Organische Chemie. Alkohole

- Dies ist eine Substanz mit einem spezifischen Aroma und Geschmack, die zuerst durch eine Fermentationsreaktion gewonnen wurde. Für diesen Stoffwechselprozess wurden verschiedene Produkte verwendet: Getreide, Gemüse, Beeren. Anschließend wurden Destillationsverfahren und Methoden zur Gewinnung einer Lösung mit höherer Alkoholkonzentration beherrscht.

Ethanol (eigentlich seine Analoga) ist aufgrund einer Reihe seiner Eigenschaften sehr gefragt geworden. Um eine gefährliche Wirkung auf den Körper zu vermeiden, ist es notwendig herauszufinden, welche Eigenschaften dieser Stoff hat und welche Besonderheiten seine Verwendung hat.

Ethanol – was ist das?

Ethanol, auch Wein oder Ethylalkohol genannt, ist ein einwertiger Alkohol. Das bedeutet, dass es nur ein Atom enthält. Der lateinische Name der Substanz klingt wie Aethanolum. Ethanolformel - C2H5OH. Dieser Alkohol wird in verschiedenen Bereichen verwendet: Kosmetik, Pharmazie, Kosmetik, Industrie. Ihr Grad kann variieren.

Äthanol bildete aufgrund der Fähigkeit seines Moleküls, das zentrale Nervensystem zu dämpfen, die Grundlage für die Herstellung einer Vielzahl alkoholischer Produkte.

Durch behördliche Dokumente Ethylrektifizierter Alkohol hat GOST 5962-2013. Es ist notwendig, es von der technischen Variante der Flüssigkeit zu unterscheiden, die hauptsächlich im industriellen Bereich verwendet wurde. Die Herstellung und Lagerung von alkoholischen Getränken wird von staatlichen Stellen streng kontrolliert.

Was ist schädlich und nützlich Ethylalkohol

Wenn Sie Ethanol in kleinen Dosen verwenden, wirkt es sich positiv auf den menschlichen Körper aus. Es wird ausschließlich auf Rezept freigegeben. Die Kosten hängen vom Volumen des Containers ab.

Ethylalkohol hat folgende positive Wirkung:

• ist ein prophylaktisches Mittel zur Bekämpfung von Myokarderkrankungen;
• verdünnt das Blut;
• normalisiert die Funktion des Magen-Darm-Trakts;
• verbessert die Blutversorgung;
• reduziert Schmerzen.

Wenn Sie regelmäßig Ethylalkohol konsumieren, kann es im Körper zu Sauerstoffmangel kommen. Gehirnzellen sterben schnell ab, wodurch sich das Gedächtnis und die Konzentration verschlechtern und die Schmerzschwelle sinkt.

Die systematische Verwendung von Ethanol wirkt sich negativ auf die inneren Organe aus und trägt zur Entwicklung von Begleiterkrankungen bei.

Der Missbrauch von alkoholischen Getränken ist mit einer schweren Vergiftung und dem Beginn eines Komas behaftet. Alkohol verursacht nicht nur körperliche, sondern auch geistige Abhängigkeit. Wenn die notwendigen therapeutischen Maßnahmen nicht ergriffen werden und die Person nicht mit der Anwendung aufhört alkoholische Getränke, wird es zu einer Erniedrigung des Individuums kommen, zu einer Verletzung vollwertiger sozialer Bindungen.

Eigenschaften

Ethylalkohol ist aufgrund seiner Fähigkeit, im menschlichen Körper synthetisiert zu werden, ein natürlicher Metabolit.

Die Eigenschaften von Ethanol lassen sich in drei Gruppen einteilen:

• chemisch;
• körperlich;
• feuergefährlich.

Die erste Gruppe enthält eine Beschreibung Aussehen und andere physikalische Parameter. IN normale Bedingungen Wein Alkohol Exponate flüchtige Eigenschaften, hebt sich von anderen Stoffen ab spezifischer Geruch und scharfer Geschmack. Ein Liter Flüssigkeit wiegt 790 g.

Ethanol löst sich gut auf organische Materie. Es siedet bei einer Temperatur von 78,39 °C. Ethylalkohol hat eine geringere Dichte als Wasser (gemessen mit einem Aräometer) und ist daher leichter als Wasser.

Ethanol ist eine brennbare, brennbare Substanz. Im Brandfall die Flamme ist blau. Aufgrund dieser chemischen Eigenschaft ist es nicht schwierig, Ethylalkohol von Methylalkohol zu unterscheiden, der für Menschen giftig ist. Die Flamme von Methylalkohol hat beim Brennen eine grüne Farbe.

Um zu Hause Wodka aus Methanol zu bestimmen, wird ein Kupferdraht erhitzt und in einen Löffel Wodka getaucht. Ein Aroma von faulen Äpfeln weist auf das Vorhandensein von Ethanol hin, der Geruch von Formaldehyd ist ein Zeichen von Methylalkohol.

Wein Geist ist ein brennbarer Stoff, weil entzündet sich bei einer Temperatur von 18 ° C. Aus diesem Grund darf sich Ethanol beim Kontakt mit Ethanol nicht erhitzen.

Übermäßiger Ethanolkonsum ist schädlich für den Körper, was auf die Mechanismen zurückzuführen ist, die die Aufnahme von Alkohol auslösen. Mischen von Wasser mit Alkohol fördert die Ausschüttung von Endorphinen, die gemeinhin als „Glückshormon“ bezeichnet werden.

Dadurch kommt es zu einer sedativ-hypnotischen Wirkung, also einer Bewusstseinsunterdrückung. Letzteres findet sich in der Prävalenz von Hemmungsprozessen, die sich in Anzeichen wie einer Abnahme der Reaktion, Verlangsamung der Sprache und Bewegungen manifestieren.

Bei einer Überdosierung von Ethylalkohol ist zunächst Erregung charakteristisch, die später durch Hemmungsvorgänge abgelöst wird.

Geschichtlicher Bezug

Ethylalkohol wurde in der Jungsteinzeit verwendet. Dies wird durch Spuren von alkoholischen Getränken bestätigt, die in China auf Keramik gefunden wurden und etwa 9.000 Jahre alt sind. Weinbrand wurde erstmals im 12. Jahrhundert in Salerno gewonnen. Dann war es ein Wasser-Alkohol-Gemisch.

Das reine Produkt wurde 1976 von einem russischen Wissenschaftler erhalten Toviy Egorovich Lovitz. Als Filtermittel verwendete er Aktivkohle. Viele Jahre lang war dies die einzige Methode, um Alkohol zu gewinnen.

Dann wurde die Formel von Ethylalkohol von einem Schweizer Wissenschaftler berechnet Nikolo-Théodore de Saussure. Beschrieb die Substanz als Kohlenstoffverbindung französischer Chemiker Antoine Laurent Lavoisier. Im 19. und 20. Jahrhundert wurde Ethanol genauestens untersucht und eine detaillierte Beschreibung seiner Eigenschaften gegeben. Aufgrund des letzteren ist es in verschiedenen Bereichen des menschlichen Lebens weit verbreitet.

Warum ist Ethanol gefährlich?

Weinalkohol gehört zu jener Gruppe von Stoffen, deren Unkenntnis der Eigenschaften zu negativen Folgen führen kann. Aus diesem Grund ist es notwendig, vor der Verwendung von Ethanol herauszufinden, wie es gefährlich sein kann.

Ethylalkohol: Kann ich ihn trinken?

Die Verwendung von Ethanol als Teil von alkoholhaltigen Produkten ist nur unter Einhaltung einer wichtigen Bedingung möglich - tun es selten und in kleinen Dosierungen.

Übermäßiger Alkoholkonsum führt zur Bildung von körperlichen und geistige Abhängigkeit mit anderen Worten, zum Alkoholismus.

Wenn Sie alkoholische Produkte in großen Mengen konsumieren (bei einer Konzentration von Ethylalkohol von 12 g pro 1 kg des menschlichen Gewichts), führt dies zu einer schweren Vergiftung des Körpers, die ohne sofortige medizinische Versorgung sogar zum Tod führen kann .

Ethanol unverdünnt trinken streng verboten!

Welche Krankheiten verursacht Weinalkohol?

Bei der Verwendung von Ethylalkohol sind die Zerfallsprodukte im Körper besonders gefährlich. Zu einem davon giftige Substanzen die erbliche Veränderungen verursachen - Mutationen, gehört zu Acetaldehyd.

Die krebserzeugenden Eigenschaften von Ethanol provozieren die Entwicklung bösartiger Tumore.

Was ist mit unkontrolliertem Gebrauch von Weinalkohol behaftet:

1. Gehirnzellen sterben
2. Leber- (Zirrhose) und Nierenerkrankungen entwickeln sich;
3. Gedächtnis verschlechtert sich;
4. Persönlichkeit verschlechtert sich;
5. die Arbeit des Magen-Darm-Traktes ist gestört (Zwölffingerdarmgeschwür, Gastritis);
6. die Funktion des Herz-Kreislauf-Systems ist gestört (Herzinfarkt, Schlaganfall);
7. Im zentralen Nervensystem laufen irreversible Prozesse ab.

Anwendung von Ethanol

Ein reiches Wirkungsspektrum von Weinalkohol ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Bereichen. Es wird am häufigsten in den folgenden Bereichen verwendet:

• Als Autokraftstoff

Die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff ist mit dem Namen des amerikanischen Industriellen Henry Ford verbunden. 1880 erfand er das erste Auto, das mit Ethylalkohol betrieben wurde. Anschließend wurde diese Substanz für den Betrieb verschiedener Raketentriebwerke verwendet Heizgeräte, Heizkissen für Touristen und Militärpersonal.

E85- und E95-Benzin auf Basis von Bioethanol wird jetzt auch aktiv verwendet, was dazu beiträgt, den Verbrauch von Erdölprodukten, Treibhausgasemissionen und den Einsatz fossiler Brennstoffe zu reduzieren.

So verbessert sich dank der Verwendung von Autokraftstoff mit vollständiger Verbrennung (Bioethanol und seine Mischungen) die Umweltsituation, da die Luft von Megastädten hauptsächlich durch Verkehrsemissionen belastet wird.

Verbrennungsprodukte von Benzin enthalten eine große Menge an gesundheitsgefährdenden Stoffen.

• Pharmazeutische Produktion

In dieser Industrie wird Ethanol auf vielfältige Weise verwendet. Die desinfizierenden Eigenschaften von medizinischem Alkohol ermöglichen seine Verwendung zur Behandlung des Operationsfeldes, der Hände eines Chirurgen. Dank der Verwendung von Ethanol ist es möglich, die Manifestationen von Fieber zu reduzieren, Basen für Tinkturen und Kompressen herzustellen.

Weinalkohol gehört zu den Gegenmitteln, die bei Ethylenglykol- und Methanolvergiftungen helfen. Es wird auch als Entschäumer verwendet, wenn Sauerstoff zugeführt wird künstliche Beatmung Lunge.

Daher ist Ethylalkohol ein unverzichtbarer Stoff in der Medizin, sowohl zur äußerlichen Anwendung als auch zur Verwendung als Trinkflüssigkeit.

• Chemieindustrie

Unter Verwendung von Ethanol werden andere Stoffe gewonnen, beispielsweise Ethylen. Da Weinalkohol ein ausgezeichnetes Lösungsmittel ist, wurde er bei der Herstellung von Farben und Lacken sowie Haushaltschemikalien verwendet.

• Nahrungsmittelindustrie

Ethanol ist der Hauptbestandteil von alkoholischen Getränken. Es ist Teil der Produkte, die durch Fermentationsprozesse gewonnen werden. Ethylalkohol wird als Lösungsmittel für verschiedene Geschmacks- und Konservierungsstoffe bei der Herstellung von Back- und Süßwaren verwendet. Es dient auch als Lebensmittelzusatzstoff E1510.

• kosmetische Industrie

Hersteller von Kosmetika und Parfums verwenden Ethanol zur Herstellung von Eau de Toilette, Parfums, Shampoos, Colognes, Sprays und anderen Produkten.

• Andere Reiseziele

Ethylalkohol wird verwendet, um mit Präparaten biologischer Natur zu arbeiten.

