Этанол спирт


СпиртКогда речь заходит о спирте, многие в первую очередь вспоминают об алкогольных напитках. Но польза этого вещества отнюдь не ограничивается только производством спиртного. Хотя и оно при употреблении в разумных дозах может сыграть полезную роль для нашего организма.

Спирт и его виды

Именно английское «Spirit» лежит в основании русского названия «спирт».


о вещество представляет собой органический продукт (производное углеводов), в химической формуле которого содержится гидроксильная группа. Существуют разные классификации спиртов. Согласно одной из них различают одноатомные, двухатомные и многоатомные вещества. Также химики группируют их на ненасыщенные, насыщенные и ароматические. Еще одна классификация предусматривает разделение спиртов на первичные и вторичные.
Простой спирт – это жидкость без цвета, но с характерным запахом и вкусом, легко растворяемая водой в любых пропорциях. И чем больше атомов в спиртах, тем легче они соединяются с водой. А вот для маслянистых и жиросодержащих веществ спирт и сам служит растворителем.

В природе это вещество содержится, как правило, в составе эфирных масел. В листьях многих растений содержится метиловый спирт. После брожения органических продуктов образуется этиловый спирт. Кстати, к этой категории веществ относят также и некоторые витамины, например, А, D, В8.

Химики определяют спирт, как вещество, полученное в результате гидрогенизации окиси углерода под воздействием катализаторов. Чаще всего в разных сферах жизнедеятельности используют такие спирты:

  • этиловый;
  • метиловый;
  • фенилэтиловый.

Но сегодня больше внимания мы уделим именно этиловому веществу, которое широко используется в пищевой промышленности, медицине, косметологии.

Как изготовляют этанол


Производство спиртаВ технических целях применяют спирт, полученный из этилена, подверженного гидратации с использованием серной кислоты. В этом виде вещество входит в:

  • лекарственные препараты;
  • разные смолы искусственного происхождения;
  • взрывающиеся вещества;
  • ароматические субстанции.

Для пищевой промышленности подходит спирт, полученный после сбраживания сахаристых веществ. Как правило, в таком случае сырьем служат ягоды, фрукты, кукуруза, картофель, тростниковый сахар, рис, крахмал. Для «запуска» реакции брожения используют дрожжи, ферменты и бактерии.

Процесс «рождения» спиртов состоит из нескольких этапов:

  • выбора и подготовки сырья;
  • расщепления крахмалов до состояния простых сахаров;
  • брожения (дрожжевого);
  • перегонки;
  • очищения продукта.

Но несмотря на то что теоретически изготовления алкоголя выглядит довольно просто, повторить весь этот процесс в домашних условиях, да еще и создать спирт правильной концентрации (от 96 до 100 об.) довольно проблематично.

Характеристика этилового спирта

Этиловый спирт, известный во всем мире по молекулярной формуле С2Н5ОН, представляет собой бесцветную жидкость с точкой кипения в 78 градусов по Цельсию. Вещество обладает резким запахом. Горит бездымным синим пламенем, которое при дневном свете не всегда заметно. Физические характеристики вещества определяются наличием гидроксильной группы и длиной углеродной цепи. Этанол служит универсальным растворителем для разных веществ, таких как уксусная кислота, ацетон, бензол, тетрахлорид, хлороформ, этиленгликоль.

Польза в пищевой промышленности

Польза в пищевой промышленностиАлкоголь в жизнь человека вошел много тысячелетий тому назад.


торики полагают, что первый этиловый спирт появился примерно 8 тысяч лет назад. Считают, что вещество появилось случайно – в результате брожения фруктовых напитков. А «авторство» первого, изготовленного в лаборатории спиртового продукта, приписывают арабским химикам. Современные исследователи полагают, что их коллеги в древние времена сумели впервые создать напиток с высоким содержанием этанола еще в VI веке. А вот в Европе первый этанол создали итальянцы предположительно в XI веке. В России впервые об алкогольном напитке услыхали в 1386-ом, когда путешественники привезли из Генуи аквавит. Затем началась эпоха создания алкогольных травяных и ягодных настоек, так называемого хлебного вина (из ржи). Чистый спирт собственного производства у россиян появился более чем через 4 века.

Чем полезен

Чтобы адекватно оценить роль спирта в нашей жизни, недостаточно вспоминать только пищевую и ликероводочную промышленность, где этанол является главным компонентом алкогольных напитков. Применение этой субстанции куда шире. Без этого вещества трудно обойтись в медицине, химической отрасли, при производстве парфюмов и косметики.

