST R 52409-2005 (пълен текст)
8. Ръсел, Никълъс Дж.. - Ню Йорк: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. - P. 198. - ISBN 0-306-47736-X
9. E1510 - етилов алкохол
10. 2008 Производството на етанол надхвърля 9 милиарда галона
11. Статистика на световното производство на етанол
12. Отава ще наложи етанола въпреки опасенията
13. Индия си поставя цел от 20% биогорива до 2017 г
14. Иван КастаноМексиканските биогорива постигат целта за смесване от 3% през 2012 г. 2 май 2011 г.
15. Указ на правителството на Руската федерация от 29 декември 2007 г. N 964 Москва „За одобряване на списъци на мощни и токсични вещества за целите на член 234 и други членове от Наказателния кодекс на Руската федерация, както и големи количества от силнодействащи вещества за целите на член 234 от Наказателния кодекс на Руската федерация”
16. Член 26 от Федералния закон от 22 ноември 1995 г. N 171-FZ (изменен на 5 април 2010 г.) (Консултант+)
17. Федерална държавна институция Национален научен център по наркология на Росздрав. Механизми на токсично действие на етанола
18. Лексикон на термините за алкохол и наркотици, публикуван от Световната здравна организация. Архивирано
19. Етилов алкохол в Голямата съветска енциклопедия. Архивиран от оригинала на 3 февруари 2012 г. Посетен на 21 август 2011 г.
20. Изд. Морозова Г.В., Рожнова В.Е., Бабаяна Е.А.Алкохолизъм. - Москва: Медицина, 1983. - С. 161-162. - 432 с. - 80 000 копия.
21. Гаеви М. Д., Петров В. И., Гаевая Л. М.Фармакология. Учебник за студенти. - 2008. - С. 21-30.
22. Консумацията на алкохол предизвиква ендогенно освобождаване на опиоиди в човешкия орбитофронтален кортекс и Nucleus Accumbens - Mitchell et al. DOI: 10.1126/scitranslmed.3002902, Sci Transl Med, 11 януари 2012 г.
23. Списък на прекурсори и химикали, често използвани в незаконното производство на наркотични и психотропни вещества под международен контрол. Архивиран от оригинала на 3 февруари 2012 г. Посетен на 21 август 2011 г.
24. Безводен MSDS на етанол на Fisher Scientific. Fscimage.fishersci.com. Архивиран от оригинала на 14 октомври 2012 г. Посетен на 31 май 2011 г.
25. Чавес, Полиана Р.; Уанг, Сянг-Донг; Майер, ЖанЖивотински модели за карциногенеза и химиопрофилактика, резюме #C42: Ефекти от хроничния прием на етанол върху нивата на циклин D1 и променени огнища при плъхове, инициирани с диетилнитрозамин (PDF). USDA. Архивиран от оригинала на 14 октомври 2012 г. Посетен на 24 октомври 2007 г.
26. Увреждане на ДНК и хромозоми, предизвикано от ацеталдехид в човешки лимфоцити in vitro
27. Химическо резюме за ацеталдехид, Агенция за опазване на околната среда на САЩ
28. Садовникова И. И.Чернодробна цироза. Въпроси на етиологията, патогенезата, клиниката, диагностиката, лечението // “Руски медицински журнал”. - 2003. - Т. 5. - № 2.
29. Park CW, Kim A, Cha SW, Jung SH, Yang HW, Lee YJ, Lee HIe, Kim SH, Kim YHСлучай на флегмонозен гастрит, свързан с подчертано раздуване на стомаха (английски) // PMID: 20981225. - Отделение по гастроентерология, Катедра по вътрешни болести, Университетска болница Eulji, Медицински колеж на Eulji University, Daejeon, Корея., 2010. - ISSN.
30. Мураками К, Окимото Т, Кодама М, Танахаши Дж, Мизуками К, Шуто М, Абе Х, Арита Т, Фуджиока Т.Сравнение на ефикасността на ирсогладинов малеат и фамотидин за зарастване на стомашни язви след ерадикационна терапия на Helicobacter pylori: рандомизирано, контролирано, проспективно проучване (на английски) // PMID: 21073372. - Катедра по гастроентерология, Факултет по медицина, Университет Оита, Оита, Япония., 2010. - ISSN.
31. Ott JJ, Ullrich A, Mascarenhas M, Stevens GA.

Не е тайна, че ректифицираният етилов алкохол се използва като основна суровина за производството на водка. Това е важен продукт в тази област. Повече за това по-долу.

Описание на материала

Ректифицираният е безцветна прозрачна течност, която няма чужди миризми и вкусове. от този продукт при 20 °C е равно на 0,78927 g/cm3. Етанолът или етиловият алкохол е синтезиран за първи път през 1855 г. от етилен. Това вещество е запалима течност. При изгарянето се образуват вода и въглероден диоксид. Алкохолните пари са вредни за здравето. Максимално допустимата норма за концентрацията му във въздуха е 1 mg/dm³. Точката му на замръзване е -117 °C, а точката на кипене: +78,2 °C.

Етилов алкохол - формула

Това е важно да се знае. Общата химична формула на етилов алкохол: C 2 -H 5 -OH. Той изразява състава на продукта и е създаден през 1807г. Но едва след като беше възможно да се синтезира етилов алкохол, беше получена структурната формула. Записва се по следния начин: CH 3 CH 2 OH.

Етанолът е наситен алкохол и тъй като съдържа само една ОН група, се класифицира като едновалентен. Наличието на хидроксилна група определя химичните свойства на дадено вещество, както и слабостта на реакцията на даден продукт.

Когато се съхранява в незапечатани контейнери, етиловият алкохол се изпарява и влагата се абсорбира от въздуха. Това се дължи на факта, че етанолът е хигроскопично вещество. Поради факта, че този продукт има структура, близка до водата, той може да се смесва с нея във всякакви съотношения.

Ректифицираният, получен в промишлени условия, има леко кисела реакция. Това е достоверен факт. Съдържа органични киселини в малки количества. Реакцията на химически чист етилов алкохол е неутрална. Това трябва да се помни.

Изисквания към качеството на зърното

Основната задача, пред която са изправени производителите на алкохолни напитки, е да получат етилов алкохол с най-високо качество. Държавните стандарти и други регулаторни документи налагат високи изисквания за това, което засяга физикохимичните и органолептичните показатели. Етиловият алкохол се получава от различни природни суровини.

Производството на това вещество от селскостопански суровини е биотехническо производство, което използва микроорганизми за превръщане на нишестето във ферментиращи захари и след това в крайния материал - етанол. Всички етапи от приемането на зърното до ректификацията съдържат голям брой химични и механични процеси. Всеки от тях влияе върху органолептичните характеристики на етиловия алкохол. Това ще бъде обсъдено допълнително по-долу.

Фактори, влияещи върху органолептичните характеристики

В този случай това е:

• Санитарното състояние на производственото оборудване (тръбопроводи, изпарителна камера, топлообменници, преносна вана).
• Качество на суровините (вид зърно, условия на съхранение, състояние, мирис и др.).
• Използвана подготовка на суровините (механично-ензимна, традиционна).
• Метод на обработка (степен на смилане, в склад, в производство).
• Видове използвани дрожди.
• Ходът на процеса на ферментация (продължителност, повишаване на киселинността).
• Използвани спомагателни материали (антисептици и дезинфектанти).

Един от най-важните фактори е качеството на използваните суровини. Ситуацията с него е доста тежка, тъй като няма държавна доставка на зърно. Следователно по-голямата част от използваните суровини се доставят на предприятията по договори. Сключват се с различни доставчици на цени по договаряне.

Към днешна дата няма държавен стандарт или друга нормативна и техническа документация, която ясно да определя всички изисквания към зърното, използвано за производството на посочения продукт. Някои от тях обаче са залегнали в „Правилата за производство на алкохол от суровини, съдържащи нишесте“. Сред тях са съдържанието на различни токсични примеси (семена, плевели и др.), нападение от неприятели по житните растения, както и определяне на плевелността.