Wie es mit anderen Substanzen interagiert

Die Gebrauchsanweisung weist darauf hin, dass Weinalkohol, wenn er zusammen verwendet wird, die Wirkung von Arzneimitteln verstärkt, die das Atmungszentrum, die Blutversorgungsprozesse und das Zentralnervensystem dämpfen.

(Ethylalkohol, Weinalkohol) - eine organische Verbindung, ein Vertreter einer Reihe von einwertigen Alkoholen der Zusammensetzung C 2 H 5 OH (abgekürzt EtOH). Bei normale Bedingungen ist eine farblose, brennbare Flüssigkeit. Gemäß dem nationalen Standard der Ukraine DSTU 4221: 2003 Ethanol ist ein giftiger Stoff mit narkotischer Wirkung, der nach dem Grad der Einwirkung auf den menschlichen Körper zur vierten Klasse gefährlicher Stoffe gehört. Hat krebserzeugende Eigenschaften.

Ethanol ist der Hauptwirkstoff in alkoholischen Getränken, die meist durch Fermentation von Kohlenhydraten hergestellt werden. Für industrielle Zwecke wird Ethylalkohol häufig aus Öl- und Gasrohstoffen durch katalytische Hydratisierung von Ethylen synthetisiert. Neben der Herstellung von Lebensmitteln wird Ethanol in großen Mengen als Brennstoff, Lösungsmittel, Antiseptikum und als Rohstoff für die Herstellung anderer industriell wichtiger Stoffe verwendet.

Geschichte

Ethanol wird seit der Antike von der Menschheit verwendet. Er spielte die Rolle eines integralen Bestandteils von Getränken, Medikamenten, als Beruhigungsmittel und Aphrodisiakum und nahm auch an religiösen Zeremonien teil.

Im alten Ägypten wurde es durch Fermentation von Pflanzenmaterial gewonnen. Auf diese Weise wurde nur eine verdünnte Alkohollösung erhalten. Um die Konzentration in China zu erhöhen, wurde ein Destillationsverfahren erfunden. Laut Gemälden auf chinesischer Keramik wurden vor 9.000 Jahren Getränke aus einer fermentierten Mischung aus Reis, Früchten und Honig hergestellt. Etwa zur gleichen Zeit wurde im Nahen Osten Alkohol aus Trauben und Gerste gewonnen, wie Aufzeichnungen auf Tontafeln in Mesopotamien belegen.

Ethylalkohol spielte im Mittelalter die Rolle der Grundlage für die Herstellung zahlreicher Arzneien und Tinkturen. Alchemisten haben bei ihrer Arbeit schon immer Ethanol verwendet und ihm den Namen lat gegeben. Aquavitae, also lebendiges Wasser.

Reines Ethanol wurde erstmals 1796 von dem russisch-deutschen Chemiker Tovy Yegorovich Lovits gewonnen. Nach der Beschreibung des führenden Wissenschaftlers der Zeit, Antoine Laurent Lavoisier, bestand die untersuchte Verbindung aus den chemischen Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. 1808 vom Schweizer Biochemiker Nicolas Theodore de Saussure gegründet chemische Formel Ethanol, und fünfzig Jahre später schlug der schottische Chemiker Archibald Scott Cooper seine Struktur vor.

Die erste synthetische Methode zur Herstellung von Ethylen wurde 1826 unabhängig voneinander vom englischen Chemiker Henry Gennel und dem französischen Apotheker Georges-Simon Seryulla entwickelt. Und 1828 erhielt der englische Physiker und Chemiker Michael Faraday Ethanol durch die katalytische Hydratisierung von Ethen, einem Nebenprodukt der Öl- und Gasraffination. Dieses Verfahren bildete die Grundlage für viele Verfahren, die bis heute bei der Herstellung von Ethanol angewendet werden.

Struktur

Beide Kohlenstoffatome im Ethanolmolekül, einschließlich des Atoms, das mit der Hydroxylgruppe assoziiert ist, befinden sich in einem Zustand der sp 3 -Hybridisierung. Der C-C-Abstand beträgt 1,512 Angström.

Abhängig von der Position der Hydroxylgruppe in Bezug auf einen anderen Teil des Moleküls gibt es Meine Güte- (Fr. Gauche) Und transformiert.transformieren gekennzeichnet durch die Lage der O-H-Bindung der Hydroxylgruppe in der gleichen Ebene mit C-C-Verbindung und eine der C-H-Bindungen. IN Meine Güte-bilden das Wasserstoffatom in der Hydroxylgruppe zur Seite. Dipolmoment für gott formen ist 1,68 D, und für transformiert- 1,44 dpt.

Verbreitung in der Natur

Ethanol ist ein Abfallprodukt einiger Pilze. Unter ihnen sind die Haupttypen Saccharomyces, Schizosaccharomyces, und auch Kluyveromyces. Einer der bekanntesten Vertreter dieser Klassen ist die Art Saccharomyces cerevisiae, die den Trivialnamen Bierhefe trägt. Andere gängige Typen sind Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces anamensis, Schizosaccharomyces pombe, Candida utilis dergleichen. Manche Bakterien bilden auch Ethanol, z. Zymomonas mobilis.

1975 berichteten Astronomen, dass sie erhebliche Ansammlungen von Ethanol in der Gas-Staub-Wolke Sagittarius B2 gefunden hätten. Laut Wissenschaftlern übersteigt die Zahl der dort verfügbaren Ethanolmoleküle die Menge an Alkohol, die in der gesamten Menschheitsgeschichte gewonnen wurde, erheblich. Das Ethanol gefunden transformieren Moleküle, und 1996 wurde es aufgenommen Meine Güte-bilden.

Unter den möglichen Wegen der Bildung von Ethanol im interstellaren Medium wird insbesondere seine Synthese aus Methan und Methylkation unter Einwirkung von Strahlung angegeben:

Ein weiterer möglicher Weg ist die Reaktion des Methylkations mit Formaldehyd, das auch im Weltraum üblich ist:

physikalische Eigenschaften

Ethanol ist eine farblose Flüssigkeit mit einem leicht „alkoholischen“ Geruch. Es ist flüchtig und brennbar. Beliebig mischbar mit Wasser, Ethern, Aceton, Benzol. Ethylalkohol ist ein gutes Lösungsmittel für viele organische sowie anorganische Substanzen.

Es bildet mit Wasser ein azeotropes Gemisch: 95,6 % Alkohol und 4,4 % Wasser. Wasserfreies Ethanol ist leicht hygroskopisch: Um Stabilität zu erreichen, kann es 0,3-0,4 % Wasser aufnehmen.

Empfang

Ethylen Hydratation

Es gibt zwei Hauptwege, um Ethanol aus Ethylen zu gewinnen. Historisch gesehen wurde die indirekte Hydratationsmethode 1930 von Union Carbide erfunden. Ein weiteres, in den 1970er Jahren entwickeltes Verfahren war als säurefreies Verfahren konzipiert (keine Verwendung von Schwefelsäure).

indirekte Hydratation

Die Herstellung von Ethanol aus Ethylen mit Schwefelsäure erfolgt in drei Stufen. Zunächst wird Ethylen von konzentrierter Säure absorbiert, wobei Ester von Ethylsulfat oder Diethylsulfat gebildet werden:

Die Absorption wird mit einer 95-98% igen Säurelösung bei einer Temperatur von 80 ° C und einem Druck von 1,3-1,5 MPa durchgeführt. Diese Wechselwirkung ist exotherm, daher müssen die Reaktorwände gekühlt werden. Die Anwesenheit von Ethylsulfat in der Säurelösung ermöglicht es, die Absorptionsrate deutlich zu erhöhen, da die Löslichkeit von Ethylen in Ethylsulfat viel höher ist als in reiner Säure.

In der zweiten Stufe werden die resultierenden Reaktionsprodukte hydrolysiert und zersetzen sich unter Bildung von Alkohol und Säure. Aus ist jedoch die Wechselwirkung zweier basischer Ester, die zur Bildung eines dritten, Diethylesters führt:

Nach Behandlung von Schwefelsäure mit absorbiertem Ethyl- und Diethylsulfat in einer ausreichenden Menge Wasser erreicht die Lösung eine Konzentration von etwa 50-60%. Die Hydrolyseprodukte werden in Trennsäulen geleitet: Die verdünnte Säure bleibt am Boden des Tanks, und das gasförmige Alkohol-Eterna-Gemisch befindet sich oben. Das gewünschte Gemisch wird mit Wasser oder verdünnter Natronlauge gewaschen und anschließend destillativ gereinigt.

Der letzte Schritt ist die Wiederherstellung der Dünnsäurekonzentration. Dieser Schritt ist einer der teuersten in der gesamten Synthese. Mit dem Säureverdampfersystem ist es möglich, die Säurekonzentration auf bis zu 90 % zu erhöhen. Die Erhöhung dieses Indikators auf die erforderlichen 98 % erfolgt durch Mischen mit Oleum (Konzentration 103 %).

Ein ernsthaftes Problem für das Verfahren der indirekten Hydratation ist die Bildung von kohlenstoffhaltigen Substanzen in der Säure, die einen signifikanten Einfluss auf ihre Konzentration haben. Die Verwendung von konzentrierter Säure verursacht auch Korrosion an der Ausrüstung, daher bestehen einige Teile der Ausrüstung aus Silizium, Tantallegierungen, Blei usw.

direkte Hydratation

Die Synthese nach dem Schema der direkten Hydratation erfolgt unter Verwendung von Katalysatoren. Hier gibt es zwei Formen der Interaktion:

• gasförmige Reaktionspartner kommen mit einem festen oder flüssigen Katalysator in Kontakt (Gasphasenprozess)
• Sowohl flüssige als auch gasförmige Reaktanten stehen in Kontakt mit einem festen oder flüssigen Katalysator (Mischanophasenprozess).

Ethanol wird hauptsächlich nach dem Gasphasenprozess synthetisiert. Ausgangsethylen und Wasser werden über einen mit Phosphorsäure gesättigten Kohlekatalysator geleitet:

Bei normalen Temperaturen kann sich nur eine kleine Menge Ethanol in der Gasphase befinden, und eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Verringerung seiner Konzentration. Es ist möglich, das Gleichgewicht der Reaktion durch Anwendung des Le Chatelier-Brown-Prinzips auszugleichen – indem der Druck in der Reaktionsmischung erhöht und die Anzahl der Moleküle im System verringert wird. Die optimalen Bedingungen für die Wechselwirkung sind die Temperatur von 250–300 ° C und der Druck von 6,1–7,1 MPa.

Das Reaktionsprodukt kann intermolekular dehydratisiert werden, was zur Bildung von Diethylether führt:

Wenn der Kohlenhydratrohstoff eine Beimischung von Acetylen enthält, wird er zu Ethanol hydratisiert:

Das Vorhandensein von Ethanol ist unerwünscht, da daraus Crotonaldehyd gebildet wird, das die Qualität von Ethanol sogar in der Menge von Teilen pro Million negativ beeinflusst:

durch Fermentation gewonnen

Die Gewinnung von Ethanol durch Fermentation (Fermentation) von zuckerhaltigen Stoffen ist die älteste. Zu seiner Herstellung kann jedes Produkt verwendet werden, das Zucker oder Stoffe, aus denen er gewonnen werden kann (z. B. Stärke), enthält. Als zuckerhaltige Produkte werden Frucht- und Rohrzucker, Zuckerrüben, Melasse und stärkehaltige Produkte Kartoffeln, Weizenkörner, Roggen und Mais verwendet. Cellulose wird auch als Rohstoff verwendet (aus landwirtschaftlichen Abfällen, Zellstoff- und Papierindustrie usw.).

Extrakte aus Stärke und Zucker

Um Stärke in zuckerhaltige Substanzen umzuwandeln, wird sie zunächst einer Hydrolyse unterzogen. Dazu werden Rohstoffe (Kartoffelpüree oder Mehl) mit heißem Wasser aufgebrüht, um das Quellen der Stärke zu beschleunigen. Dem Rohstoff wird auch ein Enzym zugesetzt, unter dessen Einfluss Stärke kondensiert, dh in Glukose umgewandelt wird.

