Etanol - što je to tvar? Koja je njegova upotreba i kako se proizvodi? Etanol je svima poznatiji pod drugim imenom – alkohol. Naravno, ovo nije sasvim ispravna oznaka. Ali u međuvremenu, pod riječju "alkohol" mislimo na "etanol". Čak su i naši preci znali za njegovo postojanje. Dobili su ga procesom fermentacije. Korišteni su razni proizvodi od žitarica do bobičastog voća. No u nastaloj Bragi, kako su se u stara vremena zvala alkoholna pića, količina etanola nije prelazila 15 posto. Čisti alkohol se mogao izolirati tek nakon što su proučili procese destilacije.
Etanol - što je to?
Etanol je monohidratni alkohol. U normalnim uvjetima, to je hlapljiva, bezbojna, zapaljiva tekućina specifičnog mirisa i okusa. Etanol je našao široku primjenu u industriji, medicini i svakodnevnom životu. Izvrstan je dezinficijens. Alkohol se koristi kao gorivo i kao otapalo. Ali najviše od svega, formula etanola C2H5OH poznata je ljubiteljima alkoholnih pića. Upravo je u ovom području ova tvar našla široku primjenu. Ali nevrijedi zaboraviti da je alkohol kao aktivni sastojak u alkoholnim pićima jak depresiv. Ova psihoaktivna tvar može depresirati središnji živčani sustav i izaziva veliku ovisnost.
U današnje vrijeme teško je pronaći industriju koja ne koristi etanol. Teško je nabrojati sve za što je alkohol toliko koristan. Ali najviše od svega, njegova su svojstva cijenjena u farmaceutskim proizvodima. Etanol je glavna komponenta gotovo svih ljekovitih tinktura. Mnogi "bakini recepti" za liječenje ljudskih tegoba temelje se na ovoj tvari. Izvlači sve korisne tvari iz biljaka, akumulirajući ih. Ovo svojstvo alkohola našlo je primjenu u proizvodnji domaćih biljnih tinktura i tinktura od bobica. I iako su alkoholna pića, umjereno su korisna za zdravlje.
Prednosti etanola
Formula etanola svima je poznata još od školskih satova kemije. Ali evo prednosti ove kemikalije, neće svi odmah odgovoriti. Zapravo, teško je zamisliti industriju u kojoj se alkohol ne bi koristio. Prije svega, etanol se u medicini koristi kao snažno dezinficijens. Obrađuju operacijsku površinu i rane. Alkohol štetno djeluje na gotovo sve skupine mikroorganizama. Ali etanol se ne koristi samo u kirurgiji. Neophodan je za proizvodnju ljekovitih ekstrakata i tinktura.
U malim dozama, alkohol je dobar za ljudski organizam. Pomaže u razrjeđivanju krvi, poboljšanju cirkulacije krvi i širenju krvnih žila. Čak se i primjenjujeza prevenciju kardiovaskularnih bolesti. Etanol pomaže poboljšati rad gastrointestinalnog trakta. Ali samo u stvarno malim dozama.
U posebnim slučajevima, psihotropni učinak alkohola može ugušiti najtežu bol. Etanol je pronašao primjenu u kozmetologiji. Zbog izraženih antiseptičkih svojstava uključen je u gotovo sve losione za čišćenje problematične i masne kože.
Šteta etanolu
Etanol je alkohol proizveden fermentacijom. Prekomjernom upotrebom može uzrokovati teška toksikološka trovanja, pa čak i komu. Ova tvar je dio alkoholnih pića. Alkohol izaziva najjaču psihičku i fizičku ovisnost. Alkoholizam se smatra bolešću. Šteta etanola odmah se povezuje sa prizorima bijesnog pijanstva. Prekomjerna konzumacija pića koja sadrže alkohol dovodi ne samo do trovanja hranom. Sve je puno kompliciranije. Učestalim pijenjem alkohola zahvaćeni su gotovo svi organski sustavi. Od gladovanja kisikom, koje uzrokuje etanol, stanice mozga umiru u velikom broju. Dolazi do degradacije osobnosti. U ranim fazama pamćenje slabi. Tada osoba razvija bolesti bubrega, jetre, crijeva, želuca, krvnih žila i srca. Kod muškaraca dolazi do gubitka potencije. U zadnjim stadijima alkoholičara otkriva se deformacija psihe.
