أين يستخدم الإيثانول؟ كيف يتم تصنيع الكحول الإيثيلي وهل هو آمن للشرب؟

الإيثانول، صيغة الإيثانول
اذهب الى: برنامج الملاحة، ابحث شائعة

منهجي اسم	الإيثانول
الأسماء التقليدية	الإيثانول
الكيمياء. معادلة	С2H5OH
فأر. معادلة	СH3СH2OH
الخصائص الفيزيائية
ولاية	سائل
الكتلة المولية	46.069 جم/مول
كثافة	0.7893 جم/سم3
التوتر السطحي	22.39×10−3 نيوتن/م عند 20 درجة مئوية نيوتن/م
الخصائص الحرارية
ت. تعويم.	-114.3 درجة مئوية
تي كيب.	+78.4 درجة مئوية
T. vsp.	13 درجة مئوية
T.svspl.	+363 درجة مئوية
إلخ. انفجار	3,28 - 18,95 %
النقطة الثلاثية	-114.3 درجة مئوية؟ بنسلفانيا
كر. نقطة	+241 درجة مئوية، 63 بار
مول. السعة الحرارية	112.4 جول/(مول ك)
المحتوى الحراري للتكوين	-234.8 كيلو جول / مول
الخواص الكيميائية
pKa	15,9
الذوبان في الماء	غير محدود
الخواص البصرية
معامل الانكسار	1,3611
بناء
عزم ثنائي الاقطاب	(غاز) 1.69 د
تصنيف
ريج. CAS رقم	64-17-5
بوبتشيم	702
ريج. رقم اينكس	200-578-6
ابتسامات	CCO
الدستور الغذائي	E1510
RTECS	KQ6300000
كيم سبايدر	682
أمان
LD50	10,300 ملغم/كغم
تسمم	المستقلب، سمية منخفضة
تعتمد البيانات المقدمة على الظروف القياسية (25 درجة مئوية، 100 كيلو باسكال) ما لم ينص على خلاف ذلك.

الإيثانول(الكحول الإيثيلي، كاربينول الميثيل، كحول النبيذ أو الكحول، غالبًا بالعامية ببساطة "الكحول") - كحول أحادي الهيدريك بالصيغة C2H5OH (الصيغة التجريبية C2H6O)، خيار آخر: CH3-CH2-OH، الممثل الثاني للسلسلة المتماثلة من كحولات أحادية الهيدريك، في ظل الظروف القياسية، سائل شفاف متطاير، قابل للاشتعال، عديم اللون.

العنصر النشط في المشروبات الكحولية هو مادة مثبطة - وهي مادة ذات تأثير نفسي تعمل على تثبيط الجهاز العصبي المركزي للإنسان.

يستخدم الكحول الإيثيلي أيضًا كوقود، وكمذيب، وكمادة مالئة في موازين حرارة الكحول، وكمادة مذيبة. مطهر(أو كأحد مكوناتها).

• 1 استلام
  • 1.1 التخمير
    • 1.1.1 الإنتاج الصناعي للكحول من المواد الخام البيولوجية
    • 1.1.2 إنتاج التحلل المائي
  • 1.2 ترطيب الإيثيلين
  • 1.3 تنقية الإيثانول
  • 1.4 الكحول المطلق
• 2 خصائص
  • 2.1 الخصائص الفيزيائية
  • 2.2 الخواص الكيميائية
  • 2.3 خصائص النار
• 3 التطبيق
  • 3.1 الوقود
  • 3.2 الصناعة الكيميائية
  • 3.3 الطب
  • 3.4 العطور ومستحضرات التجميل
  • 3.5 صناعة المواد الغذائية
  • 3.6 أخرى
• 4 الإنتاج العالمي للإيثانول
• 5 استخدام الإيثانول كوقود للسيارات
  • 5.1 أسطول المركبات الذي يعمل بالإيثانول
  • 5.2 فعالية التكلفة
  • 5.3 الجوانب البيئية
• 6 السلامة والتنظيم
• 7 تأثير الإيثانول على جسم الإنسان
• 8 أنواع وعلامات الإيثانول
• 9 أصل الأسماء
  • 9.1 أصل مصطلح "الإيثانول"
  • 9.2 أصل اسم "الكحول"
  • 9.3 أصل كلمة "الكحول"
• 10 ملاحظات
• 11 أنظر أيضاً
• 12 وصلة

إيصال

هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج الإيثانول - الميكروبيولوجية (التخمر الكحولي) والصناعية (ترطيب الإيثيلين):

التخمير

أنظر أيضا: الإيثانول الحيوي # التخمير

طريقة إنتاج الإيثانول، المعروفة منذ العصور القديمة، هي التخمير الكحولي للمنتجات العضوية التي تحتوي على الكربوهيدرات (العنب والفواكه وغيرها) تحت تأثير إنزيمات الخميرة والبكتيريا. تبدو معالجة النشا والبطاطس والأرز والذرة متشابهة، ومصدر كحول الوقود هو السكر الخام المنتج من القصب، وما إلى ذلك. هذا التفاعل معقد للغاية، ويمكن التعبير عن مخططه بالمعادلة:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

لا يحتوي المحلول الناتج عن التخمير على أكثر من 15% من الإيثانول، لأن الخميرة غير قابلة للحياة في المحاليل الأكثر تركيزًا. يحتاج الإيثانول المنتج بهذه الطريقة إلى تنقيته وتركيزه، عادةً عن طريق التقطير.

لإنتاج الإيثانول بهذه الطريقة، غالبًا ما يتم استخدام سلالات مختلفة من الخميرة من نوع Saccharomyces cerevisiae، ويتم استخدام نشارة الخشب المعالجة مسبقًا و/أو المحلول الذي تم الحصول عليه منها كوسيلة مغذية.

الإنتاج الصناعي للكحول من المواد الخام البيولوجية

تشمل التكنولوجيا الصناعية الحديثة لإنتاج الكحول الإيثيلي من المواد الخام الغذائية المراحل التالية:

• تحضير وطحن المواد الخام النشوية - الحبوب (الجاودار والقمح في المقام الأول) والبطاطس والذرة والتفاح، إلخ.
• التخمير. في هذه المرحلة، يحدث التحلل الأنزيمي للنشا إلى سكريات متخمرة. لهذه الأغراض، يتم استخدام مستحضرات ألفا الأميليز المؤتلفة التي تم الحصول عليها عن طريق الهندسة الحيوية - الجلوكاميلاز، الأميلوسوبتيلين.
• التخمير. بسبب تخمير السكريات بواسطة الخميرة، يتراكم الكحول في الهريس.
• تصحيح التفاخر. يتم تنفيذها على أعمدة متسارعة.

تشتمل نفايات التخمير على ثاني أكسيد الكربون، والثابت، وجزء الأثير ألدهيد، وكحول الفوسل، وزيوت الفوسل.

الكحول القادم من وحدة تصحيح براغون (BRU) ليس لا مائي، ومحتوى الإيثانول فيه يصل إلى 95.6%. اعتمادًا على محتوى الشوائب الأجنبية فيه، يتم تقسيمها إلى الفئات التالية:

• ألفا
• إضافي
• أساس
• أعلى تنقية
• 1st الصف

تبلغ إنتاجية معمل التقطير الحديث حوالي 30.000-100.000 لتر من الكحول يوميًا.

إنتاج التحلل المائي

المقالات الرئيسية: كحول التحلل المائي, إنتاج التحلل المائي

على نطاق صناعي، يتم إنتاج الكحول الإيثيلي من المواد الخام التي تحتوي على السليلوز (الخشب والقش)، والتي يتم تحللها مسبقًا. يتعرض الخليط الناتج من البنتوس والسداسي للتخمير الكحولي. لم تكن هذه التكنولوجيا منتشرة على نطاق واسع في بلدان أوروبا الغربية وأمريكا، ولكن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن في روسيا) كانت هناك صناعة متطورة لخميرة الأعلاف والإيثانول المائي.

ترطيب الإيثيلين

في الصناعة، جنبا إلى جنب مع الطريقة الأولى، يتم استخدام ترطيب الإيثيلين. يمكن تنفيذ الترطيب وفقًا لمخططين:

• يتم استخدام الترطيب المباشر عند درجة حرارة 300 درجة مئوية، وضغط 7 ميجا باسكال، وحمض الأرثوفوسفوريك المترسب على هلام السيليكا، والكربون المنشط أو الأسبستوس كمحفز:

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

• الترطيب خلال مرحلة إستر حمض الكبريتيك المتوسط، يليه التحلل المائي (عند درجة حرارة 80-90 درجة مئوية وضغط 3.5 ميجا باسكال):

CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (حمض إيثيل الكبريتيك). CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

هذا التفاعل معقد بسبب تكوين ثنائي إيثيل إيثر.

تنقية الإيثانول

الإيثانول، الذي يتم إنتاجه عن طريق ترطيب الإيثيلين أو التخمير، هو خليط من الماء والكحول يحتوي على شوائب. لاستخدامه الصناعي والغذائي والدستوري، من الضروري تنقيته. ينتج عن التقطير التجزيئي إيثانول بتركيز يبلغ حوالي 95.6% (بالوزن)؛ يحتوي هذا الأزيوتروب، الذي لا يمكن فصله عن طريق التقطير، على 4.4% ماء ودرجة غليانه 78.15 درجة مئوية.

يحرر التقطير الإيثانول من الأجزاء المتطايرة والثقيلة من المواد العضوية (البقايا السفلية).

الكحول المطلق

الكحول المطلق هو كحول إيثيلي لا يحتوي فعليًا على ماء. يغلي عند 78.39 درجة مئوية، في حين أن الكحول المصحح الذي يحتوي على 4.43٪ على الأقل من الماء يغلي عند 78.15 درجة مئوية. يتم الحصول عليه عن طريق تقطير الكحول المائي المحتوي على البنزين وطرق أخرى، على سبيل المثال تتم معالجة الكحول بمواد تتفاعل مع الماء أو تمتص الماء، مثل الجير الحي CaO أو كبريتات النحاس المكلسة CuSO4.

ملكيات

الخصائص الفيزيائية

المظهر: في الظروف العاديةهو سائل متطاير عديم اللون ذو رائحة مميزة وطعم لاذع. الكحول الإيثيلي أخف من الماء. وهو مذيب جيد للمواد العضوية الأخرى. يجب تجنب الخطأ الشائع: غالبًا ما يتم خلط خصائص الكحول بنسبة 95.57٪ والكحول المطلق. خصائصها هي نفسها تقريبا، ولكن القيم تبدأ في الاختلاف، بدءا من الرقم المهم الثالث إلى الرابع.

الخصائص الفيزيائية للإيثانول:

الكتلة الجزيئية	46.069 أ. يأكل.
درجة حرارة الانصهار	-114.15 درجة مئوية
درجة حرارة الغليان	78.39 درجة مئوية
نقطة حرجة	241 درجة مئوية (عند ضغط 6.3 ميجا باسكال)
الذوبان	قابل للامتزاج مع البنزين، الماء، الجلسرين، ثنائي إيثيل الأثير، الأسيتون، الميثانول، حمض الأسيتيك، الكلوروفورم
معامل الانكسار	1,3611 (معامل درجة حرارة معامل الانكسار 4.0 10−4، صالح في نطاق درجة الحرارة 10-30 درجة مئوية)
المحتوى الحراري القياسي للتكوين ΔH	-234.8 كيلوجول/مول (جم) (عند 298 كلفن)
الإنتروبيا القياسية للتكوين S	281.38 جول/ مول ك (جم) (عند 298 كلفن)
السعة الحرارية المولية القياسية Cp	1.197 جول/مول ك (جم) (عند 298 كلفن)
ذوبان المحتوى الحراري ΔHpl	4.81 كيلوجول/مول
المحتوى الحراري للغليان ΔHboiling	839.3 كيلوجول/مول

خليط من 95.57٪ إيثانول + 4.43٪ ماء هو أزيوتروبي، أي أنه لا ينفصل أثناء التقطير.

الخواص الكيميائية

الرسوم المتحركة لنموذج ثلاثي الأبعاد لجزيء الإيثانول

ممثل نموذجي للكحوليات أحادية الهيدريك.

قابلة للاشتعال شديدة الاشتعال. مع وصول كافٍ للهواء، فإنه يحترق (بسبب الأكسجين) بلهب مزرق خفيف، مكونًا منتجات الأكسدة الطرفية - ثاني أكسيد الكربون والماء:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

يستمر هذا التفاعل بقوة أكبر في جو من الأكسجين النقي.

في ظل ظروف معينة (درجة الحرارة والضغط والمحفزات)، من الممكن الأكسدة الخاضعة للرقابة (سواء مع الأكسجين العنصري والعديد من عوامل الأكسدة الأخرى) إلى الأسيتالديهيد وحمض الأسيتيك وحمض الأكساليك وبعض المنتجات الأخرى، على سبيل المثال:

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

لديه خفيف الخصائص الحمضيةيتفاعل، على وجه الخصوص، مثل الأحماض، مع الفلزات القلوية، وكذلك المغنيسيوم والألمنيوم وهيدريداتها، ويطلق الهيدروجين ويشكل إيثيلات شبيهة بالملح، وهي ممثلين نموذجيينالكحوليات:

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

يتفاعل بشكل عكسي مع الأحماض الكربوكسيلية وبعض الأحماض غير العضوية المحتوية على الأكسجين لتكوين الإسترات:

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

مع هاليدات الهيدروجين (HCl، HBr، HI) فإنه يدخل في تفاعلات الاستبدال النيوكليوفيلية القابلة للعكس:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

بدون المحفزات، يكون التفاعل مع حمض الهيدروكلوريك بطيئًا نسبيًا؛ أسرع بكثير - في وجود كلوريد الزنك وبعض أحماض لويس الأخرى.