Als Enzym werden in gekeimten Körnern enthaltene Diastase oder andere Amylasen pilzlichen Ursprungs verwendet.

Die zweite Stufe, die der Gewinnung von Alkohol aus Zuckern ähnelt, ist die anaerobe Fermentation, dh die Umwandlung in Alkohol und Kohlendioxid:

Hier erfolgt die Reaktion unter Einwirkung von Mikroorganismen: Pilze (Hefe) oder Bakterien.

Unter den im Prozess verwendeten Hefen nimmt der aktive Platz ein Saccharomyces cerevisiae(die sogenannte Bierhefe). Bei ihrer Verwendung sind der Säuregehalt der Umgebung und die Temperatur wichtig - sie beeinflussen das Wachstum von Hefen, die Ethanolausbeute, die Bildung von Nebenprodukten und die Kontamination durch Bakterien. Typisch ist diese Gärung industrielle Produktion bei pH 4-6 durchgeführt. Bei einem pH-Wert von weniger als 5 wird das Wachstum von Bakterien im Medium stark unterdrückt; für Hefewachstum Saccharomyces cerevisiae Der Säuregehalt sollte im Bereich von 2,4-8,6 mit einem optimalen Wert von 4,5 gehalten werden, und der Fermentationsprozess hat eine größere Intensität im Bereich von 3,5-6.

Die meisten Hefen, die in der Ethanolproduktion verwendet werden, haben eine optimale Wachstumstemperatur von etwa 39-40°C, wobei das Maximum im Kopf zu sehen ist Kluyveromyces marxianus- 49 °C. Da der Fermentationsprozess exotherm ist (586 J Wärme werden von 1 g absorbierter Glucose freigesetzt), ist die Verwendung von Hefe mit einer höheren optimale Temperatur Wachstum ermöglicht es Ihnen, Geld für die Kühlung des Reaktionssystems zu sparen. Ein wichtiger Punkt ist die Zufuhr geringer Sauerstoffmengen für die Synthese von ungesättigten Fettsäuren und Ergosterin durch Hefen, die zu ihrem Wachstum und einer guten Zelldurchlässigkeit beitragen. In Abwesenheit von Sauerstoff führt der Mangel an Säuren und Sterol innerhalb weniger Generationen zu Veränderungen in der Physiologie der Hefe.

Bakterien werden auch bei der Synthese von Ethanol verwendet, insbesondere einer weit verbreiteten Spezies Zymomonas mobilis, die eine hohe Wachstumsrate, eine hohe Ausbeute des Endprodukts haben und nicht auf die Zufuhr von Sauerstoff angewiesen sind.

Extrakte aus Zellulose

Sowohl Zellulose als auch Stärke sind Polysaccharide, Polymere von Kohlenhydraten, aber die Synthese von Ethanol aus Zellulose ist aufgrund seiner geringen Hydrolyseneigung viel schwieriger. Seine Struktur ähnelt eher einer kristallinen, was das Aufbrechen von Bindungen innerhalb des Polymers erschwert, und in Pflanzen wird es durch eine Ligninschicht vor hydrolytischer Zersetzung geschützt (nach der Behandlung von Cellulose mit Säure werden nur 15% der Gesamtmasse hydrolysiert). . Der Rohstoffabfall enthält auch Hemicellulose, die hauptsächlich aus Pentosen besteht.

Die präoperative Verarbeitung umfasst das Mahlen und Einweichen von Rohstoffen zum Quellen. Anschließend wird es in Autoklaven mit 0,3–0,5 % Säure unter einem Druck von 7–10 atm erhitzt. Als Säure wird meist Schwefelsäure verwendet, seltener Salzsäure. Am Ende des Prozesses wird die Säure in einem separaten Tank aufkonzentriert und der Produktion wieder zugeführt, das Lignin abfiltriert und durch Waschen gereinigt.

Auf diese Weise gewonnener Ethylalkohol wird genannt Hydrolyse. Es wird nur für technische Zwecke verwendet, weil es enthält ganze Linie schädliche Verunreinigungen, einschließlich Methylalkohol, Aceton usw.

Auch im Gegensatz zur Säurehydrolyse wird es verwendet enzymatisch Methode. Hier tritt unter Einwirkung von Pilzen gerne eine Hydrolyse auf Trichoderma viride. Vorläufige Bearbeitung beinhaltet die Entfernung der Ligninhülle durch die Wirkung eines Cadoxen-Lösungsmittels (Lösung mit 5-7 % Cadmiumoxid und 28 % Ethylendiamin) und die Behandlung mit flüssigem Ammoniak unter hohem Druck, der die Fasern in der Zellulose bewegt und das Eindringen von Enzymen erleichtert . In einigen Fällen ist eine hundertprozentige Verarbeitung von Cellulose möglich.

andere Methoden

Hydrolyse von halogenierten Kohlenwasserstoffen

Ethanol entsteht durch Hydrolyse von halogeniertem Ethan. Es wird in Wasser oder in durchgeführt wässrige Lösung Laugen. Im ersten Fall ist die Reaktion umgekehrt, im zweiten kann es zur Abspaltung (Spaltung) des Halogenwasserstoffs kommen:

Syngas-Umwandlung

Die Extraktion von Ethanol aus Synthesegas ähnelt der Methode zur Gewinnung von Methanol nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren:

Die Reaktion findet bei einer Temperatur von 125–175°C und einem Druck von 1,42 MPa unter Verwendung eines pulverförmigen Katalysators vom Eisentyp statt.

Rückgewinnung organischer Verbindungen

Die Reduktion von Aldehyden und Säuren ist eine ziemlich übliche Methode zur Gewinnung von Alkoholen, einschließlich Ethanol:

Die katalytische Reduktion wird über Raney-Nickel, Platin; in Laborbedingungen Lithiumaluminiumhydrid und Natriumborhydrid stagnieren.

Ethanol-Reinigung

Synthetisiertes Ethanol ist normalerweise ein Wasser-Alkohol-Gemisch. Seine Reinigung und Entwässerung beginnt mit der Destillation (Rektifikation), die eine Konzentration von 95,6 % vol erreichen kann. Das resultierende Gemisch ist azeotrop und kann nicht durch anschließende Destillation gereinigt werden. Verwenden Sie zur zusätzlichen Entwässerung Benzol, Cyclohexan oder Heptan. Ihre Anwesenheit erzeugt neue azeotrope Gemische mit niedrigem Siedepunkt, die es ermöglichen, wasserfreies Ethanol zu erhalten.

Im industriellen Maßstab können zur Entwässerung Molekularsiebe eingesetzt werden, deren Poren für Wassermoleküle, nicht aber für Ethanol durchlässig sind. Solche Siebe können künstliche oder natürlich vorkommende Zeolithe (z. B. Klinoptilolith) sein. 75 % der adsorbierten Moleküle sind Wasser, die restlichen 25 % sind Ethanol, das dann wieder in das Destillationssystem zurückgeführt wird.

Es wird auch die Membranmethode verwendet, die darin besteht, ein auf 60 ° C erhitztes Wasser-Alkohol-Gemisch mit einer halbdurchlässigen Membran zu trennen, die kein Ethanol durchlässt. Dieser Vorgang wird unter einem Druck von weniger als 1 kPa durchgeführt. Als Ergebnis der Trennung entsteht Ethanol mit einer Konzentration von 99,85 % und eine Lösung, die die Membran mit einer Konzentration von 23 % passiert hat. Die kondensierte Membranlösung kann erneut rektifiziert werden.

Ethanol-Klassifizierung

Der resultierende Alkohol wird herkömmlicherweise nach seiner Zusammensetzung in vier Klassen eingeteilt:

• industrielles Ethanol (96,5 % Vol.) - ein Produkt für industrielle und technische Verwendung: als Lösungsmittel, Kraftstoff usw. Um seine Verwendung zu verhindern, Substanzen mit schlechter Geruch B. Pyridin in einer Menge von 0,5-1% (durchführen Denaturierung). Es kann zur leichteren Identifizierung auch eine schwache methylviolette Farbe haben;
• Brennspiritus ist ein technisches Produkt mit einem Ethanolgehalt von 88 % vol., das erhebliche Verunreinigungen aufweist. Es denaturiert und färbt entsprechend. Verwendet in Beleuchtung und Heizung;
• hochwertiger Alkohol (96,0-96,5% vol.) - gereinigtes Ethanol, das für den Bedarf von Arzneimitteln bei der Herstellung von Kosmetika für den Lebensmittelverbrauch verwendet wird;
• absolutes Ethanol (99,7-99,8 % Vol.) - sehr reines Ethanol, verwendet in Pharmazeutika, Aerosolen.

In der Ukraine werden die Qualitäten des erhaltenen rektifizierten Ethanols durch die Norm DSTU 4221: 2003 „Rektifizierter Ethylalkohol“ geregelt. Je nach Reinigungsgrad werden vier Sorten unterschieden: „Weizenträne“, „Lux“, „Extra“ und „Höhere Reinigung“.

Chemische Eigenschaften

Ethanol ist ein einwertiger primärer Alkohol und die Hydroxylgruppe führt zu den meisten seiner chemischen Eigenschaften. Ethanol kann also an Dehydratisierungsreaktionen teilnehmen - sowohl intramolekular als auch intermolekular:

Bei der Wechselwirkung mit anderen Alkoholen entsteht eine Mischung aus drei Estern:

Mit Carbonsäuren bildet Ethanol in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure Ester:

Durch die Addition von Ethanol an Acetylen wird Vinylethylether synthetisiert:

Aufgrund seiner sauren Eigenschaften reagiert Ethanol mit Alkalimetallen (z. B. Natrium) und Alkalien unter Bildung von Ethoxid:

Diese Reaktion wird in einer wasserfreien Umgebung durchgeführt, da das Hydroxid schneller gebildet wird als das Ethoxid.

Weniger aktive Metalle – Aluminium und Magnesium – interagieren ebenfalls mit Ethanol, jedoch nur in Gegenwart eines Quecksilberkatalysators:

Die im Molekül vorhandene Hydroxylgruppe kann durch Halogensäuren unter Bildung von Ethan-Halogen-Derivaten ersetzt werden:

Ethanol wird zu Ethanal und dann zu Essigsäure oxidiert, das Ergebnis der vollständigen Oxidation (z. B. Verbrennung von Ethanol) ist Kohlendioxid und Wasser:

Durch die Behandlung von Ethanol mit Ammoniak bei 300 °C in saurem Medium entstehen substituierte Amine: primäre, sekundäre, tertiäre oder sogar quartäre Ammoniumsalze (je nach Verhältnis der Reaktanten):

Ethanol ist der Rohstoff für die Synthese von Butadien. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 370-390 ° C und in Gegenwart von Katalysatoren durchgeführt - MgO-SiO 2 oder Al 2 O 3 -SiO 2 (mit einer Selektivität von 70%):

biologische Wirkung

Stoffwechsel

Fast der gesamte konsumierte Alkohol (90-98%) wird vom Körper verstoffwechselt und nur ein kleiner Teil (2-10%) wird unverändert ausgeschieden: mit Urin, Luft, Schweiß, Speichel. Der Konsum von Ethanol führt zu übermäßigem Wasserlassen: Alle 10 g Alkohol tragen zum Verlust von 100 ml Flüssigkeit durch den Körper bei, tragen jedoch nicht zur Entfernung von Alkohol aus dem Körper bei. Der Hauptteil des in den Körper gelangenden Ethanols gelangt in die Leber, wo es in Mikrosomen einer biologischen Umwandlung unterzogen wird.

In der ersten Stufe des Stoffwechsels wird aus Ethanol Acetaldehyd gebildet. Dies geschieht unter der Wirkung von Alkoholdehydrogenase (ADH), einem Enzym, dessen Cofaktor Nicotinamid (NAD) ist. Anschließend wird aus Ethanol gebildeter Acetaldehyd in Mitochondrien durch das Enzym Aldehyddehydrogenase zu Acetat oxidiert, das NAD als Coenzym verwendet, das durch Anlagerung eines Protons zu NAD N reduziert wird. In diesem Stadium erfolgt die Wechselwirkung viel schneller als in der vorheriger. Acetat tritt in den Krebszyklus ein, wo es zu CO 2 und H 2 O abgebaut wird. Aldehyd-Dehydrogenase findet sich nicht nur in der Leber, sondern auch in anderen Organen, einschließlich des Gehirns. Bei einem Erwachsenen gesunde Person ADH baut etwa 10 g Alkohol pro Stunde ab.

