Этиловый спирт и этанол


Алкоголь имеет довольно много названий. В химии он называется «этиловый спирт» или «этанол». Суффикс «-ол» означает что это спирт, образованный от этана. Его так же называют «винным спиртом» или просто «спиртом». Название «алкоголь» произошло от арабского «аль-кухуль», что означает мелкий порошок. Потом это название перекочевало в латынь, где сначала обозначало дистиллированную воду, а потом дистиллят вообще. Название «винный спирт» происходит от латинского «spiritus vini», что переводится как «дух вина». В этой статье мы рассмотрим основные свойства и характеристики алкоголя, а так же его влияние на человека.

Свойства этилового спирта
Этиловый спирт — это бесцветная, прозрачная, летучая и легкоподвижная жидкость в нормальных условиях. Он имеет определенный запах и жгучий вкус. Этанол легче воды примерно на 20% и его плотность 0,79 г/см3.

Температура кипения чистого (абсолютированного, т.е. 100%) этанола 78,4 °C.
Этиловый спирт очень гигроскопичен, то есть поглощает влагу из воздуха, а так же из биологических тканей (этим обусловлено его противомикробное действие, так как он буквально высушивает микроорганизмы).


Чистый спирт в повседневной жизни практически не встречается, так как обычной перегонкой и ректификацией невозможно получить водно-спиртовую смесь с содержанием спирта по массе выше 95,57%. Если вам кто-то заявит, что у него был спирт выше этого значения — не верьте, так как для получения более высоких значений содержания спирта требуются специальные методы. В пищевой промышленности такие методы не применяются, это возможно только в специальных лабораториях с определенным оборудованием.
Алкоголь является хорошим растворителем для огромного количества органических и некоторых неорганических веществ. С обычной водой этиловый спирт может смешиваться в любом отношении. Примечательно, что если вы смешаете 100 миллилитров спирта и 100 миллилитров воды, то вы не получите 200 миллилитров смеси. Получится меньше — примерно 190 миллилитров водно-спиртового раствора. При смешивании спирта и воды происходит сжатие смеси (контракция) и выделение тепла. Степень сжатия зависит от концентрации спирта.

Вообще, водно-спиртовые растворы ведут себя по-разному в зависимости от процентного содержания спирта, и их свойства очень сложны и могут меняться нелинейно. Есть распространенный «фейк», что Дмитрий Иванович Менделеев изобрел водку. Это не так, он занимался водно-спиртовыми растворами, изучал их свойства при разных концентрациях спирта, но к изобретению водки его научная работа не имела никакого отношения.


В химии этанол обозначается формулой C2H5OH. Существование в молекуле алкоголя гидроксогруппы (-OH) несомненно подтверждает то, что одноатомный этиловый спирт считается органическим основанием, вследствие этого с кислотами он способен создавать эфиры. В организме человека с помощью специфического набора ферментов вырабатываемых печенью алкоголь расщепляется сначала до уксусного альдегида, а затем до уксусной кислоты.

Как получают винный спирт
Винный спирт получают натуральным путем в основном через спиртовое брожение, но имеется и синтетический метод получения спирта гидратацией (присоединение молекул воды) этилена.
Спиртовое брожение знакомо людям с древнейших веков. К примеру, виноград содержит все, что для этого нужно. Ягоды винограда содержат сахаристые вещества: фруктозу и глюкозу, а на кожице всегда присутствуют естественные (дикие) дрожжи. Достаточно раздавить ягоды и создать необходимые температурные условия, чтобы началось спиртовое брожение. При этом дрожжи будут поглощать сахара и выделять этиловый спирт и углекислый газ.

При брожении спирт, по мере увеличения концентрации, начинает угнетать дрожжи, поэтому получить естественным брожением его высокое содержание в растворе (в среднем до 12%, но не выше 15%) нельзя.