بدلاً من هاليدات الهيدروجين وهاليدات الفوسفور وأكاسيد الهاليد، يمكن استخدام كلوريد الثيونيل وبعض الكواشف الأخرى لاستبدال مجموعة الهيدروكسيل بالهالوجين، على سبيل المثال:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

يحتوي الإيثانول نفسه أيضًا على خصائص محبة للنواة. على وجه الخصوص، يتم ربطه بسهولة نسبية بالروابط المتعددة المنشطة، على سبيل المثال:

C2H5OH + CH2=CHCN → C2H5OCH2CH2CN،

يتفاعل مع الألدهيدات لتكوين نصف الأسيتال والأسيتال:

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

مع تسخين معتدل (لا يزيد عن 120 درجة مئوية) باستخدام حامض الكبريتيك المركز أو عوامل أخرى لإزالة الماء حمضية بطبيعتهاأشكال ثنائي إيثيل الأثير:

2С2Н5OH ⇄ С2Н5-O-С2Н5 + H2O

مع التسخين القوي بحمض الكبريتيك، وكذلك عند تمرير الأبخرة فوق أكسيد الألومنيوم المسخن إلى 350÷500 درجة مئوية، يحدث جفاف أعمق. وهذا ينتج الإيثيلين:

CH3CH2OH ⇄ CH2 = CH2 + H2O

عند استخدام المحفزات التي تحتوي، إلى جانب أكسيد الألومنيوم، على فضة شديدة التشتت ومكونات أخرى، يمكن دمج عملية التجفيف مع أكسدة الإيثيلين الخاضعة للرقابة مع الأكسجين العنصري، ونتيجة لذلك يمكن تنفيذ عملية من مرحلة واحدة لـ إنتاج أكسيد الإيثيلين بإنتاجية مرضية:

2CH3CH2OH +O2 → 2C2H4O + 2H2O

في وجود محفز يحتوي على أكاسيد الألومنيوم والسيليكون والزنك والمغنيسيوم، فإنه يخضع لسلسلة من التحولات المعقدة مع تشكيل البوتادين باعتباره المنتج الرئيسي (تفاعل ليبيديف):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

في عام 1932، بناءً على رد الفعل هذا، تم تنظيم أول إنتاج واسع النطاق للمطاط الصناعي في العالم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

في بيئة قلوية قليلاً يشكل اليودوفورم:

C2H5OH + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2

رد الفعل هذا له بعض الأهمية بالنسبة للنوعية و تحديد الكمياتالإيثانول في غياب المواد الأخرى التي تعطي رد فعل مماثل.

خصائص النار

سائل عديم اللون شديد الاشتعال؛ ضغط البخار المشبع، كيلو باسكال: log p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) عند درجات حرارة تتراوح من -31 إلى 78 درجة مئوية؛ حرارة الاحتراق - 1408 كيلوجول/مول؛ حرارة التكوين -239.4 كيلوجول/مول؛ نقطة الوميض 13 درجة مئوية (في بوتقة مغلقة)، 16 درجة مئوية (في بوتقة مفتوحة)؛ درجة حرارة الاشتعال 18 درجة مئوية؛ درجة حرارة الاشتعال التلقائي 400 درجة مئوية؛ حدود تركيز انتشار اللهب 3.6 - 17.7% من الحجم؛ حدود درجة الحرارة لانتشار اللهب: أقل من 11 درجة مئوية، وأعلى من 41 درجة مئوية؛ الحد الأدنى من تركيز البلغم، الحجم٪: CO2 - 29.5، H2O - 35.7، N2 - 46؛ الحد الأقصى لضغط الانفجار 682 كيلو باسكال؛ السرعة القصوىارتفاع الضغط 15.8 ميجاباسكال/ثانية؛ معدل الإرهاق 0.037 كجم/(م2ث)؛ الحد الأقصى لسرعة انتشار اللهب العادية هي 0.556 م/ث؛ الحد الأدنى من طاقة الاشتعال - 0.246 ميجا جول؛ الحد الأدنى لمحتوى الأكسجين المتفجر هو 11.1% حجم.

طلب

وقود

أول من استخدم الإيثانول كوقود للمحركات كان هنري فورد، الذي ابتكر في عام 1880 أول سيارة تعمل بالإيثانول. تم عرض إمكانية استخدام الكحول كوقود للسيارات أيضًا في عام 1902، عندما تم عرض أكثر من 70 محركًا مكربنًا يعمل على خليط الإيثانول والإيثانول والبنزين في مسابقة في باريس.

يمكن استخدام الإيثانول كوقود، بما في ذلك محركات الصواريخ (على سبيل المثال، تم استخدام 70٪ من الإيثانول المائي كوقود في أول صاروخ باليستي تسلسلي في العالم - الصاروخ الألماني V-2)، ومحركات الاحتراق الداخلي، وأجهزة التدفئة المنزلية والتخييم والمختبر ( ما يسمى بـ "مصابيح الكحول")، ومنصات التدفئة للسياح والعسكريين (الأكسدة التلقائية التحفيزية على محفز البلاتين). يتم استخدامه بدرجة محدودة (بسبب استرطابيته) في خليط مع الوقود السائل البترولي الكلاسيكي. يتم استخدامه لإنتاج وقود عالي الجودة ومكون بنزين - إيثيل ثالثي بوتيل إيثر، وهو أكثر استقلالية عن المواد العضوية الأحفورية من مادة MTBE.

الصناعة الكيميائية

• بمثابة مادة خام لإنتاج العديد من المواد الكيميائية، مثل الأسيتالديهيد، ثنائي إيثيل الإيثر، رباعي إيثيل الرصاص، حمض الأسيتيك، الكلوروفورم، أسيتات الإيثيل، الإيثيلين، وما إلى ذلك؛
• يستخدم على نطاق واسع كمذيب (في صناعة الطلاء والورنيش، في إنتاج المواد الكيميائية المنزلية والعديد من المجالات الأخرى)؛
• هو أحد مكونات التجمد وغسالات الزجاج الأمامي.
• في المواد الكيميائية المنزلية، يستخدم الإيثانول في التنظيف و المنظفاتاه، وخاصة لرعاية الزجاج والسباكة. وهو مذيب للطاردات.

الدواء

في الطب، يستخدم الكحول الإيثيلي في المقام الأول كمذيب ومستخلص ومطهر. أنظر أيضا: محلول مطهر طبي

• من حيث تأثيره، يمكن تصنيف الكحول الإيثيلي على أنه مطهر؛
• كعامل مطهر وتجفيف خارجيا؛
• تُستخدم خصائص التجفيف والدباغة للكحول الإيثيلي بنسبة 96٪ في علاج المجال الجراحي أو في بعض التقنيات لعلاج أيدي الجراح؛
• مذيب للأدوية، ولتحضير الصبغات، ومستخلصات المواد النباتية، وما إلى ذلك؛
• مادة حافظة للصبغات والمستخلصات (الحد الأدنى للتركيز 18%)؛
• مزيل الرغوة عند توفير الأكسجين، تهوية صناعيةرئتين؛
• في الكمادات الدافئة.
• للتبريد الجسدي أثناء الحمى (للفرك)؛
• عنصر تخدير عامفي حالة النقص الأدوية;
• كعامل مضاد للوذمة الرئوية في شكل استنشاق محلول 33٪.
• الإيثانول هو ترياق للتسمم ببعض الكحوليات السامة مثل الميثانول والإيثيلين جلايكول. يرجع تأثيره إلى حقيقة أن إنزيم هيدروجيناز الكحول، في وجود عدة ركائز (على سبيل المثال، الميثانول والإيثانول)، يقوم فقط بالأكسدة التنافسية، والتي بسببها، في الوقت المناسب (على الفور تقريبًا، بعد الميثانول / جلايكول الإيثيلين) عند تناول الإيثانول، ينخفض ​​​​التركيز الحالي للأيضات السامة (للميثانول - الفورمالديهايد وحمض الفورميك، للإيثيلين جلايكول - حمض الأكساليك).

العطور ومستحضرات التجميل

هو مذيب عالمي مواد مختلفةوالمكون الرئيسي للعطور والكولونيا والهباء الجوي وما إلى ذلك. وهو جزء من مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك: معاجين الأسنان والشامبو ومنتجات الاستحمام وما إلى ذلك.

الصناعات الغذائية

جنبا إلى جنب مع الماء، فهو المكون الرئيسي للمشروبات الكحولية (الفودكا، النبيذ، الجن، البيرة، إلخ). يوجد أيضًا بكميات صغيرة في عدد من المشروبات التي يتم الحصول عليها عن طريق التخمير، ولكن لا يتم تصنيفها على أنها كحولية (الكفير، الكفاس، الكوميس، البيرة غير الكحولية، إلخ). محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يكاد يذكر (0.12٪)، ولكن إذا ظل قائما لفترة طويلة، خاصة في مكان دافئ، فيمكن أن يصل إلى 1٪. يحتوي الكوميس على 1-3% إيثانول (في الإيثانول القوي يصل إلى 4.5%)، كفاس - من 0.5 إلى 1.2%.

مذيب للنكهات الغذائية. يمكن استخدامه كمادة حافظة لمنتجات المخابز، وكذلك في صناعة الحلويات.

مسجل كمكمل غذائي E1510.

تبلغ قيمة الطاقة للإيثانول 7.1 كيلو كالوري / جرام.

آخر

يستخدم لتثبيت وحفظ المستحضرات البيولوجية.

الإنتاج العالمي من الإيثانول

إنتاج الإيثانول حسب الدولة مليون لتر. البيانات من ethanorfa.org.

بلد	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
الولايات المتحدة الأمريكية	13 362	16 117	19 946	24 565	34 776	40 068	45 360
البرازيل	15 078	15 978	16 977	18 972,58	24 464,9
الاتحاد الأوروبي	-	-	-	2 155,73	2 773
الصين	3 643	3 795	3 845	1 837,08	1 897,18
الهند	1 746	1 697	1 897	199,58	249,48
فرنسا	827	907	948	-	-
ألمانيا	268	430	764	-	-
روسيا	760	860	608	609	536	517	700
جنوب أفريقيا	415	389	387	-	-
بريطانيا العظمى	400	351	279	-	-
إسبانيا	298	298	463	-	-
تايلاند	279	298	352	299,37	339,4
كولومبيا	-	-	279	283,12	299,37
العالم كله:	40 710	45 927	50 989	49 524,42	65 527,05

استخدام الإيثانول كوقود للسيارات

المقال الرئيسي: الإيثانول الحيوي

ينقسم وقود الإيثانول إلى الإيثانول الحيوي والإيثانول الذي يتم الحصول عليه بطرق أخرى (من النفايات البلاستيكية، المصنعة من الغاز، وما إلى ذلك).

الإيثانول الحيوي عبارة عن وقود سائل يحتوي على الإيثانول يتم إنتاجه بواسطة مصانع خاصة من النشا أو السليلوز أو المواد الخام المحتوية على السكر باستخدام نظام التقطير القصير (يسمح لنا بالحصول على جودة كافية لاستخدامها كوقود). يحتوي على الميثانول وزيوت الفيوسيل، مما يجعله غير صالح للشرب على الإطلاق. يتم استخدامه في شكله النقي (على نحو أكثر دقة باعتباره الأزيوتروب 96.6٪)، وفي كثير من الأحيان في خليط مع البنزين (ما يسمى جاسوهول) أو وقود الديزل. يتزايد إنتاج واستخدام الإيثانول الحيوي في معظم البلدان حول العالم كبديل أكثر خضرة وأكثر تجديدًا للنفط.

فقط السيارات ذات المحرك المناسب أو ذات الوقود المرن العالمي (القادرة على استهلاك خليط البنزين/الإيثانول بأي نسبة) هي القادرة على استخدام الإيثانول الحيوي بشكل كامل. محرك البنزين قادر على استهلاك البنزين مع إضافة الإيثانول بنسبة لا تزيد عن 30%، ومن الممكن أيضًا تحويل محرك بنزين تقليدي، لكن هذا ليس مجديًا اقتصاديًا.

تكمن المشكلة في عدم امتزاج البنزين ووقود الديزل بالإيثانول بشكل كافٍ، ولهذا السبب غالبًا ما يتقشر الأخير (دائمًا عند درجات حرارة منخفضة). هذه المشكلة ذات أهمية خاصة بالنسبة لروسيا. لم يتم العثور على حل لهذه المشكلة في الوقت الراهن.

ميزة مخاليط الإيثانول مع أنواع أخرى من الوقود على الإيثانول "النقي" هي قابلية اشتعال أفضل، وذلك بفضل محتوى منخفضالرطوبة، في حين أن الإيثانول "النقي" (الدرجة E100، مع المحتوى العملي C2H5OH 96.6٪) هو مادة أزيوتروبية لا يمكن فصلها بالتقطير. الانقسام بطرق أخرى غير مربح. عند إضافة الإيثانول إلى البنزين أو الديزل، ينفصل الماء.