Neben dem Hauptstoffwechselprozess wird Ethanol noch auf zwei weiteren Wegen oxidiert. Einer davon tritt unter Beteiligung von mikrosomaler Oxidase in Kombination mit reduziertem Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADP) auf, während der andere unter Beteiligung von Katalase in Kombination mit Wasserstoffperoxid auftritt. Beide Wege führen zur Bildung von giftigem Aldehyd, das krebserzeugende Eigenschaften hat und zehnmal giftiger ist als Ethanol.

Auswirkungen auf den Körper

Ethanol gelangt durch die Speiseröhre in den menschlichen Körper und wird schnell absorbiert. Im Magen werden 20% des anfänglichen Ethanols absorbiert und im Dünndarm 80%. Nach der Absorption gelangt es innerhalb von 5 Minuten in den Blutkreislauf und verteilt sich mit dem Blutkreislauf im ganzen Körper.

Zentrales Nervensystem. Ethanol unterdrückt die ZNS-Funktion wie andere Anästhetika. Entgegen der landläufigen Meinung stimuliert Ethanol die Wirkung nicht nervöses System: Wenn eine Erregung auftritt, dann ist ihr Auftreten auf den Widerstand gegen hemmende Prozesse zurückzuführen. In normalen Dosen wirkt Ethanol hauptsächlich auf die aktivierende Funktion der Formatio reticularis des Hirnstamms, und nur große Dosen unterdrücken direkt die Funktion der Großhirnrinde.

Chronischer Konsum von Ethanol verursacht einen Serotoninmangel. Eine funktionelle Abnahme der Aktivität dieses Systems verhindert die Entwicklung einer Toleranz und umgekehrt, eine Erhöhung seiner Aktivität, eine Erhöhung des Serotoninspiegels beschleunigt die Entwicklung einer Toleranz gegenüber Alkohol. Unter dem Einfluss von Ethanol wird der Dopaminstoffwechsel gestört, der an der Synthese von Noradrenalin beteiligt ist und Bewegungen, emotionale und mentale Zustände koordiniert. Außerdem wirkt sich Ethanol negativ auf die körperlichen und geistigen Fähigkeiten aus: Es reduziert die Seh- und Hörschärfe, stört die Muskelkoordination und -stabilität und verlangsamt die Reaktionszeit auf Reizungen.

Atmungssystem. Ethanol hat eine ausgeprägte toxische Wirkung auf die Atemwege. Eine Schädigung der Lunge beeinflusst die Entwicklung einer bronchopulmonalen Infektion aufgrund einer Abnahme der Schutzfunktionen des Körpers. Die negative Wirkung von Alkohol ist mit der Hemmung der Phagozytose und der Bildung von Antikörpern, der Förderung des Eindringens von Bakterien in die Atemwege und dergleichen verbunden. Bronchopulmonale Pathologien können sich zum Auftreten einer akuten Lungenentzündung entwickeln, die einen erheblichen Prozentsatz an Todesfällen hat.

Das Herz-Kreislauf-System. Unter Einwirkung von Ethanol werden die Lipide von Zellmembranen, insbesondere Myokardzellen, aufgelöst. Dadurch erhöht sich die Membrandurchlässigkeit und der Austausch von Natrium-, Kalium-, Magnesium- und Calciumionen wird gestört. Dadurch wird die Kontraktilität des Herzmuskels geschwächt.

Verdauungstrakt. Eine Einzeldosis führt zu einer akuten hämorrhagischen erosiven Gastritis; eine ähnliche Wirkung von Ethanol auf die Zwölffingerdarmschleimhaut. Bereits eine Minute nach Eintritt in den Magen von Ratten verursachte Ethanol eine diffuse Hyperämie der Magenschleimhaut.

Leber. Das Ausmaß der Leberschädigung durch Ethanol hängt direkt von der Menge des konsumierten Alkohols ab. Als Folge seiner Wirkung können Steatose, Fibrose, alkoholische Hepatitis und Zirrhose auftreten, die häufig in der Entwicklung eines hepatozellulären Karzinoms enden. Laut der Internationalen Agentur für Krebsforschung hat Ethanol also eine krebserzeugende Wirkung.

Eines der Ergebnisse einer längeren Exposition gegenüber Ethanol ist eine Zunahme des Volumens der roten Blutkörperchen - Makrozytose, die durch die toxischen Wirkungen von Acetaldehyd, Folsäuremangel und Hyperlipidämie verursacht wird.

Alkoholismus

Ethanol ist die Basis alkoholischer Getränke. Ihr längerer Gebrauch verursacht das Auftreten von Alkoholismus.

Alkoholismus ist eine Reihe von Phänomenen, die das Krankheitsbild der Abhängigkeit von Alkohol (dh ethanolhaltigen Produkten) charakterisieren. Zu den Symptomen und Manifestationen einer solchen Abhängigkeit gehören: Toleranz des Körpers gegenüber Alkohol, körperliche Abhängigkeit, Entzugssyndrom bei Beendigung oder Reduzierung des Konsums, unkontrollierter und vorübergehend übermäßiger Konsum.

Es gibt drei Stadien im Verlauf des Alkoholismus:

1. eine Person hat kein Verlangen nach Alkohol, es gibt einen Kontrollverlust während des Konsums, einen Übergang zum systematischen Konsum, eine Erhöhung der Alkoholtoleranz, es gibt anfängliche Störungen im psychischen Bereich;
2. es gibt eine körperliche Abhängigkeit mit Maßverlust, die Bildung eines psychopathischen Syndroms, eine Störung der Körpersysteme (Herz-Kreislauf-, Urogenital-, Atemwege) und Organe (Auftreten von Gastritis, Hepatitis)
3. Alkoholabhängigkeit ist mental, es gibt eine starke körperliche Anziehungskraft als Manifestation des Entzugssyndroms, das Auftreten von Halluzinationen, irreversible Schäden an inneren Organen (Leberzirrhose, Herzerkrankungen, Enzephalopathie usw.).

Auswirkungen auf die Schwangerschaft

Das Risiko von Anomalien in der Entwicklung des Fötus ist direkt proportional zur während der Schwangerschaft konsumierten Alkoholmenge.

Ethanol passiert leicht die Plazenta, so dass sein Gehalt im Blut der Mutter und des Fötus schnell das gleiche Niveau erreicht. Es reichert sich in phospholipidreichen fötalen Geweben, im Gehirn und auch in Erythrozyten an. Die Entfernung von Alkohol aus dem Körper erfolgt mit Hilfe von Leberenzymen und wird beim ungeborenen Kind erst in der zweiten Hälfte der Schwangerschaft der Mutter gebildet. Die schädliche Wirkung von Ethanol auf den Fötus ist mit der Unreife des Schutzmechanismus und einer erhöhten Gefäßpermeabilität und dergleichen verbunden. Von besonderer Bedeutung sind die kritischen Phasen der Embryonalentwicklung, wenn die Empfindlichkeit des Embryos und Fötus gegenüber Fremdstoffen erreicht wird Maximales Level. Die toxische Wirkung von Ethanol ist die Ursache für die Verlangsamung der Entwicklung oder sogar den Tod des Embryos.

Der mütterliche Konsum von Ethanol während der Schwangerschaft ist mit fötalen (fruchtbaren) teratogenen Wirkungen verbunden. Der Einfluss von Alkohol manifestiert sich in der Verletzung allgemeine Entwicklung Fötus, die Geburt eines Kindes mit einem geringeren Körpergewicht und Körpergröße als normal, geistige Minderwertigkeit. Insbesondere Kinder, die von der teratogenen Wirkung von Ethanol betroffen sind, haben veränderte Gesichtszüge: schmale Lidspalten, dünne Oberlippe, Auftreten von Mikrozephalie und Retrognathie, fehlender Filter und verschiedene Ohranomalien. Körperliche Veränderungen werden ergänzt durch Unterentwicklung des Gehirns, Neigung zu Krampfanfällen, Hirnödem, schlechte Bewegungskoordination, verminderte Intelligenz und angeborene Herzfehler. Diese Wirkung von Ethanol wird als fetales Alkoholsyndrom, FAS (oder fetales Alkoholsyndrom) bezeichnet.

Wechselwirkung mit Medikamenten

Ethanol hat die Fähigkeit, die Wirkung von Antibiotika, Antihistaminika, Barbituraten und Muskelrelaxanzien zu verstärken und auch eine negative Reaktion des Körpers hervorzurufen.

Anwendung

Ethanol hat ein breites Anwendungsspektrum, von denen die wichtigsten die Herstellung von alkoholischen Getränken, die Verwendung als Lösungsmittel, Kraftstoff und die Synthese anderer Chemikalien sind.

Kraftstoff

Das erste Auto, das mit Ethanol betrieben werden konnte, wurde 1920 von Henry Ford entworfen. Ford-Modell T. Diese Innovation erhielt dann jedoch aufgrund technischer und wirtschaftlicher Probleme nicht die notwendige Entwicklung: Die Herstellung von reinem Ethanol war zu teuer, und die Verwendung von ungenügend gereinigtem Alkohol in einer Mischung mit Kohlenwasserstoffkraftstoff war in gewissem Umfang eingeschränkt - auf niedrigem Niveau Temperaturen gefror in Benzin unlösliches Wasser und verkorkte den Kraftstofftank.

Mit der Technologie zur Herstellung von billigem Ethanol hat sich das Ersetzen von herkömmlichem Benzin oder Dieselkraftstoff durch Ethanol oder dessen Verwendung als Additiv weltweit verbreitet. Weltproduktion von Ethanol für den Bedarf Kraftstoffindustrie im Jahr 2014 war 24750000000. Gallonen.

Lösungsmittel

Ethanol ist nach Wasser das wichtigste Lösungsmittel. Seine Hauptanwendung ist die Herstellung von Kosmetika, Parfums, Tensiden und Desinfektionsmitteln, Arzneimitteln, verschiedenen Beschichtungen. Für diese Zwecke wird Ethanol sowohl synthetischen als auch enzymatischen Ursprungs verwendet.

Antiseptikum

Ethanol ist das älteste der Menschheit bekannte Antiseptikum. Seine Fähigkeit, Wunden zu desinfizieren, wurde vom antiken griechischen Arzt Claudius Galen und später vom mittelalterlichen französischen Chirurgen Guy de Chauliac festgestellt.

Ethanol wirkt je nach Bakterienart, Wassergehalt und Einwirkzeit ab einer Konzentration von 30 % bakterizid. Studien zufolge ist die Wirkung von Ethanol bei einer Konzentration von 60-70 % am effektivsten – sowohl in Gegenwart von Wasser als auch in Abwesenheit. Es ist dieser Ethanolgehalt, den Händedesinfektionsmittel für den Haushalt haben. Die Verwendung einer hohen Konzentration (z. B. einer 90%igen Lösung) zur Hautdesinfektion ist unpraktisch, da Ethanol bei solchen Konzentrationen seine Gerbstoffeigenschaften zeigt, während die antiseptischen Eigenschaften abnehmen.

Das Prinzip der Wirkung von Ethanol auf Mikroorganismen ist wahrscheinlich die Wirkung auf ihre Membranen und die schnelle Denaturierung von Proteinen, was zu einer Störung des Stoffwechsels von Bakterien und einer weiteren Zerstörung von Zellen führt. Ethanol zeigt eine hohe biozide Wirkung gegen vegetative Bakterien (einschließlich Mykobakterien), Viren, Pilze, aber nicht gegen Sporen.

Aufgrund der fehlenden sporiziden Wirkung kann Ethanol nicht zur Sterilisation verwendet werden, seine Eigenschaften reichen jedoch zur vorbeugenden Desinfektion von Oberflächen, Hautbehandlung und dergleichen aus.