Използването на алкохоли в производството на алкохолни напитки изисква високо качество на получения продукт. Органолептичните свойства на определеното вещество, получено от него, пряко зависят от състоянието на използваното зърно. Най-важният показател за една суровина е нейната миризма. Благодарение на капилярно-порестата структура на зърното и порьозността на съответната маса, то е способно да сорбира (абсорбира) различни газове и пари от околната среда. Суровините, които са заразени с вредители в плевнята, също могат да съдържат техните отпадъчни продукти. При наличие на акари в зърното цветът и вкусът му се влошават, образува се специфична неприятна миризма. Увреждането на черупката на тази суровина създава благоприятни условия за развитие на микроорганизми и натрупване на микотоксини. Можете да използвате такова зърно за производство. Наличието на значителен брой насекоми обаче се отразява негативно на органолептичните характеристики на получения алкохол.

За производството на този продукт често се използва нискокачествено и дефектно зърно, включително незряло и прясно прибрано зърно, повредено от сушене, подложено на самонагряване, засегнато от мораво рогче и главня, както и фузариум. Това е достоверен факт. При обработката на прясно прибрано зърно без задържането му за узряване възниква нарушение на технологията, което води до затруднено смилане и в резултат на това значително намаляване на производителността на съответния отдел.

Цветът на тази суровина, повреден от сушене, може да се промени от светлокафяв до черен. Това е важно да се знае. Черното зърно се класифицира като боклук. В резултат на това се обработва само чрез смесване със здрави. В този случай допустимата норма на изгорели зърна не трябва да бъде повече от 10%. Използването на алкохоли за производството на висококачествени водки, ако този показател е превишен, е неприемливо.

Суровините, замърсени с мораво рогче и главня, стават токсични, тъй като съдържат различни алкалоиди (аргонин, ерготамин, кортунин и др.). Вредните примеси са много нежелателни, тъй като те влияят на органолептичните свойства на алкохола и му придават суровост, горчивина и пикантност. Тази суровина обаче може да се преработва в смес със здраво зърно. Въпреки това, съдържанието му не трябва да бъде повече от 8-10%.

Зърното, което се използва за производството на алкохол, се състои от нишесте (65 - 68% на абсолютно суха база), както и протеини, мазнини, свободни захари, минерални елементи, полизахариди и декстрин. Всички изброени съединения на различни етапи от технологичния процес участват в различни биохимични реакции.

Друг фактор, който влияе върху органолептичните свойства на готовия продукт, са малцът и ензимните препарати от културите на микроорганизми (захарообразуващи материали). Това също трябва да се вземе предвид. Доста често в производството могат да се използват заразени лекарства. Също така се случва те да идват с недостатъчна ензимна активност. В този случай възниква заразен процес на ферментация. В резултат на това възниква натрупването на нежелани отпадъчни продукти от дрождите. Следователно окисляемостта на алкохола намалява. Поради това миризмата и вкусът му се влошават.

Качеството на получения алкохол пряко зависи от различните видове използвани дрожди. Правилният им подбор, както и компетентното определяне на параметрите на тяхната ферментация, ни позволява да получим посочения продукт с ниско съдържание на основни примеси.

Водата също е важен компонент в производството на алкохол. Качеството на продукта зависи от неговата чистота (броя на присъстващите микроорганизми, както и различни химикали, разтворени в него). Най-добре е да използвате вода от артезиански извори.

Трябва също да се отбележи, че след почистване в този продукт остават различни токсични примеси. Висшите естери, понякога присъстващи в произведените спиртни напитки, могат да придадат лек, едва забележим плодов аромат. Това е достоверен факт. Но наличието на диетилов етер придава на посочения продукт горчивина и гниеща миризма.

Качеството на това вещество и неговите органолептични характеристики също се влияят от различни нетипични примеси, микробни и други токсини, пестициди и др.

Технология за производство на алкохол

Нека разгледаме тази точка по-подробно. Ректифицираният етилов алкохол може да се получи по три начина: химичен, синтетичен и биохимичен (ензимен). Изборът им зависи от индивидуалния подход.

Ректифицираният етилов алкохол се произвежда изключително от подходящи суровини. Основните съставки, използвани за това, са зърно, меласа и картофи. Ректифициран технически етилов алкохол се получава от същите суровини. Въпреки това, той може да съдържа различни примеси, които са неприемливи за хранителната промишленост.

Производството на етилов алкохол се извършва на 3 етапа

Един от най-добрите видове растителни суровини, които се използват за производството на този продукт, са картофите. За тази цел се използват сортове, които имат високо съдържание на скорбяла и освен това са много устойчиви при съхранение. Това е важно условие по време на производството.

Трябва също така да знаете, че зърното се използва не само като суровина, но и за производство на малц, който е източник на ензими, които разграждат нишестето до ферментиращи захари. Зависи от индивидуалното желание. Някои фабрики използват ензимни препарати от микробен произход вместо малц. Получават се от плесени. Ензимните препарати могат да бъдат пълен заместител на малца или да се използват заедно с него в различни пропорции.

Свойствата на алкохолите определят технологията на производство. Суровото мляко съдържа редица примеси, които се различават по точка на кипене. Те са странични продукти от ферментацията. Остатъчното им количество и състав оказват влияние върху качеството на получения алкохол и произведените ликьори. Това е важен факт.

Необходима екипировка

За получаване на посочения продукт от суров алкохол се използват многоколонни инсталации. Използването им е важно. Всяка колона на тази инсталация изпълнява специфична функция за разделяне на съответната смес при различни температури и налягания. Реакциите на алкохолите и техните физикохимични свойства позволяват да се отървете от различни примеси. Това е от голямо значение в случая. Те са неприемливи при производството на хранителен алкохол. В момента има няколко нови патентовани технологични схеми за пречистване и производство на суровини, които могат значително да подобрят аналитичните и органолептичните характеристики на посочения продукт. В същото време производителността на ректификацията на кашата се увеличава с 15%. Добивът на крайния продукт е близо 98,5%. Днес при производството на това вещество се използват инсталации за непрекъсната дестилация, които могат да съдържат до пет колони. Те са различни и в зависимост от предназначението си се делят на:

Дълбоко почистване

Ректификацията е вид многоетапна дестилация. Извършва се в колони с помощта на парни и многокапачни плочи. Тези инсталации произвеждат посоченото вещество, както и силно летливи компоненти и фузелово масло, което е смес от висши алкохоли. В съответствие с процеса на ректификация тези примеси се разделят на:

• Опашки.Те обикновено включват онези елементи, чиято точка на кипене е по-висока от тази на етиловия алкохол. Това и други вещества също. Например фурфурол, ацетали и др.
• Главните.Те включват примеси, които кипят при температура, по-ниска от етиловия алкохол. В този случай това са естери и алдехиди.
• Междинни примеси и наситени алкохоли. Те са най-трудните за разделяне групи съединения. В зависимост от различните условия на дестилация, те могат да бъдат опашка или глава.

Разновидности

В зависимост от степента на пречистване посоченият продукт се разделя на:

• 1 клас. Този етилов алкохол е намерил приложение в медицината. Той обаче не се използва за производство на алкохолни напитки.
• "Лукс".
• „Екстра“.
• "Основа".
• "Алфа".

За да произвеждате водка, която отговаря на всички съвременни изисквания за качество, трябва да използвате алкохол, който не съдържа токсични примеси. Той трябва да отговаря на изискванията, посочени в GOST R 51652-2000.

Етилов алкохол - приложение

В това отношение всичко е съвсем просто и ясно. Използването на алкохол е много разнообразно. Но най-често те се използват за медицински цели, за производство на алкохолни напитки, а също и в промишлеността.

Производствени характеристики

Различни видове от това вещество се получават от различни суровини. а именно:

• Алкохолът "Алфа" се произвежда от пшеница или ръж. Или в този случай се използва смес от тях.
• Алкохолът "Лукс" и "Екстра" се получава от различни видове зърнени култури, както и от тяхната смес или картофи. Това зависи от индивидуалния избор на суровини. „Екстра“ алкохолът се получава изключително от здрави зърна. Предназначен е за производство на водка, която се изнася.
• Алкохолът от 1 клас се произвежда от смес от картофи и зърно или просто отделно. Също така в този случай може да се използва захарно цвекло и меласа. Използването на алкохоли в промишлеността допринася за производството на този вид алкохол.

Изчисленията на посочения продукт се извършват чрез определяне на обема и температурата на веществото в мерителната чаша. За определяне на плътността на дадено вещество се използва специален уред (спиртомер). Съответства на определена сила. Използвайки специални таблици, силата в% (оборот на етилов алкохол) се определя въз основа на получените показания и температурата. Тук също се задава съответният множител. Това е важен показател. При умножаване на обема на определеното вещество по него се изчислява количеството безводен алкохол, който съдържа.