Этанол спирт


andhealth.ru/wp-content/uploads/2016/08/spirtovye-kompressy-1024x1024.jpg 1024w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"/>Спирт – это:

  • антисептик;
  • дезодорирующее вещество;
  • гаситель пены при вентиляции легких;
  • основа для настоек;
  • пищевой консервант;
  • растворитель;
  • вещество-крепитель для алкогольных напитков;
  • согревающее средство для растираний;
  • основа для компрессов.

Да и это далеко не все, а только основные сферы применения этиловой жидкости.

Терапевтические свойства этанола

Как говорят врачи, спиртное одновременно является и тонизирующим средством, и ядом. Разница заключается только в дозе принятого вещества. Есть мнение, что умеренное потребление напитков, в составе которых содержится этанол, неплохо для сердечно-сосудистой системы, они защищают от образования камней в желчном пузыре и диабета. Но достаточно перейти черту между «умеренное употребление» и «злоупотребление», как вероятность развития рака, болезней органов пищеварительной и нервной системы, возрастает в несколько раз.


Спирт в антисептикахАнтисептик

В фармакологии это вещество служит универсальным дезинфицирующим средством. Антибактериальные гели почти на 62 % состоят из этанола. Он эффективно убивает большинство бактерий и грибов, а также некоторые вирусы.

Вещество-антидот

Именно этиловый спирт применяют в качестве антидота при некоторых отравлениях. В частности, он эффективен для устранения последствий передозировки метанола или этиленгликоля.

Для сердечников

Недавнее исследование, проведенное учеными из Бостонского университета, доказывает, что этанол в небольших количествах снижает риск развития ишемической болезни сердца. Похожий эффект ученые заметили и в случае с раковыми заболеваниями. Но исследователи отметили и другую, не столь утешительную, сторону спиртовой темы: больше всего самоубийств было сделано под воздействием алкоголя. А на фоне частого потребления спиртного развивается много серьезных болезней.


С биологической точки зрения идея того, что спирт защищает от кардиоболезней, имеет смысл. Умеренное потребление алкоголя повышает уровень липопротеинов высокой плотности (так называемого хорошего холестерина), а они, в свою очередь, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, некоторые химические процессы, запускаемые в организме под воздействием спирта, улучшают свертываемость крови, повышают чувствительность к инсулину, препятствуют образованию мелких тромбов, которые могут блокировать кровоток к сердцу или головному мозгу.

Боль в суставах

Растирание спиртовыми настойками, обладающими согревающим эффектом, помогает снять боль в суставах. Наружные препараты на этаноле облегчают боль в мышцах.

Польза алкоголя для пожилых людейПольза и риски от спиртного на разных этапах жизни:


  • беременные – пользы практически нет;
  • мужчины до 30 лет – на фоне алкоголя повышается риск несчастных случаев, что нивелирует возможные выгоды для сердца при умеренном потреблении спиртного;
  • мужчины до 60 лет – умеренное потребление напитков, содержащих этиловый спирт, может обеспечить защиту от сердечно-сосудистых заболеваний, польза потенциально превышает вред (при условии, что человек не склонен к алкоголизму);
  • женщины до 60 лет – рассчитать соотношение пользы и риска в этом случае труднее, поскольку ежегодно примерно одинаковое количество женщин умирает от рака молочной железы (риск повышается на фоне спиртного) и сердечно-сосудистых болезней (риск снижается на фоне спиртного). Тем не менее, как показал опрос, женщины больше боятся развития рака молочной железы, нежели кардиозаболеваний.

Умеренные дозы алкоголя: кому и сколько

Часто можно услышать, что потребление алкоголя в умеренных дозах не вредит организму. Но как понять, что такое «умеренная доза»? Диетологи рассчитали приблизительную безопасную норму спирта для здоровых взрослых людей. Она составляет примерно 44 мл этилового спирта, что соответствует 355 мл пива и 148 мл вина.

Напротив, доза в расчете 7-8 г чистого спирта на 1 кг массы тела – это смертельная порция алкоголя.


Этанол в качестве лекарства

Спиртовые настойкиНастой для лечения ангины, простуды, бронхита

Взять в разных долях (примерно по 100 г) календулы, каланхоэ и эвкалиптовых листьев. Измельченные растения залить спиртом (жидкость должна покрыть растения). Настаивать 72 часа в темном месте. Избавиться от болезней поможет полоскание горла: 1 часть настойки разбавить 10 частями воды. Полоскать горло трижды в день.