Nukleinsäurefällung

Ethanol wird in der Molekularbiologie häufig zur Präzipitation und Konzentrierung von DNA und RNA verwendet. Es wird in Verbindung mit Pufferlösungen von Salzen verwendet, die einfache einfach geladene Kationen (z. B. Natriumkationen) enthalten. Typisch ist die Verwendung von 0,3 mol/L Natriumacetatpuffer mit pH 5,2 (bei 4 °C) und Ethanol – absolut und 70 % (bei –20 °C).

Um Nukleinsäuren zu präzipitieren, wird ihre Probe mit einer Pufferlösung und absolutem Ethanol gemischt und für eine Stunde auf -20 °C gekühlt, wonach sie zentrifugiert wird. Trennen mit einer Pipette überschüssige Flüssigkeit von der Oberfläche, fügen Sie 70%ige Ethanollösung hinzu und wiederholen Sie die Zentrifugation und Flüssigkeitstrennung. Der Rückstand wird bei einer Temperatur von 37°C auf dem Wasserbad eingedampft und auf diese Weise eine konzentrierte Substanz erhalten.

Gegenmittel

Aufgrund seiner Fähigkeit, bei Wechselwirkung mit Alkoholen Ester zu bilden, wird Ethanol als verfügbares Antidot für Vergiftungen mit Methanol, Ethylenglykol und Diethylenglykol verwendet. Ethanol wird oral oder intravenös in den Körper verabreicht, und die Verabreichungsdosis wird auf der Grundlage berechnet, dass seine Konzentration im Blutserum 10-15 mg / l erreichen sollte.

Das Risiko bei der Verwendung von Ethanol liegt in der Hemmung der Aktivität des zentralen Nervensystems, dem Auftreten von Hypoglykämie (aufgrund einer Abnahme der Gluconeogenese) und Übelkeit. Bei intravenöser Verabreichung können Phlebitis, Bluthochdruck und Hyponatriämie auftreten. Die Verwendung eines solchen Gegenmittels erfordert eine ständige Überwachung des Ethanolgehalts im Serum und des Glukosespiegels im venösen Blut.

Synthese anderer Substanzen

In der Industrie wird Ethanol zur Herstellung von Ethanal, Butadien, Diethylether, Ethylacetat, Ethylamin und dergleichen verwendet.

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Ethanol: Eigenschaften und Anwendungen

Ethanol ist eine Substanz mit charakteristischem Geruch und Geschmack. Es wurde zuerst als Ergebnis einer Fermentationsreaktion erhalten. Für letzteres wurden verschiedene Produkte verwendet: Getreide, Gemüse, Beeren. Dann beherrschten die Menschen die Destillationsprozesse und Methoden zur Gewinnung einer konzentrierteren Alkohollösung. Ethanol (sowie seine Analoga) wird aufgrund der komplexen Eigenschaften weit verbreitet verwendet. Um gefährliche Auswirkungen auf den Körper zu vermeiden, sollten Sie die Eigenschaften des Stoffes und die Besonderheiten seiner Verwendung kennen.

Ethanol (der zweite Name ist Weinalkohol) ist ein einwertiger Alkohol, dh er enthält nur ein Atom. lateinischer Name- Äthanol. Formel - C2H5OH. Dieser Alkohol wird in verschiedenen Branchen verwendet: Industrie, Kosmetik, Zahnmedizin, Pharmazie.

Ethanol ist zur Grundlage für die Herstellung verschiedener alkoholischer Getränke geworden. Möglich wurde dies durch die Fähigkeit seines Moleküls, das zentrale Nervensystem zu dämpfen. Gemäß den behördlichen Dokumenten hat rektifizierter Ethylalkohol GOST 5962-2013. Es sollte von der technischen Version der Flüssigkeit unterschieden werden, die hauptsächlich für industrielle Zwecke verwendet wird. Die Herstellung und Lagerung von alkoholischen Produkten erfolgt unter der Kontrolle staatlicher Stellen.

Nutzen und Schaden einer Substanz

Ethylalkohol ist, wenn er in streng begrenzten Dosierungen verwendet wird, gut für den Körper. Sie können es in einer Apotheke nur mit ärztlicher Verschreibung kaufen. Der Preis schwankt je nach Kapazität. Die Vorteile von Ethanol zeigen sich in:

• Normalisierung der Funktion des Verdauungstraktes;
• Prävention von Myokarderkrankungen;
• Normalisierung der Durchblutung;
• Blutverdünnung;
• Reduktion des Schmerzsyndroms.

Als Folge der regelmäßigen Verwendung der Substanz im Körper wird Sauerstoffmangel beobachtet. Aufgrund des schnellen Todes von Gehirnzellen kommt es zu Gedächtnisstörungen, die Schmerzempfindlichkeit nimmt ab. Die negativen Auswirkungen auf die inneren Organe äußern sich in der Entwicklung verschiedener Begleiterkrankungen. Übermäßiger Alkoholkonsum ist gefährlich mit schweren Vergiftungen und beginnendem Koma.
Alkoholismus ist durch die Entwicklung sowohl körperlicher als auch geistiger Abhängigkeit gekennzeichnet. In Ermangelung einer Behandlung und der Einstellung des Konsums alkoholhaltiger Substanzen kommt es zu einer persönlichen Erniedrigung, vollwertige soziale Bindungen werden verletzt.

Eigenschaften

Ethanol ist ein natürlicher Metabolit. Dies liegt an seiner Fähigkeit, im menschlichen Körper synthetisiert zu werden.

Die Gruppe der Eigenschaften von Weinalkohol lässt sich in drei Kategorien einteilen:

1. körperlich;
2. chemisch;
3. feuergefährlich.

Die erste Kategorie umfasst eine Beschreibung des Aussehens und anderer Parameter physikalischer Natur. Unter normalen Bedingungen ist Ethanol flüchtig, unterscheidet sich von anderen Substanzen durch sein eigenartiges Aroma und seinen brennenden Geschmack. Das Gewicht von einem Liter Flüssigkeit beträgt 790 Gramm.

Es löst verschiedene organische Substanzen gut auf. Der Siedepunkt liegt bei 78,39 °C. Die Dichte von Ethanol (gemessen mit einem Hydrometer) ist geringer als die von Wasser, daher ist es leichter.

Ethylalkohol ist brennbar und kann sich schnell entzünden. Beim Brennen ist die Flamme blau. Danke dafür chemische Eigenschaft Ethanol kann leicht von Methylalkohol unterschieden werden, der für Menschen giftig ist. Letzteres hat, wenn es gezündet wird, eine grüne Flamme.

Um zu Hause mit Methanol hergestellten Wodka zu bestimmen, müssen Sie einen Kupferdraht erhitzen und in Wodka absenken (ein Löffel reicht). Der Geruch von faulen Äpfeln ist ein Zeichen von Ethylalkohol, der Geruch von Formaldehyd weist auf das Vorhandensein von Methanol hin.

Ethanol ist ein brennbarer Stoff, da seine Zündtemperatur nur 18°C ​​beträgt. Daher sollte bei Kontakt mit dem Stoff dessen Erwärmung vermieden werden.

Bei Missbrauch von Ethanol wirkt es sich schädlich auf den Körper aus. Dies liegt an den Mechanismen, die die Aufnahme von Alkohol auslösen. Eine Mischung aus Wasser und Alkohol provoziert die Freisetzung des Hormons Endorphin.

Dies trägt zur sedativ-hypnotischen Wirkung bei, dh zur Unterdrückung des Bewusstseins. Letzteres äußert sich in der Dominanz von Hemmungsprozessen, die sich in Symptomen wie reduzierter Reaktion, Bewegungs- und Sprachhemmung äußern. Eine Überdosierung von Ethanol ist zu Beginn durch das Auftreten von Erregungen gekennzeichnet, die dann durch Hemmungsvorgänge abgelöst werden.

Kurzgeschichte

Ethanol wird seit der Jungsteinzeit verwendet. Beweis dafür sind Spuren alkoholischer Getränke, die in China auf etwa 9.000 Jahre alter Keramik gefunden wurden. Ethanol wurde erstmals im 12. Jahrhundert in Salerno hergestellt. Es war eine Mischung aus Wasser und Alkohol.

Das reine Produkt wurde 1796 von Johann Tobias Lovitz erhalten. Zur Filterung verwendete der Wissenschaftler Aktivkohle. Viele Jahre lang war diese Methode der Alkoholgewinnung die einzige.
Anschließend wurde die Formel für Ethanol von Nicol-Théodore de Saussure berechnet. Die Beschreibung der Substanz als Kohlenstoffverbindung stammt von Antoine Lavoisier. Die XIX-XX Jahrhunderte sind als eine Zeit der sorgfältigen Erforschung von Ethanol gekennzeichnet, in der seine Eigenschaften detailliert beschrieben wurden. Dank letzterem wurde es in verschiedenen Bereichen des menschlichen Lebens weit verbreitet.

Was ist die Gefahr von Ethanol?

Ethanol ist einer dieser Stoffe, dessen Eigenschaften bei Unkenntnis zu negativen Folgen führen können. Daher sollten Sie sich vor der Anwendung mit der Gefährlichkeit von Weinalkohol vertraut machen.

Kannst du trinken?

Die Verwendung von Alkohol in der Zusammensetzung von alkoholischen Getränken ist unter einer Bedingung zulässig: selten und in kleinen Dosen trinken. Bei Missbrauch kommt es zur Entwicklung von körperlicher und geistiger Abhängigkeit, dh Alkoholismus.

Die unkontrollierte Verwendung von alkoholhaltigen Getränken (bei einer Ethanolkonzentration von 12 Gramm pro 1 Kilogramm Körpergewicht) führt zu einer schweren Vergiftung des Körpers, die ohne rechtzeitige medizinische Versorgung zum Tod führen kann.

Ethanol eintrinken reiner Form es ist verboten.

Welche Krankheiten verursacht es?

Bei der Verwendung von Ethanol sind die Zerfallsprodukte im Körper von großer Gefahr. Einer davon ist Acetaldehyd, der zu den giftigen und erbgutverändernden Stoffen gehört. Karzinogene Eigenschaften verursachen die Entwicklung onkologischer Pathologien.

Übermäßiger Konsum von Ethylalkohol ist gefährlich:

• Gedächtnisschwäche;
• Tod von Gehirnzellen;
• Funktionsstörung des Verdauungstraktes (Gastritis, Zwölffingerdarmgeschwür);
• die Entwicklung von Lebererkrankungen (Zirrhose), Nieren;
• Dysfunktion des Myokards und der Blutgefäße (Schlaganfall, Herzinfarkt);
• persönliche Erniedrigung;
• irreversible Prozesse im zentralen Nervensystem.

Anwendung

Eine breite Palette von Eigenschaften von Ethanol hat seine Verwendung in verschiedenen Richtungen sichergestellt. Die beliebtesten von ihnen sind die folgenden:

1. Als Kraftstoff für Autos. Die Verwendung von Ethylalkohol als Motorkraftstoff ist mit dem Namen Henry Ford verbunden. 1880 schuf er das erste Auto, das mit Ethanol fuhr. Danach wurde die Substanz für den Betrieb von Raketentriebwerken und verschiedenen Heizgeräten verwendet.
2. Chemische Industrie. Ethanol wird verwendet, um andere Stoffe wie Ethylen herzustellen. Als ausgezeichnetes Lösungsmittel wird Ethylalkohol bei der Herstellung von Lacken, Farben und Haushaltschemikalien verwendet.
3. Pharmaindustrie. In diesem Bereich wird Ethanol auf unterschiedliche Weise eingesetzt. Die desinfizierenden Eigenschaften von medizinischem Alkohol ermöglichen die Behandlung des Operationsfeldes, der Hände des Chirurgen. Es wird verwendet, um die Manifestationen von Fieber zu reduzieren, als Grundlage für Kompressen, Tinkturen. Ethanol ist ein Gegenmittel, das bei Vergiftungen mit Methanol und Ethylenglykol hilft. Es hat Verwendung als Entschäumer bei der Sauerstoffzufuhr oder der mechanischen Beatmung gefunden.
4. Kosmetikindustrie. Kosmetik- und Parfümhersteller verwenden Ethanol in verschiedenen Colognes, Eau de Toilette, Aerosolen, Shampoos und anderen Haut- und Körperpflegeprodukten.
5. Lebensmittelindustrie. Ethylalkohol wird als Hauptbestandteil von alkoholischen Getränken verwendet. Es kommt in Lebensmitteln vor, die durch Fermentationsverfahren gewonnen wurden. Es wird als Lösungsmittel für verschiedene Aromen und als Konservierungsmittel bei der Herstellung von Brot, Brötchen und Süßwaren verwendet. Ethylalkohol ist der Lebensmittelzusatzstoff E1510.
6. Andere Richtungen. Weinalkohol wird zum Arbeiten mit Zubereitungen biologischer Natur verwendet.