GOST определя шест основни физически и химически параметъра за безопасност. Установяването на гранични стойности за концентрации на токсични елементи е посочено в SanPiN. Изобщо не се допуска наличието на фурфурол. алкохол без ограничения. Трябва обаче да бъдат изпълнени всички определени условия.

Етикетиране, опаковане и съхранение

Посоченият продукт се бутилира в специално оборудвани резервоари, бидони, бъчви, бутилки или резервоари. Те трябва да бъдат херметически затворени с капаци или тапи. Контейнерът е запечатан или запечатан. Бутилките се опаковат в специализирани кошници или кутии. В този случай използването на поцинковани стоманени контейнери е забранено.

Етилов алкохол 95% се бутилира в стъклени бутилки с различна големина, които се затварят херметически с коркова или полиетиленова запушалка. Отгоре е поставена алуминиева капачка, върху която е поставен печатът на производителя. Там е посочена и обемната част на алкохола.

Директно върху бутилката се залепва етикет, който съдържа името на продукта, името и местонахождението на производителя, търговска марка, страна на произход на продукта, сила, обем и дата на бутилиране. Информация за сертифициране също трябва да присъства тук. Този етикет съдържа и обозначения на техническа или нормативна документация, според които продуктът може да бъде идентифициран.

След това бутилките се поставят в дървени кутии. Следната информация трябва да бъде нанесена върху тях с незаличима боя: име на производителя, наименование на алкохола, обозначение на стандарта. Тук също са посочени брутното тегло, броя на бутилките и тяхната вместимост. Трябва да има и табели „Внимание! Стъкло!”, “Запалимо”, “Връх”.

Ректифицираният етилов алкохол, пакетиран в цистерни и резервоари, се съхранява извън производствените помещения на предприятието. Този продукт във варели, бидони и бутилки се съхранява в специализирано складово помещение. Етиловият алкохол е запалима, летлива течност. По отношение на степента на въздействие върху хората принадлежи към клас 4. Поради това към условията на съхранение се налагат специални изисквания. В склада за алкохол бутилките и кутиите трябва да се поставят в един ред, но бъчвите не трябва да са повече от две по височина и ширина на стека. За да се избегне експлозия, е необходимо оборудването и резервоарите да бъдат защитени от статично електричество. Срокът на годност в този случай е неограничен.

Долен ред

След като се запознаете с горното, можете напълно да научите как точно се произвежда етилов алкохол, чиято цена, в зависимост от вида на продукта и обема на контейнера, в който се намира, варира от 11 до 1500 рубли.

13.12.2017 Доктор Евгения Александровна Мирошникова 0

Етанол: свойства и приложения

Етанолът е вещество с характерен мирис и вкус. За първи път е получен в резултат на ферментационна реакция. За последното са използвани различни продукти: зърнени храни, зеленчуци, горски плодове. Тогава хората усвоиха процесите на дестилация и начините за получаване на по-концентриран алкохолен разтвор. Етанолът (както и неговите аналози) е широко разпространен поради комплекса от свойства. За да избегнете опасни ефекти върху тялото, трябва да знаете характеристиките на веществото и спецификата на употребата му.

Етанолът (наричан още винен алкохол) е едновалентен алкохол, т.е. съдържа само един атом. Латинско наименование - Aethanolum. Формула - C2H5OH. Този алкохол се използва в различни отрасли: промишленост, козметология, стоматология, фармацевтика.

Етанолът се превърна в основа за производството на различни алкохолни напитки. Това стана възможно благодарение на способността на неговата молекула да потиска централната нервна система. Съгласно нормативните документи ректифицираният етилов алкохол има GOST 5962-2013. Трябва да се разграничи от техническата версия на течността, която се използва предимно за промишлени цели. Производството и съхранението на алкохолни напитки се извършва под контрола на държавните агенции.

Ползи и вреди от веществото

Етиловият алкохол, когато се консумира в строго ограничени дози, е полезен за организма. Можете да го закупите в аптеката само по лекарско предписание. Цената варира в зависимост от обема на контейнера. Ползите от етанола се проявяват в:

• нормализиране на функционирането на храносмилателния тракт;
• профилактика на миокардни заболявания;
• нормализиране на кръвообращението;
• разреждане на кръвта;
• намаляване на синдрома на болката.

В резултат на редовната употреба на веществото тялото изпитва кислороден глад. Поради бързата смърт на мозъчните клетки, паметта се влошава и чувствителността към болка намалява. Отрицателното въздействие върху вътрешните органи се проявява в развитието на различни съпътстващи заболявания. Прекомерната консумация на алкохол може да доведе до тежко отравяне и кома.
Алкохолизмът се характеризира с развитие на физическа и психическа зависимост. При липса на лечение и спиране на употребата на алкохол-съдържащи вещества настъпва лична деградация и се нарушават пълноценните социални връзки.

Имоти

Етанолът е естествен метаболит. Това се дължи на способността му да се синтезира в човешкото тяло.

Групата свойства на винения алкохол може да бъде разделена на три категории:

1. физически;
2. химически;
3. пожароопасен.

Формула на етанол

Първата категория включва описание на външния вид и други физически параметри. При нормални условия етанолът е летлив и се различава от другите вещества по своя уникален аромат и остър вкус. Теглото на един литър течност е 790 грама.

Той разтваря добре различни органични вещества. Точката на кипене е 78,39 °C. Етанолът има по-ниска плътност (измерена с хидрометър) от водата, което го прави по-лек.

Етиловият алкохол е запалим и може да се запали бързо. При горене пламъкът е син на цвят. Благодарение на това химично свойство етанолът може лесно да се различи от метиловия алкохол, който е отровен за хората. Последният има зелен пламък при запалване.

За да разпознаете водка, приготвена с метанол у дома, трябва да загреете медна тел и да я потопите във водката (една лъжица е достатъчна). Ароматът на гнили ябълки е признак на етилов алкохол, миризмата на формалдехид показва наличието на метанол.

Етанолът е опасен от пожар, тъй като температурата му на възпламеняване е само 18°C. Следователно, когато е в контакт с веществото, трябва да се избягва нагряването му.

Когато се злоупотребява с етанол, той има вредни ефекти върху тялото. Това се дължи на механизмите, които се задействат при приема на какъвто и да е алкохол. Смес от вода и алкохол провокира отделянето на хормона ендорфин.

Това допринася за седативно-хипнотичен ефект, т.е. потискане на съзнанието. Последното се изразява в преобладаването на процесите на инхибиране, което се проявява чрез такива симптоми като намалена реакция, инхибиране на движенията и речта. Предозирането на етанол се характеризира в началото с появата на възбуда, която след това се заменя с процеси на инхибиране.

Разказ

Етанолът се използва още от епохата на неолита. Доказателство за това са следи от алкохолни напитки, открити в Китай върху керамика, която е на около 9000 години. Етанолът е произведен за първи път през 12 век в Салерно. Беше смес от вода и алкохол.

Чистият продукт е получен през 1796 г. от Йохан Тобиас Ловиц. Ученият използва активен въглен за филтриране. Дълги години този метод за производство на алкохол беше единственият.
Впоследствие формулата на етанола е изчислена от Николо-Теодор де Сосюр. Веществото е описано като въглеродно съединение от Антоан Лавоазие. 19-ти и 20-ти век се характеризират като период на внимателно изследване на етанола, когато неговите свойства са описани подробно. Благодарение на последното, той се използва широко в различни сектори на човешкия живот.

Какви са опасностите от етанола?

Етанолът е едно от онези вещества, чието непознаване на свойствата може да доведе до негативни последици. Ето защо, преди да го използвате, трябва да се запознаете с опасностите от винения алкохол.

Възможно ли е да се пие?

Използването на алкохол в алкохолните напитки е допустимо при едно условие: пийте рядко и в малки дози. При злоупотреба се развива физическа и психическа зависимост, тоест алкохолизъм.

Неконтролираната употреба на алкохолни напитки (когато концентрацията на етанол е 12 грама на 1 килограм телесно тегло) причинява тежка интоксикация на тялото, която при липса на навременна медицинска помощ може да причини смърт.

Не можете да пиете етанол в чиста форма.