في دول مختلفةينطبق ما يلي البرامج الحكوميةاستخدام الإيثانول والمخاليط المحتوية عليه في النقل بمحركات الاحتراق الداخلي:

بلد	متطلبات
البرازيل	22-25% إيثانول في البنزين، 2% في وقود الديزل، وتتوفر درجات عالية من الإيثانول (E85، E100)، وتتزايد نسبتها في السوق تدريجياً. المصدر الرئيسي هو قصب السكر. حوالي 45% من الإنتاج العالمي.
الولايات المتحدة الأمريكية	تمثل الولايات المتحدة 44.7% من الإنتاج العالمي لكحول الوقود. يتم تقديم ماركات مخاليط الإيثانول والبنزين (E85، E10). ومن المتوقع طرح 20% بحلول عام 2020.
فنزويلا	10% إيثانول في البنزين.
الاتحاد الأوروبي	تتم إضافة ما يصل إلى ~ 6٪ إلى إلزامييتم طرح درجات الإيثانول E10 وما فوق.
الصين	إنتاج 3 ملايين طن سنوياً بحلول عام 2010/
الأرجنتين	يلزم إضافة 5% من الإيثانول في جميع أنواع البنزين، ويتم تقديم العلامات التجارية ذات المحتوى العالي.
تايلاند	5% إيثانول هو الحد الأدنى المسموح به في البنزين.
أوكرانيا	تم تحديد نسبة الإيثانول في البنزين بشكل قانوني منذ عام 2013، و7% منذ عام 2014. يُباع الوقود الذي يحتوي على الإيثانول الحيوي بنسبة تتراوح بين 30 إلى 37.2% على نطاق واسع في محطات الوقود.
كولومبيا	خليط 10% المدن الكبرىبحلول سبتمبر 2005/
كندا	خليط 5% منذ سبتمبر 2010
اليابان	يُسمح بنسبة 3% من الإيثانول في البنزين أو أقل.
الهند	20% وقود حيوي بحلول عام 2017 الآن أصبح 5%. وهي مصنوعة من مجموعة واسعة من المواد الخام، وخاصة من رقائق الخشب.
أستراليا	نسبة الإيثانول في البنزين لا تزيد عن 10%، درجة E10.
إندونيسيا	10% كحول في البنزين/
فيلبيني	يتم تقديم E10 تدريجياً.
أيرلندا	تُستخدم الدرجات E5-E10 على نطاق واسع جدًا وسيستمر طرحها.
الدنمارك	على غرار أيرلندا.
شيلي	يُسمح بمحتوى الإيثانول بنسبة 2٪ في وقود السيارات.
المكسيك	3.2٪ من الوقود الحيوي في وقود السيارات إلزامي بحلول عام 2012. أمريكا هي الدولة الأكثر ترددا في إدخال الوقود الحيوي.

وفي الولايات المتحدة، ينص قانون الطاقة، الذي وقعه الرئيس بوش في أغسطس/آب 2005، على إنتاج 30 مليار لتر من الإيثانول من الحبوب و3.8 مليار لتر من السليلوز (سيقان الذرة وقش الأرز ونفايات الغابات) بحلول عام 2012.

إن إدخال إنتاج الوقود الحيوي عملية مكلفة، ولكنها توفر فوائد للاقتصاد في وقت لاحق. على سبيل المثال، بناء مصنع للإيثانول بسعة 40 مليون جالون يعطي الاقتصاد (باستخدام مثال الولايات المتحدة الأمريكية):

• استثمار بقيمة 142 مليون دولار أثناء البناء؛
• 41 وظيفة في المصنع، بالإضافة إلى 694 وظيفة في جميع أنحاء الاقتصاد؛
• زيادة أسعار الحبوب المحلية بمقدار 5 إلى 10 سنتات للبوشل؛
• يزيد دخل الأسرة المحلية بمقدار 19.6 مليون دولار سنوياً؛
• يولد ما متوسطه 1.2 مليون دولار من الضرائب؛
• العائد على الاستثمار 13.3% سنويا.

في عام 2006، ساهمت صناعة الإيثانول في الاقتصاد الأمريكي بما يلي:

• 160.231 فرصة عمل جديدة في كافة القطاعات، منها 20.000 وظيفة في قطاع البناء؛
• زيادة دخل الأسرة بمقدار 6.7 مليار دولار؛
• تم توليد 2.7 مليار دولار من الضرائب الفيدرالية و2.3 مليار دولار من الضرائب المحلية.

في عام 2006، تمت معالجة 2.15 مليار بوشل من الذرة لتحويلها إلى إيثانول في الولايات المتحدة، وهو ما يمثل 20.5% من إنتاج الذرة السنوي. أصبح الإيثانول ثالث أكبر مستهلك للذرة، بعد الماشية والصادرات. تتم معالجة 15% من محصول الذرة الرفيعة في الولايات المتحدة وتحويله إلى إيثانول.

إنتاج الإيثانول في الولايات المتحدة الأمريكية، الوزن الجاف بالطن المتري.

تعتبر المواد الخام من المواد الخام الثانوية ويمكن استخدامها أيضًا لإنتاج الغاز الحيوي.

أسطول من المركبات يعمل بالإيثانول

يُشار إلى خليط الإيثانول والبنزين بالحرف E. ويشير الرقم المجاور للحرف E إلى نسبة الإيثانول. E85 يعني خليط من 85% إيثانول و 15% بنزين.

يمكن استخدام مزيج يصل إلى 20% من الإيثانول في أي مركبة. ومع ذلك، فإن بعض شركات تصنيع السيارات تحد من الضمان عند استخدام خلطات تحتوي على أكثر من 10% من الإيثانول. تتطلب الخلطات التي تحتوي على أكثر من 20% من الإيثانول في كثير من الحالات إجراء تعديلات على نظام الإشعال في السيارة.

تنتج شركات صناعة السيارات سيارات يمكن تشغيلها بالبنزين وE85. تسمى هذه السيارات "Flex-Fuel". في البرازيل، تسمى هذه السيارات "الهجينة". لا يوجد اسم باللغة الروسية. تدعم معظم السيارات الحديثة استخدام هذا الوقود محليًا، أو اختياريًا عند الطلب.

في عام 2005، كان هناك أكثر من 5 ملايين سيارة في الولايات المتحدة مزودة بمحركات هجينة. وفي نهاية عام 2006، كان هناك 6 ملايين سيارة مزودة بهذه المحركات قيد الاستخدام في الولايات المتحدة. ويبلغ إجمالي أسطول المركبات 230 مليون مركبة.

1200 محطة وقود تبيع E85 (مايو 2007). في المجمل، تبيع حوالي 170 ألف محطة وقود وقود السيارات في الولايات المتحدة.

اقتصادية

تكلفة الإيثانول البرازيلي (حوالي 0.19 دولار أمريكي للتر الواحد في عام 2006) تجعل استخدامه مجديًا اقتصاديًا.

الجوانب البيئية

غالبًا ما يوصف الإيثانول الحيوي كوقود بأنه "محايد" باعتباره مصدرًا للغازات الدفيئة. يحتوي على توازن ثاني أكسيد الكربون صفر لأن إنتاجه من خلال التخمير والاحتراق اللاحق يطلق نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون التي تم أخذها سابقًا من الغلاف الجوي بواسطة النباتات المستخدمة لإنتاجه. ومع ذلك، فإن تصحيح الإيثانول يتطلب استهلاك طاقة إضافي، يتم توليده بإحدى الطرق "التقليدية" (بما في ذلك احتراق الوقود الأحفوري).

وفي عام 2006، أدى استخدام الإيثانول في الولايات المتحدة إلى خفض انبعاثات نحو 8 ملايين طن من الغازات الدفيئة (ما يعادل ثاني أكسيد الكربون)، وهو ما يعادل تقريبا الانبعاثات السنوية لـ 1.21 مليون سيارة.

السلامة والتنظيم

كحول مشوه

• الإيثانول مادة قابلة للاشتعال، وخليط أبخرتها وهوائها قابل للانفجار.
• يتم تضمين الكحول الإيثيلي الاصطناعي، من الدرجة الفنية والغذائية، غير المناسب لإنتاج المشروبات الكحولية، في القائمة المواد السامةلأغراض المادة 234 ومواد أخرى من القانون الجنائي الاتحاد الروسي.
• منذ عام 2005، تم حظر بيع الكحول بالتجزئة في روسيا (باستثناء أقصى الشمال).

حول الضرائب شرب الكحولسم. المشروبات الكحولية - الرسوم الجمركية

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

المقالات الرئيسية: علم السموم من الإيثانول, إدمان الكحول

الإيثانول الموجود في المشروبات الكحولية هو مادة مسرطنة ذات قدرة مثبتة على التسبب في السرطان. اعتمادًا على الجرعة والتركيز وطريق الدخول إلى الجسم ومدة التعرض، يمكن أن يكون للإيثانول أيضًا تأثيرات مخدرة وسامة. يشير الفعل المخدر إلى قدرته على التسبب في الغيبوبة، والذهول، وعدم الإحساس بالألم، وتثبيط وظائف الجهاز العصبي المركزي، والإثارة الكحولية، والإدمان، بالإضافة إلى تأثيره المخدر. تحت تأثير الإيثانول، يتم إطلاق الإندورفين في النواة المتكئة (Nucleus Accumbens)، وفي أولئك الذين يعانون من إدمان الكحول، أيضًا في القشرة الأمامية الحجاجية (المجال 10). ومع ذلك، من الناحية القانونية، لا يتم الاعتراف بالكحول الإيثيلي كمخدرات، لأن هذه المادة غير مدرجة في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة في اتفاقية الأمم المتحدة لعام 1988. جرعات معينة بالنسبة لوزن الجسم وتركيزاته تؤدي إلى التسمم الحاد والوفاة (الوفاة). جرعة واحدة- 4-12 جرام إيثانول لكل كيلوجرام من وزن الجسم).

المستقلب الرئيسي للإيثانول، الأسيتالديهيد، سام ومطفر ومسرطن. هناك أدلة على تسبب الأسيتالديهيد في الإصابة بالسرطان في التجارب على الحيوانات؛ وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأسيتالديهيد يدمر الحمض النووي.

يمكن أن يسبب استهلاك الإيثانول على المدى الطويل أمراضًا مثل تليف الكبد والتهاب المعدة وقرحة المعدة وسرطان المعدة والمريء وأمراض القلب والأوعية الدموية.

يمكن أن يسبب استهلاك الإيثانول ضررًا مؤكسدًا للخلايا العصبية في الدماغ، بالإضافة إلى موتها بسبب تلف الحاجز الدموي الدماغي.

تعاطي الكحول يمكن أن يؤدي إلى الاكتئابوإدمان الكحول.

الإيثانول هو مستقلب طبيعي لجسم الإنسان ويمكن تصنيعه بكميات صغيرة في أنسجة الجسم (كحول داخلي حقيقي) أو في الجهاز الهضمينتيجة لعمليات تخمير الأطعمة الكربوهيدراتية (الكحول الداخلي المشروط). نادرا ما تتجاوز كمية الكحول الداخلي 0.18 جزء في المليون، وهو ما يقع في حدود حساسية أحدث الأدوات. ولا يمكن لجهاز قياس الكحول العادي تحديد هذه الكميات.

أنواع وعلامات الإيثانول

• الكحول المصحح (بتعبير أدق، الكحول المصحح) هو كحول إيثيلي منقى بالتصحيح، يحتوي على 95.57%، الصيغة الكيميائية C2H5OH. يمكن إنتاجه وفقًا لـ GOST 18300-72 (Gosstandart of the USSR، الكحول الإيثيلي المعدل، الشروط الفنية) وGOST 5964-82؛ غوست 5964-93. اعتمادًا على درجة التنقية، يتم إنتاج الكحول الإيثيلي التقني المصحح بدرجة "إضافية" وفي درجتين: الممتاز والأول

• الكحول الإيثيلي المطلق - محتوى الكحول أكبر من 99.9%.

• الكحول الطبي - نسبة الكحول 96.4-96.7%.

أصل الأسماء

يتم استخدام عدة أسماء للإشارة إلى هذه المادة. من الناحية الفنية، المصطلح الأكثر صحة هو الإيثانول أو الكحول الإيثيلي. ومع ذلك، أصبحت أسماء الكحول أو روح النبيذ أو ببساطة الكحول منتشرة على نطاق واسع، على الرغم من أن الكحوليات أو الكحوليات هي فئة أوسع من المواد.

أصل مصطلح "الإيثانول"

تشير أسماء الإيثانول والكحول الإيثيلي إلى ذلك هذا الاتصاليحتوي على جذري الإيثيل - الإيثان. علاوة على ذلك، تشير كلمة الكحول (اللاحقة -ol) في الاسم إلى محتوى مجموعة الهيدروكسيل (-OH) المميزة للكحولات.

أصل اسم "الكحول"

اسم الكحول يأتي من اللغة العربية. الكحل: الكحل: مسحوق ناعم يتم الحصول عليه بالتسامي، مسحوق الأنتيمون، مسحوق لتلوين الجفون.

جاءت كلمة "الكحول" إلى اللغة الروسية من خلال نسختها الألمانية. الكحول. ومع ذلك، في اللغة الروسية تم الحفاظ عليها في شكل عفا عليها الزمن، على ما يبدو، كمرادف لكلمة "الكحول" في معنى "مسحوق ناعم".

أصل كلمة "الكحول"

اسم كحول نبيذ الإيثانول يأتي من اللاتينية. سبيريتوس فيني (روح النبيذ). جاءت الكلمة الروسية "الكحول" من خلال النسخة الإنجليزية. روح.

في اللغة الإنجليزية كلمة "الكحول" في قيمة معينةتم استخدامه بالفعل في منتصف القرن الثالث عشر، وبدءًا من عام 1610 فقط، بدأ الكيميائيون في استخدام كلمة "الكحول" لتعيين المواد المتطايرة، وهو ما يتوافق مع المعنى الأساسي لكلمة "سبيريتوس" (التبخر) في اللاتينية. بحلول سبعينيات القرن السابع عشر، ضيّق معنى الكلمة إلى "السوائل التي تحتوي على نسبة عالية من الكحول"، وسميت السوائل المتطايرة بالإيثرات.

انظر أيضًا أصل الاسم في مقالة "الكحول".