ле высокие концентрации алкоголя получают путем перегонки и ректификации. Данные процессы базируются на том, что у различных веществ неодинаковая температура кипения. Создав определенные условия, можно разделить (ректифицировать) вещества по температуре кипения с довольно высокой степенью очистки.
Спирт с помощью брожения можно получить из любого сырья, которое содержит углеводы или крахмал. Дрожжи не могут потреблять крахмал (смесь полисахаридов), поэтому его предварительно нужно подвергнуть ферментации, то есть расщеплению до усвояемых (сбраживаемых) сахаров (моно- и дисахаридов).
При получении этилового спирта из биологического сырья на спиртзаводах различают следующие стадии производства:

  1. Подготовка сырья, в котором имеется крахмал и углеводы: различные зерновые культуры, кукуруза, картофель, сахарная свёкла, сахарный тростник и т. д.;
  2. Расщепление крахмала до сбраживаемых углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза и другие моно- и дисахариды) с помощью ферментных препаратов. Они «разрезают» длинную молекулу крахмала на короткие участки, которые и являются сахаристыми веществами.
  3. Сбраживание водных растворов сахаристых веществ дрожжами. В результате в браге накапливается спирт, и уменьшается количество углеводов.
  4. Перегонка и ректификация осуществляется с помощью специального оборудования — брагоректификационных колон.

В результате вышеперечисленных операций получают на выходе этиловый спирт-ректификат с различной степенью очистки. Отходами при производстве спирта являются:


  • Барда (очищенная от спиртов и остальных летучих субстанций брага);
  • Сивушные спирты и масла (вещества с большей чем у спирта температурой кипения, в просторечии называются как "хвост", "хвосты" или "сивуха");
  • Эфиро-альдегидная фракция (вещества с меньшей температурой кипения чем у спирта, в спиртовой промышленности называется сокращенно ЭАФ, в просторечии "голова" или "головы");
  • Углекислый газ (чаще всего собирается для дальнейшего использования в других отраслях).

Есть еще способ получения спирта из древесного сырья. При этом древесину сначала гидролизуют (расщепляют целлюлозу) с помощью кислот до сахароподобных веществ, а затем сбраживают и перегоняют. Полученный таким способом спирт называют «древесным» или «целлюлозным этанолом».
Наряду с технологиями получения этилового спирта из различного биологического сырья в промышленности применяют метод получения этанола из химического сырья, а именно этилена.

Присоединение молекул воды к этилену проводят при помощи высокой температуры и давления с применением кислотных катализаторов. В настоящее время в большинстве стран именно этим способом производится основное количество этанола.


Где применяют этанол
Этиловый спирт достаточно широко применяют во многих областях и отраслях производства уже много лет: в качестве сырья или дополнительного материала он востребован в более ста пятидесяти различных производствах.

В биохимических, исследовательских, санитарно-гигиенических лабораториях и в химико-фармацевтических предприятиях этанол исполняет роль одного из самых популярных растворителей и реагентов.
В индустрии питания винный спирт применяется естественный, так и дополнительный ингредиент алкогольных напитков, — и не только их. Вдобавок, он необходим для растворения пищевых ароматизаторов (различные эссенции).
В здравоохранении и фармакологии этиловый спирт приносит свою пользу: как антисептическое средство (противомикробное) при лечении начальных стадий некоторых заболеваний, растворитель или экстрагент, осушитель, консервант (при изготовлении анатомических препаратов), антидот (например, при отравлении метанолом), согревающее (компрессы) и охлаждающее (при лихорадках) средство.

Интересен тот факт, что свои противомикробные свойства наилучшим образом водно-спиртовой раствор проявляет при содержании этанола 70%, поэтому чаще всего медицинский спирт можно встретить именно в этой концентрации.
Благодаря своим свойствам расширятся или сжиматься при температурном воздействии, используют этанол и для производства спиртовых термометров.


обенно актуально применение этих термометров там, где нельзя использовать ртутные термометры (их случайное повреждение опасно тем, что ртуть может попасть в человеческий организм).
В современной химической индустрии этанол является важным компонентом для производства таких продуктов как: синтетический каучук, уксусный альдегид (ацетальдегид), хлороформ (трихлорметан), уксусная кислота, этилен (этен), этиловый эфир этановой кислоты (этилацетат), тетраэтилсвинец (присадка к моторному топливу) и др. В изготовлении лаков и красок его масштабно используют в качестве растворителя.
Вследствие горючих свойств он также пользуется как топливное вещество. Еще в позапрошлом веке Генри Форд сделал первое транспортное средство, в двигателе которого роль горючего исполнял этанол. В современной Бразилии производство спирта из сахарного тростника дешевле производства бензина, поэтому там он получил широчайшее применение в качестве автотоплива. В США так же ежегодно увеличивается производство топливного этанола, и на текущее время они являются лидерами в этой области.