Wechselwirkungen mit anderen Stoffen

Laut Gebrauchsanweisung kann Ethanol bei gleichzeitiger Anwendung die Wirkung von Arzneimitteln verstärken, die das zentrale Nervensystem, Kreislaufvorgänge und das Atemzentrum dämpfen.
Wechselwirkungen mit einigen Stoffen sind in der Tabelle angegeben.

Ethanol kann je nach Anwendung sowohl nützlich als auch schädlich sein. Bei regelmäßigem Konsum von Alkohol, der Ethylalkohol enthält, entsteht eine Sucht. Daher sollte die Verwendung von starken Getränken als Antidepressiva nicht zur Gewohnheit werden.

Die Formel zur Herstellung von Trinkalkohol unterscheidet sich von der technischen. Alkohol ist der Hauptbestandteil eines jeden alkoholischen Getränks, ohne das keine einzige Feier auskommt. Es gibt zwei Haupttypen auf der Welt, die nicht verwechselt werden sollten: Methyl, dessen Formel CH 3 OH ist, und Ethyl C 2 H 5 OH. Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass der erste als technisch und für den Gebrauch ungeeignet gilt, was über den zweiten nicht gesagt werden kann. Beide Arten sind nicht zu unterscheiden äußere Zeichen, nur eine andere Formel. Lassen Sie uns also herausfinden, was die Klasse der Alkohole ist und welche Unterschiede in ihrer Struktur bestehen.

Ein bisschen über Alkohol

Die Ursprünge des Alkohols gehen bis in die biblische Zeit zurück, Noah bemerkte nicht, dass der Saft schlecht wurde, fermentierte, trank ihn und wurde betrunken. Dann beginnt der Countdown der Weinbaukultur und der Alkoholexperimente.

Die Grundlage für die Herstellung von Alkohol ist der Destillationsprozess, daher der Name, denn das resultierende Produkt wurde „Spiritus Vini“ genannt.

Im 14. Jahrhundert gab es eine Flut von Entdeckungen, als in jedem Punkt der Erde die Herstellung dieses Produkts durch verschiedene neue Methoden erreicht wurde.

Die Hauptstadien der Entwicklung und Verbreitung:

1. In den 30er Jahren des 14. Jahrhunderts gewann der Alchemist Willger Weingeist aus Wein.
2. In den 80er Jahren brachte der Kaufmann Ethanol aus Italien nach Moskau.
3. In den 20er Jahren des 16. Jahrhunderts enthüllte Paracelsus die Haupteigenschaft von Ethyl - Schlaftabletten, indem er ein Experiment an Vögeln durchführte.
4. Nach 2 Jahrhunderten wurde der erste Patient für die Operation eingeschläfert.
5. Bis etwa 1914 gab es auf dem Territorium der UdSSR etwa 2,5 Tausend Produktionsstätten, und während des Krieges ging diese Zahl um fast 90% zurück.
6. 1948 wurde die Produktion angepasst, alte Methoden verbessert und neue Technologien entwickelt.

Arten:

1. Technisch oder Methyl - es wird aus Holz oder Produkten auf Erdölbasis hergestellt. Sie unterwerfen es einer sauren Hydrolyse, die es für die menschliche Gesundheit schädlich macht.
2. Die Herstellung von Lebensmitteln, Medizin- oder Äthylprodukten erfolgt nur aus zum Verzehr zugelassenen Produkten, d.h. aus Lebensmittelrohstoffen. Sie verwenden hauptsächlich Kartoffeln, Weizen, Hirse, Mais usw. Verwenden Sie sehr selten die Früchte von Bäumen und andere kohlenhydratreiche Pflanzen.

Wie bereits erwähnt, ist es ziemlich schwierig, eine technische Ansicht von einer Trinkansicht zu unterscheiden. Aus Unwissenheit ereignen sich deshalb immer mehr Vergiftungen und sogar Todesfälle. Technischer Alkohol wird in der Industrie bei der Herstellung von Lösungsmitteln und Haushaltschemikalien verwendet, aber manchmal wird er unter dem Deckmantel von Ethylalkohol verkauft.

Wichtigste Bestimmungsmethoden:

1. Hersteller. Sie sollten ein Getränk nur in vertrauenserweckenden Geschäften kaufen, da solche Geschäfte keine gefälschten Produkte liefern, was nicht über Stände oder unterirdische Geschäfte gesagt werden kann. Trinken Sie Alkohol von namhaften Spirituosenfirmen oder im Extremfall medizinischen Alkohol, dann bringen Sie sich nicht in Gefahr.
2. Zünde das Getränk an. Der einfachste Weg, Qualität zu prüfen. Die Farbe ist Ethyl, wenn sie gezündet wird - blau, Methanol - grün.
3. Kartoffelknolle. Werfen Sie vor dem Trinken ein Stück Kartoffel in eine kleine Schüssel und füllen Sie diese mit Alkohol auf. Wenn sich die Farbe nicht geändert hat, haben Sie einen reinen Aufguss vor sich und können ihn sicher trinken, wenn er einen rosa Farbton angenommen hat - ein technischer Look.
4. Versuchen Kupferkabel. Es wird erhitzt und in eine Schüssel mit Flüssigkeit gegeben, wenn es einen scharfen herben Geruch gibt - Methanol, Sie erkennen den Geruch von Ethyl nicht, es ist nicht da.

Vorteilhafte Eigenschaften:

1. Ausgezeichnetes Antiseptikum und Lösungsmittel für Medikamente;
2. Es wird bei Erkältungen verwendet, zum Reiben, um die Temperatur zu senken.
3. Ist ein reines Produkt(Lebensmittel), das keine Verunreinigungen enthält, wie Wein oder Bier.

Darüber hinaus wird es zum Erstellen verwendet medizinische Tinkturen aus verschiedenen Kräutern:

• Eukalyptus-Tinktur zur Behandlung der Atemwege;
• Rosentinktur zur Behandlung des Herz-Kreislauf-Systems;
• Minz-Tinktur zur Beruhigung der Nerven, Stressabbau;
• Mit Ringelblume gibt Kraft und Stärke;
• Verengt lockere Venen Kastanien-Tinktur-Kompresse;

Negative Auswirkung:

1. Toxische Wirkung auf alle Organe des menschlichen Körpers;
2. Das Überschreiten der individuellen Norm kann zu schweren Vergiftungen oder sogar zum Tod führen. Die tödliche Gesamtdosis beträgt 10 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht.
3. Fördert die Entwicklung von Gastritis, Geschwüren, Krebs, Zirrhose usw.
4. Es führt zum Tod von Gehirnzellen - Neuronen.
5. Verursacht Abhängigkeit, die zu Alkoholismus führt.
6. Trägt zu Fettleibigkeit bei, da es ein sehr kalorienreiches Getränk ist, und verursacht auch Appetit.
7. Eine zu hohe Ethanolkonzentration für eine Person ist akzeptabel, sogar eine therapeutische Dosis von 30 ml pro Tag.

Herstellungsprozess von Ethylalkohol

Die Gewinnung von Ethyl läuft auf zwei Hauptwege hinaus:

1. Alkoholische Gärung;
2. Produktion unter industriellen Bedingungen;
3. Ahnenmethode oder zu Hause.

Die erste Methode beinhaltet die Verwendung von Bakterien bzw. die Durchführung des Fermentationsprozesses, der auf der lebenswichtigen Aktivität von Bakterien und Hefen basiert. Am häufigsten werden Trauben verwendet, weil. es enthält Kohlenhydrate und Saccharose. Mais, Weizen, Gerste werden auf die gleiche Weise verarbeitet.

Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, chemische Zusammensetzung Die Alkoholkonzentration beträgt 15%. Dies liegt daran, dass die Hefe in der entstehenden Alkohollösung abgetötet wird. Der nächste Schritt ist die Destillation und Reinigung.

Wenn Sie den Prozess genauer beschreiben, dann beginnt alles mit dem Mahlen der Bestandteile: Mais, Weizen, Roggenkörner, dann geht die Produktion über den Stärkeabbau (Fermentationsprozess). Dann der bereits beschriebene Prozess der Anreicherung von Alkohol durch Gärung und Zerstörung der Hefe. Und die letzte Stufe ist die Rektifikation oder Reinigung der gewonnenen Rohstoffe. Erst danach beträgt der Ethanolgehalt etwa 96 %.

Das zweite Verfahren basiert auf der Hydrolyse von Zellulose, d.h. Verwenden Sie Wasser, um ein neues Produkt zu erhalten. Die Formel lautet wie folgt:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O -> C 2 H 5 OH

Aber es gibt auch ein deutliches Minus, während der Verarbeitung werden verschiedene Verunreinigungen in der Lösung gebildet, die den menschlichen Körper beeinträchtigen. Deshalb sollte es nicht in dieser Form verzehrt werden, sondern erst nach der Reinigung.

Der Prozess der Rektifikation impliziert die vollständige Entsorgung von Fuselölen, aber die Erhaltung der ursprünglichen Zusammensetzung. Beim Reinigen wird es transparent, weil. alle schattenspendenden Verunreinigungen sind ausgeschlossen. Um eine Trinkoptik zu schaffen, wird die Reinigung mehrfach durchgeführt.

Kommen wir also zur letzten Methode – der Gewinnung von Ethyl Volksmethode. Alle die gleichen Komponenten, aber die Technik ist völlig anders, nicht automatisiert.

Wir brauchen:

1. Destillationsapparate (Mondschein);
2. Rohstoffe.

Die wichtigsten Schritte sind also:

1. Machen Sie Malz;
2. Entscheiden Sie sich für Hefebrei;
3. Rohstoffe zerlegen;
4. Holen Sie sich gemälzte Milch;
5. Führen Sie das Einmaischen des Hauptstaus durch;
6. Überhol den Brei;
7. Reinigungsprozess;
8. Qualitätsprüfung.

Schauen wir uns also jeden Schritt an.

Zuerst müssen wir das Getreide auswählen. Es werden nur die besten Körner ausgewählt, deren Zeitraum nicht weniger als 2 Monate ab dem Datum der Ernte (jedoch nicht mehr als ein Jahr) beträgt.

Hauptauswahlkriterien:

1. Die Farbe sollte hellgelb sein;
2. Der Kern ist weiß, locker;
3. Die Schale ist reif, hart, dünn.
4. Das Getreide darf keine Verunreinigungen enthalten.

Der nächste Schritt besteht darin, die Körner zu reinigen und zu trennen. Zunächst wird es gesiebt, um grobe Trümmerstücke zu entfernen. Dann wird es durch ein feines Sieb passiert, um Grassamen und kleine Streupartikel zu vermeiden. Spülen Sie alles unter Wasser bei 50°C, um Staub und andere Verunreinigungen zu vermeiden, bis kristallklares Wasser.

Als nächstes gießen Sie infundiertes Wasser in eine emaillierte Schüssel. Rohwasser, Rohstoffe abfüllen, in Teilen. Nach vier Stunden kann es schwimmende Körner (sie sind von schlechter Qualität) und Schmutz loswerden. Als nächstes müssen Sie das überschüssige Wasser ablassen, so dass der maximale Rand 25 cm über der Oberfläche des Malzes liegt. Aufgewachsene Körner sollten von Zeit zu Zeit entfernt und das Wasser alle 6-12 Stunden gewechselt werden.

Der gesamte Prozess dauert irgendwo 4-5 Tage, aber Sie sollten sich auf die Kriterien verlassen:

• Die Schale löst sich mühelos;
• Das Korn biegt sich, fällt nicht auseinander;
• Das Gefäß ist geplatzt und ein Spross ist sichtbar;
• Wenn Sie die Frucht zerdrücken, können Sie damit eine Linie ziehen.