Желчегонный спиртовой настой

На протяжении 14 дней настаивать плоды барбариса (40 г свежих ягод смешать с 40 г высушенных). Употреблять лекарство 3 раза в день по 20-25 капель на 50 мл воды. Курс лечения – не меньше 2 недель.

Сосудосуживающая настойка

Половиной литра спирта залить примерно 10 конских каштанов. После 2-недельной выдержки спиртовую настойку втирать массажными движениями в места варикозных сосудов. Для усиления эффекта это же средство принимать внутрь – по 30 капель 3 раза в сутки. Эффект лечения станет заметным уже через месяц.


Опасные свойства

С опасными свойствами спиртов в первую очередь сталкиваются люди, работающие с их испарениями. Чрезмерное пребывание в таких условиях вызывает состояние, близкое к наркотическому опьянению. Более длительный контакт с парами метанола или изопропанола (через 8-12 часов) может послужить причиной летаргического сна или даже летального исхода.

Опасные свойства спиртаМетиловый спирт – чрезвычайно опасный яд. Принятый внутрь, он вызывает отравление, которое ведет к судорогам, эпилептическим припадкам, тахикардии, слепоте. Достаточно принять немного больше чем 30 мг вещества, чтобы без надлежащей медицинской помощи человек умер. И что самое важное: метиловый спирт чрезвычайно быстро всасывается в организм – отсюда и высокая опасность отравления.

Этиловый спирт хоть и применяется в пищевой промышленности, но также небезопасен. Он быстро попадает в кровоток (организм всасывает вещество через слизистые покровы желудка и кишечника). Этанол не самым лучшим образом сказывается на работе нервной системы, вызывая то угнетение, то слишком сильное возбуждение.

Также стоит знать, что после каждого приема алкоголя (даже в не очень больших дозах) отмирает часть клеток головного мозга. И это уже научно доказанный факт. Убитые алкоголем частицы коры головного мозга из организма выводятся вместе с мочой.

Под воздействием спиртов страдают практически все внутренние органы. Больше всего «достается» печени, почкам, поджелудочной, желчному пузырю. Чрезмерное потребление алкоголя вызывает:

  • алкоголизм;
  • воспаление печени (алкогольный гепатит);
  • цирроз;
  • гипертонию;
  • кардиомиопатию;
  • онкозаболевания (ротовой полости, глотки, гортани, пищевода, молочной железы, печени, толстой кишки);
  • нарушение сна.

Этанол и беременность

Фолиевая кислота, или витамин В9, один из самых важных элементов для беременных. Все дело в том, что этот витамин способствует правильному развитию спинного мозга эмбриона, а затем на протяжении всей беременности влияет на правильность формирования плода. Фолиевая кислота необходима для создания ДНК – молекулы, которая собственно и несет в себе код продолжения жизни. Помимо этого, правильное деление клеток в уже сформировавшемся организме также станет невозможным без достаточного потребления фолиевой кислоты.

Алкоголь блокирует способности организма поглощать витамин В9 и деактивирует вещество, уже содержащееся в тканях и клетках. Ученые предполагают, что развитие рака молочной железы и некоторых других видов онкозаболеваний – это результат нехватки фолиевой кислоты на фоне злоупотребления алкоголем.

Передозировка алкоголя

Передозировка алкоголяПотребление напитков, содержащих этиловый спирт, вызывает опьянение, уровень которого зависит от количества принятого алкоголя. Наличие алкоголя в организме определяют лабораторно, путем исследования крови или мочи, но передозировку спиртного заметно и по внешним признакам. Наиболее распространенные:

  • путаница или бессознательное состояние;
  • нарушение координации;
  • тошнота и рвота;
  • замедленное или прерывистое дыхание;
  • потеря памяти;
  • слабость.

Эффект алкогольного отравления усиливается еще больше, если принимать спирт на фоне некоторых медпрепаратов. Не стоит сочетать этанол с антидепрессантами, парацетамолом, обезболивающими или успокоительными препаратами, противосудорожными лекарствами.

И полностью отказаться от спирта важно:

  • беременным;
  • людям с диагнозом алкоголизм;
  • при болезнях печени и поджелудочной железы;
  • при сердечной недостаточности и слабом сердце;
  • лицам с заболеваниями сосудов.