Этиловый спирт также входит в состав самых разных чистящих и моющих веществ в быту и автохимии (различные полироли), в особенности это относится к средствам по уходу за стеклом, в т. ч. как "незамерзайка" в автомобилях в зимний период, так как водно-спиртовая смесь не замерзает при минусовой температуре. По этой же причине спирт раньше использовался в авиации как противообледенительная жидкость.
В парфюмерии он пользуется главным образом как растворитель для разнообразных душистых материалов.


Можно ли пить алкоголь и сколько
Как ни странно, но алкоголь присутствует практически у всех людей, даже у никогда не употреблявших алкогольные напитки. Этиловый спирт является побочным продуктом при усвоении организмом глюкозы. В этом случае его содержание в крови может достигать 0,03—0,04%. Алкоголь содержится в напитках, которые официально не признаются алкогольными: квас, различные кисло-молочные напитки, безалкогольное пиво. Содержание спирта в них ничтожно мало, но при определенных условиях хранения оно может вырасти, и достигать уже существенных значений (до 4,5 %), что будет сопоставимо с его концентрацией в обычном пиве.
Благодаря исторически сложившимся традициям, алкоголь не признан во всем мире наркотическим веществом, но обладает выраженным токсическим и наркотическим действием. Например, алкоголь не включен в международный перечень контролируемых веществ согласно конвенции ООН 1988 года. Однако, в СССР это признавали в ГОСТ 18300-72. Там указано, что этиловый спирт относится к сильнодействующим наркотикам.

В современных государственных стандартах указывается только, что спирт обладает наркотическим действием (ГОСТ Р 52574—2006). Употребление этанола в любых напитках может вызвать такие характерные симптомы наркотического опьянения и/или наркомании как:

  • возбуждение и угнетение функций центральной нервной системы;
  • ступор и кома;
  • наркозное действие и нечувствительность к боли;
  • привыкание;
  • синдром отмены или алкогольный абстинентный синдром;
  • депрессии и панические атаки.

Алкоголь обладает седативным или снотворным действием со свойствами аналогичным свойствам барбитуратов. Этот его эффект в зависимости от дозировки может проявляется от стадии легкой сонливости до стадии наркоза, вплоть до смертельного исхода. Смертельной дозой алкоголя в зависимости от состояния здоровья считается употребление от 4 до 12 граммов этилового спирта на килограмм массы человека. Простые расчеты показывают, что одного литра водки содержащего 40% спирта (около 400 грамм чистого этанола) достаточно для того, чтобы убить человека весом 100 кг. Что уже говорить о людях, чей вес значительно меньше.
После употребления напитков содержащих алкоголь, через желудок этиловый спирт путем диффузии поступает в кровь человека и разносится по всем органам. Далее спирт расщепляется под действием специального фермента вырабатываемого печенью (алкогольдегидрогеназы) до ацетальдегида.

Ацетальдегид является более токсичным веществом чем этиловый спирт. Ученые доказали, что ацетальдегид является канцерогенном и может повреждать ДНК.
По отношению к алкоголю можно условно разделить людей на три категории:


  1. Не употребляющие алкоголь вообще. Им это неинтересно, они ведут здоровый образ жизни, и у них другие приоритеты.
  2. Умеренно пьющие. Они могут контролировать количество выпитого, не пьют в одиночестве, дозы потребляемого алкоголя не растут. У них нет алкогольной зависимости и небольшое количество спиртного им не повредит. Безопасное количество алкоголя для того или иного человека зависит от множества факторов: пол, вес, состояние здоровья, национальность (у многих народностей есть проблемы с переработкой этанола в организме). Для этой категории безопасными объемами выпитого алкоголя считаются: две стандартные дозы для мужчин и одна для женщин. Стандартная доза алкоголя соответствует примерно 15 граммам чистого (96 %) этанола. Если перевести стандартную дозу на наиболее популярные алкогольные напитки, то в это будет 30 миллилитров водки или коньяка, 100 миллилитров вина или 330 миллилитров пива. На картинке ниже показано безопасное количество того или иного алкогольного напитка для здоровых мужчин и женщин.
  3. Люди, страдающие алкогольной зависимостью. Им нужно срочно прекращать употребление алкогольных напитков, так как алкоголизм прогрессирующее заболевание с тяжелыми для организма последствиями, и он неизлечим. Алкоголизм, как болезнь подразделяется на стадии. Но даже если у вас только «первые звоночки» зависимости от спиртных напитков, то это не значит, что вы сможете всегда контролировать количество выпитого. Постепенно ситуация будет только ухудшаться и приводить к еще большей алкогольной зависимости, избавиться от которой будет все сложнее и сложнее. Поэтому, только полный отказ от спиртного может спасти ваши здоровье и жизнь.