Какви заболявания причинява?

При консумация на етанол продуктите от неговото разграждане в организма представляват голяма опасност. Един от тях е ацеталдехидът, който принадлежи към токсични и мутагенни вещества. Канцерогенните свойства причиняват развитието на онкологични патологии.

Прекомерната консумация на етилов алкохол е опасна:

• нарушение на паметта;
• смърт на мозъчни клетки;
• нарушение на функционирането на храносмилателния тракт (гастрит, язва на дванадесетопръстника);
• развитие на чернодробни заболявания (цироза), бъбреци;
• нарушение на функционирането на миокарда и кръвоносните съдове (инсулт, инфаркт);
• лична деградация;
• необратими процеси в централната нервна система.

Приложение

Широката гама от характеристики на етанола е осигурила използването му в различни посоки. Най-популярните от тях са следните:

1. Като гориво за автомобили. Използването на етилов алкохол като моторно гориво се свързва с името на Хенри Форд. През 1880 г. той създава първата кола, която работи с етанол. След това веществото започва да се използва за работа на ракетни двигатели и различни нагревателни устройства.
2. Химическа индустрия. Етанолът се използва за производството на други вещества, като етилен. Като отличен разтворител, етиловият алкохол се използва в производството на лакове, бои и домакински химикали.
3. Фармакологична индустрия. Етанолът се използва по различни начини в тази област. Дезинфекциращите свойства на медицинския спирт позволяват да се използва за обработка на хирургичното поле и ръцете на хирурга. Използва се за намаляване на проявите на треска, като основа за компреси и тинктури. Етанолът е антидот, който помага при отравяне с метанол и етиленгликол. Намира приложение като противопенител при прилагане на кислород или механична вентилация.
4. Козметична индустрия. Производителите на козметика и парфюми включват етанол в различни одеколони, тоалетни води, аерозоли, шампоани и други продукти за грижа за кожата и тялото.
5. Хранително-вкусовата промишленост. Етиловият алкохол се използва като основен компонент на алкохолните напитки. Намира се в продукти, които са получени чрез процеси на ферментация. Използва се като разтворител за различни овкусители и консервант при производството на хляб, кифли и сладкарски изделия. Етиловият алкохол е хранителна добавка E1510.
6. Други посоки. При работа с биологични препарати се използва винен спирт.

Взаимодействие с други вещества

Съгласно инструкциите за употреба, етанолът, когато се използва едновременно, може да засили ефекта на лекарства, които потискат централната нервна система, процесите на кръвообращението и дихателния център.
Взаимодействията с някои вещества са посочени в таблицата.

Етанолът, в зависимост от употребата му, може да бъде полезен или вреден. При редовна консумация на алкохол, съдържащ етилов алкохол, възниква пристрастяване. Следователно употребата на силни напитки като антидепресанти не трябва да се превръща в навик.

(етилов алкохол, винен алкохол) - органично съединение, представител на редица едновалентни алкохоли със състав C 2 H 5 OH (съкратено EtOH).При нормални условия това е безцветна, запалима течност. Според Националния стандарт на Украйна DSTU 4221: 2003етанолът е токсично вещество с наркотичен ефект, по отношение на степента на въздействие върху човешкото тяло принадлежи към четвъртия клас опасни вещества. Притежава канцерогенни свойства.

Етанолът е основната активна съставка в алкохолните напитки, които обикновено се произвеждат чрез ферментация на въглехидрати. За промишлени нужди етиловият алкохол често се синтезира от нефт и газови суровини чрез каталитична хидратация на етилен. Освен за производството на хранителни продукти, етанолът се използва в големи количества като гориво, разтворител, антисептик и като суровина за производството на други промишлено важни вещества.

История

Етанолът се използва от човечеството от древни времена. Играе роля в напитките, лекарствата, като успокоително и афродизиак, а също така има място в религиозни церемонии.

В Древен Египет се извлича чрез ферментация на растителни суровини. По този начин се получава само разреден алкохолен разтвор. За да се увеличи концентрацията, в Китай е изобретен метод за дестилация. Както свидетелстват рисунки върху китайска керамика, напитките от ферментирала смес от ориз, плодове и мед са правени преди 9000 години. Приблизително по същото време в Близкия изток алкохолът се получава от грозде и ечемик, както се вижда от записи върху глинени плочки в Месопотамия.

През Средновековието етиловият алкохол играе ролята на основа за приготвянето на много лекарства и тинктури. Алхимиците винаги са използвали етанол в своите произведения, давайки му името лат. Aqua vitae,това е жива вода.

Чистият етанол е получен за първи път през 1796 г. от руско-германския химик Товий Егорович Ловиц. Според описанието на водещия учен от онова време Антоан Лоран Лавоазие, изследваното съединение се състои от химичните елементи въглерод, водород и кислород. През 1808 г. швейцарският биохимик Никола Теодор де Сосюр установява химичната формула на етанола, а петдесет години по-късно шотландският химик Арчибалд Скот Купър предлага нейната структура.

Първият синтетичен метод за производство на етилен е разработен независимо от английския химик Хенри Хенъл и френския фармацевт Жорж-Симон Серула през 1826 г. А през 1828 г. английският физик и химик Майкъл Фарадей получава етанол чрез каталитична хидратация на етена, страничен продукт от рафинирането на нефт и газ. Този метод е в основата на много методи, които се използват в производството на етанол и до днес.

структура

И двата въглеродни атома в молекулата на етанола, включително атома, който е свързан с хидроксилната група, са в състояние на sp3 хибридизация. Разстоянието C-C е 1,512 ангстрьома.

В зависимост от позицията на хидроксилната група спрямо другата част на молекулата има гош- (фр. гош)И транс форми.Транс формахарактеризиращ се с позицията на О-Н връзката на хидроксилната група в същата равнина с С-С връзката и една от С-Н връзките. IN гош-форма, водородният атом в хидроксилната група е обърнат настрани. Диполен момент за гош формие 1,68 D, а за транс форми— 1,44 D.

Разпространение в природата

Етанолът е отпадъчен продукт от някои гъбички. Сред тях основните са видовете Saccharomyces, Schizosaccharomyces,и Kluyveromyces.Един от най-известните представители на тези класове е вида Saccharomyces cerevisiae,която носи тривиалното наименование бирена мая. Други често срещани типове включват Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilisтакива неща. Етанолът се произвежда и от някои бактерии, напр. Zymomonas mobilis.

През 1975 г. астрономите съобщават за откриване на значителни натрупвания на етанол в облака газ и прах Стрелец B2. Според учените броят на присъстващите там молекули етанол значително надвишава количеството алкохол, произведен през цялата история на човечеството. Намереният етанол имаше транс формамолекули, а през 1996 г. е записано в гош- форма.

Сред възможните начини за образуване на етанол в междузвездната среда, по-специално, е даден неговият синтез от метан и метилов катион под въздействието на радиация:

Друг потенциален начин е да реагирате на метиловия катион с формалдехид, който също е често срещан в космоса:

физични свойства

Етанолът е безцветна течност със слаб "алкохолен" мирис. Той е летлив и запалим. Смесва се във всякакви пропорции с вода, етери, ацетон, бензен. Етиловият алкохол е добър разтворител за много органични и неорганични вещества.

С вода образува азеотропна смес: 95,6% алкохол и 4,4% вода. Безводният етанол е леко хигроскопичен: за постигане на стабилност той може да абсорбира 0,3-0,4% вода.

получаване

етиленова хидратация

Има два основни начина за производство на етанол от етилен. В исторически план първият е методът на непряка хидратация, изобретен през 1930 г. от Union Carbide. Друг, разработен през 70-те години на миналия век, е проектиран като безкиселинен метод (елиминиращ използването на сярна киселина).

индиректна хидратация

Производството на етанол от етилен с помощта на сярна киселина протича на три етапа. Първо, етиленът се абсорбира от концентрирана киселина, образувайки естерите етилсулфат или диетилсулфат:

Абсорбцията се извършва с 95-98% разтвор на киселина при температура 80 ° C и налягане 1,3-1,5 MPa. Това взаимодействие е екзотермично, така че стените на реактора трябва да бъдат охладени. Наличието на етилсулфат в киселинния разтвор може значително да увеличи скоростта на абсорбция, тъй като разтворимостта на етилен в етилсулфат е много по-висока, отколкото в чиста киселина.