Алкогольные нормы

Не столь важно, какой алкогольный напиток потребляет человек, поскольку в любом из вариантов присутствует спирт. Важно, как именно употребляется алкоголь. Если на протяжении субботы выпить 7 порций спиртного, это вовсе не является эквивалентом потребления безопасной нормы: 1 порция напитка в день. В обоих случаях влияние на организм будет абсолютно разным. Но, как показывают исследования, даже если алкоголь в небольших количествах появится в рационе 3-4 раза в неделю – это уже проблема. Результат – повышение риска развития инфаркта миокарда в 3-4 раза. Женщины, в чьем рационе ежедневно появляются 2 спиртные напитка (даже слабоалкогольные) почти на 40 % больше подвержены риску развития рака молочной железы.

Спирт и гены

Генетика, как утверждают исследователи, играет не последнюю роль в определении алкогольных предпочтений. Правило наследования, открытое Грегором Менделем, работает и в случае с алкоголизмом.

В человеческом организме вырабатывается фермент алкогольдегидрогеназа, который помогает усваивать спирт. И этот энзим, как правило, представлен в организме в двух вариациях: первый позволяет более быстро разрушить алкоголь, второй делает это медленно. Люди, употребляющие спиртное в умеренных количествах, вырабатывают оба варианта фермента. Злоупотребляющие спиртным организмы имеют только один из вариантов, как правило, «быстродействующий». В таком случае фермент расщепляет спирт еще до того, как организм успел получить от него пользу и единственное влияние спиртного на тело – отрицательное.

Спирт в нашу повседневную жизнь вошел много столетий назад. Он может быть как полезным, так и чрезвычайно вредным веществом, если не соблюдать правила использования, а также дозы потребления этого вещества. И это главное, что важно помнить о спиртах. В противном случае спиртное превращается в наркотик, действие которого сравнивают с кокаином.

Источник: FoodandHealth.ru

Форма выпуска и состав

  • раствор для наружного применения/наружного применения и приготовления лекарственных форм 40, 70, 90 и 95%: бесцветная прозрачная подвижная летучая жидкость с характерным спиртовым запахом (растворы 40, 70 и 90% – по 50 или 100 мл во флаконе оранжевого стекла, 100 мл в банке оранжевого стекла, в картонной пачке 1 флакон/1 банка и инструкция по применению Этилового спирта; для стационаров – в картонной коробке/картонном ящике 40 флаконов/банок*; раствор 95% – по 50 или 100 мл во флаконе из стекломассы/ оранжевого стекла, в картонной пачке 1 флакон; для стационаров – в картонной коробке/картонном ящике 70 флаконов по 50 мл или 40 флаконов по 100 мл*);
  • концентрат для приготовления раствора для наружного применения/наружного применения и приготовления лекарственных форм 95%: бесцветная прозрачная подвижная летучая жидкость с характерным спиртовым запахом (25, 50 или 100 мл во флаконе из стекломассы/полиэтилентерефталата, в картонной пачке 1 флакон; 5 или 10 мл в тюбик-капельнице с клапаном или винтовой горловиной, в картонной пачке 1, 2, 5 или 10 тюбик-капельниц; для стационаров – в картонной коробке/картонном гофрированном ящике 40 флаконов по 100 мл или 70 флаконов по 50 или 25 мл*).

* Возможны также другие виды фасовок.

Действующим веществом препарата является этанол (этиловый спирт), дополнительный компонент – вода очищенная.

Раствор для наружного применения/наружного применения и приготовления лекарственных форм 95% и концентрат для приготовления раствора для наружного применения/наружного применения и приготовления лекарственных форм 95% представляют собой смесь этанола с водой, содержащую по объему 95% этилового спирта.

В 100 г раствора для наружного применения/наружного применения и приготовления лекарственных форм 40, 70, 90% в зависимости от производителя содержание этанола может составлять 36; 67,5; 92,7 г или 42,1; 73,7; 94,7 г соответственно.

Фармакологические свойства

Фармакодинамика

Этиловый спирт – противомикробное средство, предназначенное для местного применения, оказывающее антисептическое действие, денатурирующее белки микроорганизмов. Этанол проявляет активность по отношению к вирусам и грамположительным и грамотрицательным бактериям. Антисептический эффект усиливается с возрастанием концентрации действующего компонента препарата.

В целях обеззараживания кожи применяют 70% раствор этилового спирта, поскольку он лучше проникает в более глубокие слои эпидермиса, чем 90–95%, демонстрирующий дубящее действие на кожу и слизистые оболочки.

В случае системного использования препарат способен вызвать анальгезию и общую анестезию. Особой чувствительностью к этанолу обладают клетки центральной нервной системы, преимущественно клетки коры головного мозга, у которых в результате воздействия препарата происходит характерное алкогольное возбуждение, обусловленное ослаблением протекания процессов торможения. В дальнейшем отмечается также торможение процессов возбуждения в коре, подавление продолговатого и спинного мозга с угнетением активности дыхательного центра.

Для некоторых лекарственных средств этанол является растворителем, а также относится к экстрагентам для ряда веществ, которые входят в состав лекарственного растительного сырья.

Фармакокинетика

При наружном использовании этанол абсорбируется с кожных покровов и слизистых оболочек в системный кровоток. Метаболическая трансформация лекарственного средства происходит в печени при участии изофермента CYP2E1, индуктором которого оно является.

Показания к применению

  • терапия начальных стадий заболеваний: панариций, фурункул, мастит;
  • обработка рук хирурга (методы Альфреда, Фюрбрингера), операционного поля (в т. ч. у пациентов, обладающих повышенной чувствительностью к другим антисептикам, у детей, а также у взрослых при операциях на участках с тонкой кожей – на лице и шее);
  • изготовление лекарственных форм для наружного использования, экстрактов, настоек;
  • консервация биологического материала.

Этиловый спирт может быть использован в качестве местнораздражающего средства.

Противопоказания

Противопоказанием для применения препарата является наличие гиперчувствительности к этанолу.

С осторожностью следует использовать Этиловый спирт у детей, беременных и кормящих грудью женщин.

Этиловый спирт, инструкция по применению: способ и дозировка

Препарат используют наружно в виде примочек, компрессов и обтираний. В качестве раздражающего средства рекомендуется применять 40% раствор этилового спирта во избежание появления ожога.

В целях предоперационной дезинфекции рук хирурга и обработки операционного поля рекомендуется использовать 70% раствор.

Растворы 90 и 95% должны быть разведены до необходимых концентраций и затем использованы по показаниям.

Побочные действия

На фоне применения препарата могут отмечаться такие нежелательные явления, как гиперемия и болезненность кожного покрова в области компресса, ожоги кожи, аллергические реакции.

Поскольку при наружном применении этанол частично абсорбируется через кожу и слизистые, он способен оказывать резорбтивный общетоксический эффект (угнетение центральной нервной системы).

Передозировка

При длительном использовании Этилового спирта в больших дозах усиливается риск развития дозозависимых побочных реакций. Лечение в данном случае проводят симптоматическое.

Особые указания

Приготовленные на основе этанола лекарственные средства требуется использовать в соответствии с инструкциями по применению этих препаратов.

Нельзя применять Этиловый спирт вблизи открытого огня.

Влияние на способность к управлению автотранспортом и сложными механизмами

Этанол, применяемый наружно, не оказывает влияния на способность управлять сложными механизмами и автотранспортными средствами. Однако при длительном курсе лечения в высоких дозах он может всасываться в системный кровоток и тем самым привести к снижению психомоторных реакций у чувствительных пациентов, что следует учитывать лицам, занимающимся потенциально опасными видами деятельности.

Для приготовленных на основе этанола лекарственных средств воздействие на способность управлять автомобилем и другой сложной техникой устанавливается в соответствии с инструкциями по медицинскому использованию данных лекарственных форм.

Применение при беременности и лактации

Во время беременности и кормления грудью использовать Этиловый спирт рекомендуется с осторожностью, после консультации специалиста.

Применение в детском возрасте

В педиатрической практике лечение препаратом следует проводить с осторожностью, т. к. он при наружном использовании частично всасывается через слизистые оболочки и кожу.

Лекарственное взаимодействие

При наружном применении одновременно с препаратами, содержащими органические соединения, возможна денатурация белковых компонентов.

Не следует смешивать Этиловый спирт с другими лекарственными средствами, способными снизить его специфическую активность.

Аналоги

Аналогами Этилового спирта являются: Медицинский антисептический раствор, Септол-Сол, Фармацевтический антисептический раствор для приготовления лекарственных форм, Этанол медицинский.

Сроки и условия хранения

Хранить в прохладном месте, недоступном для детей, вдали от огня, в хорошо укупоренной таре.

Срок годности раствора 40, 70, 90 или 95% – от 2 до 5 лет (в зависимости от производителя), концентрата 95% – 5 лет.

Условия отпуска из аптек

Отпускается по рецепту.

Отзывы об Этиловом спирте

Отзывы об Этиловом спирте практически все положительные. Многие пациенты считают, что данный антисептик должен быть обязательно в каждой аптечке, поскольку он необходим для дезинфекции, постановки инъекций, приготовления в домашних условиях настоек или экстрактов. Препарат используют для прижигания прыщей, при борьбе с акне, им обрабатывают ранки, порезы, различные высыпания, укусы насекомых (комаров в частности). Спиртовые компрессы, по отзывам, хорошо помогают при заложенности бронхов и при болях в суставах. Некоторые пациенты применяют спирт для обтирания в случае необходимости снижения высокой температуры тела.

Также пациенты отмечают, что применять препарат следует с осторожностью, чтобы избежать появления ожога на обработанном участке или возможного развития аллергической реакции. Недостатком препарата иногда считают то, что он отпускается только по рецепту.

Цена на Этиловый спирт в аптеках

Цена на Этиловый спирт за флакон раствора для наружного применения 70% объемом 100 мл примерно составляет 15 руб.

Источник: www.neboleem.net

Получение

Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена).

Брожение

Известный с давних времён способ получения этанола — спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (виноград, плоды и т. п.) под действием ферментов дрожжей и бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала картофеля, риса, кукурузы. Источником получения топливного спирта является вырабатываемый из тростника сахар-сырец и проч. Реакция эта довольно сложна, её результат можно выразить уравнением:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Раствор, получаемый в результате брожения, содержит не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи нежизнеспособны. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путём дистилляции.

Для получения этанола этим способом наиболее часто используют различные штаммы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, в качестве питательной среды предварительно обработанные древесные опилки и/или раствор, полученный из них.

Промышленное производство спирта из биологического сырья

Современная промышленная технология получения этилового спирта из пищевого сырья включает следующие стадии:

  • Подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы, яблок и т. п.
  • Ферментация. На этой стадии происходит ферментативное расщепление крахмала до сбраживаемых сахаров. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путём — глюкамилаза, амилосубтилин.
  • Брожение. Благодаря сбраживанию дрожжами сахаров происходит накопление в браге спирта.
  • Брагоректификация. Осуществляется на разгонных колоннах.

Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.

Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ), не является безводным, содержание этанола в нём до 95,6 %. В зависимости от содержания в нём посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:

  • Альфа
  • Люкс
  • Экстра
  • базис
  • высшей очистки
  • 1 сорт

Производительность современного спиртового завода составляет около 30 000—100 000 литров спирта в сутки.

Гидролизное производство

В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению. В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.

Гидратация этилена

В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:

  • прямая гидратация при температуре 300 °C, давлении 7 МПа, в качестве катализатора применяют ортофосфорную кислоту, нанесённую на силикагель, активированный уголь или асбест:
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
  • гидратация через стадию промежуточного эфира серной кислоты, с последующим его гидролизом (при температуре 80—90 °С и давлении 3,5 МПа):
CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO2OH
CH3CH2OSO2OH + H2O → CH3CH2OH + H2SO4

Эта реакция осложняется параллельной реакцией образования диэтилового эфира.

Очистка этанола

Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95,6 % (мас.); эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4,4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78,15 °C.

Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).

Абсолютный спирт

Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Он кипит при температуре 78,39 °C, в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при 78,15 °C. Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами, например, спирт обрабатывают веществами, реагирующими с водой или поглощающими воду, такими, как негашёная известь CaO или прокалённый медный купорос CuSO4.

Свойства

Физические свойства

В обычных условиях представляет собой бесцветную, легкоподвижную, летучую жидкость с характерным запахом и сладковато-жгучим вкусом.

Плотность этилового спирта 0,7905 г/см3 при 20 °C, он легче воды.

Является хорошим растворителем многих органических веществ и некоторых неорганических солей.

Физические свойства абсолютированного этанола (100 %) немного отличаются от свойств спирта-ректификата с концентрацией 95,57 %. Их свойства почти одинаковы, но численные величины различаются на 0,1—0,01 %.

Физические свойства этанола 
Молекулярная масса 46,069 а. е. м.
Температура плавления −114,15 °C
Температура кипения 78,39 °C
Критическая точка 241 °C (при давлении 6,3 МПа)
Растворимость Смешивается в произвольных отношениях с бензолом, водой, глицерином, диэтиловым эфиром, ацетоном, метанолом, уксусной кислотой, хлороформом
Показатель преломления Показатель преломления (для D-линии натрия) 1,3611 (при 20 °C) (температурный коэффициент показателя преломления −4,0⋅10−4/°C, почти постоянный в интервале температур 10—30 °C)
Стандартная энтальпия образования ΔH −234,8 кДж/моль (г) (при 298 К)
Стандартная энтропия образования S 281,38 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 1,197 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Энтальпия плавления ΔHпл 4,81 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип 839,3 кДж/моль

Смесь по массе 95,57 % этанола и 4,43 % воды является азеотропной, т. е. не разделяется при перегонке, кипит при нормальном давлении при температуре 78,174 °C, в то время как абсолютированный этанол имеет более высокую точку кипения 78,39 °C.

С водой этанол смешивается в произвольном отношении, при смешивании наблюдается значительное, до нескольких процентов уменьшение объёма смеси относительно исходного суммарного объёма чистых веществ, например, при смешивании 50 мл этанола с 50 мл воды образуется 97 мл раствора. Также смешивание сопровождается некоторым нагревом смеси.

Абсолютный этанол затвердевает при температуре −114,5 °C. Температура плавления смесей этанола с водой уменьшается при увеличении концентрации этанола в растворе и достигает минимума при массовой концентрации этанола в воде равной 93,5 % — эвтектики этанол-вода, имеющей температуру плавления −118 °C. При низких температурах, ниже −20 °С водный раствор этанола (96 %) практически не испаряется и превращается в вязкую жидкость. При −70 °C он становится ещё более вязким и по текучести напоминает густой мёд.

Химические свойства

Типичный представитель одноатомных спиртов.

Горюч. Легко воспламеняется. При достаточном доступе воздуха горит (за счёт его кислорода) светлым голубоватым пламенем, образуя терминальные продукты окисления — диоксид углерода и воду:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Ещё энергичнее эта реакция протекает в атмосфере чистого кислорода.

При определённых условиях (температура, давление, катализаторы) возможно и контролируемое окисление (как элементным кислородом, так и многими другими окислителями) до ацетальдегида, уксусной кислоты, щавелевой кислоты и некоторых других продуктов, например:

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Обладает слабо выраженными кислотными свойствами, в частности, подобно кислотам взаимодействует со щелочными металлами, а также магнием, алюминием и их гидридами, выделяя при этом водород и образуя солеподобные этилаты, являющиеся типичными представителями алкоголятов:

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2
C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Обратимо реагирует с карбоновыми и некоторыми неорганическими кислородсодержащими кислотами с образованием сложных эфиров:

C2H5OH + RCOOH ⇄ RCOOC2H5 + H2O
C2H5OH + HNO2 ⇄ C2H5ONO + H2O

С галогеноводородами (HCl, HBr, HI) вступает в обратимые реакции нуклеофильного замещения:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Без катализаторов реакция с HCl идет относительно медленно; значительно быстрее — в присутствии хлорида цинка и некоторых других кислот Льюиса.

Вместо галогеноводородов для замещения гидроксильной группы на галоген могут быть использованы галогениды и галогеноксиды фосфора, тионилхлорид и некоторые другие реагенты, например:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Сам этанол также обладает нуклеофильными свойствами. В частности, он относительно легко присоединяется по активированным кратным связям, например:

C2H5OH + CH2 = CHCN → C2H5OCH2CH2CN

реагирует с альдегидами с образованием полуацеталей и ацеталей:

C2H5OH + RCHO → RCH(OH)OC2H5
C2H5OH + RCH(OH)OC2H5 → RCH(OC2H5)2 + H2O

При умеренном (не выше 120 °C) нагревании с концентрированной серной кислотой или другими водоотнимающими средствами кислотного характера образует диэтиловый эфир:

2C2H5OH → C2H5OC2H5 

При более сильном нагревании с серной кислотой, а также при пропускании паров над нагретым до 350÷500 °C оксидом алюминия происходит более глубокая дегидратация. При этом образуется этилен:

C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O

При использовании катализаторов, содержащих наряду с оксидом алюминия высокодисперсное серебро и другие компоненты, процесс дегидратации может быть совмещён с контролируемым окислением этилена элементным кислородом, в результате чего с удовлетворительным выходом удается реализовать одностадийный процесс получения окиси этилена:

2C2H5OH + O2 → 2C2H4O + 2H2O

В присутствии катализатора, содержащего оксиды алюминия, кремния, цинка и магния, претерпевает серию сложных превращений с образованием в качестве основного продукта бутадиена (реакция Лебедева):

2C2H5OH → CH2 = CH — CH = CH2 + 2H2O + O2

В 1932 году на основе этой реакции в СССР было организовано первое в мире крупнотоннажное производство синтетического каучука.

В слабощелочной среде образует иодоформ:

C2H5OHA + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2

Эта реакция имеет некоторое значение для качественного и количественного определения этанола в отсутствии других веществ, дающих подобную реакцию.

Пожароопасные свойства

Легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость; давление насыщенного пара, кПа: lg p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) при температуре от −31 до 78°С; теплота сгорания — 1408 кДж/моль; теплота образования −239,4 кДж/моль; температура вспышки 13°С (в закрытом тигле), 16°С (в открытом тигле); температура воспламенения 18°С; температура самовоспламенения 400°С; концентрационные пределы распространения пламени 3,6—17,7 % объёма; температурные пределы распространения пламени: нижний 11°С, верхний 41°С; минимальная флегматизирующая концентрация, % объёма: CO2 — 29.5, H2O — 35.7, N2 — 46; максимальное давление взрыва 682 кПа; максимальная скорость нарастания давления 15,8 МПа/с; скорость выгорания 0,037 кг/(м2•с); максимальная нормальная скорость распространения пламени — 0,556 м/с; минимальная энергия зажигания — 0,246 МДж; минимальное взрывоопасное содержание кислорода 11,1 % объёма.

Применение

Топливо

Первым использовал этанол в качестве моторного топлива Генри Форд, который в 1880 г. создал первый автомобиль, работающий на этаноле. Возможность использования спиртов в качестве моторного топлива была показана также в 1902 г., когда на конкурсе в Париже были выставлены более 70 карбюраторных двигателей, работающих на этаноле и смесях этанола с бензином.

Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей (так, 75%-й водный этанол использовался в качестве топлива в первой в мире серийной баллистической ракете — немецкой «Фау-2» и ранних советских ракетах конструкции Королёва — от Р-1 до Р-5), двигателей внутреннего сгорания, бытовых, походных и лабораторных нагревательных приборов (т. н. «спиртовок»), грелок для туристов и военнослужащих (каталитическое автоокисление на платиновом катализаторе). Ограниченно (в силу своей гигроскопичности) используется в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов — Этил-трет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем МТБЭ.

Химическая промышленность

  • служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.;
  • широко применяется как растворитель (в лакокрасочной промышленности, в производстве товаров бытовой химии и многих других областях);
  • является компонентом антифризов и стеклоомывателей;
  • в бытовой химии этанол применяется в чистящих и моющих средствах, в особенности для ухода за стеклом и сантехникой. Является растворителем для репеллентов.

Медицина

  • по своему действию этиловый спирт можно отнести к антисептикам;
  • как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно;
  • подсушивающие и дубящие свойства 97%-го этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга;
  • растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.;
  • консервант настоек и экстрактов (минимальная концентрация 18 %);
  • пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции лёгких;
  • в согревающих компрессах;
  • для физического охлаждения при лихорадке (для растирания);
  • компонент общей анестезии в ситуации дефицита медикаментозных средств;
  • как пеногаситель при отёке лёгких в виде ингаляции 33 % раствора;
  • этанол является противоядием при отравлении некоторыми токсичными спиртами, такими, как метанол и этиленгликоль. Его действие обусловлено тем, что фермент алкогольдегидрогеназа, при наличии нескольких субстратов (например, метанол и этанол) осуществляет лишь конкурентное окисление, благодаря чему после своевременного (почти немедленного, вслед за метанолом/этиленгликолем) приёма этанола уменьшается текущая концентрация токсичных метаболитов (для метанола — формальдегида и муравьиной кислоты, для этиленгликоля — щавелевой кислоты).

Парфюмерия и косметика

Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

Пищевая промышленность

Наряду с водой, является основным компонентом спиртных напитков (водка, вино, джин, пиво и др.). Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире ничтожно (0,12 %), но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 1—3 % этанола (в крепком до 4,5 %), в квасе — от 0,5 до 1,2 %.

Растворитель для пищевых ароматизаторов. Может быть использован как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510.

Энергетическая ценность этанола — 7,1 ккал/г.

Прочее

Применяется для фиксирования и консервирования биологических препаратов.

Источник: chem.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.