Длительное употребление алкоголя может привести к целому «набору» заболеваний, страдают практически все системы и органы человека.

В таблице ниже перечислены системы и органы человека которые могут пострадать от употребления алкоголя, и этот список не полный.

Заключение
Сколько пить алкоголь или не пить его вообще — решать конечно же вам. Но истории алкоголиков на нашем сайте NotDrink.ru доказывают, что только полный отказ от употребления алкогольных напитков может сохранить вам жизнь. Помните, что при злоупотреблении алкоголем вы портите не только свое здоровье. От ваших пьянок часто страдают и окружающие люди. Почитайте истории тех, кто живет с алкоголиком в соответствующем разделе нашего сайта. Может быть описания страданий родственников алкоголиков помогут вам взглянуть на ситуацию со стороны, и вы сможете принять правильное решение.

Источник: NotDrink.ru

Почему хотят запретить пищевой спирт в лекарствах?

Как говорится в пояснительной записке, запрет связан с профилактикой и пресечением незаконного употребления этанола и его использованием при изготовлении нелегального алкоголя. «Введение указанных запретов обусловлено необходимостью усиления контроля за оборотом и использованием фармацевтической субстанции спирта этилового (этанола) и спирта, произведенного из пищевого сырья, при производстве спиртосодержащих лекарственных препаратов и спиртосодержащих медицинских изделий», — сказано в документе.

В чем отличие медицинского спирта от пищевого?

Сегодня главным отличием медицинского спирта от пищевого является наличие сертификата о соответствии стандарту GMP (Good Manufacturing Practice) российского образца, который выдает Минпромторг после инспекции подведомственного ему Государственного института лекарственных средств и надлежащих практик. То есть для выпуска фармацевтического спирта компания должна придерживаться определенных стандартов. В остальном и медицинский, и пищевой спирт относятся к одной группе: этиловой.

Этиловый спирт и этанол«Пищевой и медицинский спирт — это этиловая группа. Просто один вид спирта используется в пищевой промышленности, а другой — в медицине. Раньше в советское время считалось, что медицинский спирт самый чистый, но по большому счету разницы между ними нет», — рассказал АиФ.ru руководитель Центра исследований федерального и регионального рынков алкоголя «ЦИФРРА» Вадим Дробиз.

Как производят медицинский и пищевой спирты?

Этиловый спирт в России получают из зерна, картофеля, сахарной свеклы, сахарной мелассы и других отходов сахарного производства. Промышленно его производят путем очистки спирта-сырца, полученного из пищевого сырья. В процессе перегонки сброженных углеводосодержащих продуктов выделяют спиртсодержащую жидкость: этанол. Это вещество представляет собой бесцветную горючую жидкость с температурой кипения 78,3 °С.

Основными потребителями пищевого этилового спирта являются ликеро-водочная и винодельческая отрасли пищевой промышленности. В качестве основного или вспомогательного сырья его используют при изготовлении водок, ликеров, наливок, горьких и сладких настоек, виноградных и плодово-ягодных вин. В зависимости от содержания этилового спирта различается крепость продукции. Например, то, что обычно называют «чистым» спиртом, содержит до 96% этилового спирта, от 31% до 65% спирта содержится в крепких напитках (водке, роме, коньяке), 9-30% спирта — в винах, ликерах, наливках, 1,5-8% спирта — в пиве и квасе.

Медицинский спирт производят путем добавления очищенной воды в ректификованный (очищенный) этиловый спирт, полученный из пищевого сырья. Его используют в качестве лекарственного средства и (или) для производства лекарственных препаратов. Концентрация этилового спирта в медицинском может составлять 95%, 90%, 70% и 40%. Изменение содержания этанола в медицинском спирте происходит путем добавления в него очищенной воды.

Почему медицинский спирт дороже пищевого?

Из-за большого количества требований к оборудованию и документации производство медицинского спирта обходится в несколько раз дороже, чем обычного пищевого спирта. Кроме этого, на цену, по словам эксперта, влияет еще ряд факторов: это акцизы, накладные расходы, различные дополнительные издержки.

«Основная цена складывается из акциза, который заложен в нее. В пищевом спирте, идущем на производство алкоголя, в литре спирта пятьсот с лишним рублей акциза. Пищевой спирт, который идет в фармацевтическую отрасль, акцизом не облагается. Но пищевой спирт производят около сорока заводов по всей России, а медицинский — ограниченное количество предприятий, и расположены они не по всей стране. Таким образом, меняется логистика», — объясняет Дробиз.

Источник: aif.ru

Этанол (этиловый спирт, метилкарбинол, винный спирт или алкоголь, часто в просторечии просто «спирт») – одноатомный спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O), другой вариант: CH3-CH2-OH, второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов, при стандартных условиях летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.

После поступления в организм этанол быстро всасывается за счет диффузии; максимальная концентрация в крови достигается спустя 60-90 мин. Кроме того, скорость всасывания зависит от самых разных факторов. Так, пустой желудок, высокая температура напитка (например, грога), наличие сахара и углекислоты (например, в шампанском) стимулируют всасывание этанола. 

Этиловый спирт (в соответствии с 171 ФЗ) — спирт, произведенный из пищевого или непищевого сырья, в том числе денатурированный этиловый спирт, этиловый спирт по фармакопейным статьям, головная фракция этилового спирта (отходы спиртового производства), спирт-сырец, дистилляты винный, виноградный, плодовый, коньячный, кальвадосный, висковый;

Действующий компонент алкогольных напитков, являющийся депрессантом – психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека.

Этиловый спирт также используется как топливо, в качестве растворителя, как наполнитель в спиртовых термометрах и как дезинфицирующее средство (или как компонент его).

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:

  1. Альфа
  2. Люкс
  3. Экстра
  4. Базис
  5. Высшей очистки
  6. 1 сорт

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

С 1995 года продажа спирта в России запрещена, за исключением некоторых районов крайнего Севера.

Источник: malina-group.com

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

Спирты. Определения и виды 

Спирты — органические соединения, полученные в результате гидрогенизации окиси углерода, под действием катализатора. 

 

Ничего не понятно, если вы не микробиолог. 

 

В общем это химическая реакция присоединения водорода к различным видам связей молекулы. Углубляться не стоит. 

 

Для нас главное уметь отличать.

 

Итак…

 

Этиловый спирт

Прозрачная жидкость, не имеющая цвета. Но имеет специфический слабый запах и сладковато-обжигающий привкус. “На ура” растворяет органические вещества. Горит, образуя диоксид углерода и воды, в которой успешно может растворяться. 

 

Собственно это тот спирт, который мы пьем. Пищевой.

 

Получается в результате процессов брожения и дистилляции. 

 

 

 

Чтобы получить, необходимо использовать продукты, содержащие сахара. Или  крахмал. А также применяются различные бактерии, дрожжи и ферменты. 

Метиловый спирт

А этот спирт, как вы догадались — яд. 

 

Он используется в промышленной сфере в качестве растворителя для красок. Еще в производстве формальдегида.

 

В отличие от этанола, метанол всасывается намного медленнее. Поэтому в процессе окисления, в организме превращается в ядовитые вещества.

 

50 граммов достаточно, чтобы человек обзавелся собакой-поводырем. 100 гр. — заказывай плюшки и деревянный макинтош. 

 

Так что. С этим “парнем” шутки плохи.

 

Как уже говорили, эти спирты братья — схожи по вкусу и запаху. Метанол тоже горит. Однако воспламенение происходит при меньших температурах. 

 

Раньше способы получения были такие: из древесины, муравьиной кислоты, лигнина. 

 

Теперь метанол можно получить путем синтеза оксида углерода и водорода при помощи катализаторов. 

 

Не простой процесс, но…

 

Продолжим.

Как отличить метиловый спирт от этилового?

На цвет, вкус, запах никак. По крайней мере человеческое обоняние не сможет уловить мельчайшие различия в запахе. Так что, придется воспользоваться “подручными средствами”. Рассмотрим эти способы, которые могут сохранить ваше здоровье.

 

Поджигание. “Гори всё синим пламенем”

Поджигать спирт в емкостях или смоченные алкоголем пальцы не обязательно. Достаточно использовать ватный тампон. 

спирт этиловый

 

Этанол (пищевой спирт) должен гореть синим пламенем, а метанол (яд) – зелёным. Если он чистый, конечно. 

 

Важно учитывать, что при наличии примесей в метиловом спирте, зеленое пламя может и не появиться. 

 

Проверка картофелем 

Чтобы проверить, необходимо очистить картофель небольшого размера, отрезать половинку и поместить в жидкость. Так, чтобы она скрылась в алкоголе целиком. 

спирт этиловый отличие от метилового

Спустя 3-5 часов, необходимо проверить результат.

 

Этиловый спирт останется прозрачным и не изменит цвет картофеля. Если испытуемой жидкостью окажется спирт МЕтиловый, то картофель окрасится в розовый цвет. А сама жидкость станет мутной. 

 

Пищевая сода и марганец

Если налить этиловый спирт в стакан и насыпать в него немного соды, то после перемешивания на дне стакана останется осадок желтого цвета. 

спирт этиловый отличие от метилового

 

Если сделать то же самое с метилом, то сода полностью раствориться и жидкость останется абсолютно прозрачной. 

 

Ситуация с марганцовкой будет немного другой. При добавлении ее в этанол и нагреве никакой реакции не произойдет. 

 

В эксперименте с метилом, при добавлении марганца, жидкость начнет шипеть и выделять острый запах формалина. Вы узнаете его, если хоть раз бывали в морге. 

 

Температура кипения 

Этанол кипит при температуре 80 градусов цельсия. Метанол 60 градусов. Конечно же для этого вам понадобиться термометр.

Формальдегидное исследование 

Говорят, что наиболее эффективный прием, чтобы определить наличие метанола в стакане. Для этого тонкую медную проволоку раскаляют огне.

спирт этиловый отличие от метилового

 

Затем погружают в экспериментируемую жидкость. Выделяется резкий едкий запах формалина? Этот алкоголь пить нельзя. Этанол будет выделять запах яблочного уксуса.

 

Проба Ланга 

50 гр. “подопытного” алкоголя и нагревают до 18 °С. Предварительно смешивают 2 гр. воды с 0,2 гр. перманганата калия. Добавляют в нагретую жидкость и тщательно перемешивают.

 

Смесь марганца должна поменять цвет с фиолетового на светло-розовый. 

спирт этиловый отличие от метилового

 

Тут важно время переход от одного цвета в другой. 

 

Чем дольше процесс этого перехода, тем качественнее продукт.

 

В этаноле этот процесс будет значительно дольше — около 20 минут. крайний показатель — 10 минут. В метаноле все происходит гораздо быстрее. 

 

Здесь также необходимо учитывать, что этот способ поможет выявить метил, если в алкоголе его содержание будет более 50% общего объема. В противном случае, определение метилового спирта будет невозможным.

 

Так что…

 

Не стоит думать, что вышеперечисленные способы дают 100% гарантию на определение метанола в алкоголе. Отсюда вытекает еще один способ.

 

Если происхождение какого либо напитка вызывает у вас недоверие и подозрение, лучше не проверить его качество на себе. 

 

Именно поэтому мы всегда говорим:

 

Делайте свое и будьте уверены в том, что вы пьете.

 

Симптомы отравления  

Если симптомы отравления этиловым спиртом известны практически всем, то признаки присутствия метанола в организме мало кто знает. Поэтому может показаться, что “перепил”, а на самом деле — “хлебнул мертвой воды”. 

 

При переборе с  этиловым спиртом

  • Кружится и болит голова

  • Тошнота

  • Возможна диарея или запор

Помимо этого может появляться непереносимость еды и отвращение к запаху алкоголя.

 

И главный отличительный признак:

Нарушение зрения.

Размытие объектов, не четкая фокусировка на предметах. Боязнь света, но зрачки расширены.

Первая помощь при отравлении метилом

Естественно, необходима неотложная помощь медиков и госпитализация. Но до приезда врачей надежда только на свои силы. Поэтому, что можно сделать дома: 

  1. Промыть желудок. 

Как ни странно, у метилового спирта есть плюс — он медленно всасывается в кровь, как мы разбирали выше. Поэтому, если не мешкать, можно избежать осложнений.

 

На 1 литр воды развести несколько кристаллов перманганата калия. До приобретения розового оттенка. Смесь необходимо выпить залпом — добиться рвотного рефлекса.

  1. Выпить 50-100 мл этанола. Он будет способствовать более быстрому выведению яда из организма.

Если отравление критически-острое — молитесь на благополучную дорогу неотложки.

— 

 

Источник: xn--80aqgnfhdi.xn--p1ai


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.