Във втория етап получените продукти от реакцията се подлагат на хидролиза и се разлагат до образуване на алкохол и киселина. Взаимодействието на два основни естера обаче се изключва, което води до образуването на трети, диетилов:

След третиране на сярна киселина с абсорбиран етил и диетилсулфат в достатъчно количество вода, разтворът придобива концентрация от около 50-60%. Продуктите от хидролизата се изпращат в колони за разделяне: разредената киселина остава на дъното на резервоара, а газираната алкохолно-етерна смес е на върха. Целевата смес се промива с вода или разреден разтвор на натриев хидроксид и след това се пречиства чрез дестилация.

Последната стъпка е да се възстанови концентрацията на разредената киселина. Този етап е един от най-скъпите в целия синтез. Използвайки система от киселинни изпарители, е възможно да се увеличи концентрацията на киселина до 90%. Този показател се повишава до необходимите 98% чрез смесване с олеум (концентрация 103%).

Сериозен проблем за метода на индиректна хидратация е образуването на въглеродни вещества в киселината, които оказват значително влияние върху нейната концентрация. Използването на концентрирана киселина също причинява корозия на оборудването, така че някои части от оборудването са направени от силиций, танталови сплави, олово и др.

директна хидратация

Синтезът по схемата за директна хидратация се извършва с помощта на катализатори. Тук има две форми на взаимодействие:

• Газообразните реагенти влизат в контакт с твърд или течен катализатор (процес в газова фаза)
• Течните и газообразните реагенти влизат в контакт с твърд или течен катализатор (змишанофазен процес).

Етанолът се синтезира предимно чрез процес в газова фаза. Изходният етилен и вода преминават през въглероден катализатор, наситен с ортофосфорна киселина:

При нормални температури само малко количество етанол може да присъства в газовата фаза и повишаването на температурата ще доведе до намаляване на концентрацията му. Равновесието на реакцията може да се изравни чрез прилагане на принципа Le Chatelier-Brown, увеличаване на налягането в реакционната смес и намаляване на броя на молекулите в системата. Оптималните условия за взаимодействие са температура от 250-300 ° C и налягане от 6,1-7,1 MPa.

Реакционният продукт може да претърпи междумолекулна дехидратация, водеща до образуването на диетилов етер:

Ако въглехидратната суровина съдържа примес на ацетилен, тя се хидратира до етанал:

Наличието на етанол е нежелателно, тъй като той произвежда кротоналдехид, който се отразява негативно на качеството на етанола, дори и в милионни части:

получени чрез ферментация

Производството на етанол чрез ферментация на захарни вещества е най-старото. За производството му може да се използва всеки продукт, съдържащ захар или вещества, от които може да се получи (например нишесте). Плодовата и тръстиковата захар, захарното цвекло, меласата се използват като продукти, съдържащи захар, а продуктите, съдържащи нишесте, са картофите, зърната от пшеница, ръж и царевица. Като суровина се използва и целулоза (от селскостопански отпадъци, целулозно-хартиена промишленост и др.).

Екстракти от нишесте и захар

За да се превърне нишестето в захарни вещества, то първо се подлага на хидролиза. За тази цел суровините (картофено пюре или брашно) се варят с гореща вода, за да се ускори набъбването на нишестето. Към суровината се добавя и ензим, под въздействието на който нишестето се екскорира, т.е. се превръща в глюкоза.

Като ензим се използва диастазата, съдържаща се в покълналите зърна, или други амилази от гъбичен произход.

Вторият етап, който е подобен на производството на алкохол от захари, се състои от анаеробна ферментация, тоест превръщане в алкохол и въглероден диоксид:

Тук реакцията протича под въздействието на микроорганизми: гъбички (дрожди) или бактерии.

Сред дрождите, използвани в процеса, активното място е заето от Saccharomyces cerevisiae(т.нар. бирена мая). Когато ги използвате, киселинността и температурата са важни - те влияят върху растежа на дрождите, добива на етанол, образуването на странични продукти и бактериалното замърсяване. Обикновено такава ферментация в промишленото производство се извършва при рН 4-6. При стойност на рН по-малка от 5, бактериалният растеж в средата е силно потиснат; за растеж на дрожди Saccharomyces cerevisiaeкиселинността трябва да се поддържа в диапазона 2,4-8,6 при оптимална стойност 4,5, а процесът на ферментация е по-интензивен в диапазона 3,5-6.

Повечето дрожди, използвани в производството на етанол, имат оптимална температура за растеж около 39-40 °C, като максималната стойност се наблюдава при Kluyveromyces marxianus- 49 ° C. Тъй като процесът на ферментация е екзотермичен (586 J топлина се отделя от 1 g абсорбирана глюкоза), използването на дрожди с най-високата оптимална температура на растеж ви позволява да спестите пари за охлаждане на реакционната система. Важен момент е доставянето на малки количества кислород за дрождите, за да синтезират ненаситени мастни киселини и ергостерол, които допринасят за техния растеж и добра клетъчна пропускливост. При липса на кислород липсата на киселини и стероли ще доведе до промени във физиологията на дрождите в рамките на няколко поколения.

Бактериите също се използват в синтеза на етанол, по-специално обикновените видове Zymomonas mobilis,които имат висок темп на растеж, висок добив на краен продукт и не зависят от доставката на кислород.

Екстракти от пулп

Както целулозата, така и нишестето са полизахариди, полимери на въглехидратите, но синтезът на етанол от целулоза е много по-труден поради слабата й склонност към хидролиза. Структурата му е по-кристална, което затруднява разкъсването на връзките вътре в полимера, а в растенията е защитен от хидролитично разлагане чрез слой лигнин (след обработка на целулозата с киселина само 15% от общата маса се хидролизира) . Отпадъчните суровини също съдържат хемицелулоза, която се състои главно от пентози.

Предоперативната обработка включва смилане и накисване на суровината за набъбване. След това се нагрява в автоклави с 0,3-0,5% киселина под налягане 7-10 atm. Най-често използваната киселина е сярна, по-рядко солна. В края на процеса киселината се концентрира в отделен резервоар и се връща обратно в производството, а лигнинът се филтрира и пречиства чрез промиване.

Полученият по този начин етилов алкохол се нарича хидролитичен.Използва се само за технически цели, тъй като съдържа редица вредни примеси, включително метилов алкохол, ацетон и др.

Също така, за разлика от киселинната хидролиза, се използва ензименметод. Тук хидролизата се извършва под въздействието на гъби като Trichoderma viride.Предварителната обработка включва отстраняване на лигниновата обвивка с разтворителя кадоксен (разтвор, съдържащ 5-7% кадмиев оксид и 28% етилендиамин) и обработка с течен амоняк под високо налягане, който разбърква влакната в целулозата, улеснявайки проникването на ензими. В някои случаи е възможно да се постигне 100% рециклиране на целулоза.

други методи

Хидролиза на халогенирани въглеводороди

Етанолът се образува при хидролизата на халогениран етан. Извършва се във вода или във воден разтвор на алкали. В първия случай реакцията е обратна, а във втория може да настъпи елиминиране (елиминиране) на халогеноводорода:

Преобразуване на синтетичен газ

Производството на етанол от синтезен газ е подобно на метода за производство на метанол с помощта на процеса на Фишер-Тропш:

Реакцията протича при температура от 125-175 °C и налягане от 1,42 MPa, като се използва прахообразен железен катализатор.

Възстановяване на органични съединения

Редукцията на алдехиди и киселини е доста често срещан метод за производство на алкохоли, включително етанол:

Каталитична редукция се извършва върху никел на Раней, платина; В лабораторни условия се използват литиево-алуминиев хидрид и натриев борохидрид.

пречистване на етанол

Синтезираният етанол обикновено е водно-алкохолна смес. Неговото пречистване и дехидратация започва с дестилация (ректификация), с която може да се постигне концентрация от 95,6% vol. Получената смес е азеотропна и не може да бъде пречистена чрез последваща дестилация. За допълнителна дехидратация се използват бензен, циклохексан или хептан. Тяхното присъствие създава нови азеотропни смеси с ниска точка на кипене, което прави възможно получаването на безводен етанол.

В индустриален мащаб за дехидратация могат да се използват молекулярни сита, чиито пори са пропускливи за водните молекули, но не и за етанола. Такива сита могат да бъдат изкуствени или зеолити от естествен произход (например клиноптилолит). 75% от адсорбираните молекули са вода, останалите 25% са етанол, който след това се връща в дестилационната система.