ملحوظات

1. نظام معلومات المواد الكيميائية الأوروبي تم استرجاعه في 8 ديسمبر 2013.
2. تشاستين جي (2006). "الكحول وأنظمة الناقلات العصبية والسلوك." مجلة علم النفس العام 133 (4). دوى:10.3200/GENP.133.4.329-335. بميد 17128954.
3. مقال "الكحول المطلق" في TSB.
4. تحضير الكحول المطلق
5. الكحول الإيثيلي: كيميائي و الخصائص الفيزيائية
6. V. G. Kozin، N. L. Solodova، N. Yu. Bashkirtseva، A. I. عبدولين. التقنيات الحديثة لإنتاج مكونات وقود المحركات. درس تعليمي. - قازان: KSTU، 2009. - 327 ص.
7. الأدوية التي تؤثر على الجهاز العصبي المركزي
8. فلومينباوم، جولدفرانك وآخرون. حالات الطوارئ السمية لجولدفرانك، الطبعة الثامنة - ماكجرو هيل، 2006. - ص 1465. - 2170 ص - ISBN 0071437630.
9. الوكالة الفيدرالية للتنظيم الفني والمقاييس. غوست آر 52409-2005 (النص الكامل)
10. راسل، نيكولاس ج. المواد الحافظة الغذائية. - نيويورك: Kluwer Academic/Plenum Publishers، 2003. - ص 198. - ISBN 0-306-47736-X.
11. E1510 - الكحول الإيثيلي
12. 2008 تجاوز إنتاج الإيثانول 9 مليار جالون
13. إحصاءات الإنتاج العالمي للإيثانول
14. البرنامج الوطني.rf - وجهات نظر بديلةوقود
15. 1 2 الإيثانول الحيوي: نظرة عامة على الأسواق العالمية والروسية. كلينديكس.
16. وكالة المعلومات والتحليلات "INFOBIO"
17. إيكوتوك
18. 1 2 روسيا وأمريكا في القرن الحادي والعشرين
19. الاتحاد الأوروبي يتخلى عن البنزين التقليدي اعتباراً من 1/12/16/1/2010
20. الإيثانول الحيوي والبنزين الحيوي والوقود البديل مشكلة استخدام E 95 المبتكرة
21. أوتاوا ستدفع بالإيثانول رغم المخاوف (رابط لا يمكن الوصول إليه منذ 23/05/2013 (793 يومًا) - التاريخ، نسخة)
22. انترفاكس الغرب
23. الهند تحدد هدفها المتمثل في إنتاج 20% من الوقود الحيوي بحلول عام 2017
24. إيفان كاستانو الوقود الحيوي المكسيكي يتوقع تحقيق هدف المزج بنسبة 3% في عام 2012 2 مايو 2011
25. الرابطة الوطنية للوقود الحيوي

الكحوليات(أو الألكانولات) هي مواد عضوية تحتوي جزيئاتها على واحدة أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل (مجموعات -OH) المرتبطة بجذر الهيدروكربون.

تصنيف الكحولات

حسب عدد مجموعات الهيدروكسيل(الذرية) تنقسم الكحولات إلى:

أحادي الذرة، على سبيل المثال:

ثنائي الذرة(الجليكول)، على سبيل المثال:

الترياتومي، على سبيل المثال:

حسب طبيعة الجذر الهيدروكربونييتم إطلاق الكحولات التالية:

حدتحتوي فقط على جذور هيدروكربونية مشبعة في الجزيء، على سبيل المثال:

غير محدودتحتوي على روابط متعددة (ثنائية وثلاثية) بين ذرات الكربون في الجزيء، على سبيل المثال:

عطريةأي أن الكحولات التي تحتوي على حلقة بنزين ومجموعة هيدروكسيل في الجزيء، متصلة ببعضها البعض ليس بشكل مباشر، ولكن من خلال ذرات الكربون، على سبيل المثال:

المواد العضوية التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل في الجزيء، والتي ترتبط مباشرة بذرة الكربون في حلقة البنزين، تختلف بشكل كبير في الخواص الكيميائية عن الكحوليات وبالتالي يتم تصنيفها كفئة مستقلة من المركبات العضوية - الفينولات.

على سبيل المثال:

هناك أيضًا كحولات متعددة الهيدرات (كحولات متعددة الهيدرات) تحتوي على أكثر من ثلاث مجموعات هيدروكسيل في الجزيء. على سبيل المثال، أبسط هيكساول الكحول سداسي الماء (السوربيتول)

التسميات والايزومرية للكحولات

عند تكوين أسماء الكحوليات، يتم إضافة لاحقة (عامة) لاسم الهيدروكربون المقابل للكحول. رأ.

تشير الأرقام الموجودة بعد اللاحقة إلى موضع مجموعة الهيدروكسيل في السلسلة الرئيسية والبادئات ثنائي، ثلاثي، رباعيالخ - عددهم:

في ترقيم ذرات الكربون في السلسلة الرئيسية، يكون موضع مجموعة الهيدروكسيل الأسبقية على موضع الروابط المتعددة:

بدءًا من العضو الثالث في السلسلة المتماثلة، تظهر الكحولات تصاوغًا موضعيًا المجموعة الوظيفية(بروبانول -1 و بروبانول -2)، ومن الرابع - إيزومرية الهيكل الكربوني (بيوتانول -1، 2- ميثيل بروبانول -1). كما أنها تتميز بالتصاوغ بين الطبقات - فالكحولات متصاوغة بالنسبة للإيثرات:

دعونا نعطي اسمًا للكحول، وصيغته موضحة أدناه:

أمر بناء الاسم:

1. يتم ترقيم سلسلة الكربون من النهاية الأقرب إلى المجموعة –OH.
2. السلسلة الرئيسية تحتوي على 7 ذرات C، مما يعني أن الهيدروكربون المقابل هو الهيبتان.
3. عدد مجموعات –OH هو 2، البادئة هي “di”.
4. توجد مجموعات الهيدروكسيل عند 2 و 3 ذرات كربون، n = 2 و 4.

اسم الكحول: هيبتانديول-2،4

الخصائص الفيزيائية للكحولات

يمكن للكحولات تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئات الكحول وبين جزيئات الكحول والماء. تنشأ الروابط الهيدروجينية من تفاعل ذرة هيدروجين موجبة الشحنة جزئيًا لجزيء كحول وذرة أكسجين سالبة الشحنة جزئيًا لجزيء آخر، وبفضل الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات تتمتع الكحولات بنقاط غليان عالية بشكل غير طبيعي بالنسبة لوزنها الجزيئي. البروبان ذو الوزن الجزيئي النسبي 44 في الظروف العادية هو غاز، وأبسط الكحوليات هو الميثانول، له وزن جزيئي نسبي 32، في الظروف العادية يكون سائلاً.

الأعضاء السفلية والمتوسطة في سلسلة من الكحولات الأحادية الهيدريك المشبعة التي تحتوي على من 1 إلى 11 ذرة كربون هي سوائل. C12H25OH)في درجة حرارة الغرفة - المواد الصلبة. للكحولات الأقل رائحة كحولية وطعم لاذع، وهي شديدة الذوبان في الماء. ومع زيادة جذري الكربون، تتناقص قابلية ذوبان الكحولات في الماء، ولا يختلط الأوكتانول بالماء.

الخواص الكيميائية للكحولات

يتم تحديد خصائص المواد العضوية من خلال تركيبها وبنيتها. تؤكد الكحوليات قاعدة عامة. وتشمل جزيئاتها مجموعات الهيدروكربون والهيدروكسيل، وبالتالي يتم تحديد الخواص الكيميائية للكحوليات من خلال تفاعل هذه المجموعات مع بعضها البعض.

تعود الخصائص المميزة لهذه الفئة من المركبات إلى وجود مجموعة الهيدروكسيل.

1. تفاعل الكحولات مع الفلزات القلوية والقلوية الترابية.للتعرف على تأثير الجذر الهيدروكربوني على مجموعة الهيدروكسيل لا بد من مقارنة خواص المادة التي تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل وجذر الهيدروكربون من ناحية، والمادة التي تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل ولا تحتوي على جذري الهيدروكربون ، من جهة أخرى. يمكن أن تكون هذه المواد، على سبيل المثال، الإيثانول (أو غيرها من الكحول) والماء. يمكن اختزال هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل من جزيئات الكحول وجزيئات الماء بواسطة معادن قلوية وقلوية ترابية (تحل محلها)
2. تفاعل الكحولات مع هاليدات الهيدروجين.يؤدي استبدال مجموعة الهيدروكسيل بالهالوجين إلى تكوين الهالوكانات. على سبيل المثال:
   رد الفعل هذا قابل للعكس.
3. الجفاف بين الجزيئاتالكحوليات-انفصال جزيء الماء من جزيئين كحول عند تسخينهما في وجود عوامل إزالة الماء:
   نتيجة للجفاف بين جزيئات الكحول. الأثيرات.وهكذا، عندما يتم تسخين الكحول الإيثيلي مع حامض الكبريتيك إلى درجة حرارة تتراوح من 100 إلى 140 درجة مئوية، يتكون ثنائي إيثيل (الكبريت) الأثير.
   
4. تفاعل الكحولات مع الأحماض العضوية وغير العضوية لتكوين الإسترات (تفاعل الأسترة)
   
   يتم تحفيز تفاعل الأسترة بواسطة أحماض غير عضوية قوية. على سبيل المثال، عندما يتفاعل الكحول الإيثيلي مع حمض الأسيتيك، يتم تكوين أسيتات الإيثيل:
   
   
5. الجفاف داخل الجزيئات من الكحوليحدث عندما يتم تسخين الكحوليات في وجود عوامل إزالة الماء إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الجفاف بين الجزيئات. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الألكينات. يرجع هذا التفاعل إلى وجود ذرة الهيدروجين ومجموعة الهيدروكسيل عند ذرات الكربون المجاورة. ومن الأمثلة على ذلك تفاعل إنتاج الإيثين (الإيثيلين) بتسخين الإيثانول فوق 140 درجة مئوية في وجود حمض الكبريتيك المركز:
   
6. أكسدة الكحولاتيتم إجراؤه عادةً باستخدام عوامل مؤكسدة قوية، على سبيل المثال، ثنائي كرومات البوتاسيوم أو برمنجنات البوتاسيوم في بيئة حمضية. في هذه الحالة، يتم توجيه عمل العامل المؤكسد إلى ذرة الكربون المرتبطة بالفعل بمجموعة الهيدروكسيل. اعتمادا على طبيعة الكحول وظروف التفاعل، يمكن تشكيل منتجات مختلفة. وبالتالي، تتأكسد الكحولات الأولية أولاً إلى الألدهيدات، ثم إلى الأحماض الكربوكسيلية:
   أكسدة الكحولات الثانوية تنتج الكيتونات:
   
   الكحولات الثلاثية مقاومة تمامًا للأكسدة. ومع ذلك، في ظل الظروف القاسية (عامل مؤكسد قوي، ارتفاع درجة الحرارة)، من الممكن أكسدة الكحوليات الثلاثية، والتي تحدث مع تمزق روابط الكربون الكربونية الأقرب إلى مجموعة الهيدروكسيل.
7. نزع الهيدروجين من الكحولات.عند تمرير بخار الكحول عند درجة حرارة 200-300 درجة مئوية فوق محفز معدني، مثل النحاس أو الفضة أو البلاتين، تتحول الكحولات الأولية إلى ألدهيدات، والكحولات الثانوية إلى كيتونات:
   
   
8. رد فعل نوعي للكحولات متعددة الهيدرات.
   إن وجود عدة مجموعات هيدروكسيل في جزيء الكحول في نفس الوقت يحدد الخصائص المحددة للكحولات متعددة الهيدرات، القادرة على تكوين مركبات معقدة زرقاء لامعة قابلة للذوبان في الماء عند التفاعل مع راسب تم الحصول عليه حديثًا من هيدروكسيد النحاس (II). بالنسبة للإثيلين جلايكول يمكننا أن نكتب:
   
   الكحولات أحادية الهيدريك غير قادرة على الدخول في هذا التفاعل. ولذلك، فهو رد فعل نوعي للكحولات متعددة الهيدرات.
   

تحضير الكحولات:

استخدام الكحوليات

الميثانول (كحول الميثيل CH 3 OH) هو سائل عديم اللون ذو رائحة مميزة ودرجة غليانه 64.7 درجة مئوية. يحترق بلهب مزرق قليلا. يتم تفسير الاسم التاريخي للميثانول - كحول الخشب بإحدى طرق إنتاجه عن طريق تقطير الخشب الصلب (ميثي اليوناني - النبيذ، يسكر؛ هول - مادة، خشب).

يتطلب الميثانول معالجة دقيقة عند العمل معه. تحت تأثير إنزيم هيدروجيناز الكحول، يتحول في الجسم إلى الفورمالديهايد وحمض الفورميك، مما يؤدي إلى تلف شبكية العين ويسبب الوفاة. العصب البصريوفقدان كامل للرؤية. يؤدي تناول أكثر من 50 مل من الميثانول إلى الوفاة.

الإيثانول(الكحول الإيثيلي C2H5OH) هو سائل عديم اللون ذو رائحة مميزة ودرجة غليانه 78.3 درجة مئوية. قابلة للاشتعال يمتزج مع الماء بأي نسبة. عادة ما يتم التعبير عن تركيز (قوة) الكحول كنسبة مئوية من حيث الحجم. الكحول "النقي" (الطبي) هو منتج يتم الحصول عليه من المواد الخام الغذائية ويحتوي على 96٪ (من حيث الحجم) من الإيثانول و 4٪ (من حيث الحجم) من الماء. للحصول على الإيثانول اللامائي - "الكحول المطلق"، تتم معالجة هذا المنتج بمواد تربط الماء كيميائيًا (أكسيد الكالسيوم، وكبريتات النحاس اللامائية (II)، وما إلى ذلك).

ولجعل الكحول المستخدم لأغراض فنية غير صالح للشرب، تضاف إليه كميات صغيرة من المواد السامة وذات الرائحة الكريهة والمذاق المثير للاشمئزاز والتي يصعب فصلها. يُطلق على الكحول الذي يحتوي على مثل هذه الإضافات اسم الكحول المشوه أو المشوه.

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في الصناعة لإنتاج المطاط الصناعي، والأدوية، ويستخدم كمذيب، وهو جزء من الورنيش والدهانات، العطور. في الطب، يعتبر الكحول الإيثيلي من أهم المطهرات. يستخدم لتحضير المشروبات الكحولية.

عندما تدخل كميات صغيرة من الكحول الإيثيلي إلى جسم الإنسان، فإنها تقلل من حساسية الألم وتمنع عمليات التثبيط في القشرة الدماغية، مما يسبب حالة من التسمم. في هذه المرحلة من عمل الإيثانول، يزداد انفصال الماء في الخلايا، وبالتالي يتسارع تكوين البول، مما يؤدي إلى جفاف الجسم.