Wir legen die Körner in einen Raum, der nicht feucht und belüftet ist. Wir legen sie mit einer Schicht von 5 cm auf ein Backblech und legen ein leicht angefeuchtetes Tuch darauf. Tagsüber müssen sie alle 5 Stunden gewendet werden. Fäulnisbakterien sollten durch Überwachung der Raumtemperatur vermieden werden.

Wenn diese Anzeichen vorhanden sind, sollten Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren:

• Die Fortsätze sind bereits 1,5 cm lang.
• Alle Sprossen sind miteinander verstrickt.
• Die Körner werden knusprig, wenn sie gebrochen oder durchgebissen werden.
• Die Farbe ist die gleiche wie sie war.
• Es riecht angenehm, ähnlich dem Aroma von Gurke.

• Zuerst müssen Sie das Malz mahlen, aber nicht zu Mehl, sondern zu Getreide;
• Gießen Sie die resultierende Mischung in einen Topf und gießen Sie 15 Liter Wasser (50 ° C) ein. Wir mischen bis zur perfekten Konsistenz.
• Hitze reduzieren und eine Stunde köcheln lassen, dabei Anbrennen vermeiden.
• Vom Herd nehmen und in eine Schüssel mit Eis oder Eiswasser geben.
• Hefe wird gemäß den Anweisungen verdünnt.
• Gießen Sie die warme Mischung in eine Flasche, fügen Sie Hefe hinzu und rühren Sie um.
• Wir setzen eine Wasserdichtung auf den Hals und stellen ihn zur Gärung an einen warmen Ort.
• Eine Woche lang jeden Tag umrühren.

Sie sollten eine leichte Mischung mit einem sauren Geschmack und Alkoholgeruch erhalten.

Manchmal fügen sie nicht einmal Hefe hinzu, sondern nur warmes Wasser und Zucker. Erhöhen Sie aber die Fermentationszeit auf 10 Tage.

Jetzt wird die resultierende Lösung auf den Zustand einer Qualitätssubstanz gereinigt.

Die Verwendung von Ethylalkohol

Eine der Hauptanwendungen liegt in der Kraftstoffindustrie. Bei Raketentriebwerken Verbrennungs. In der Chemie ist es Bestandteil vieler Stoffe. Dient als Lösungsmittel in der Farben- und Lackindustrie. In der Zusammensetzung von Frostschutzmitteln, Scheibenwaschanlagen, Reinigungs- und Reinigungsmitteln enthalten. In der Lebensmittelindustrie wird es als alkoholisches Getränk verwendet. Auch in Essig enthalten.
In der Medizin ist seine Verwendung einfach unbeschreiblich. Dies ist der beliebteste Anwendungsbereich. Es ist ein Antiseptikum, da es alle Mikroben und Bakterien zerstören kann, zur Desinfektion der Wunde beiträgt und den Fäulnis- und Zersetzungsprozess verhindert.

Bevor mit den Verfahren fortgefahren wird, wird die Oberfläche mit Ethyl geschmiert, die Hände werden desinfiziert und getrocknet. Auch bei der maschinellen Beatmung wird Ethanol als Entschäumer eingesetzt. Es ist sogar in der Zusammensetzung von Anästhesie und Anästhesie enthalten.

Wie oben erwähnt, ist es ein hervorragendes Wärmemittel bei Erkältungen. Während der Hitze können Sie sich auch mit einer Lösung einreiben, die Ihnen Kühle verleiht.

Wenn Sie mit Industriealkohol vergiftet sind, ist Ethanol ein hervorragendes "Gegenmittel".

Vergiftungserscheinungen:

1. Starke Kopfschmerzen;
2. Es wird schwer zu atmen;
3. Gefühl vollkommener Entspannung;
4. Scharfer Schmerz im Unterleib;
5. Starkes Erbrechen.

Zweifellos sind dies Symptome einer einfachen Alkoholvergiftung, aber es ist wichtig, ihnen besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Wenn Ihre Dosis 30 ml überschreitet und keine ärztliche Behandlung erfolgt, ist ein tödlicher Ausgang möglich. Wenn Sie sich nach dem ersten Glas stark krank fühlen, rufen Sie das Krankenhaus an, ohne zu hoffen, dass alles von selbst verschwindet.

Arzneimittel nicht vergessen. Seine Verwendung beschränkt sich auf die Herstellung von Tinkturen, Extrakten, einigen Antibiotika usw.

Die Parfümerie ist ohne Ethylalkohol nicht vollständig. Jedes Produkt hat es in seiner Zusammensetzung, zusätzlich zu Wasser und Parfümkonzentrat. Seine Formel erlaubt es, als Lösungsmittel zu wirken.

Zusammenfassend können wir feststellen, dass es sehr wichtig ist, die Arten dieser Flüssigkeit zu unterscheiden. Es gibt sogar bestimmte Methoden der Qualitätskontrolle. Wenn Sie die minimale Menge an Methanol verwenden, setzen Sie Ihren Körper einer Gefahr aus, selbst die Leber kann mit so vielen Giftstoffen nicht fertig werden. Zweifellos ist der Konsum von Ethylalkohol auch nicht wünschenswert, aber es verursacht nicht alle Organe einen solchen Blitzeinschlag.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass es sich erheblich von Methyl unterscheidet, aber dies ist der einzige Unterschied zwischen den Arten. Kaufen Sie ein Getränk nur in lizenzierten und vertrauenswürdigen Geschäften, dann vermeiden Sie einen Fehler auf Kosten Ihres Lebens.

Äthylalkohol ist an seinem Geruch zu erkennen. Allerdings kann es auf diese Weise nur von strukturfernen Stoffen unterschieden werden. Bei den Verbindungen derselben Gruppe mit ihm ist alles komplizierter. Aber das ist interessanter.

Zusammensetzung und Formel

Ethanol – und genau so klingt einer seiner offiziellen Namen – bezeichnet einfache Alkohole. Es ist fast jedem unter dem einen oder anderen Namen bekannt. Es wird oft einfach als Alkohol bezeichnet, manchmal werden die Adjektive „Ethyl“ oder „Wein“ hinzugefügt, und Chemiker nennen es möglicherweise auch Methylcarbinol. Aber die Essenz ist die gleiche - C 2 H 5 OH. Diese Formel ist vielleicht fast jedem seit der Schulzeit bekannt. Und viele Menschen erinnern sich daran, wie sehr diese Substanz ihrem nächsten Verwandten - Methanol - ähnlich ist. Das einzige Problem ist, dass letzteres extrem giftig ist. Aber dazu später mehr, zuerst sollte man sich genauer mit Ethanol befassen.

Übrigens gibt es viele ähnliche Begriffe in der Chemie, verwechseln Sie also beispielsweise Ethylalkohol nicht mit Ethylen. Letzteres ist ein farbloses brennbares Gas und sieht überhaupt nicht aus wie eine durchsichtige Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch. Und dann gibt es Ethangas, und sein Name stimmt auch mit dem Namen "Ethanol" überein. Aber es sind auch sehr unterschiedliche Dinge.

Methyl und Ethyl

Das Problem der Massenvergiftung ist seit vielen Jahren relevant, da es unmöglich ist, zwei Alkohole zu Hause zu unterscheiden. Gefälschter Alkohol, heimliche oder einfach minderwertige Produktion - all dies erhöht das Risiko einer schlechten Reinigung und Vernachlässigung technologischer Bedingungen.

All dies wird durch die Tatsache erschwert, dass Methyl- und Ethylalkohol in ihren grundlegenden Eigenschaften nahezu identische Substanzen sind und ein Laie ohne die erforderliche Ausrüstung einfach nicht voneinander unterscheiden kann. Gleichzeitig beträgt die tödliche Methanoldosis 30 Gramm, während bei gewöhnlichem Alkohol eine solche Menge für einen Erwachsenen völlig unbedenklich ist. Wenn es keine Gewissheit über die Herkunft des Getränks gibt, ist es daher besser, es nicht zu trinken.

Seltsamerweise ist das Gegenmittel für technischen Alkohol nur reines Methanol. Nachdem Sie Anzeichen einer akuten Vergiftung bemerkt haben, müssen Sie eine Lösung der letzteren intravenös injizieren oder oral einnehmen. Es ist wichtig, den Zustand der Methanolvergiftung nicht mit der üblichen starken Alkoholvergiftung oder -vergiftung zu verwechseln. In diesem Fall sowie im Falle einer Vergiftung mit einigen anderen Substanzen sollten Sie auf keinen Fall zusätzlichen Ethylalkohol einnehmen. Die Kosten eines Fehlers können sehr hoch sein.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Ethanol hat alle allgemeinen Eigenschaften und Reaktionen von Alkoholen. Es ist farblos und hat einen charakteristischen Geschmack und Geruch. Unter normalen Bedingungen ist es flüssig, geht bei einer Temperatur von -114 ° C in eine feste Form über und siedet bei +78 Grad. Die Dichte von Ethylalkohol beträgt 0,79. Es lässt sich gut mit Wasser, Glycerin, Benzol und vielen anderen Substanzen mischen. Verflüchtigt sich leicht, also in einem gut verschlossenen Behälter aufbewahren. Es selbst ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel und hat auch ausgezeichnete antiseptische Eigenschaften. Es ist sowohl in flüssigem als auch in dampfförmigem Zustand leicht entzündlich.

Ethanol ist eine psychoaktive und narkotische Substanz, die Bestandteil aller alkoholischen Getränke ist. Die tödliche Dosis für einen Erwachsenen beträgt 300-400 Milliliter einer 96-prozentigen Alkohollösung, die innerhalb einer Stunde konsumiert wird. Diese Zahl ist eher willkürlich, da sie davon abhängt eine große Anzahl Faktoren. Für Kinder reichen bereits 6-30 Milliliter. Ethanol ist also auch ein ziemlich wirksames Gift. Es ist jedoch weit verbreitet, da es eine Reihe einzigartiger Eigenschaften aufweist, die es vielseitig machen.

Sorten

Es gibt verschiedene Arten von Ethylalkohol, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Grundsätzlich spiegeln sie die Methoden zur Gewinnung einer Substanz wider, aber sie sprechen oft darüber verschiedene Methoden wird bearbeitet.

Die Aufschrift auf der Verpackung "Rektifizierter Ethylalkohol" weist also darauf hin, dass der Inhalt einer speziellen Reinigung von Verunreinigungen unterzogen wurde. Es ist ziemlich schwierig, es beispielsweise vollständig von Wasser zu reinigen, aber seine Anwesenheit kann so weit wie möglich minimiert werden.

Alkohol kann auch denaturiert werden. In diesem Fall ist das Gegenteil der Fall: Dem Ethanol werden schwer zu entfernende Verunreinigungen zugesetzt, die es für die Einnahme ungeeignet machen, aber seine Verwendung für seinen Hauptzweck nicht erschweren. Als denaturierter Alkohol wirken in der Regel Kerosin, Aceton, Methanol etc.

Darüber hinaus gibt es Ethylalkohol medizinische, technische Lebensmittel. Für jede dieser Sorten gibt es einen strengen Standard, der bestimmte Kriterien vorsieht. Aber wir werden etwas später darüber sprechen.

Unter anderem wird der prozentuale Inhalt oft auf der Verpackung angegeben. Dies ist wiederum relevant, da Ethanol Wasser nur schwer vollständig entfernen kann und normalerweise keine ernsthafte Notwendigkeit dafür besteht.

Kassenbon

Die Herstellung von Ethylalkohol beinhaltet die Verwendung einer von drei Hauptmethoden: mikrobiologisch, synthetisch oder hydrolytisch. Im ersten Fall handelt es sich um den Fermentationsprozess, im zweiten handelt es sich in der Regel um chemische Reaktionen mit Acetylen oder Ethylen, und der dritte spricht für sich. Jede der Methoden hat ihre Vor- und Nachteile, Schwierigkeiten und Vorteile.