Използва се и мембранният метод, който се състои в отделяне на водно-алкохолна смес, загрята до 60 ° C с полупропусклива мембрана, която не позволява преминаването на етанол. Тази операция се извършва под налягане, по-малко от 1 kPa. В резултат на разделянето се образува етанол с концентрация 99,85% и разтвор, преминал през мембраната с концентрация 23%. Кондензираният мембранен разтвор може да бъде ректифициран отново.

Класификация на етанола

Полученият алкохол условно се разделя на четири класа според неговия състав:

• промишлен етанол (96,5 об.%) - продукт за промишлена и техническа употреба: като разтворител, гориво и др. За да се предотврати употребата му, към него обикновено се добавят вещества с неприятна миризма, например пиридин в количество от 0,5 -1% (поведение денатурация).Освен това за по-лесно разпознаване може леко да се оцвети с метилвиолет;
• денатурираният алкохол е технически продукт с концентрация на етанол 88 об.%, което е значително количество примеси. Той е денатуриран и съответно оцветен. Използва се при осветление и отопление;
• висококачествен алкохол (96,0-96,5% vol.) - пречистен етанол, използван за фармацевтични нужди, в производството на козметика за хранителна консумация;
• абсолютен етанол (99,7-99,8% vol.) - много чист етанол, използван във фармацевтиката и производството на аерозоли.

В Украйна марките на произвеждания ректифициран етанол се регулират от стандарта DSTU 4221: 2003 „Ректифициран етилов алкохол“. В зависимост от степента на пречистване се разграничават четири разновидности: „Пшенична сълза“, „Лукс“, „Екстра“ и „Най-високо пречистване“.

Стандарти за видовете алкохол съгласно GOST 4221: 2003

индекс	"Житна сълза"	"Лукс"	"Екстра"	"Най-високо пречистване"
Обемна фракция на етилов алкохол, при температура 20 ° C,%, не по-малко	96,3	96,3	96,3	96,0
Масова концентрация на алдехиди, превърнати в ацеталдехид в безводен алкохол, mg/dm³, не повече	2,0	2,0	2,0	2,0
Масова концентрация на фузелово масло: пропилов, изопропилов, бутилов, изобутилов и изоамилов алкохол по отношение на смес от пропилов, изобутилов и изоамилов алкохол (3: 1: 1) в безводен алкохол, mg / dm³, не повече	2,0	2,0	2,0	2,0
Масова концентрация на фузелово масло по отношение на смес от изобутилови и изоамилови алкохоли (1: 1) в безводен алкохол, mg / dm³, не повече	2,0	2,0	2,0	2,0
Масова концентрация на етери, по отношение на етилацетат в безводен алкохол, mg/dm³, не повече	1,5	2,0	3,0	5,0
Обемна фракция на метилов алкохол по отношение на безводен алкохол,%, не повече	0,005	0,01	0,02	0,03
Масова концентрация на свободни киселини (без CO2), по отношение на оцетна киселина в безводен алкохол, mg/dm³, не повече	8,0	8,0	12,0	15,0

Химични свойства

Етанолът е едновалентен първичен алкохол и хидроксилната група представлява повечето от неговите химични свойства. По този начин етанолът може да участва в реакции на дехидратация - както вътренитрони, така и междумолекулни:

При взаимодействие с други алкохоли се образува смес от три естера:

Етанолът образува естери с карбоксилни киселини в присъствието на концентрирана сярна киселина:

В резултат на добавянето на етанол към ацетилена се синтезира винилетилов етер:

Проявявайки своите киселинни свойства, етанолът реагира с алкални метали (например натрий) и алкали, за да образува етоксид:

Тази реакция се провежда в безводна среда, тъй като хидроксидът се образува по-бързо от етоксида.

По-малко активните метали - алуминий и магнезий - също реагират с етанол, но само в присъствието на живачен катализатор:

Хидроксилната група, присъстваща в молекулата, може да бъде заменена с халогенидни киселини, за да се образуват етан халогенни производни:

Етанолът се окислява до етанал и след това до оцетна киселина, резултатът от пълното окисление (например изгаряне на етанол) е въглероден диоксид и вода:

При третиране на етанол с амоняк при 300 °C в кисела среда се образуват заместени амини: първични, вторични, третични или дори кватернерни амониеви соли (в зависимост от съотношението на реагентите):

Етанолът е суровина за синтеза на бутадиен. Реакцията се провежда при температура 370-390 ° C и в присъствието на катализатори - MgO-SiO 2 или Al 2 O 3 -SiO 2 (със селективност 70%):

биологичен ефект

метаболизъм

Почти целият консумиран алкохол (90-98%) се метаболизира от тялото и само малка част от него (2-10%) се екскретира непроменен: с урина, въздух, пот, слюнка. Консумацията на етанол води до прекомерно уриниране: всеки 10 g алкохол кара тялото да загуби 100 ml течност, но не помага за отстраняването на алкохола от тялото. Основната част от етанола, влизащ в тялото, навлиза в черния дроб, където претърпява биологична трансформация в микрозоми.

На първия етап от метаболизма ацеталдехидът се образува от етанол. Това се случва под действието на алкохол дехидрогеназа (ADH), ензим, чийто кофактор е никотинамид (NAD). Впоследствие ацеталдехидът, образуван от етанол, се окислява до ацетат в митохондриите от ензима алдехид дехидрогеназа, който използва NAD като коензим, който чрез добавяне на протон се редуцира до NAD H. На този етап взаимодействието се осъществява много по-бързо отколкото при предишния. Ацетатът влиза в цикъла на Кребс, където се разгражда до CO 2 и H 2 O. Алдехид дехидрогеназата се намира не само в черния дроб, но и в други органи, включително мозъка. При възрастен, здрав човек ADH унищожава около 10 g алкохол на час.

В допълнение към основния метаболитен процес, етанолът се окислява и по два други начина. Единият от тях включва микрозомална оксидаза в комбинация с редуциран никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADP), докато другият включва каталаза в комбинация с водороден пероксид. И двата пътя водят до образуването на токсичен алдехид, който има канцерогенни свойства и е десет пъти по-токсичен от етанола.

Въздействие върху тялото

Влизайки в човешкото тяло през хранопровода, етанолът бързо се абсорбира. 20% от първоначалния етанол се абсорбира в стомаха и 80% в тънките черва. След абсорбиране той навлиза в кръвта в рамките на 5 минути, разпространявайки се по кръвния поток в цялото тяло.

Централна нервна система.Етанолът потиска функциите на централната нервна система, подобно на другите анестетици. Въпреки общоприетото схващане, етанолът не стимулира действието на нервната система: ако възникнат възбуди, тяхната поява се дължи на противодействието на инхибиторните процеси. В нормални дози етанолът действа главно върху активирането на функцията на ретикуларната формация на мозъчния ствол и само големи дози директно потискат функцията на кората на главния мозък.

Хроничната консумация на етанол причинява дефицит на серотонин. Функционалното намаляване на активността на тази система предотвратява развитието на толерантност и, обратно, повишаването на нейната активност и повишаването на нивата на серотонин ускоряват развитието на толерантност към алкохола. Под въздействието на етанол се нарушава метаболизмът на допамина, който участва в синтеза на норепинефрин и координира движенията, емоционалните и психически състояния. Етанолът има отрицателен ефект и върху физическите и умствените възможности: намалява остротата на зрението и слуха, нарушава координацията и стабилността на мускулите, забавя реакцията при дразнене.

Дихателната система.Етанолът има изразен токсичен ефект върху дихателната система. Увреждането на белите дробове влияе върху развитието на бронхопулмонална инфекция поради намаляване на защитните функции на тялото. Отрицателните ефекти на алкохола са свързани с инхибиране на фагоцитозата и образуването на антитела, улесняване на проникването на бактерии в дихателните пътища и др. Бронхопулмоналните патологии могат да се развият в остра пневмония, която има значителен процент фатални случаи.

Сърдечно-съдовата система.Под въздействието на етанол липидите на клетъчните мембрани, по-специално миокардните клетки, се разтварят. В резултат на това се увеличава пропускливостта на мембраната и се нарушава обмяната на натриеви, калиеви, магнезиеви и калциеви йони. Това отслабва контрактилитета на сърдечния мускул.