Povijest alkohola
Etanol - što je to tvar i kako je dobivena? Ne znaju svi da se koristi od prapovijesti. Onuključeni u alkoholna pića. Istina, koncentracija mu je bila mala. No, u međuvremenu, u Kini su pronađeni tragovi alkohola na 9000 godina staroj keramiki. To jasno ukazuje da su ljudi u doba neolitika pili alkoholna pića.
Prvi slučaj dobivanja alkohola zabilježen je u 12. stoljeću u Salernu. Istina, bila je to mješavina vode i alkohola. Čisti etanol izolirao je Johann Tobias Lovitz 1796. godine. Koristio je metodu filtriranja s aktivnim ugljenom. Dugo vremena je proizvodnja etanola ovom metodom ostala jedina metoda. Formulu za alkohol izračunao je Nicolo-Théodore de Saussure, a Antoine Lavoisier opisao kao spoj ugljika. U 19. i 20. stoljeću mnogi znanstvenici proučavali su etanol. Proučena su sva njegova svojstva. Trenutno je postao široko rasprostranjen i koristi se u gotovo svim sferama ljudske djelatnosti.
Proizvodnja etanola alkoholnom fermentacijom
Možda najpoznatiji način proizvodnje etanola je alkoholna fermentacija. To je moguće samo kada koristite organske proizvode koji sadrže veliku količinu ugljikohidrata, kao što su grožđe, jabuke, bobičasto voće. Druga važna komponenta za aktivnu fermentaciju je prisutnost kvasca, enzima i bakterija. Prerada krumpira, kukuruza, riže izgleda isto. Za dobivanje gorivog alkohola koristi se sirovi šećer koji se proizvodi od trske. Reakcija je prilično složena. Kao rezultat fermentacije, dobiva se otopina koja ne sadrži više od 16% etanola. Ne može se postići veća koncentracija. To je zbog činjenice da višezasićene otopine, kvasac nije u stanju preživjeti. Stoga se dobiveni etanol mora podvrgnuti procesima pročišćavanja i koncentriranja. Obično se koriste procesi destilacije.
Za dobivanje etanola koriste se različiti sojevi kvasca Saccharomyces cerevisiae. U principu, svi oni mogu aktivirati ovaj proces. Piljevina se može koristiti kao hranjivi supstrat ili, alternativno, otopina dobivena od njih.
gorivo
Mnogi ljudi znaju za svojstva koja ima etanol. Da je riječ o alkoholu ili dezinfekcijskom sredstvu također je nadaleko poznato. Ali alkohol je i gorivo. Koristi se u raketnim motorima. Dobro poznata činjenica - tijekom Prvog svjetskog rata, 70% vodenog etanola korišteno je kao gorivo za prvu njemačku balističku raketu na svijetu - V-2.
Trenutno je alkohol postao rašireniji. Kao gorivo koristi se u motorima s unutarnjim izgaranjem, za uređaje za grijanje. U laboratorijima se ulijeva u alkoholne lampe. Katalitička oksidacija etanola koristi se za proizvodnju jastučića za grijanje, vojnih i turističkih. Ograničeni alkohol se koristi u mješavini s tekućim naftnim gorivima zbog svoje higroskopnosti.
Etanol u kemijskoj industriji
Etanol se široko koristi u kemijskoj industriji. Služi kao sirovina za proizvodnju tvari kao što su dietil eter, octena kiselina, kloroform, etilen, acetaldehid, tetraetil olovo, etil acetat. U industriji boja etanol se široko koristi kaootapalo. Alkohol je glavni sastojak perača vjetrobrana i antifriza. Alkohol se također koristi u kućanskim kemikalijama. Koristi se u deterdžentima i sredstvima za čišćenje. Posebno je čest kao sastojak u sanitarnim tekućinama i tekućinama za njegu stakla.
Etilni alkohol u medicini
Etilni alkohol se može pripisati antisepticima. Štetno djeluje na gotovo sve skupine mikroorganizama. Uništava stanice bakterija i mikroskopskih gljivica. Upotreba etanola u medicini gotovo je univerzalna. Ovo je izvrsno sredstvo za sušenje i dezinfekciju. Zbog svojstava tamnjenja, alkohol (96%) se koristi za liječenje operacijskih stolova i kirurških ruku.
Etanol je otapalo za lijekove. Široko se koristi za proizvodnju tinktura i ekstrakata od ljekovitog bilja i drugih biljnih materijala. Minimalna koncentracija alkohola u takvim tvarima ne prelazi 18 posto. Etanol se često koristi kao konzervans.
Etilni alkohol je također odličan za trljanje. Tijekom groznice, proizvodi učinak hlađenja. Vrlo često se alkohol koristi za zagrijavanje obloga. Istodobno je apsolutno siguran, na koži nema crvenila i opeklina. Osim toga, etanol se koristi kao sredstvo protiv pjene kada se kisik dovodi umjetno tijekom ventilacije pluća. Također, alkohol je sastavni dio opće anestezije, koji se može koristiti u slučaju nestašice lijekova.
Začudo, medicinski etanol se koristi kaoprotuotrovi za trovanje otrovnim alkoholima, kao što su metanol ili etilen glikol. Njegovo djelovanje je zbog činjenice da u prisutnosti nekoliko supstrata, enzim alkohol dehidrogenaza vrši samo kompetitivnu oksidaciju. Zbog toga se nakon neposrednog unosa etanola, nakon toksičnog metanola ili etilen glikola, opaža smanjenje trenutne koncentracije metabolita koji truju tijelo. Za metanol je to mravlja kiselina i formaldehid, a za etilen glikol oksalna kiselina.
Prehrambena industrija
Dakle, naši su preci znali kako dobiti etanol. No, najviše se koristio tek u 19. i 20. stoljeću. Uz vodu, etanol je osnova gotovo svih alkoholnih pića, prvenstveno votke, džina, ruma, konjaka, viskija i piva. U malim količinama, alkohol se također nalazi u pićima koja se dobivaju fermentacijom, na primjer, u kefiru, koumissu i kvasu. Ali nisu klasificirani kao alkohol, jer je koncentracija alkohola u njima vrlo niska. Dakle, sadržaj etanola u svježem kefiru ne prelazi 0,12%. Ali ako se slegne, tada koncentracija može porasti do 1%. U kvasu ima nešto više etilnog alkohola (do 1,2%). Najviše alkohola sadržano je u kumisu. U svježem mliječnom proizvodu njegova koncentracija je od 1 do 3%, au taloženom dostiže 4,5%.
Etilni alkohol je dobro otapalo. Ovo svojstvo omogućuje njegovu upotrebu u prehrambenoj industriji. Etanol je otapalo za mirise. Osim toga, može se koristiti kao konzervans za pekarske proizvode. Registriran je kaoaditiv za hranu E1510. Etanol ima energetsku vrijednost od 7,1 kcal/g.
Učinak etanola na ljudski organizam
Proizvodnja etanola uspostavljena je u cijelom svijetu. Ova vrijedna tvar se koristi u mnogim područjima ljudskog života. Alkoholne tinkture su lijek. Maramice impregnirane ovom tvari koriste se kao dezinficijens. Ali kakav učinak etanol ima na naše tijelo kada ga progutamo? Je li to korisno ili štetno? Ova pitanja zahtijevaju detaljnu studiju. Svi znaju da čovječanstvo stoljećima konzumira alkoholna pića. Ali tek u prošlom stoljeću problem alkoholizma dobio je velike dimenzije. Naši su preci pili kašu, medovinu, pa čak i sada tako popularno pivo, ali sva su ta pića sadržavala nizak postotak etanola. Stoga nisu mogli uzrokovati značajnu štetu zdravlju. Ali nakon što je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev razrijedio alkohol s vodom u određenim omjerima, sve se promijenilo.
Trenutačno je alkoholizam problem u gotovo svim zemljama svijeta. Jednom u tijelu, alkohol ima patološki učinak na gotovo sve organe bez iznimke. Ovisno o koncentraciji, dozi, putu ulaska i trajanju izloženosti, etanol može ispoljiti toksične i narkotičke učinke. U stanju je poremetiti rad kardiovaskularnog sustava, pridonosi nastanku bolesti probavnog trakta, uključujući čir na želucu i dvanaesniku. Pod narkotičkim učinkom podrazumijeva se sposobnost alkohola da izazove stupor, neosjetljivost na bolosjeta i inhibicije funkcija središnjeg živčanog sustava. Osim toga, osoba ima alkoholno uzbuđenje, vrlo brzo postaje ovisna. U nekim slučajevima, prekomjerna konzumacija etanola može uzrokovati komu.
Što se događa u našem tijelu kada pijemo alkoholna pića? Molekula etanola sposobna je oštetiti središnji živčani sustav. Pod utjecajem alkohola dolazi do oslobađanja hormona endorfina u nucleus accumbens, a kod osoba s izraženim alkoholizmom i u orbitofrontalnom korteksu. No, unatoč tome, unatoč tome, etanol nije prepoznat kao narkotična tvar, iako pokazuje sva odgovarajuća djelovanja. Etilni alkohol nije uvršten na međunarodni popis kontroliranih tvari. A to je kontroverzno pitanje, jer u određenim dozama, naime 12 grama tvari na 1 kilogram tjelesne težine, etanol dovodi prvo do akutnog trovanja, a potom i smrti.
Koje bolesti uzrokuje etanol?
Otopina etanola sama po sebi nije kancerogen. Ali njegov glavni metabolit, acetaldehid, otrovna je i mutagena tvar. Osim toga, ima i kancerogena svojstva i izaziva razvoj raka. Njegove kvalitete proučavane su u laboratorijskim uvjetima na pokusnim životinjama. Ovi znanstveni radovi doveli su do vrlo zanimljivih, ali ujedno i alarmantnih rezultata. Ispostavilo se da acetaldehid nije samo kancerogen, on može oštetiti DNK.
Produljena upotreba alkoholnih pića može uzrokovati bolesti kao što su gastritis, ciroza jetre, čirevi kod osobe12-kolon, rak želuca, jednjaka, malog i rektuma, kardiovaskularne bolesti. Redovito unos etanola u tijelo može izazvati oksidativno oštećenje neurona mozga. Uslijed oštećenja krvno-moždane barijere umiru. Zlouporaba pića koja sadrže alkohol dovodi do alkoholizma i kliničke smrti. Ljudi koji redovito piju alkohol imaju značajno veći rizik od srčanog i moždanog udara.
Ali to nisu sva svojstva etanola. Ova tvar je prirodni metabolit. U malim količinama može se sintetizirati u tkivima ljudskog tijela. Zove se pravi endogeni alkohol. Također se proizvodi kao rezultat razgradnje ugljikohidratne hrane u gastrointestinalnom traktu. Takav etanol naziva se "uvjetno endogeni alkohol". Može li obični alkotest odrediti alkohol koji se sintetizirao u tijelu? Teoretski, to je moguće. Njegova količina rijetko prelazi 0,18 ppm. Ova vrijednost je na donjem dijelu najmodernijih mjernih instrumenata.