Betrachten Sie zunächst Ethylalkohol, der nur für Lebensmittelzwecke hergestellt wird. Für seine Herstellung wird ausschließlich das Fermentationsverfahren angewendet. Dabei zerfällt der Traubenzucker in Ethanol und Kohlendioxid. Diese Methode ist seit der Antike bekannt und die natürlichste. Aber er verlangt auch mehr Zeit. Außerdem ist die resultierende Substanz kein reiner Alkohol und erfordert eine ausreichend große Anzahl von Verarbeitungs- und Reinigungsvorgängen.

Um technisches Ethanol zu erhalten, ist die Fermentation unpraktisch, sodass die Hersteller auf eine von zwei Optionen zurückgreifen. Die erste davon ist die Sulfathydratation von Ethylen. Es wird in mehreren Schritten durchgeführt, aber es gibt eine einfachere Methode. Die zweite Option ist die direkte Hydratation von Ethylen in Gegenwart von Phosphorsäure. Diese Reaktion ist reversibel. Allerdings sind auch diese beiden Verfahren unvollkommen, und die resultierende Substanz erfordert eine weitere Verarbeitung.

Hydrolyse - relativ neue Methode, mit dem Sie Ethylalkohol aus Holz gewinnen können. Dazu wird das Rohmaterial zerkleinert und bei einer Temperatur von 100-170 Grad Celsius mit 2-5%iger Schwefelsäure behandelt. Mit dieser Methode können Sie aus 1 Tonne Holz bis zu 200 Liter Ethanol gewinnen. Aus verschiedenen Gründen ist das Hydrolyseverfahren in Europa nicht sehr verbreitet, im Gegensatz zu den USA, wo immer mehr neue Anlagen eröffnet werden, die nach diesem Prinzip arbeiten.

Normen

Sämtliches Ethanol, das in den Betrieben produziert wird, muss bestimmte Standards erfüllen. Jede Gewinnungs- und Verarbeitungsmethode hat ihre eigene, die die Hauptmerkmale angibt, die das Endprodukt haben sollte. Viele Eigenschaften werden berücksichtigt, beispielsweise der Gehalt an Verunreinigungen, die Dichte von Ethylalkohol und der Verwendungszweck. Jede Sorte hat ihren eigenen Standard.

So wird beispielsweise synthetischer technischer Ethylalkohol - GOST R 51999-2002 - in zwei Klassen unterteilt: die erste und die höchste. Der offensichtliche Unterschied zwischen ihnen ist der Volumenanteil von Ethanol, der 96 % bzw. 96,2 % beträgt. In der Norm werden unter dieser Nummer sowohl rektifizierter als auch vergällter Ethylalkohol angegeben, der für die Verwendung in der Parfümindustrie bestimmt ist.

Für einen prosaischeren Zweck - die Verwendung als Lösungsmittel - gibt es einen eigenen GOST: R 52574-2006. Hier wir reden nur über Brennspiritus mit unterschiedlichen Volumenanteilen von Ethanol - 92,5 % und 99 %.

Für einen solchen Typ wie Lebensmittel-Ethylalkohol gilt GOST R 51652-2000, und es gibt bis zu 6 Sorten: die erste (96%), die höchste Reinigung (96,2%), "Basis" (96%). , „Extra“ (96,3 %), „Lux“ (96,3 %) und „Alpha“ (96,3 %). Hier sprechen wir hauptsächlich über Rohstoffe und einige andere komplexe Indikatoren. Beispielsweise wird die Produktmarke „Alpha“ nur aus Weizen, Roggen oder einer Mischung daraus hergestellt.

Bis jetzt ziehen viele sozusagen Parallelen zwischen den beiden Konzepten: Ethylalkohol - GOST 18300-87, der in der UdSSR übernommen wurde. Diese Norm hat längst ihre Gültigkeit verloren, was jedoch bis heute nicht daran hindert, danach zu produzieren.

Verwendungszweck

Es ist vielleicht schwierig, eine Substanz zu finden, die eine so breite Anwendung hat. Ethylalkohol wird in vielen Branchen auf die eine oder andere Weise verwendet.

Zunächst einmal dies Lebensmittelindustrie. Eine Vielzahl von alkoholischen Getränken – von Weinen und Likören bis hin zu Whisky, Wodka und Cognac – enthalten den genannten Alkohol in ihrer Zusammensetzung. Aber Ethanol selbst wird nicht in seiner reinen Form verwendet. Die Technologie sieht das Legen von Rohstoffen, beispielsweise Traubensaft, und die Einleitung des Fermentationsprozesses vor, und das Ergebnis ist ein fertiges Produkt.

Ein weiteres breites Anwendungsgebiet ist die Medizin. Ethylalkohol 95% wird in diesem Fall am häufigsten verwendet, da er hervorragende antiseptische Eigenschaften hat und auch viele Substanzen auflöst, wodurch er zur Herstellung wirksamer Tinkturen, Tränke und anderer Präparate verwendet werden kann. Außerdem bei verschiedene Typen Bei äußerer Anwendung ist es in der Lage, den Körper sowohl effektiv zu wärmen als auch zu kühlen. Indem Sie es auf die Haut auftragen, können Sie die hohe Körpertemperatur schnell um anderthalb Grad senken. Umgekehrt hilft kräftiges Reiben, dich warm zu halten. Darüber hinaus wird bei der Aufbewahrung anatomischer Präparate auch medizinischer Ethylalkohol verwendet.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist natürlich Technik, Chemie und alles was damit zusammenhängt. Die Rede ist von Lackbeschichtungen, Lösungsmitteln, Reinigern usw. Darüber hinaus wird Ethanol bei der industriellen Herstellung vieler Stoffe verwendet oder ist ein Rohstoff für diese (Diethylether, Tetraethylschwein, Essigsäure, Chloroform, Ethylen, Kautschuk usw.). viele andere). Technischer Ethylalkohol ist natürlich völlig ungeeignet für Lebensmittel, auch wenn er gereinigt ist.

Natürlich sprechen wir in all diesen Fällen von vollständig verschiedene Sorten, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften hat. Daher ist es unwahrscheinlich, dass rektifizierter Ethylalkohol für technische Zwecke verwendet wird, zumal er der Verbrauchsteuer unterliegt, was bedeutet, dass seine Kosten im Vergleich zu nicht raffiniertem Alkohol viel höher sind. Preise werden jedoch gesondert besprochen.

Anwendung in neuen Technologien

In den letzten Jahren wird zunehmend über die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff gesprochen. Dieser Ansatz hat seine Gegner und Befürworter, insbesondere in den Vereinigten Staaten. Tatsache ist, dass amerikanische Farmer traditionell viel Mais anbauen, der theoretisch als hervorragender Rohstoff dienen kann, um Ethylalkohol zu gewinnen. Der Preis für solchen Kraftstoff wird definitiv niedriger sein als die Kosten für Benzin. Diese Option beseitigt die Abhängigkeit vieler Länder von Ölvorräten und Energiepreisen, da die Produktion von Alkohol überall angesiedelt sein kann. Außerdem ist es aus ökologischer Sicht sicherer. Allerdings ist die Verwendung von Ethanol in dieser Funktion bereits zu beobachten, wenn auch in deutlich geringerem Umfang. Dies sind Spirituslampen - spezielle chemische Heizgeräte, Mini-Heimkamine sowie viele andere Geräte.

Bei der Suche nach alternativen, erneuerbaren und relativ günstigen Energiequellen kann dies ein sehr vielversprechender Ansatz sein. Das Problem für Russland ist hier die Mentalität. Es genügt zu sagen, dass Alkohollaternen in Moskau nicht lange hielten - die Arbeiter, die mit ihrer Arbeit beschäftigt waren, tranken einfach Rohstoffe. Und selbst wenn der Kraftstoff verschiedene Verunreinigungen enthält, ist eine Vergiftung wahrscheinlich nicht vollständig zu vermeiden. Es gibt jedoch andere Gründe für die Russische Föderation, solche Änderungen nicht anzustreben, da der Übergang zu dieser Energieart dem Land einen ernsthaften Rückgang des Energieexportvolumens droht.

Wirkung auf den menschlichen Körper

In der SanPin-Klassifizierung gehört Ethanol zur Klasse 4, also Stoffe mit geringer Gefährdung. Dazu gehören übrigens auch Kerosin, Ammoniak, Methan und einige andere Elemente. Aber das bedeutet nicht, dass Sie Alkohol nicht auf die leichte Schulter nehmen sollten.

Wenn Ethylalkohol eingenommen wird, beeinträchtigt dies ernsthaft das Zentralnervensystem aller Tiere. Es verursacht einen Zustand, der als Alkoholvergiftung bezeichnet wird und durch unangemessenes Verhalten, Hemmung von Reaktionen, verminderte Anfälligkeit für verschiedene Arten von Reizstoffen usw. gekennzeichnet ist. Gleichzeitig erweitern sich alle Gefäße, die Wärmeübertragung nimmt zu, Herzschlag und Atmung werden häufiger. In einem leichten Rauschzustand ist eine charakteristische Erregung deutlich sichtbar, bei einer Erhöhung der Dosis wird sie durch eine Depression des Zentralnervensystems ersetzt. In der Regel tritt danach Schläfrigkeit auf.

Bei höheren Dosen kann es zu einer Alkoholvergiftung kommen, die sich von dem zuvor beschriebenen Bild stark unterscheidet. Tatsache ist, dass Ethanol eine narkotische Substanz ist, aber nicht als solche verwendet wird, da eine wirksame Beruhigung Dosen erfordert, die extrem nahe an denen liegen, bei denen eine Lähmung lebenswichtiger Zentren auftritt. Der Zustand der Alkoholvergiftung ist genau die Grenze, an der eine Person ohne Nothilfe sterben kann, weshalb es so wichtig ist, dies von einer Vergiftung zu unterscheiden. Gleichzeitig wird so etwas wie ein Koma beobachtet, die Atmung ist selten und riecht nach Alkohol, der Puls beschleunigt sich, die Haut ist blass und feucht, die Körpertemperatur wird gesenkt. Es ist notwendig, sofort einen Arzt aufzusuchen und auch eine Magenspülung zu versuchen.

Der regelmäßige Konsum von Ethanol kann zu Sucht führen - Alkoholismus. Sie ist gekennzeichnet durch eine Veränderung und Degradation der Persönlichkeit, die ebenfalls leidet verschiedene Systeme Organe, insbesondere die Leber. Es gibt sogar eine Krankheit, die für "erfahrene" Alkoholiker charakteristisch ist - Zirrhose. In einigen Fällen führt dies sogar zur Notwendigkeit einer Transplantation.

Bei der äußerlichen Anwendung reizt Ethylalkohol die Haut und ist gleichzeitig ein wirksames Antiseptikum. Es verdickt auch die Epidermis und wird daher zur Behandlung von Druckgeschwüren und anderen Verletzungen verwendet.

Implementierung und ihre Funktionen

Normen sind nicht das einzige, womit sich die Hersteller von Ethylalkohol beschäftigen. Preis für verschiedene Sorten, Marken und Sorten sind sehr unterschiedlich. Und das ist kein Zufall, denn was für den menschlichen Verzehr bestimmt ist, ist ein verbrauchsteuerpflichtiges Produkt. Durch die Erhebung dieser zusätzlichen Steuer werden die Kosten der entsprechenden Nachbesserung merklich höher. Dies ermöglicht bis zu einem gewissen Grad eine Kontrolle des Verkaufsumsatzes von Ethylalkohol sowie der Kosten für alkoholische Produkte.

Übrigens ist es auch eine Substanz zu sein strenge Rechnungslegung. Da Ethanol bei der Herstellung von Arzneimitteln, medizinischen Manipulationen usw. verwendet wird, wird es in der einen oder anderen Form in Apotheken, Krankenhäusern, Kliniken und anderen Einrichtungen gelagert. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie durch die Aufnahme einer Stelle in der entsprechenden Fachrichtung leicht und unmerklich zumindest eine gewisse Menge eines Stoffes zum Gebrauch erhalten können. Die Abrechnung von Ethylalkohol erfolgt über ein spezielles Journal, ein Verfahrensverstoß ist eine Ordnungswidrigkeit und wird mit einer Geldbuße geahndet. Dass der Verlust in kürzester Zeit bemerkt wird.