Храносмилателната система.Еднократна доза води до остър хеморагичен ерозивен гастрит; етанолът има подобен ефект върху лигавицата на дванадесетопръстника. В рамките на една минута след влизане в стомаха на плъхове етанолът причинява дифузна хиперемия на стомашната лигавица.

Черен дроб.Степента на увреждане на черния дроб от етанол зависи пряко от количеството консумиран алкохол. В резултат на действието му могат да се появят стеатоза, фиброза, алкохолен хепатит и цироза, които често завършват с развитие на хепатоцелуларен карцином. По този начин, според Международната агенция за изследване на рака, етанолът е канцерогенен.

Един от резултатите от дългосрочното излагане на етанол върху тялото е увеличаване на обема на червените кръвни клетки - макроцитоза, причинена от токсичния ефект на ацеталдехида, дефицит на фолиева киселина и хиперлипидемия.

алкохолизъм

Етанолът е в основата на алкохолните напитки. Продължителната им употреба причинява алкохолизъм.

Алкохолизмът е набор от явления, които характеризират клиничната картина на зависимостта от алкохол (т.е. продукти, съдържащи етанол). Сред симптомите и проявите на такава зависимост са следните: толерантност на организма към алкохола, физическа зависимост, синдром на отнемане при спиране или намаляване на консумацията, неконтролирана и отнемаща време прекомерна консумация.

Има три етапа на прогресиране на алкохолизма:

1. човек няма желание за алкохол, има загуба на контрол при консумация, преминаване към системна консумация, повишаване на толерантността към алкохола, има начални психични разстройства;
2. има физическа зависимост със загуба на мярка, образуване на психопатоподобен синдром, нарушаване на телесните системи (сърдечно-съдови, пикочно-полови, дихателни) и органи (поява на гастрит, хепатит)
3. алкохолната зависимост е психическа, има силно физическо привличане като проява на синдром на отнемане, появата на халюцинации, необратими увреждания на вътрешните органи (цироза на черния дроб, сърдечни заболявания, енцефалопатия и др.).

Ефект върху бременността

Рискът от аномалии в развитието на плода е правопропорционален на количеството алкохол, консумиран по време на бременност.

Етанолът лесно прониква през плацентата, така че съдържанието му в кръвта на майката и плода бързо достига същото ниво. Той се натрупва в тъканите на плода, богати на фосфолипиди, в мозъка, а също и в червените кръвни клетки. Отстраняването на алкохола от тялото се извършва с помощта на чернодробни ензими, а при нероденото дете се образува едва през втората половина на бременността на майката. Вредните ефекти на етанола върху плода са свързани с незрялостта на защитния механизъм и повишената съдова пропускливост и др. Особено важни са критичните периоди на ембрионалното развитие, когато чувствителността на ембриона и плода към чужди вещества достига максимално ниво. Токсичният ефект на етанола причинява забавяне на развитието или дори смърт на ембриона.

Консумацията на етанол от майката по време на бременност е свързана с фетални (фертилитет) тератогенни ефекти. Влиянието на алкохола се проявява в нарушаване на общото развитие на плода, раждане на дете с по-ниско от нормалното телесно тегло и ръст и умствена изостаналост. По-специално, децата, засегнати от тератогенния ефект на етанола, имат модифицирани черти на лицето: тесни палпебрални фисури, тънка горна устна, поява на микроцефалия и ретрогнатия, липса на филтри и различни аномалии на ухото. Физическите промени се допълват от недоразвитие на мозъка, склонност към гърчове, мозъчен оток, лоша координация на движенията, намален интелект и вродени сърдечни дефекти. Този ефект на етанола се нарича фетален алкохолен синдром, FAS (или фетален алкохолен синдром).

Взаимодействие с лекарства

Етанолът има способността да засилва ефекта на антибиотици, антихистамини, барбитурати, мускулни релаксанти и също така да предизвиква отрицателна реакция в организма.

Взаимодействие на лекарства с етанол

клас лекарства	лекарство	Вид взаимодействие с етанол, последствия
аналгетици	аспирин ацетаминофен	Аспиринът увеличава изпразването на стомаха, което води до бърза сорбция на алкохол в тънките черва и може да забави действието на алкохолната дехидрогеназа в стомаха. Етанолът повишава метаболизма на ацетаминофен, който произвежда токсични вещества, които увреждат черния дроб. Може да получите ускорен пулс, коремна болка, стомашни язви,
антибиотици	Еритромицин Изониазид Кетоконазол Метронидазол	Еритромицинът увеличава изпразването на стомаха, което води до бърза сорбция на алкохол в тънките черва; Заедно с изониазид, алкохолът повишава риска от чернодробно заболяване. Придружен от главоболие, гадене, резки промени в кръвното налягане
антихистамини	Дифенхидрамин Клемастин Прометазин	Етанолът засилва ефекта на лекарствата върху централната нервна система, причинявайки летаргия и намалени двигателни умения; комбинираният ефект има по-силен ефект върху възрастните хора.
барбитурати	фенобарбитал	Слабост на тялото, замаяност, риск от конвулсивна атака. Хроничната консумация на алкохол повишава нивото на метаболизма на цитохром Р-450 барбитурат
Хапчета за сън (бензодиазепини)	Диазепам лоразепам Оксазепам	Етанолът засилва ефекта на лекарствата върху централната нервна система, причинявайки проблеми с паметта, летаргия, намалени двигателни умения, забавяне или затруднено дишане;
противовъзпалителни лекарства	Диклофенак Ибупрофен Напроксен	Консумацията на етанол увеличава риска от стомашно кървене и пептична язва
Н2 рецепторни блокери	Низатидин Ранитидин Циметидин	Лекарствата инхибират действието на алкохол дехидрогеназата и насърчават изпразването на стомаха, което води до повишени нива на етанол в кръвта.

приложение

Етанолът има широк спектър от приложения, сред които най-важните са производството на алкохолни напитки, използване като разтворител, гориво и синтеза на други химикали.

гориво

Първата кола, която можеше да работи с етанол, беше проектирана от Хенри Форд през 1920 г. - Ford Model T. Тогава обаче тази иновация не получи необходимото развитие поради технически и икономически проблеми: производството на чист етанол беше твърде скъпо, и използването на нерафиниран алкохол, смесен с въглеводородно гориво, беше ограничено до известна степен - при ниски температури водата, неразтворима в бензина, замръзваше, корозирайки резервоара за гориво.

Сега, с технологията за производство на евтин етанол, замяната на традиционния бензин или дизелово гориво с етанол или използването му като добавка стана широко разпространено в целия свят. Световното производство на етанол за нуждите на горивната промишленост през 2014 г. възлиза на 24750000000 галона.

разтворител

Етанолът е най-важният разтворител след водата. Основното му приложение е производството на козметика, парфюми, повърхностно активни вещества и дезинфектанти, фармацевтични продукти и различни покрития. За тези цели се използва етанол както от синтетичен, така и от ензимен произход.

антисептик

Етанолът е най-старият антисептик, известен на човечеството. Способността му да дезинфекцира рани е отбелязана от древногръцкия лекар Клавдий Гален, а по-късно и от средновековния френски хирург Ги дьо Шолиак.

Етанолът проявява бактерициден ефект при концентрации от 30% или по-високи, в зависимост от вида на бактериите, водното съдържание и времето на действие. Според изследвания ефектът на етанола е най-ефективен при концентрация 60-70% - както в присъствието на вода, така и в нейното отсъствие. Това е съдържанието на етанол в домакинските дезинфектанти за ръце. Използването на висока концентрация (например 90% разтвор) за дезинфекция на кожата е непрактично, тъй като при такива концентрации етанолът проявява своите дъбилни свойства, докато антисептичните свойства намаляват.

Принципът на действие на етанола върху микроорганизмите вероятно е неговият ефект върху техните мембрани и бързото денатуриране на протеините, което води до нарушаване на бактериалния метаболизъм и по-нататъшно разрушаване на клетките. Етанолът показва висок биоциден ефект срещу вегетативни бактерии (включително микобактерии), вируси, гъбички, но не и спори.

Поради липсата на спороцидни ефекти, етанолът не може да се използва за стерилизация, но неговите свойства са достатъчни за превантивна дезинфекция на повърхности, обработка на кожата и др.