بالإضافة إلى ذلك، يسبب الإيثانول تمدد الأوعية الدموية. تؤدي زيادة تدفق الدم في الشعيرات الدموية بالجلد إلى احمرار الجلد والشعور بالدفء.

بكميات كبيرة، يثبط الإيثانول نشاط الدماغ (مرحلة التثبيط) ويسبب ضعف تنسيق الحركات. المنتج الوسيط لأكسدة الإيثانول في الجسم، الأسيتالديهيد، شديد السمية ويسبب تسممًا حادًا.

يؤدي الاستهلاك المنهجي للكحول الإيثيلي والمشروبات التي تحتوي عليه إلى انخفاض مستمر في إنتاجية الدماغ وموت خلايا الكبد واستبدالها بالنسيج الضام - تليف الكبد.

إيثانيديول-1،2(جلايكول الإثيلين) هو سائل لزج عديم اللون. سامة. قابل للذوبان في الماء بشكل غير محدود. لا تتبلور المحاليل المائية عند درجات حرارة أقل بكثير من 0 درجة مئوية، مما يجعل من الممكن استخدامها كأحد مكونات المبردات غير المتجمدة - مضاد التجمد لمحركات الاحتراق الداخلي.

برولاكتريول-1،2،3(الجلسرين) سائل لزج حلو المذاق. قابل للذوبان في الماء بشكل غير محدود. غير متطاير. كأحد مكونات الاسترات، يوجد في الدهون والزيوت.

تستخدم على نطاق واسع في مستحضرات التجميل والأدوية والصناعات الغذائية. في مستحضرات التجميليلعب الجلسرين دور عامل المطريات والمهدئ. يتم إضافته إلى معجون الأسنان لمنعه من الجفاف.

يضاف الجلسرين إلى منتجات الحلويات لمنع تبلورها. يتم رشه على التبغ، وفي هذه الحالة يعمل كمرطب يمنع أوراق التبغ من الجفاف والتفتت قبل المعالجة. ويتم إضافته إلى المواد اللاصقة لمنعها من الجفاف بسرعة كبيرة، وإلى المواد البلاستيكية، وخاصة السيلوفان. في الحالة الأخيرة، يعمل الجلسرين كمادة ملدنة، حيث يعمل كمواد تشحيم بين جزيئات البوليمر وبالتالي يمنح البلاستيك المرونة والمرونة اللازمة.

المشروبات المسكرة التي تحتوي على الإيثانول - كحول النبيذ أحادي الهيدريك، كانت مألوفة لدى البشرية منذ العصور القديمة. كانت مصنوعة من العسل والفواكه المخمرة. في الصين القديمة، تمت إضافة الأرز أيضًا إلى المشروبات.

تم الحصول على الكحول من النبيذ في الشرق (القرنين السادس إلى السابع). ابتكره العلماء الأوروبيون من منتجات التخمير في القرن الحادي عشر. تعرف عليها البلاط الملكي الروسي في القرن الرابع عشر: قدمتها سفارة جنوة على أنها مياه حية ("أكوا فيتا").

أولئك. كان لوفيتز، العالم الروسي في القرن الثامن عشر، أول من حصل بشكل تجريبي على الكحول الإيثيلي المطلق عن طريق التقطير باستخدام البوتاس - كربونات البوتاسيوم. اقترح الكيميائي استخدام الفحم للتنظيف.

بفضل الإنجازات العلمية في القرنين التاسع عشر والعشرين. أصبح الاستخدام العالمي للكحول ممكنا. طور علماء الماضي نظرية حول بنية محاليل الكحول المائية ودرسوا خواصها الفيزيائية والكيميائية. تم اكتشاف طرق التخمير: التدفق الدوري والمستمر.

اختراعات مهمة في العلوم الكيميائية في الماضي، والتي جعلت الخصائص المفيدة للكحوليات حقيقية:

• جهاز تصديق باربي (1881)
• جهاز سافال للوحة التقطير (1813)
• غلاية جينتسي (1873)

تم اكتشاف سلسلة متجانسة من المواد الكحولية. تم إجراء سلسلة من التجارب على تخليق الميثانول والإيثيلين جلايكول. ساعد البحث العلمي المتقدم في سنوات ما بعد الحرب في القرن العشرين على تحسين جودة المنتجات. لقد رفعنا مستوى صناعة الكحول المحلية.

التوزيع في الطبيعة

في الطبيعة، تحدث الكحول في شكل حر. المواد هي أيضا مكونات الاسترات. عملية التخمير الطبيعية للأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات تنتج الإيثانول، وكذلك 1-بيوتانول والأيزوبروبانول. ترتبط الكحوليات المستخدمة في صناعة الخبز والتخمير وصناعة النبيذ باستخدام عملية التخمير في هذه الصناعات. معظم الفيرمونات الحشرية هي كحولات.

مشتقات الكحول من الكربوهيدرات في الطبيعة:

• السوربيتول - الموجود في التوت الروان والكرز، له طعم حلو.

العديد من المواد العطرية النباتية هي كحولات تربينية:

• الفينول - أحد مكونات ثمار الشمر وراتنجات الأشجار الصنوبرية
• بورنيول - عنصر مكون من خشب شجرة البورنيوكامفور
• المنثول هو أحد مكونات إبرة الراعي والنعناع

تحتوي الصفراء البشرية والحيوانية على كحولات متعددة الهيدرات الصفراوية:

• ميكسينول
• كيميرول
• بوفول
• cholestanpentol

آثار ضارة على الجسم

انتشار استخدام الكحول في زراعةوالصناعة والشؤون العسكرية والنقل تجعلها في متناول المواطنين العاديين. وهذا يسبب حالات حادة، بما في ذلك الجماعية والتسمم والوفيات.

مخاطر الميثانول

الميثانول سم خطير. له تأثير سام على القلب والجهاز العصبي. يؤدي تناول 30 جرامًا من الميثانول إلى الوفاة. إن تناول كمية أقل من المادة يسبب التسمم الشديد عواقب لا رجعة فيها(العمى).

أقصى تركيز مسموح به في هواء العمل هو 5 ملجم/م3. السوائل التي تحتوي على حتى الحد الأدنى من المبلغالميثانول.

في أشكال التسمم الخفيفة تظهر الأعراض:

• قشعريرة
• ضعف عام
• غثيان
• صداع

طعم ورائحة الميثانول لا تختلف عن الإيثانول. وهذا يتسبب في تناول السم عن طريق الخطأ. كيفية التمييز بين الإيثانول والميثانول في المنزل؟

يتم لف الأسلاك النحاسية بشكل حلزوني وتسخينها بقوة على النار. عندما يتفاعل مع الإيثانول، يتم الشعور برائحة التفاح الفاسد. الاتصال مع الميثانول سوف يؤدي إلى تفاعل الأكسدة. سيتم إطلاق الفورمالديهايد - غاز ذو رائحة كريهة ونفاذة.

سمية الإيثانول

يكتسب الإيثانول خواصًا سامة ومخدرة اعتمادًا على الجرعة وطريقة دخوله إلى الجسم والتركيز ومدة التعرض.

يمكن أن يسبب الإيثانول:

• اضطراب في الجهاز العصبي المركزي
• سرطان المريء والمعدة
• التهاب المعدة
• تليف الكبد
• أمراض القلب

4-12 جرام من الإيثانول لكل 1 كجم من وزن الجسم هي جرعة واحدة مميتة. الأسيتالديهيد، المستقلب الرئيسي للإيثانول، هو مادة مسرطنة، مطفرة، سامة. فهو يغير أغشية الخلايا، والخصائص الهيكلية لخلايا الدم الحمراء، ويدمر الحمض النووي. الأيزوبروبانول يشبه الإيثانول في التأثيرات السامة.

يتم تنظيم إنتاج الكحوليات وتداولها من قبل الدولة. الإيثانول غير معترف به قانونًا كدواء. ولكن تم إثبات آثاره السامة على الجسم.

التأثير على الدماغ مدمر بشكل خاص. حجمه يتناقص. تحدث تغيرات عضوية في الخلايا العصبية لقشرة المخ وتلفها وموتها. تحدث تمزقات الشعيرات الدموية.

انتهكت عملية عاديةالمعدة والكبد والأمعاء. إذا استهلكت بشكل مفرط كحول قوييظهر الألم الحاد والإسهال. يتضرر الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي، وركود الصفراء.

آثار استنشاق الكحول

إن الاستخدام الواسع النطاق للكحوليات في العديد من الصناعات يخلق تهديدًا بآثار استنشاقها. تمت دراسة التأثيرات السامة على الجرذان. النتائج التي تم الحصول عليها مبينة في الجدول.

الصناعات الغذائية

الإيثانول هو أساس المشروبات الكحولية. ويتم الحصول عليه من بنجر السكر، والبطاطس، والعنب، محاصيل الحبوب- الجاودار والقمح والشعير والمواد الخام الأخرى التي تحتوي على السكر أو النشا. أثناء عملية الإنتاج، يتم استخدام التقنيات الحديثة لتنقية زيوت الوقود.

وهي مقسمة إلى:

• قوي بحصة إيثانول تتراوح بين 31-70% (الكونياك، الأفسنتين، الروم، الفودكا)
• قوة متوسطة - من 9 إلى 30% إيثانول (مشروبات كحولية، نبيذ، مشروبات كحولية)
• نسبة كحول منخفضة - 1.5-8% (عصير التفاح والبيرة).

الإيثانول هو المادة الخام للخل الطبيعي. يتم الحصول على المنتج عن طريق الأكسدة ببكتيريا حمض الأسيتيك. تعتبر التهوية (التشبع القسري بالهواء) شرطًا ضروريًا لهذه العملية.

الإيثانول ليس الكحول الوحيد في صناعة المواد الغذائية. الجلسرين - المضافات الغذائية E422 - يوفر اتصال السوائل غير القابلة للامتزاج. يتم استخدامه في صناعة الحلويات والمعكرونة ومنتجات المخابز. الجلسرين هو أحد مكونات المشروبات الكحولية، مما يمنح المشروبات اللزوجة والطعم الحلو.

استخدام الجلسرين له تأثير مفيد على المنتجات:

• تقل لزوجة المعكرونة
• يتحسن اتساق الحلويات والكريمات
• يمنع التعفن السريع للخبز وترهل الشوكولاتة
• يتم خبز المنتجات دون التصاق النشا

يعد استخدام الكحول كمحليات أمرًا شائعًا. مانيتول، إكسيليتول، والسوربيتول مناسبة لهذا الغرض.

العطور ومستحضرات التجميل

الماء والكحول وتركيبة العطور (المركزة) هي المكونات الرئيسية لمنتجات العطور. يتم استخدامها بنسب مختلفة. ويعرض الجدول أنواع العطور ونسب مكوناتها الرئيسية.

في إنتاج منتجات العطور، يعمل الإيثانول عالي النقاء كمذيب للمواد العطرية. عند التفاعل مع الماء تتكون أملاح تترسب. يستقر الحل لعدة أيام ويتم تصفيته.

2-يحل الفينيل إيثانول في صناعة العطور ومستحضرات التجميل محل الطبيعي زيت الورد. السائل له رائحة زهرية خفيفة. يدخل في تركيبات الخيال والزهور والحليب التجميلي والكريمات والإكسير والمستحضرات.

القاعدة الأساسية للعديد من منتجات العناية هي الجلسرين. إنه قادر على جذب الرطوبة وترطيب البشرة بشكل فعال وجعلها مرنة. تستفيد البشرة الجافة والمجففة من الكريمات والأقنعة والصابون الذي يحتوي على الجلسرين: فهي تخلق طبقة تحافظ على الرطوبة على السطح وتحافظ على نعومة البشرة.

هناك أسطورة مفادها أن استخدام الكحول في مستحضرات التجميل مضر. ومع ذلك، فإن هذه المركبات العضوية تعتبر مثبتات وناقلات ضرورية لإنتاج المنتجات. المواد الفعالةالمستحلبات.

تجعل الكحوليات (خاصة الدهنية منها) منتجات العناية كريمية وتنعيم البشرة والشعر. يعمل الإيثانول الموجود في الشامبو والبلسم على ترطيب الشعر، ويتبخر بسرعة بعد غسله، ويجعل التمشيط والتصفيف أسهل.

الدواء

يستخدم الإيثانول في الممارسة الطبية كمطهر. فهو يدمر الميكروبات، ويمنع التحلل في الجروح المفتوحة، ويؤخر التغيرات المؤلمة في الدم.

خصائصه في التجفيف والتطهير والتسمير هي سبب استخدامه لعلاج اليدين العاملين في المجال الطبيقبل العمل مع المريض. أثناء التهوية الاصطناعية، لا غنى عن الإيثانول كمضاد للرغوة. إذا كان هناك نقص في الأدوية، فإنه يصبح أحد مكونات التخدير العام.

في حالة التسمم بمادة الإيثيلين جلايكول أو الميثانول، يصبح الإيثانول بمثابة الترياق. وبعد تناوله ينخفض ​​التركيز المواد السامة. يستخدم الإيثانول في كمادات التدفئة وعند الفرك للتبريد. ستعيد المادة الجسم أثناء الحرارة المحمومة ونزلات البرد.

الكحوليات الموجودة في الأدوية وتأثيرها على الإنسان يدرسها علم الصيدلة. يستخدم الإيثانول كمذيب في إنتاج مستخلصات وصبغات المواد النباتية الطبية (الزعرور والفلفل والجينسنغ والنبتة الأم).

ولا ينبغي تناول هذه الأدوية السائلة إلا بعد الاستشارة الطبية. يجب عليك اتباع الجرعة التي وصفها لك الطبيب بدقة!

وقود

إن التوفر التجاري للميثانول والبيوتانول -1 والإيثانول هو سبب استخدامها كوقود. يخلط مع وقود الديزل والبنزين ويستخدم كوقود في صورته النقية. تساعد الخلائط على تقليل سمية غازات العادم.

الكحول، كمصدر بديل للوقود، له عيوبه:

• المواد لديها خصائص أكالة متزايدة، على عكس الهيدروكربونات
• إذا دخلت الرطوبة إلى نظام الوقود، فسيكون هناك انخفاض حاد في الطاقة بسبب قابلية ذوبان المواد في الماء
• هناك خطر حدوث أقفال بخار وتدهور أداء المحرك بسبب انخفاض نقاط غليان المواد.

ومع ذلك، فإن موارد الغاز والنفط محدودة. ولذلك أصبح استخدام الكحول في الممارسة العالمية بديلاً لاستخدام الوقود التقليدي. يتم إنشاء إنتاجها الضخم من النفايات الصناعية (اللب والورق والمواد الغذائية والنجارة) - وفي نفس الوقت يتم حل مشكلة إعادة التدوير.

تتيح المعالجة الصناعية للمواد الخام النباتية الحصول على الوقود الحيوي الصديق للبيئة - الإيثانول الحيوي. المواد الخام لها هي الذرة (الولايات المتحدة الأمريكية) وقصب السكر (البرازيل).

إن توازن الطاقة الإيجابي ومصادر الوقود المتجددة تجعل إنتاج الإيثانول الحيوي مجالًا شائعًا في الاقتصاد العالمي.

المذيبات، السطحي

بالإضافة إلى إنتاج مستحضرات التجميل والعطور والأدوية السائلة، حلوياتتعتبر الكحوليات أيضًا مذيبات جيدة:

الكحول كمذيب:

• في صناعة الأسطح المعدنية والعناصر الإلكترونية وورق التصوير الفوتوغرافي وأفلام التصوير الفوتوغرافي
• عند تنظيف المنتجات الطبيعية: الراتنجات والزيوت والشموع والدهون
• في عملية الاستخراج - استخراج مادة
• عند إنشاء مواد بوليمرية صناعية (غراء، ورنيش)، دهانات
• في إنتاج الهباء الجوي الطبي والمنزلي.

المذيبات الشعبية هي الأيزوبروبانول والإيثانول والميثانول. كما تستخدم المواد المتعددة الهيدروكسيل والحلقية: الجلسرين، سيكلوهكسانول، جلايكول الإيثيلين.

يتم إنتاج المواد الخافضة للتوتر السطحي من الكحوليات الدهنية العالية. أصبحت العناية الكاملة بسيارتك وأطباقك وشققك وملابسك ممكنة بفضل المواد الخافضة للتوتر السطحي. وهي جزء من منتجات التنظيف والمنظفات وتستخدم في العديد من قطاعات الاقتصاد (انظر الجدول).

صناعة	السطحي: الوظائف والخصائص
زراعة	المدرجة في المستحلبات. زيادة إنتاجية عملية نقل العناصر الغذائية إلى النباتات
بناء	تقليل الطلب على المياه لخلطات الخرسانة والأسمنت. زيادة مقاومة الصقيع وكثافة المواد
صناعة الجلود	يمنع التصاق المنتجات وتلفها
صناعة النسيج	إزالة الكهرباء الساكنة
علم المعادن	تقليل الاحتكاك؛ قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية
صناعة الورق	فصل اللب المغلي عن الحبر أثناء إعادة تدوير الورق المستخدم
صناعة الدهانات	يتيح اختراق الطلاء بالكامل على الأسطح، بما في ذلك التجاويف الصغيرة

إن استخدام الكحول في صناعة الأغذية والأدوية وإنتاج العطور ومستحضرات التجميل واستخدامها كوقود ومذيبات ومواد خافضة للتوتر السطحي له تأثير إيجابي على حالة اقتصاد البلاد. إنه يجلب الراحة لحياة الشخص، ولكنه يتطلب الامتثال لاحتياطات السلامة بسبب سمية المواد.

الإيثانول - ما هي هذه المادة؟ ما هي استخداماته وكيف يتم إنتاجه؟ الإيثانول معروف للجميع تحت اسم مختلف - الكحول. وبطبيعة الحال، هذا ليس التعيين الصحيح تماما. ولكن في الوقت نفسه، فإننا نعني بكلمة "الكحول" "الإيثانول". حتى أسلافنا كانوا يعرفون بوجودها. لقد حصلوا عليها من خلال عملية التخمير. تم استخدام منتجات مختلفة، من الحبوب إلى التوت. لكن في الهريس الناتج، وهو ما كانت تسمى المشروبات الكحولية قديما، لم تتجاوز كمية الإيثانول 15 بالمئة. لا يمكن عزل الكحول النقي إلا بعد دراسة عمليات التقطير.

الإيثانول - ما هو؟

الإيثانول هو كحول أحادي الهيدريك. في الظروف العاديةوهو سائل متطاير عديم اللون وقابل للاشتعال وله رائحة وطعم محدد. لقد وجد الإيثانول تطبيقًا واسعًا في الصناعة والطب والحياة اليومية. إنه مطهر ممتاز. يستخدم الكحول كوقود وكمذيب. ولكن الأهم من ذلك كله أن صيغة الإيثانول C2H5OH معروفة لعشاق المشروبات الكحولية. في هذا المجال وجدت هذه المادة تطبيقًا واسعًا. ولكن لا ينبغي لنا أن ننسى أن الكحول، باعتباره عنصرا نشطا في المشروبات الكحولية، هو اكتئاب قوي. هذا مادة ذات تأثير نفسييمكن أن يثبط الجهاز العصبي المركزي ويسبب الاعتماد الشديد.

في الوقت الحاضر، من الصعب العثور على صناعة لا تستخدم الإيثانول. من الصعب سرد جميع فوائد الكحول. ولكن الأهم من ذلك كله أن خصائصه كانت موضع تقدير في المستحضرات الصيدلانية. الإيثانول هو المكون الرئيسي لجميع الصبغات الطبية تقريبًا. تعتمد العديد من "وصفات الجدة" لعلاج أمراض الإنسان على هذه المادة. إنه يستخرج جميع المواد المفيدة من النباتات ويتراكمها. لقد وجدت خاصية الكحول هذه تطبيقًا في إنتاج صبغات الأعشاب والتوت محلية الصنع. وعلى الرغم من أنها مشروبات كحولية، إلا أنها توفر فوائد صحية باعتدال.

فوائد الإيثانول

صيغة الإيثانول معروفة للجميع منذ دروس الكيمياء المدرسية. ولكن لا يستطيع الجميع الإجابة على الفور عن فوائد هذه المادة الكيميائية. في الواقع، من الصعب تخيل صناعة لا تستخدم الكحول. بادئ ذي بدء، يستخدم الإيثانول في الطب كمطهر قوي. يتم استخدامها لعلاج السطح الجراحي والجروح. للكحول تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. لكن الإيثانول لا يستخدم فقط في الجراحة. لا غنى عنه لإنتاج المستخلصات والصبغات الطبية.

بجرعات صغيرة، الكحول مفيد لجسم الإنسان. فهو يساعد على ترقيق الدم وتحسين الدورة الدموية وتوسيع الأوعية الدموية. حتى أنه يستخدم للوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية. يساعد الإيثانول على تحسين أداء الجهاز الهضمي. ولكن فقط بجرعات صغيرة حقًا.

في حالات خاصة، يمكن أن يؤدي التأثير العقلي للكحول إلى إغراق الألم الشديد. وقد وجد الإيثانول أيضًا تطبيقًا في التجميل. نظرًا لخصائصه المطهرة الواضحة، فهو مدرج في جميع مستحضرات تنظيف البشرة التي تعاني من مشاكل البشرة والدهنية تقريبًا.

أضرار الإيثانول

الإيثانول هو كحول يتم إنتاجه عن طريق التخمير. إذا تم استهلاكه بشكل مفرط، فإنه يمكن أن يسبب التسمم السمي الشديد وحتى الغيبوبة. هذه المادة جزء من المشروبات الكحولية. يسبب الكحول الاعتماد النفسي والجسدي الشديد. يعتبر إدمان الكحول مرضا. ترتبط مخاطر الإيثانول على الفور بمشاهد السكر المتفشي. الاستهلاك المفرط للمشروبات التي تحتوي على الكحول لا يؤدي فقط إلى تسمم غذائي. كل شيء أكثر تعقيدًا. يؤثر شرب الكحول بشكل متكرر على جميع أجهزة الجسم تقريبًا. من مجاعة الأكسجينوالذي يسببه الإيثانول، يموت عدد كبير من خلايا الدماغ. يحدث في المراحل الأولى أن الذاكرة تضعف. ثم يصاب الإنسان بأمراض الكلى والكبد والأمعاء والمعدة والأوعية الدموية والقلب. يعاني الرجال من فقدان الفاعلية. على مراحل متأخرةيظهر مدمن الكحول تشوهًا عقليًا.

تاريخ الكحول

الإيثانول - ما هي هذه المادة وكيف تم الحصول عليها؟ لا يعلم الجميع أنه تم استخدامه منذ عصور ما قبل التاريخ. تم تضمينه في المشروبات الكحولية. صحيح أن تركيزه كان صغيرا. ولكن في الوقت نفسه، تم العثور على آثار للكحول في الصين على السيراميك الذي يبلغ عمره 9000 عام. يشير هذا بوضوح إلى أن الناس كانوا يشربون المشروبات التي تحتوي على الكحول في العصر الحجري الحديث.

تم تسجيل الحالة الأولى في القرن الثاني عشر في ساليرنو. صحيح أنه كان خليطًا من الماء والكحول. تم عزل الإيثانول النقي بواسطة يوهان توبياس لويتز في عام 1796. استخدم طريقة ترشيح الكربون المنشط. ظل إنتاج الإيثانول بهذه الطريقة هو الطريقة الوحيدة لفترة طويلة. تم حساب صيغة الكحول بواسطة نيكولو تيودور دي سوسير، ووصفها أنطوان لافوازييه بأنها مركب كربون. في القرنين التاسع عشر والعشرين، درس العديد من العلماء الإيثانول. وقد تمت دراسة جميع خصائصه. لقد أصبح حاليًا منتشرًا على نطاق واسع ويستخدم في جميع مجالات النشاط البشري تقريبًا.

إنتاج الإيثانول عن طريق التخمر الكحولي

ولعل الطريقة الأكثر شهرة لإنتاج الإيثانول هي التخمير الكحولي. وهذا ممكن فقط عند استخدام المنتجات العضوية التي تحتوي على كميات كبيرة من الكربوهيدرات، مثل العنب والتفاح والتوت. عنصر آخر مهم لمواصلة عملية التخمير بشكل نشط هو وجود الخميرة والإنزيمات والبكتيريا. تبدو معالجة البطاطس والذرة والأرز متشابهة. للحصول على كحول الوقود، يتم استخدام السكر الخام الذي يتم إنتاجه من القصب. رد الفعل معقد للغاية. نتيجة التخمير يتم الحصول على محلول لا يحتوي على أكثر من 16٪ من الإيثانول. ليس من الممكن الحصول على تركيز أعلى. ويفسر ذلك حقيقة أن الخميرة غير قادرة على البقاء في المحاليل الأكثر تشبعًا. وبالتالي فإن الإيثانول الناتج يجب أن يخضع لعمليات التنقية والتركيز. تستخدم عمليات التقطير بشكل شائع.

لإنتاج الإيثانول، يتم استخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae من سلالات مختلفة. ومن حيث المبدأ، فكلهم قادرون على تفعيل هذه العملية. يمكن استخدام نشارة الخشب كركيزة مغذية أو كبديل كمحلول يتم الحصول عليه منها.

وقود

يعرف الكثير من الناس عن خصائص الإيثانول. ومن المعروف أيضًا على نطاق واسع أنه كحول أو مطهر. ولكن الكحول هو أيضا وقود. يتم استخدامه في محركات الصواريخ. ومن الحقائق المعروفة أنه خلال الحرب العالمية الأولى، تم استخدام 70٪ من الإيثانول المائي كوقود لأول صاروخ باليستي ألماني في العالم، V-2.

حاليا، أصبح الكحول أكثر انتشارا. يتم استخدامه كوقود في محركات الاحتراق الداخلي وأجهزة التدفئة. في المختبرات يتم سكبه في مصابيح الكحول. يتم استخدام الأكسدة الحفزية للإيثانول لإنتاج منصات التدفئة العسكرية والسياحية. يستخدم الكحول بتقييد في المخاليط مع الوقود البترولي السائل بسبب استرطابيته.

الإيثانول في الصناعة الكيميائية

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية. إنه بمثابة مادة خام لإنتاج مواد مثل ثنائي إيثيل إيثر وحمض الأسيتيك والكلوروفورم والإيثيلين والأسيتالديهيد ورباعي إيثيل الرصاص وخلات الإيثيل. في صناعة الطلاء والورنيش، يستخدم الإيثانول على نطاق واسع كمذيب. الكحول هو المكون الرئيسي لغسالات الزجاج الأمامي ومضاد التجمد. يستخدم الكحول أيضًا في المواد الكيميائية المنزلية. وهو جزء من المنظفات ومنتجات التنظيف. وهو شائع بشكل خاص كعنصر في سوائل تنظيف تركيبات السباكة والزجاج.

الكحول الإيثيلي في الطب

يمكن تصنيف الكحول الإيثيلي كمطهر. له تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. إنه يدمر خلايا البكتيريا والفطريات المجهرية. يكاد يكون استخدام الإيثانول في الطب عالميًا. هذا تجفيف ومطهر ممتاز. بسبب خصائصه المسمرة، يستخدم الكحول (96٪) لعلاج طاولات العمليات وأيدي الجراحين.

الإيثانول هو مذيب للأدوية. يستخدم على نطاق واسع لصنع الصبغات والمستخلصات منه اعشاب طبيةوغيرها من المواد النباتية. الحد الأدنى من التركيزولا يتجاوز محتوى الكحول في هذه المواد 18 بالمائة. غالبًا ما يستخدم الإيثانول كمادة حافظة.

الكحول الإيثيلي ممتاز أيضًا للفرك. أثناء الحمى ينتج تأثير التبريد. في كثير من الأحيان، يتم استخدام الكحول لتدفئة الكمادات. وفي الوقت نفسه فهو آمن تمامًا ولا يوجد احمرار أو حروق على الجلد. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الإيثانول كمضاد للرغوة عند توفير الأكسجين بشكل مصطنع أثناء التهوية. يعد الكحول أيضًا أحد مكونات التخدير العام، والذي يمكن استخدامه في حالة نقص الأدوية.

ومن الغريب أن الإيثانول الطبي يستخدم كترياق للتسمم بالكحوليات السامة مثل الميثانول أو جلايكول الإيثيلين. يرجع تأثيره إلى حقيقة أنه في وجود العديد من الركائز، يقوم إنزيم هيدروجيناز الكحول بالأكسدة التنافسية فقط. ولهذا السبب، بعد تناول الإيثانول مباشرة بعد الميثانول السام أو جلايكول الإثيلين، لوحظ انخفاض في التركيز الحالي للأيضات التي تسمم الجسم. بالنسبة للميثانول فهو حمض الفورميك والفورمالدهيد، وبالنسبة للإثيلين جليكول فهو حمض الأكساليك.

الصناعات الغذائية

لذا، فإن كيفية الحصول على الإيثانول كانت معروفة لأسلافنا. لكنها لم تحظ بأوسع استخدام إلا في القرنين التاسع عشر والعشرين. إلى جانب الماء، يعد الإيثانول أساس جميع المشروبات الكحولية تقريبًا، وخاصة الفودكا والجين والروم والكونياك والويسكي والبيرة. يوجد الكحول أيضًا بكميات صغيرة في المشروبات التي يتم إنتاجها عن طريق التخمير، مثل الكفير والكوميس والكفاس. لكنها لا تصنف على أنها كحول، لأن تركيز الكحول فيها منخفض جداً. وبالتالي فإن محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يتجاوز 0.12٪. ولكن إذا استقر، يمكن أن يزيد التركيز إلى 1٪. يحتوي Kvass على كمية أكبر قليلاً من الكحول الإيثيلي (يصل إلى 1.2٪). كوميس يحتوي على معظم الكحول. في منتج الألبان الطازج يكون تركيزه من 1 إلى 3٪، وفي المستقر يصل إلى 4.5٪.

الكحول الإيثيلي مذيب جيد. هذه الخاصية تسمح باستخدامها في صناعة المواد الغذائية. الإيثانول هو مذيب للنكهات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه كمادة حافظة للمخبوزات. وهي مسجلة كمضافات غذائية E1510. تبلغ قيمة الطاقة للإيثانول 7.1 كيلو كالوري / جرام.

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

تم إنشاء إنتاج الإيثانول في جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المادة القيمة في العديد من مجالات حياة الإنسان. هي الطب. وتستخدم المناديل المبللة بهذه المادة كمطهر. ولكن ما هو تأثير الإيثانول على الجسم عند تناوله؟ هل هو مفيد أم ضار؟ هذه القضايا تتطلب دراسة مفصلة. يعلم الجميع أن البشرية تستهلك المشروبات الكحولية منذ قرون. لكن مشكلة إدمان الكحول انتشرت على نطاق واسع فقط في القرن الماضي. كان أسلافنا يستهلكون الهريس، والنبيذ، وحتى البيرة المشهورة الآن، لكن كل هذه المشروبات تحتوي على نسبة ضعيفة من الإيثانول. لذلك، تطبيق ضرر كبيرلم يتمكنوا من الصحة. ولكن بعد أن قام ديمتري إيفانوفيتش مندليف بتخفيف الكحول بالماء بنسب معينة، تغير كل شيء.

حاليًا، يعد إدمان الكحول مشكلة في جميع دول العالم تقريبًا. بمجرد دخول الكحول إلى الجسم، يكون له تأثير مرضي على جميع الأعضاء تقريبًا دون استثناء. اعتمادًا على التركيز والجرعة وطريقة التعرض ومدة التعرض، يمكن أن يُظهر الإيثانول تأثيرات سامة ومخدرة. يمكن أن يعطل عمل نظام القلب والأوعية الدموية ويساهم في حدوث الأمراض السبيل الهضميبما في ذلك قرحة المعدة والاثني عشر. نعني بالتأثير المخدر قدرة الكحول على التسبب في الذهول وعدم الحساسية ألموقمع وظائف المركزي الجهاز العصبي. بالإضافة إلى ذلك، يصبح الشخص متحمسًا للكحول ويصبح مدمنًا عليه بسرعة كبيرة. في بعض الحالات، الاستهلاك المفرط للإيثانول يمكن أن يسبب غيبوبة.

ماذا يحدث في أجسامنا عندما نشرب المشروبات الكحولية؟ يمكن لجزيء الإيثانول أن يلحق الضرر بالجهاز العصبي المركزي. تحت تأثير الكحول، يتم إطلاق هرمون الإندورفين في النواة المتكئة، وفي الأشخاص الذين يعانون من إدمان الكحول بشكل واضح، في القشرة الأمامية الحجاجية. ولكن، مع ذلك، على الرغم من ذلك، لا يتم التعرف على الإيثانول كمادة مخدرة، على الرغم من أنه يعرض جميع الإجراءات ذات الصلة. لم يتم إدراج الكحول الإيثيلي في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة. وهذا مسألة مثيرة للجدللأنه في جرعات معينة، وهي 12 جرامًا من المادة لكل 1 كيلوجرام من وزن الجسم، يؤدي الإيثانول أولاً إلى التسمم الحاد ومن ثم الوفاة.

ما هي الأمراض التي يسببها الإيثانول؟

محلول الإيثانول في حد ذاته ليس مادة مسرطنة. لكن مستقلبه الرئيسي هو الأسيتالديهيد، وهي مادة سامة ومطفرة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يحتوي أيضًا على خصائص مسرطنة ويثير تطور السرطان. تمت دراسة صفاته في ظروف مختبرية على حيوانات التجارب. هؤلاء الأعمال العلميةأدى إلى نتائج مثيرة للاهتمام للغاية، ولكن في نفس الوقت مثيرة للقلق. اتضح أن الأسيتالديهيد ليس مجرد مادة مسرطنة، بل يمكن أن يلحق الضرر بالحمض النووي.

استهلاك المشروبات الكحولية على المدى الطويل يمكن أن يسبب أمراضًا للإنسان مثل التهاب المعدة وتليف الكبد وقرحة الاثني عشر وسرطان المعدة والمريء والأمعاء الدقيقة والمستقيم وأمراض القلب والأوعية الدموية. التعرض المنتظم للإيثانول في الجسم يمكن أن يسبب ضررًا مؤكسدًا للخلايا العصبية في الدماغ. بسبب الضرر يموتون. تعاطي المشروبات التي تحتوي على الكحول يؤدي إلى إدمان الكحول والموت السريري. عند الأشخاص الذين يشربون الكحول بانتظام، يزداد خطر الإصابة بنوبة قلبية وسكتة دماغية بشكل ملحوظ.

ولكن هذه ليست كل خصائص الإيثانول. هذه المادة هي مستقلب طبيعي. بكميات صغيرة يمكن تصنيعه في أنسجة الجسم البشري. يطلق عليه صحيح، ويتم إنتاجه أيضًا نتيجة لتحلل الأطعمة الكربوهيدراتية في الجهاز الهضمي. يُطلق على هذا الإيثانول اسم "الكحول الداخلي المشروط". هل يمكن لجهاز قياس الكحول العادي اكتشاف الكحول الذي تم تصنيعه في الجسم؟ نظريا هذا ممكن. ونادرا ما تتجاوز كميته 0.18 جزء في المليون. هذه القيمة عند الحد الأدنىأحدث أدوات القياس.

يمكن التعرف على الكحول الإيثيلي من خلال رائحته. ومع ذلك، لا يمكن تمييزه إلا بهذه الطريقة عن المواد البعيدة جدًا في البنية. أما بالنسبة لاتصالات مجموعة واحدة معه، فكل شيء أكثر تعقيدا. ولكن هذا أيضًا أكثر إثارة للاهتمام.

التكوين والصيغة

الإيثانول - وهذا هو بالضبط ما يشير إليه أحد أسمائه الرسمية كحولات بسيطة. إنه مألوف لدى الجميع تقريبًا تحت اسم أو آخر. في كثير من الأحيان يطلق عليه ببساطة اسم الكحول، وأحيانا يتم إضافة الصفات "إيثيل" أو "النبيذ"، ويمكن أن يطلق عليه الكيميائيون أيضا ميثيل كاربينول. ولكن الجوهر هو نفسه - C 2 H 5 OH. ربما تكون هذه الصيغة مألوفة لدى الجميع تقريبًا منذ أيام الدراسة. ويتذكر الكثير من الناس مدى تشابه هذه المادة مع أقرب أقربائها - الميثانول. المشكلة الوحيدة هي أن الأخير شديد السمية. لكن المزيد عن ذلك لاحقًا؛ أولاً، من المفيد إلقاء نظرة فاحصة على الإيثانول.

بالمناسبة، في الكيمياء هناك العديد من المصطلحات المتشابهة، لذلك لا تخلط بين الكحول الإيثيلي، على سبيل المثال، مع الإيثيلين. وهذا الأخير عبارة عن غاز عديم اللون قابل للاشتعال ولا يشبه على الإطلاق سائلًا شفافًا ذو رائحة مميزة. ويوجد أيضًا غاز الإيثان، واسمه أيضًا يشبه اسم “الإيثانول”. ولكن هذه أيضًا مواد مختلفة تمامًا.

الميثيل والإيثيل

لسنوات عديدة الآن ظلت مشكلة فعليةحالات تسمم جماعي بسبب استحالة التمييز بين نوعين من الكحول في المنزل. الكحول المزيف أو الإنتاج تحت الأرض أو ببساطة الإنتاج منخفض الجودة - كل هذا يزيد من خطر سوء التنظيف وإهمال الظروف التكنولوجية.

كل هذا معقد بسبب حقيقة أن كحول الميثيل والكحول الإيثيلي في خصائصهما الأساسية هما مواد متطابقة تقريبًا، ولا يستطيع شخص غير متخصص بدون المعدات اللازمة التمييز بين أحدهما والآخر. علاوة على ذلك، فإن الجرعة المميتة من الميثانول هي 30 جرامًا، بينما في حالة الكحول العادي، يكون هذا الحجم آمنًا تمامًا للبالغين. ولهذا، إذا لم تكن متأكداً من أصل المشروب فالأفضل عدم شربه.

ومن المثير للاهتمام أن الترياق للكحول الصناعي هو الميثانول النقي. لذلك، إذا لاحظت علامات التسمم الحاد، فأنت بحاجة إلى إعطاء المحلول الأخير عن طريق الوريد أو تناوله عن طريق الفم. من المهم عدم الخلط بين حالة التسمم بالميثانول والتسمم الكحولي الثقيل العادي أو التسمم. في هذه الحالة، وكذلك في حالة التسمم ببعض المواد الأخرى، لا يجوز أبدًا تناول المزيد من الكحول الإيثيلي. يمكن أن تكون تكلفة الخطأ عالية جدًا.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

الإيثانول لديه كل شيء الخصائص العامةوتفاعلات الكحول. إنه عديم اللون وله طعم ورائحة مميزة. في الظروف العادية، فهو سائل، ويتحول إلى شكل صلب عند درجة حرارة -114 درجة مئوية، ويغلي عند +78 درجة. كثافة الكحول الإيثيلي 0.79. يمتزج جيداً مع الماء والجلسرين والبنزين والعديد من المواد الأخرى. وهو يتبخر بسهولة، لذا يجب تخزينه في عبوات مغلقة جيداً. وهو في حد ذاته مذيب ممتاز وله أيضًا خصائص مطهرة ممتازة. شديد الاشتعال في الحالتين السائلة والبخارية.

الإيثانول هو مادة ذات تأثير نفسي ومخدر ويتم تضمينه في جميع المشروبات الكحولية. الجرعة المميتة للبالغين هي 300-400 ملليلتر من محلول كحول 96٪ يتم تناوله خلال ساعة. هذا الرقم تعسفي للغاية، لأنه يعتمد على كمية كبيرةعوامل. للأطفال، 6-30 ملليلتر يكفي. لذا فإن الإيثانول هو أيضًا سم فعال إلى حد ما. ومع ذلك، فهو يستخدم على نطاق واسع لأنه يحتوي على عدد من خصائص فريدة من نوعها، مما يجعلها عالمية.

أصناف

هناك عدة أنواع من الكحول الإيثيلي تستخدم لأغراض مختلفة. وهي تعكس بشكل أساسي طرق الحصول على مادة ما، ولكنها تتحدث غالبًا عن طرق معالجة مختلفة.

وبالتالي، فإن النقش الموجود على العبوة "الكحول الإيثيلي المصحح" يشير إلى أن المحتويات قد تم تنقيتها خصيصًا لإزالة الشوائب. من الصعب جدًا تنظيفه تمامًا من الماء مثلاً، لكن يمكنك تقليل وجوده قدر الإمكان.

يمكن أيضًا تغيير طبيعة الكحول. وفي هذه الحالة، فإن العكس هو الصحيح: حيث تتم إضافة الشوائب التي يصعب إزالتها إلى الإيثانول، مما يجعله غير صالح للاستهلاك الداخلي، ولكن لا يعقد استخدامه لغرضه الرئيسي. كقاعدة عامة، يعمل الكيروسين والأسيتون والميثانول وما إلى ذلك ككحول مشوه.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم التمييز بين الكحول الإيثيلي، والكحول الطبي، والكحول التقني، والكحول الغذائي. لكل من هذه الأصناف هناك معيار صارم يوفر معايير معينة. لكننا سنتحدث عنهم بعد قليل.

من بين أمور أخرى، غالبا ما يشار إلى النسبة المئوية للمحتوى على العبوة. هذا مهم مرة أخرى، لأن الإيثانول يصعب تنقيته بالكامل من الماء، وعادة لا تكون هناك حاجة جدية لذلك.

إيصال

يتضمن إنتاج الكحول الإيثيلي استخدام إحدى الطرق الثلاث الرئيسية: الميكروبيولوجية أو الاصطناعية أو التحلل المائي. في الحالة الأولى نحن نتعامل مع عملية التخمير، في الثانية، كقاعدة عامة، التفاعلات الكيميائيةباستخدام الأسيتيلين أو الإيثيلين، ولكن الثالث يتحدث عن نفسه. كل طريقة لها إيجابياتها وسلبياتها وصعوباتها ومزاياها.

أولاً، دعونا نلقي نظرة على الكحول الإيثيلي، الذي يتم إنتاجه للأغراض الغذائية فقط. لإنتاجه يتم استخدام طريقة التخمير فقط. خلال هذه العملية، يتم تقسيم سكر العنب إلى الإيثانول وثاني أكسيد الكربون. هذه الطريقة معروفة منذ العصور القديمة وهي الأكثر طبيعية. ولكنه يتطلب أيضًا مزيدًا من الوقت. بالإضافة إلى ذلك، فإن المادة الناتجة ليست كحولًا نقيًا وتتطلب عددًا كبيرًا من عمليات المعالجة والتنقية.

للحصول على الإيثانول التقني، يعتبر التخمير غير عملي، لذلك يلجأ المنتجون إلى أحد خيارين. أولها ترطيب كبريتات الإيثيلين. يتم إجراؤه على عدة مراحل، ولكن هناك طريقة أبسط. الخيار الثاني هو الترطيب المباشر للإيثيلين في وجود حمض الفوسفوريك. رد الفعل هذا قابل للعكس. ومع ذلك، فإن كلتا الطريقتين غير كاملتين أيضًا، وتتطلب المادة الناتجة مزيدًا من المعالجة.

التحلل المائي - نسبيا أسلوب جديدمما يجعل من الممكن الحصول على الكحول الإيثيلي من الخشب. للقيام بذلك، يتم سحق المواد الخام ومعالجتها بحمض الكبريتيك بنسبة 2-5٪ عند درجة حرارة 100-170 درجة مئوية. تتيح لك هذه الطريقة الحصول على ما يصل إلى 200 لتر من الإيثانول من طن واحد من الخشب. لأسباب مختلفة، لا تحظى طريقة التحلل المائي بشعبية كبيرة في أوروبا، على عكس الولايات المتحدة، حيث يتم افتتاح المزيد والمزيد من المصانع التي تعمل على هذا المبدأ.

المعايير

يجب أن يستوفي جميع الإيثانول المنتج في المصانع معايير معينة. كل طريقة من طرق الإنتاج والمعالجة لها خصائصها الخاصة، والتي تشير إلى الخصائص الرئيسية التي يجب أن يتمتع بها المنتج النهائي. يتم أخذ الكثير من الخصائص بعين الاعتبار، على سبيل المثال، محتوى الشوائب، وكثافة الكحول الإيثيلي، والغرض. كل صنف له معياره الخاص.

على سبيل المثال، ينقسم الكحول الإيثيلي التقني الاصطناعي - GOST R 51999-2002 - إلى درجتين: الأولى والأعلى. والفرق الواضح بين الاثنين هو جزء حجم الإيثانول، وهو 96% و96.2% على التوالي. يشير المعيار تحت هذا الرقم إلى كل من الكحول الإيثيلي المصحح والمعدل والمخصص للاستخدام في صناعة العطور.

لغرض أكثر واقعية - استخدامه كمذيب - هناك GOST الخاص به: R 52574-2006. هنا نحن نتحدث عنفقط حول الكحول المحوَّل الصفات بأجزاء مختلفة من حجم الإيثانول - 92.5٪ و 99٪.

أما بالنسبة لهذا النوع من الكحول الإيثيلي من الدرجة الغذائية، فإنه ينطبق عليه GOST R 51652-2000، وله ما يصل إلى 6 درجات: الأول (96٪)، الأعلى نقاء (96.2٪)، "باسي" (96٪).) و"إضافي" (96.3%) و"لوكس" (96.3%) و"ألفا" (96.3%). نحن هنا نتحدث في المقام الأول عن المواد الخام وبعض المؤشرات المعقدة الأخرى. على سبيل المثال، يتم إنتاج منتج العلامة التجارية ألفا فقط من القمح أو الجاودار أو خليط منهم.

حتى الآن، يرسم الكثير من الناس، إذا جاز التعبير، أوجه التشابه بين المفهومين: الكحول الإيثيلي - GOST 18300-87، الذي تم اعتماده في الاتحاد السوفياتي. لقد فقد هذا المعيار قوته منذ فترة طويلة، ومع ذلك، لا يمنع بناء الإنتاج وفقا له حتى يومنا هذا.

الاستخدام

ربما يكون من الصعب العثور على مادة لها مثل هذا التطبيق الواسع. يستخدم الكحول الإيثيلي بطريقة أو بأخرى في العديد من الصناعات.

بادئ ذي بدء، هذه هي صناعة المواد الغذائية. تحتوي مجموعة واسعة من المشروبات الكحولية - من النبيذ والمشروبات الكحولية إلى الويسكي والفودكا والكونياك - على الكحول المذكور. لكن الإيثانول نفسه لا يستخدم في شكله النقي. تتضمن التكنولوجيا وضع المواد الخام، على سبيل المثال، عصير العنبوبدء عملية التخمير، ويكون الإخراج منتجاً نهائياً.

مجال آخر من التطبيقات واسعة النطاق هو الطب. يتم استخدام الكحول الإيثيلي بنسبة 95٪ في أغلب الأحيان في هذه الحالة، لأنه يتمتع بخصائص مطهرة ممتازة ويذيب أيضًا العديد من المواد، مما يجعل من الممكن القيام به صبغات فعالةوالأدوية والعقاقير الأخرى. وبالإضافة إلى ذلك، عندما أنواع مختلفةللاستخدام الخارجي، فهو قادر على تدفئة وتبريد الجسم بشكل فعال. ومن خلال تطبيقه على الجلد، يمكنك خفض درجة حرارة الجسم المرتفعة بسرعة بمقدار درجة أو نصف درجة. على العكس من ذلك، فإن الفرك القوي سيساعد على الإحماء. بالإضافة إلى ذلك، عند تخزين المستحضرات التشريحية، يتم استخدام الكحول الإيثيلي أيضا.

وبطبيعة الحال، هناك مجال آخر للتطبيق وهو التكنولوجيا والكيمياء وكل ما يتعلق بها. نحن نتحدث عن طلاءات الطلاء، والمذيبات، والمنظفات، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الإيثانول في الإنتاج الصناعي للعديد من المواد أو هو مادة خام لها (إيثر ثنائي إيثيل، لحم الخنزير رباعي إيثيل، حمض الأسيتيك، الكلوروفورم، الإيثيلين، المطاط والعديد من آحرون). وبطبيعة الحال، فإن الكحول الإيثيلي الفني غير مناسب تمامًا للطعام، حتى لو تم تنقيته.

وبطبيعة الحال، في كل هذه الحالات نحن نتحدث عن أصناف مختلفة تماما، ولكل منها خصائصها الخاصة. وبالتالي، من غير المرجح أن يتم استخدام الكحول الإيثيلي المصحح للأغذية لأغراض فنية، خاصة أنه يخضع لضريبة الإنتاج، مما يعني أن تكلفته أعلى بكثير مقارنة بالكحول غير المكرر. ومع ذلك، سيتم مناقشة الأسعار بشكل منفصل.

التطبيق في التقنيات الجديدة

في السنوات الأخيرة، تزايد الحديث عن استخدام الإيثانول كوقود. ولهذا النهج معارضون ومؤيدون، وهو ما تتم مناقشته بشكل خاص في الولايات المتحدة. والحقيقة هي أن المزارعين الأمريكيين يزرعون تقليديا الكثير من الذرة، والتي من الناحية النظرية يمكن أن تكون بمثابة مادة خام ممتازة لإنتاج الكحول الإيثيلي. ومن المؤكد أن سعر هذا الوقود سيكون أقل من تكلفة البنزين. يزيل هذا الخيار مسألة اعتماد العديد من البلدان على إمدادات النفط وأسعار الطاقة، لأن إنتاج الكحول يمكن أن يكون موجودا في أي مكان. وبالإضافة إلى ذلك، فهو أكثر أمانا من الناحية البيئية. ومع ذلك، يمكننا أن نرى بالفعل استخدام الإيثانول بهذه الصفة، ولكن على نطاق أصغر بكثير. هذه هي مصابيح الكحول - سخانات كيميائية خاصة، مدافئ منزلية صغيرة، بالإضافة إلى العديد من الأجهزة الأخرى.

يمكن أن يكون هذا مجال عمل واعدًا حقًا في البحث عن مصادر طاقة بديلة ومتجددة ورخيصة إلى حد ما. المشكلة بالنسبة لروسيا هنا هي العقلية. يكفي أن نقول إن فوانيس الكحول في موسكو لم تدم طويلاً - فالعمال الذين كانوا يعملون في عملهم كانوا ببساطة يشربون المواد الخام. وحتى لو كان الوقود يحتوي على شوائب مختلفة، فمن غير المرجح أن يتم تجنب التسمم تماما. ومع ذلك، هناك أسباب أخرى تجعل الاتحاد الروسي لا يسعى إلى مثل هذه التغييرات، لأن التحول إلى هذا النوع من الطاقة يهدد البلاد بانخفاض خطير في حجم صادرات الطاقة.

التأثير على جسم الإنسان

في تصنيف SanPin، ينتمي الإيثانول إلى الفئة 4، أي المواد منخفضة الخطورة. وهذا، بالمناسبة، يشمل الكيروسين والأمونيا والميثان وبعض العناصر الأخرى. ولكن هذا لا يعني أنه لا ينبغي عليك تناول الكحول باستخفاف.

يؤثر الكحول الإيثيلي عند تناوله بشكل خطير على الجهاز العصبي المركزي لجميع الحيوانات. يسبب حالة تسمى التسمم الكحولي، وتتميز بـ سلوك غير لائق، تثبيط التفاعلات، انخفاض التعرض لأنواع مختلفة من المهيجات، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، تتوسع جميع الأوعية، ويزداد نقل الحرارة، وتزداد نبضات القلب والتنفس. في حالة التسمم الطفيف، تكون الإثارة المميزة مرئية بوضوح، والتي، مع زيادة الجرعات، يتم استبدالها باكتئاب الجهاز العصبي المركزي. وكقاعدة عامة، يظهر النعاس بعد ذلك.

عند تناول جرعات أعلى، قد يحدث تسمم بالكحول، وهو ما يختلف بشكل خطير عن الصورة الموصوفة سابقًا. والحقيقة هي أن الإيثانول مادة مخدرة، ولكن لا يستخدم على هذا النحو، لأن القتل الرحيم الفعال يتطلب جرعات قريبة للغاية من تلك التي يحدث فيها شلل المراكز الحيوية. ولاية تسمم الكحول- هذا هو بالضبط الخط الذي يمكن أن يموت فيه الشخص دون مساعدة الطوارئ، ولهذا السبب من المهم للغاية التمييز بينه وبين التسمم. ويلاحظ في هذه الحالة ما يشبه الغيبوبة، والتنفس نادر ورائحة الكحول، والنبض سريع، والجلد شاحب ورطب، ودرجة حرارة الجسم منخفضة. يجب عليك طلب المساعدة الطبية على الفور ومحاولة شطف معدتك أيضًا.

الاستهلاك المنتظم للإيثانول يمكن أن يسبب الإدمان - إدمان الكحول. ويتميز بتغيرات وتدهور في الشخصية، كما تتأثر أجهزة الجسم المختلفة، وفي المقام الأول الكبد. حتى أن هناك مرضًا مميزًا لمدمني الكحول "ذوي الخبرة" - تليف الكبد. وفي بعض الحالات، يؤدي ذلك إلى الحاجة إلى عملية زرع.

أما بالنسبة للاستخدام الخارجي، فإن الكحول الإيثيلي يهيج الجلد، وهو في نفس الوقت مطهر فعال. كما أنه يزيد من سماكة البشرة، ولهذا السبب يتم استخدامه لعلاج تقرحات الفراش والإصابات الأخرى.

التنفيذ ومميزاته

المعايير ليست هي الشيء الوحيد الذي يتعامل معه منتجو الكحول الإيثيلي. السعر لاجل أصناف مختلفةوالعلامات التجارية والأصناف تختلف بشكل كبير. وهذا ليس بلا سبب، لأن المقصود للاستهلاك هو منتج قابل للتحويل. إن فرض هذه الضريبة الإضافية يجعل تكلفة التصحيح المقابل أعلى بشكل ملحوظ. وهذا يسمح، إلى حد ما، بالتحكم في مبيعات الكحول الإيثيلي، وكذلك تكلفة المنتجات الكحولية.

بالمناسبة، هذه أيضًا مادة تخضع لمحاسبة صارمة. وبما أن الإيثانول يستخدم في إنتاج الأدوية والإجراءات الطبية وما إلى ذلك، فإنه يتم تخزينه بشكل أو بآخر في الصيدليات والمستشفيات والعيادات والمؤسسات الأخرى. ومع ذلك، هذا لا يعني أنه من خلال الحصول على وظيفة في التخصص ذي الصلة، يمكنك بسهولة وبهدوء الحصول على كمية معينة من المادة للاستخدام على الأقل. يتم تسجيل الكحول الإيثيلي باستخدام مجلة خاصة، ويعتبر انتهاك الإجراءات جريمة إدارية ويعاقب عليها بغرامة. بحيث سيتم ملاحظة الخسارة في أقصر وقت ممكن.