Утаяване на нуклеинови киселини

Етанолът се използва широко в молекулярната биология за утаяване и концентриране на ДНК и РНК. Използва се заедно с буферни разтвори на соли, съдържащи прости еднократно заредени катиони (например натриеви катиони). Типично е да се използва 0,3 mol/L натриев ацетатен буфер с pH 5,2 (при 4 °C) и етанол - абсолютен и 70% (при -20 °C).

За утаяване на нуклеиновите киселини пробата се смесва с буферен разтвор и абсолютен етанол и се охлажда при -20 °C за един час, след което се центрофугира. След като отделите излишната течност от повърхността с пипета, добавете 70% разтвор на етанол и повторете центрофугирането и отделянето на течността. Остатъкът се изпарява при температура 37°С на водна баня и така се получава концентрирано вещество.

противоотрова

Поради способността си да образува естери при взаимодействие с алкохоли, етанолът се използва като наличен антидот при отравяне с метанол, етиленгликол и диетиленгликол. Етанолът се прилага перорално или интравенозно в организма, като дозата за приложение се изчислява, като се има предвид, че концентрацията му в кръвния серум трябва да достигне 10-15 mg/l.

Рискът от употребата на етанол е инхибирането на централната нервна система, появата на хипогликемия (поради намалена глюконеогенеза) и гадене. При интравенозно приложение може да се появи флебит, хипертония и хипонатриемия. Употребата на такъв антидот изисква постоянно проследяване на нивата на серумния етанол и глюкозата във венозната кръв.

Синтез на други вещества

В промишлеността етанолът се използва за производството на етанал, бутадиен, диетилов етер, етилацетат, етиламин и други подобни.

Видео по темата

Всяко вещество има своя собствена температура, при която преминава от течно в твърдо състояние.

Той се влияе от химичните свойства на течността и нивото на атмосферното налягане.

Главна информация

Етиловият алкохол е течност без мирис, цвят и вкус. Първият синтез на етилов алкохол (етанол, етанол, метилкарбинол, метилов алкохол) е настъпил в средата на 19 век.

Съставът на етанола се отразява в неговата химична формула - C 2 H 6 0, структурната формула е CH 3 CH 2 OH. Формулата показва, че етиловият алкохол е едновалентно наситено вещество и се получава от етан чрез заместване на един водороден атом с ОН хидроксилна група.

В тази връзка се определят химичните свойства на етанола, както и способността му да реагира с молекули на други химикали и елементи. Когато съхранявате безводен алкохол, струва си да вземете предвид хигроскопичността на веществото. Ако съдът с течността не е достатъчно запечатан, тя не само се изпарява, но и поема влага отвън, което намалява силата на алкохола.

Тъй като метил карбинолът има подобна структура на водата и съдържа малко въглеродни атоми, той се смесва добре с H 2 O, независимо от пропорциите. Този алкохол също е производно на вещества като вода и етанол.

Етиловият алкохол е силно запалим (при 13 градуса по Целзий) и при горене образува две вещества - Н 2 О и въглероден диоксид. Праговете на експлозия са +11 °C и -41 °C. Това вещество кипи при +78,3 градуса по Целзий и замръзва при 117°C под нулата. Течност, която съдържа 40% етанол, замръзва при -28 градуса по Целзий.

Когато метилкарбинолът кондензира, изходът е вещество, съдържащо активен водород. Колкото по-малко алкохол съдържа една течност, толкова по-висока е нейната точка на замръзване.

Алкохолните пари са много токсични за човешкото тяло. Санитарните стандарти допускат 1 mg/dm 3 съдържание на пари C 3 H 2 OH във въздуха.

Изисквания към суровините

Основната задача на производителите на алкохол е производството на висококачествен етанол. Съгласно държавните стандарти и законодателството се налагат строги изисквания към качеството на компонентите на алкохолните напитки.

Основните съставки на алкохолните напитки са вода и ректифициран етинол, който се получава чрез биотехнологична обработка на селскостопански суровини. Процесът на рафиниране представлява голям брой процеси, които влияят върху свойствата на етанола.

Органолептичните свойства на етанола зависят от следното:

• вид и качество на използваното зърно;
• метод на смилане;
• подготовка на суровини за озахаряване;
• дозировка и състояние на озахаряващите материали по време на процеса на хидролиза;
• добавяне на мая;
• киселинност и продължителност на процеса на ферментация;
• използване на антисептици и дезинфектанти;
• санитария в тръбопроводи и друго оборудване за производство на алкохол.

Селскостопанските суровини се доставят на предприятията по договори от различни доставчици. Входящото зърно се подлага на контрол, при който се определя съдържанието на влага, процент плевели и нишесте.

На този етап не се вземат предвид критерии като киселинност, лепкавост, стъкловидност и др. Стриктният контрол върху качеството на суровината се дължи на влиянието й върху органолептичните характеристики на етанола. Суровините с лошо качество, замърсени със зърна, незрели зърна или повредени от сушене, влияят негативно на органолептичните свойства на алкохола.

Технология на производство

Днес има три технологии за производство на етанол:

• ензимен (биохимичен);
• химически;
• синтетичен.

При производството на първия вид алкохол захарта се ферментира с помощта на ензими, масла и мая, т.е.

C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2CO 2 +118 kJ.

За да се получи алкохол по втория метод, индустриалният алкохол се третира химически с минерални киселини на молекулярно ниво.

Когато се използва третият метод за производство на етанол, водата се добавя към етилен в среда с катализатор, тоест:

C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 5 OH.

Ректифицираният етилов алкохол се произвежда само от хранителен субстрат. За това се използват предимно зърнени култури, меласа или картофи.

Процесът на производство на алкохол се състои от следните стъпки:

• подготвителна – приготвяне на малц от пречистени суровини;
• основната е варене, озахаряване, ферментация на малц, дестилация на каша и производство на суров етанол;
• последният етап е повторна дестилация за пречистване на етанол от примеси (ректификация).

Полученият ректифициран етилов алкохол се разделя на няколко вида:

• първокласен алкохол;
• основен;
• допълнителен алкохол;
• луксозен алкохол;
• алфа алкохол.

За производството на водка и други алкохолни напитки се използват всички видове етанол, с изключение на първия.

Условия за съхранение

Етиловият алкохол се съхранява в специални херметически затворени съдове, които се запечатват и запечатват. Строго е забранено съхраняването на алкохол в поцинковани съдове.

Опакованият алкохол има специална маркировка, която съдържа информация за производителя, името на алкохола, тегло, обем, контейнер и партиден номер.

Освен това контейнерът е маркиран с информация за запалимостта на течността, обозначението на стандарта и кодовете за класификация. Медицинският алкохол може да се съхранява неограничено време.

Приложение

Един от начините за използване на пречистен алкохол е използването му в автомобили. За шофьорите на автомобили температурата, при която етанолът замръзва, е много важна през зимата.

Друга употреба на етилов алкохол е производството на водка. Това обаче не е чист етанол, а смесен с различни органични вещества.

Водката е водно-алкохолна смес, която е 40% алкохол и 60% вода.Точката на замръзване на водката е в рамките на 25-29 градуса под нулата.

Това свойство ви позволява да проверите качеството на тази алкохолна напитка - ако температурата на въздуха е над 25 градуса и водката е замръзнала, тогава нейното качество е много съмнително.

Други видове

В допълнение към етиловия алкохол има и други алкохоли, които се използват в промишлеността и бита.

Изоамиловият алкохол е безцветна течност с остра миризма. Точката на кипене на изоамила е 132,1. Парите на този алкохол са отровни и предизвикват дразнене на лигавицата, пристъпи на кашлица и задушаване.

Изопропиловият алкохол е бистра течност със силна миризма и горчив вкус.Използва се за заместване на етилов алкохол в медицината, производството на козметика, парфюми и битова и автомобилна химия. Изопропиловият алкохол е силно запалим и изпаренията му имат токсичен ефект върху човешкото тяло.

Поради ниската си точка на замръзване етанолът се добавя към редица продукти като вещество, което понижава точката на замръзване и предотвратява изсъхването, например като антифриз в авиацията.

Точката на замръзване на етилов алкохол зависи от концентрацията му. Колкото по-висок е процентът на алкохол в разтвора, толкова по-ниска е температурата, при която течността кристализира.

От какво се прави алкохол, вижте следното видео: