Этанол — что это? Свойства этанола. Применение этанола
Этанол — что это за вещество? Каково его применение и как оно производится? Этанол более известен всем под иным названием – спирт. Конечно, это не совсем правильное обозначение. Но между тем, именно под словом «спирт» мы и подразумеваем «этанол».
Еще наши предки знали о его существовании. Они получали его путем процесса брожения. В ход шли различные продукты от злаков до ягод. Но в полученной браге, именно так называли в старину спиртные напитки, количество этанола не превышало 15 процентов. Чистый спирт смогли выделить только после того, как изучили процессы дистилляции.
Этанол – что это?
Этанол – это одноатомный спирт. При нормальных условиях он представляет собой летучую, бесцветную, легковоспламеняющуюся жидкость, обладающую специфическим запахом и вкусом. Этанол нашел широкое применение в промышленности, медицине и быту. Он является прекрасным дезинфицирующим средством. Спирт используется как топливо и в качестве растворителя.
Но больше всего формула этанола С2Н5ОН известна любителям алкогольных напитков. Именно в этой сфере это вещество нашло широкое применение. Но не стоит забывать и о том, что спирт как действующий компонент алкогольных напитков является сильным депрессантом. Это психоактивное вещество способно угнетать центральную нервную систему и вызывать сильную зависимость.
В наше время сложно найти отрасль промышленности, где не использовался бы этанол. Трудно перечислить все, чем так полезен спирт. Но более всего его свойства оценили в фармацевтике. Этанол – главный компонент практически всех лекарственных настоек. Многие «бабушкины рецепты» для лечения людских недугов основываются на этом веществе.
Оно вытягивает из растений все полезные вещества, накапливая их. Это свойство спирта нашло применение и при изготовлении домашних травяных и ягодных настоек. И хотя это и алкогольные напитки, но в умеренных количествах они приносят пользу здоровью.
Польза этанола
Формула этанола известна всем еще со школьных уроков по химии. Но вот в чем польза этого химического вещества, так сразу ответит не каждый. В действительности сложно представить отрасль промышленности, где не использовался бы спирт. Прежде всего, этанол применяют в медицине как мощнейшее дезинфицирующее средство. Им обрабатывают операционную поверхность и раны.
Спирт губительно действует практически на все группы микроорганизмов. Но применяется этанол не только в хирургии. Он незаменим для изготовления лекарственных экстрактов и настоек.
В малых дозах спирт полезен для организма человека. Он способствует разжижению крови, улучшению кровообращения и расширению сосудов. Он даже применяется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Этанол способствует налаживанию работы желудочно-кишечного тракта. Но только в действительно малых дозах.
В особых случаях психотропное действие спирта может заглушить самые сильные боли. Этанол нашел применение и в косметологии. Благодаря своим ярко выраженным антисептическим свойствам он включен в состав практически всех очищающих лосьонов для проблемной и жирной кожи.
Вред этанола
Этанол – спирт, получаемый путем брожения. При чрезмерном употреблении он способен вызывать сильнейшие токсикологические отравления и даже кому. Это вещество входит в состав алкогольных напитков. Спирт вызывает сильнейшую психологическую и физическую зависимость. Алкоголизм принято считать болезнью. Вред этанола сразу ассоциируют со сценами безудержного пьянства.
Неумеренное употребление напитков, содержащих спирт, приводит не только к пищевым отравлениям. Все гораздо сложнее. При частом распитии алкоголя поражаются практически все системы органов. От кислородного голодания, которое вызывает этанол, погибают в большом количестве клетки головного мозга. Происходит деградация личности.
На первых стадиях ослабевает память. Затем у человека развиваются заболевания почек, печени, кишечника, желудка, сосудов и сердца. У мужчин наблюдается потеря потенции. На последних стадиях у алкоголика выявляется деформация психики.
История спирта
Этанол – что это за вещество и как его получили? Далеко не все знают, что его использовали еще с доисторических времен. Он входил в состав алкогольных напитков. Правда, концентрация его была небольшой. Но между тем, следы алкоголя были найдены в Китае на 9000-летней керамике.
Это однозначно говорит о том, что люди еще в эпоху неолита выпивали содержащие алкоголь напитки.
Первый случай получения спирта был зарегистрирован в 12 веке в Салерно. Правда, это была водно-спиртовая смесь. Чистый же этанол выделил Иоганн Тобиас Ловиц в 1796 году. Он использовал метод фильтрации через активированный уголь. Получение этанола этим способом долго оставалось единственным методом.
Формулу спирта вычислил Николо-Теодор де Соссюра, а описал его как углеродное соединение Антуан Лавуазье. В 19-20 веках многие ученые занимались изучением этанола. Были изучены все его свойства. В настоящее время он получил широкое распространение и применяется практически во всех сферах человеческой деятельности.
Получение этанола путем спиртового брожения
Пожалуй, самый известный способ получения этанола – это спиртовое брожение. Оно возможно только при использовании органических продуктов, которые содержат большое количество углеводов, например винограда, яблок, ягод. Еще один важный компонент, чтобы брожение протекало активно – это наличие дрожжей, ферментов и бактерий. Так же выглядит переработка картофеля, кукурузы, риса.
Для получения топливного спирта используют сахар-сырец, который вырабатывают из тростника. Реакция довольно сложна. В результате брожения получается раствор, который содержит не более 16% этанола. Более высокую концентрацию получить не удается. Это объясняется тем, что в более насыщенных растворах дрожжи выжить не способны.
Таким образом, полученный этанол необходимо подвергнуть процессам очистки и концентрирования. Обычно используют процессы дистилляции.
Чтобы получить этанол, используют вид дрожжей Saccharomyces cerevisiae различных штаммов. В принципе, все они способны активизировать данный процесс. В качестве питательного субстрата можно применять древесные опилки или как альтернативу – раствор, полученный из них.
Топливо
Многие знают о свойствах, которыми обладает этанол. Что это алкоголь или дезинфицирующее вещество, тоже широко известно. Но спирт еще является и топливом. Его используют в ракетных двигателях. Известный факт – во время Первой мировой войны 70% водный этанол применяли как топливо для первой в мире немецкой баллистической ракеты – «Фау-2».
В настоящее время спирт получил большее распространение. В качестве топлива он применяется в двигателях внутреннего сгорания, для нагревательных приборов. В лабораториях его заливают в спиртовки. Каталитическое окисление этанола используют для производства грелок, как военных, так и туристических. Спирт с ограничением применяют в смеси с жидким нефтяным топливом в силу его гигроскопичности.
Этанол в химической промышленности
Широко применение этанола в химической промышленности. Он служит сырьем для производства таких веществ, как диэтиловый эфир, уксусная кислота, хлороформ, этилен, ацетальдегид, тетраэтилсвинец, этилацетат. В лакокрасочной промышленности этанол широко используют как растворитель. Спирт является основным компонентом стеклоомывателей и антифризов.
Применяется спирт и в бытовой химии. Он входит в состав моющих и чистящих средств. Особенно часто он встречается в качестве компонента в жидкостях для ухода за сантехникой и стеклом.
Этиловый спирт в медицине
Этиловый спирт можно отнести к антисептикам. Он губительно воздействует практически на все группы микроорганизмов. Он разрушает клетки бактерий и микроскопических грибов. Применение этанола в медицине носит практически повсеместный характер. Это прекрасное подсушивающее и обеззараживающее средство.
Благодаря дубящим свойствам спирт (96%) используют для обработки операционных столов и рук хирурга.
Этанол – растворитель лекарственных препаратов. Он широко применяется для изготовления настоек и экстрактов из лекарственных трав и прочего растительного сырья. Минимальная концентрация спирта в подобных веществах не превышает 18 процентов. Часто этанол используют в качестве консерванта.
Этиловый спирт прекрасно применяется и для растираний. Во время лихорадки он производит охлаждающий эффект. Очень часто спирт используют для согревающих компрессов. При этом он абсолютно безопасен, на коже не остается покраснений и ожогов. Кроме того, этанол применяется как пеногаситель при подаче искусственным путем кислорода во время вентиляции легких.
Также спирт является компонентом общей анестезии, которую могут применять в случае дефицита медикаментов.
Как ни странно, но этанол медицинский используется в качестве противоядия при отравлении токсичными спиртами, например метанолом или этиленгликолем. Обусловлено его действие тем, что при наличии нескольких субстратов фермент алкогольдегидрогеназа осуществляет только конкурентное окисление. Именно благодаря этому после незамедлительного приема этанола вслед за токсичным метанолом или этиленгликолем наблюдается уменьшение текущей концентрации отравляющих организм метаболитов. Для метанола это муравьиная кислота и формальдегид, а для этиленгликоля – щавелевая кислота.
Пищевая промышленность
Этиловый спирт — хороший растворитель. Это свойство позволяет использовать его в пищевой промышленности. Этанол является растворителем для ароматизаторов. Кроме того, он может использоваться в качестве консерванта для хлебобулочных изделий. Он зарегистрирован как пищевая добавка Е1510.
Этанол имеет энергетическую ценность 7,1 ккал/гр.
Действие этанола на организм человека
Во всем мире налажено производство этанола. Это ценное вещество используется во многих сферах жизни человека. Настойки на спирту являются лекарством. Пропитанные этим веществом салфетки используют как дезинфицирующее средство. Но вот какое влияние этанол оказывает на наш организм при попадании внутрь? Полезен ли он или вреден?
Эти вопросы требуют детального изучения. Всем известно, что человечество потребляло алкогольные напитки веками. Но только в прошлом столетии проблема алкоголизма приобрела масштабные размеры. Наши предки употребляли брагу, медовуху и даже ныне столь популярное пиво, но все эти напитки содержали слабый процент этанола. Поэтому нанести существенный вред здоровью они не могли.
Но после того как Дмитрий Иванович Менделеев разбавил спирт с водой в определенных пропорциях, все изменилось.
В настоящее время алкоголизм – это проблема практически всех стран мира. Попадая в организм, спирт оказывает патологическое воздействие практически на все органы без исключения. В зависимости от концентрации, дозы, пути попадания и длительности воздействия этанол может проявить токсическое и наркотическое действие.
Он способен нарушать работу сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению заболеваний пищеварительного тракта, в том числе и язвы желудка и 12-типерстной кишки. Под наркотическим действием подразумевается способность спирта вызывать ступор, нечувствительность к болевым ощущениям и угнетение функций центральной нервной системы. Кроме того, у человека возникает алкогольное возбуждение, очень быстро он становится зависимым. В отдельных случаях чрезмерное употребление этанола может вызвать кому.
Что же происходит в нашем организме, когда мы пьем алкогольные напитки? Молекула этанола способна поражать ЦНС. Под действием спирта происходит выделение гормона эндорфина в прилежащем ядре, а у людей с явно выраженным алкоголизмом и в орбитофронтальной коре.
Но, тем не менее, несмотря на это, этанол не признан наркотическим веществом, хотя он и проявляет все соответствующие действия. Этиловый спирт не был внесен в международный список контролируемых веществ. И это спорный вопрос, потому как в определенных дозах, а именно 12 грамм вещества на 1 килограмм массы тела, этанол приводит сначала к острому отравлению, а затем и смерти.
Какие заболевания вызывает этанол?
Сам раствор этанола не является канцерогеном. Но вот его основной метаболит – ацетальдегид – токсичное и мутагенное вещество. Помимо этого, он еще и обладает канцерогенными свойствами и провоцирует развитие онкологических заболеваний. Его качества исследовались в лабораторных условиях на подопытных животных.
Эти научные работы привели к весьма интересным, но в то же время настораживающим результатам. Оказывается, ацетальдегид — не просто канцероген, он способен повреждать ДНК.
Длительное употребление алкогольных напитков может вызывать у человека такие заболевания, как гастрит, цирроз печени, язва 12-типерстной кишки, рак желудка, пищевода, тонкой и прямой кишки, сердечно-сосудистые заболевания. Регулярное попадание этанола в организм может спровоцировать оксидативное повреждение нейронов мозга. Вследствие повреждения гематоэнцефалического барьера они погибают. Злоупотребление напитками, содержащими спирт, приводит к алкоголизму и клинической смерти. У людей, регулярно распивающих алкоголь, риск развития инфаркта и инсульта повышается в разы.
Но это еще не все свойства этанола. Это вещество является естественным метаболитом. В малых количествах оно может синтезироваться в тканях человеческого организма. Его называют истинным эндогенным алкоголем. Также оно продуцируется в результате расщепления углеводной пищи в желудочно-кишечном тракте. Такой этанол называют «условно эндогенным алкоголем».
Может ли обычный алкотестер определить спирт, который синтезировался в организме? Теоретически это возможно. Его количество редко превышает 0,18 промилле. Это значение находится на нижней границе самых современных измерительных приборов.
Источник: fb.ru
Развитие производства этанола как альтернативного источника автомобильного топлива
Этанол, добавляемый в состав бензина, способствует полному сгоранию топлива. Потребление смесей с добавлением этанола также уменьшает выделение угарного газа. Некоторые исследования показали, что, входя в состав правильно разработанной рецептуры топлива, этанол может также уменьшить выброс отработавших автомобильных газов, который приводит к образованию смога.
Несмотря на освобождение в процессе производства и сгорания этанола CO2, он поглощается в процессе роста биомассы (рис.1). В отличие от сжигания ископаемого топлива, в процессе которого размыкается накапливаемый миллионы лет углерод, использование этанола привело к небольшому расширению углеродного цикла.
Этанол быстро распадается в воде и поэтому представляет меньшую опасность для окружающей среды по сравнению с нефтью или бензином. Этанол, используемый в качестве топлива и входящий в состав бензина, периодически применялся в Соединенных Штатах, начиная с 1920 года. Начало масштабного производства в 1979 г. ознаменовало введение второго за это десятилетие эмбарго на ввоз нефти. Доминирующее положение на рынке топливного этанола занимает топливная смесь с низкой концентрацией этанола (менее 10% об.), тем не менее, наблюдается растущий потенциал в потреблении топливной смеси этанола и бензина Е85.
Таблица 1
Результаты проведенного исследования показывают, что в США сегодня предприняты первые шаги по крупнейшему расширению промышленности по производству этанола. Благодаря приросту и расширению производственных мощностей рост производственных мощностей по этанолу в период 2000-2006 года удвоился с 8,7 миллиардов литров в год приблизительно до 16,8 миллиардов литров в год, а по итогам 2005 г. США вышли на первое место в мире по объемам его производства (см. табл.
1). В апреле 2003 г. Комиссия по энергетике и торговле Палаты представителей США утвердила обширный законопроект, который содержит положение с требованием к 2015 году использовать как минимум 5 миллиардов галлонов возобновляемого топлива, т.е. этанола, биологического дизельного топлива, иного сжиженного топлива, изготовленного из биомассы, или биогаза.
Дополнительный законопроект, представленный на рассмотрение в Сенат, ускорил период достижения плановых показателей в отношении использования возобновляемого топлива до 2012 года. Согласно данному законопроекту был отменен действующий стандарт реформулированного бензина с кислородсодержащей добавкой и устанавливался стандарт возобновляемого топлива (СВТ). Введение стандарта возобновляемого топлива было вызвано интересами, проявляемыми к энергетической безопасности, качеству окружающей среды, а также к состоянию экономики фермерских и сельских хозяйств, и направлено на решение каждого затрагиваемого вопроса. Ожидается, что этанол составит самую большую долю возобновляемого топлива, производимого и потребляемого в соответствии с СВТ, поскольку этанол вырабатывается путем брожения сахаров, полученных из зерен и другой биомассы. В качестве исходного сырья в производстве этанола выступают зерна кукурузы, пшеницы, ячменя и сорго.
Россия обладает всеми необходимыми мощностями для производства топливного этанола. Этанол в России выпускается по нескольким нормативно-техническим документам: ГОСТ 18300 и ТУ 242-117-00151727-98.
На основе технологий гидролиза растительной биомассы в 1930-1970 гг. в СССР была создана гидролизная промышленность (более 40 гидролизных и биохимических заводов), где в качестве сырья использовались:отходы деревоперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, сельскохозяйственные отходы, а также некоторые виды отходов пищевой продукции. В настоящее время в России имеются свободные мощности по производству этилового спирта, в том числе половина – из возобновляемых источников.
На сегодняшний день Россия – единственная страна в мире, которая обладает многолетним промышленным опытом, позволяющим получать этанол по гидролизным технологиям. Таким образом, в России имеются необходимые научно-технологические и промышленные предпосылки для развития производства топливного этанола.
Нормативно-техническая документация на топливную добавку разработана и зарегистрирована в Минэкономразвития РФ. С 1 июля 2002 г. введен ГОСТ Р51866-2002 (ЕН-228-99), предусматривающий выпуск автомобильных бензинов, содержащих до 5% спирта. Разработан и утвержден национальный стандарт ГОСТ Р52201-2004 «Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием».
Важным моментом для развития топливного этанола в России стало утверждение ГОСТа на бензин с добавкой этанола. ГОСТ Р 52501-2004 «Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы» позволяет производить и использовать топливо, содержащее до 10% об. этилового спирта и устанавливает общие требования к такому топливу.
В настоящее время суммарные производственные мощности по выпуску топливной добавки на основе этилового спирта составляют в России 140 тыс. тонн в год, что соответствует 2800 тыс. тонн экологически «улучшенного» автомобильного бензина. Существующая технология, наличие квалифицированных кадров и организация производства на гидролизных заводах позволяют без значительных дополнительных затрат осуществлять выпуск топливных добавок на основе производимой ими продукции – этилового спирта. В результате увеличения цены спирта и ужесточения режима его потребления (квотирование, лицензирование, специальные разрешения на поставку и т.д.) для технических целей резко снижаются объемы сбыта, что ведет к сворачиванию производства, и, в свою очередь, неизбежноприводит к росту себестоимости. Буквально единицы предприятий в этих условиях сохраняют рентабельное производство.
В 2006 г. в нашей стране сложилась ситуация, приведшая к появлению невостребованных (избыточных) мощностей производства технического этилового спирта (включая гидролизный и синтетический), что может привести к негативным последствиям социального характера. Перевод большей части спиртовых производств на выпуск топливного этанола, сможет обеспечить полную загрузку производственных мощностей, что также решит социальную проблему в отрасли и на прилегающих территориях.
В 2006 г. вступил в силу измененный Федеральный закон №102-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции». Этот закон существенно ограничивает использование топливного этанола.
Одним из факторов, сдерживающих применение этанола в топливе, является его стоимость, которая по сравнению со стоимостью традиционного топлива достаточно высока. Последние достижения в области биотехнологии позволяют выйти на качественно новый уровень экономики производства.
При этом в качестве отечественного сырья возможно использование сельскохозяйственных отходов или древесины. Нефтеперерабатывающие заводы – основные потенциальные производители смесевых бензинов – не заинтересованы в их производстве при существующем соотношении цен на спирт и товарный бензин.
Для обеспечения конкурентоспособности этанолсодержащего топлива его себестоимость должна быть не выше себестоимости товарных бензинов. В новом законе на продукцию, содержащую этиловый спирт, установлено акцизное обложение в размере 21,5 руб. за литр при производстве спирта и 159 руб. за литр спирта, содержащегося в добавке.
При этом стоимость самого этилового спирта без НДС составляет 17-19 руб. за литр. Такое положение практически исключает рыночную востребованность производимого этанола.
Дело в том, что при отказе взимания акцизов на спирт и спиртосодержащую продукцию, используемые в качестве добавок в автомобильное топливо, цена бензина с добавкой (АИ-95Э) в расчете на 1 литр будет почти на 1 руб. меньше стоимости обычного бензина, применяемого без добавок (АИ-95). При взимании акцизов на спирт и спиртосодержащую продукцию АИ-95Э будет почти в 2 раза дороже обычного бензина АИ-95.
С 1 июля 2006 г. в России запрещается осуществление розничной продажи алкогольной продукцией индивидуальными предпринимателями. Впервые законом устанавливается жесткий перечень денатурирующих веществ (бензин, керосин, кротоновый альдегид, битрекс) которые позволят не допустить использование денатурированной безакцизной спиртосодержащей продукции в пищевых целях.
Вводится лицензирование оптового оборота спиртосодержащей непищевой продукции. Детализированы механизм и процедура выдачи лицензий, установлен исчерпывающий перечень требований к соискателю лицензии. Запрещается сдача в аренду оборудования для производства не только этилового спирта и алкогольной продукции, но и спиртосодержащей продукции.
С 1 января 2008 г. вводится требование к производителям о полной переработке или утилизации барды — основного отхода производства этилового спирта. Вступает в силу прямой запрет на продажу алкогольной продукции, изготовленной в домашних условиях. Закон также вводит Единую государственную автоматизированную информационную систему учета объемов производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции. Таким образом, в России сложилась ситуация, когда налоговое законодательство является препятствием для успешного использования этанола в качестве топлива. В 2006 г. не было выпущено ни тонны бензина с этанолом.
Из стран бывшего Советского Союза отметим усилия Украины. В 2000 г. правительство Украины приняло программу «Этанол», предусматривающую выпуск как кислородсодержащей добавки к бензинам на базе этанола, так и бензинов, содержащих эту добавку. В результате были разработаны ГСТУ 320.00149943.015-2000 на бензин, содержащий этанол, и ТУ У 30183376.001 на высокооктановую кислородсодержащую добавку на базе этанола (до 6 % масс.) Впервые высокооктановая кислородсодержащая добавка появилась на Барском спиртзаводе на Виннитчине в 1998 г. Сегодня ееизготавливают восемь предприятий государственного концерна «Укрспирт». Как утверждают специалисты, перепрофилирование спиртового производства на выпуск ВКД не требует значительных финансовых затрат, поскольку переоснащается фактически лишь последняя производственная стадия. Если появятся финансовая прибыль и экономические стимулы, то начнет увеличиваться спрос на ВКД, и на ее выпуск могут без особого труда переключиться другие заводы. Уже сегодня появились объективные предпосылки начала стремительного развития этого сегмента
производства. Законом Украины от 24 октября 2002 г. «О внесении изменений в некоторые законы Украины о налогообложении, производстве и обороте подакцизных товаров» предусмотрено установление акцизного сбора с одной тонны смесевого бензина — 30 евро и 60 евро с бензина обычного. С принятием этого закона заинтересованность украинских НПЗ к закупке ВКД возросла. В 2002 г. они приобрели 6246 тонн этой продукции. Тем не менее, интерес почти пропал после перенесения на первое января 2004 г. начала действия ставки в 30 евро на смесевые бензины.
Минагрополитики предложило установить фиксированные лимиты использования ВКД производителями бензинов без применения специфической ставки акцизного сбора путем внесения изменений и дополнений к Закону Украины от 9 января 2000 г. «Об альтернативных видах жидкого и газового топлива» и Закона Украины от 21 июня 2001 г. «Об охране атмосферного воздуха». Соответствующий проект документа рассмотрели заинтересованные центральные органы исполнительной власти.
Как считают в ряде министерств, в частности транспорта, финансов, экологии и природных ресурсов, нужно разработать проект отдельного закона о государственном регулировании рынка биотоплива, а также использовании ВКД. 1 апреля 2003 г. Кабинет министров Украины принял Программу развития спиртовой, ликероводочной и винодельческой отраслей на 2003-2007 гг.
Она предусматривает расширение сферы использования этилового спирта в промышленности и в других отраслях экономики. Речь идет прежде всего о перепрофилировании избыточных мощностей по производству этилового спирта, увеличение его экспорта и продукции переработки. Предприятия концерна «Укрспирт» работают не на полную мощность.
Характерно, что загружены они очень неравномерно. Например, в Тернопольском объединении спиртовой и ликероводочной промышленности использование производственных мощностей составляет 81,4%, на Немировском спиртовом заводе на Виннитчине — 100%. В то же время есть заводы, не работающие уже по три года.
По подсчетам специалистов, спиртзаводы будут работать без убытков, если они загрузятся не менее чем на 40%. Поэтому в результате перепрофилирования части избыточных мощностей автоматически увеличится загруженность остальных предприятий. В правительственной программе представлены аргументы в пользу налаживания производства высокооктановой кислородсодержащей добавки.
Эксперты оценивают это как наиболее перспективное и экономически выгодное решение. В результате увеличения объемов ее выпуска (правительство ставит задачу до 2007 года вырабатывать примерно 280 тыс. тонн ВКД) Украина сможет существенно ослабить зависимость от внешних поставок энергоносителей.
Появляются перспективы развития химической промышленности и других отраслей, где используется этиловый спирт. Технологически производство бензина с высокооктановой кислородсодержащей добавкой несложное. Определенный опыт выпуска такого топлива имеют несколько отечественных НПЗ, среди них Одесский, «Галичина», Лисичанский.
Для повышения качества смесевого бензина отечественные специалисты разработали стабилизирующую антидетонационную добавку. По мнению специалистов, меры, указанные в программе, будут содействовать развитию спиртовой, ликероводочной и винодельческой отраслей. Уменьшится энергозависимость Украины от внешних источников. По некоторым подсчетам, использование ВКД позволит уменьшить внутренние затраты бензинов приблизительно на 6%, что, безусловно, пойдет на пользу формированию внутреннего энергорынка Украины. Аналогичные программы разрабатываются в Белоруссии, Узбекистане и Азербайджане.
Источник: neftegaz.ru
Этанол. Применение, свойства и характеристики
Этанол относится к органическим веществам в виде одноатомного спирта. Он получается за счет работы бактерий – происходит брожение дрожжей и на выходе получается спирт. Название спирту великое множество – от метилкарбинола и алкоголя до винного спирта и просто – спирта.
Этанол. Физические свойства
Спирт традиционно относится к прозрачной и легкой субстанции и имеет характерный резкий запах, который тяжело перепутать. Он обладает сладковатым привкусом и сильно жгучий на язык. Отлично горит и поэтому водку принято проверять реакцией горений – если в ней больше 40 градусов, то это будет говорить о высоком качестве спиртового напитка.
Температура кипения составляет всего 79 градусов. И поэтому спирт нужно хранить правильно – в полностью герметичной посуде. Если банку со спиртом открыть, то спирт будет улетучиваться, смешиваться с воздухом и это приведет к образованию опасной паровоздушной смеси. Если случится искра, то возгорание такого пара окажется обеспеченным.
Этанол. Химические свойства
Такое вещество смело относится к химическим активным реагентам, обладающие некоторыми свойствами, которые имеются у кислот. Но в более слабой форме. Все это позволяет спирту взаимодействовать с щелочноземельными металлами и дальнейшему образованию этилатов.
Если применять определенные условия, то в реакции с карбоновыми кислотами, спирт способен образовать куда более сложные эфиры – от щавелевой до уксусной кислоты. Этиловый спирт ценен тем, что прекрасно реагирует с серной кислотой. Если нагревать такой состав 120°С, то получается даже в условиях лабораторий диэтиловый эфир. Можно пойти дальше, поднять температуру до 350 – 500°С, как в пробирке получается уже этилен.
Сферы использования спирта
- Пищевая промышленность. Этиловый спирт традиционно используется для производства целого граммы спиртовых напитков – от водки до коньяка. Последний получается выдерживанием этилового спирта в дубовых бочках долгое время.
- Применение спирта в пищевой промышленности. В силу того, что спирт обладает прекрасными консервантными способностями, то он даже имеет пищевой индекс в виде Е151. Он отлично служит в различных растворителях пищевых красящих веществ.
- Медицина. Спирт в медицине широко используется в качестве антисептика в виде этанола 96. Больше не получается. Если нужно достигнуть концентрации спирта 100%, то необходимы дополнительные химические реакции для удаления остатков воды. В любом случае даже состав этанола с водой в 70 процентов считается неплохим выбором для семей – такой спирт неплохо дезинфицирует раны.
- Бытовая химия. Чистый спирт также широко применяется химическом производстве в самых разнообразных качествах. В нем высоко ценится растворяющий компонент или пластифицирующий агент. С применением данного типа ингредиента получается различная лакокрасочная продукция, моющие вещества и средства бытовой химии.
- Топливо. Спирт отлично служит и в качестве топлива. В некоторых мастерских используется спирт для заправки ракет – получается экологично и безопасно. Но в последнее время био-этанол стал пользоваться большим спросом и в Европе – он позволяет добиться куда более чистого выхлопа, а спиртовая добавка позволяет добиться меньшей нефтяной зависимости тех стран, которые не имеют нефтяных месторождений!
Спирт этанол. Рекомендуется ли его пить?
Классическая формула спирта – это C2H5OH, который при малых дозах безопасен для здоровья. Но встречается и метанол с формулой CH 3OH, который считается опасным для здоровья. Часто его добавляют в стекломои.
Пить такой спирт считается опасным для здоровья – он может серьезно отравить организм до такой степени, что человек может ослепнуть! Это в худшем случае. В лучшем же варианте метиловый спирт провоцирует угнетающее действие, и оно может привести к суицидальным попыткам.
Все эти факт не будут считаться серьезным доводом, что нужно пить только очищенный спирт в виде этанола. Если его пить много и регулярно, то можно заполучить такие хронические болезни в виде цирроза печени или язвы желудка. В крайнем случае, если нужно на праздники купить спиртные напитки, то лучше это делать в фирменных магазинах, где продаются спиртные напитки из этилового спирта и с высоким градусом.
Источник: 5drops.ru
Этанол
С появлением алкогольных напитков люди столкнулись с их негативным влиянием на здоровье. Употребление спиртного разрушает человека на физическом и психическом уровне, отрицательно сказывается на потомстве. Под алкоголем подразумевается этанол, входящий в состав всех крепких напитков . Это молекула, состоящая из нескольких атомов углерода, вызывающая состояние опьянения.
Какое вещество называют этанолом
Этиловый или винный спирт имеет научное название — этанол. Его химическая формула С2Н5ОН. Это продукт естественного брожения органических веществ. С виду — прозрачная жидкость, обладающая горючестью и летучестью. Это психоактивное вещество, угнетающее нервную систему. Его молекула состоит из одного атома и хорошо растворяется в жирах и воде.
Поэтому она быстро распространяется по всему организму, легко проникая через слизистые оболочки, в отличие от других более сложных элементов.
Физические свойства
Спирт обладает резким, специфическим запахом, жгучий и немного сладковатый на вкус. Сам не воспламеняется, но при контакте с открытым огнем происходит возгорание. Может смешиваться с различными органическими и неорганическими веществами органического и растворять их.
Закипает при температуре близкой 79оС. В открытых емкостях быстро испаряется. Пары также горючие, накопившись в больших количествах могут воспламениться. Соединение этанола и воды приводит к небольшому уменьшению полученной смеси и ее нагреванию
Химические свойства этанола
Являясь одноатомным спирт может взаимодействовать со щелочными металлами: натрием, калием, литием. Вступает в реакцию с магнием, алюминием. В результате образуются похожие на соль этилаты, которые применяются в химической промышленности.
При горении выделяет большое количество теплоты и окисляется до конечных продуктов — углекислого газа и воды. Эта способность делает возможным применение его в виде жидкого топлива. При взаимодействии с серной кислотой образуется этилен, а реакция с карбоновыми кислотами заканчивается получением эфира.
Получение этанола
Этиловый спирт получают двумя способами:
- Брожение . Древний способ, при котором ягоды, плоды, овощи, зерно перерабатываются дрожжами и бактериями. Такой раствор требует дополнительной очистки, то есть удаления всех летучих соединений. Этого можно добиться путем дистилляции. В результате из перебродивших продуктов получается самогон. Известно, что в его первых 100 граммах содержится много вредных примесей и высокая крепость, поэтому внутрь он не употребляется.
- Промышленное производство . Этиловый спирт получают при помощи ректификации. Специальными колоннами разделяют жидкие смеси на части, давая на выходе очищенный этанол без запахов и привкусов, сивушных масел и других элементов. Промышленный спирт изготавливают из целлюлозы путем ее гидролизации и методом гидратации этилена.
Перед тем, как получить чистый раствор его перегоняют через вещества поглощающие воду. Это может быть негашеная известь или медный купорос.
Применение спирта
Этанол — необходимое вещество, если не употреблять его внутрь. Используется он во многих отраслях хозяйственной деятельности.
Пищевая промышленность. Этиловый спирт — основной ингредиент алкогольной продукции. В кондитерском производстве служит консервантом и растворителем для пищевых красителей и ароматизаторов. Обозначается как пищевая добавка Е1510.
Топливо. Этанол можно применять для бензиновых двигателей и для ракет, для лабораторных «спиртовок» и специальных грелок для военных.
Химическая промышленность. Спирт — сырье для производства диэтилового эфира для наркоза, уксусной кислоты, этилацетата и тетраэтилсвинца. Используется в качестве растворителя при изготовлении лаков и красок, химии для дома Является компонентом антифризов и стеклоомывателей. В парфюмерии служит основой для духов, одеколонов, дезодорантов.
Медицинский спирт. Антисептик, применяется для обеззараживания и подсушивания, обработки операционного поля и рук хирурга. Используется для приготовления лекарственных средств, различных настоек, экстрактов. При проведении интенсивной терапии отека легких этанол работает как пеногаситель. Кроме этого, является антидотом при отравлении метанолом или этиленгликолем, так как уменьшает концентрацию их ядовитых продуктов распада.
Можно ли пить этиловый спирт
Этанол в отличие от метилового спирта не обладает сильным токсическим действием, поэтому к отравляющим веществам не относится. Однако, при употреблении в определенных дозах вызывает угнетение ЦНС , поражает внутренние органы, вызывая их патологические изменения.
В протоколах ВОЗ принята дозировка, употребление которой относительно безопасно для здоровья — 10 грамм абсолютного спирта. Это значит, что иногда можно употребить такое количество алкоголя:
- 1 рюмка (40–50 мл) спиртного крепостью 40 %;
- Бокал вина (150 мл) вина 12 %;
- Пиво (330 мл) 5 %.
Безопасный уровень потребления составляет:
- три стандартные дозы в день или 14 в неделю — для мужчин в возрасте до 65 лет, без хронических заболеваний;
- две дозы в день или 7 в неделю — для тех, кто старше 65 лет.
Главное, соблюдать эти рекомендации, чтобы не заработать себе неизлечимое заболевание. Алкоголь противопоказан таким категориям людей:
- беременные или кормящие женщины;
- имеющие хронические болезни;
- принимающие лекарства несовместимые со спиртным;
- водители автотранспорта;
- представителям профессий, где необходима концентрация внимания и быстрая реакция.
Вредное влияние этанола затрагивает каждый орган. В первую очередь страдает печень и мозг. У человека развиваются такие заболевания:
- алкогольный гастрит;
- гепатит;
- гепатоз;
- хронический панкреатит;
- кардиомиопатия;
- полинейропатия.
Этанол может спровоцировать появление онкозаболеваний, так как тормозит естественное разрушение канцерогенов.
Действие этилового спирта
Алкоголь попадает в пищеварительный тракт и всасывается в кровь. При этом, концентрация этанола зависит от содержимого желудка. После обильной закуски его количество в крови в 4 раза меньше, чем при выпивании на голодный желудок.
С током крови молекулы спиртного попадают в печень и мозг. В печени спирт расщепляется двумя ферментами. За превращение этанола в токсичный ацетальдегид отвечает алкогольдегидрогеназа. Нейтрализация и образование безопасной для организма уксусной кислоты происходит с помощью ацетальдегиддегидрогеназы, которая окисляет полученный ядовитый альдегид.
Эффект опьянения возникает при попадании молекул спирта в мозг, который активирует выброс тормозного нейромедиатора ГАМК, замедляющего нервные импульсы и наступает расслабление. Этанол повышает уровень дофамина, который возбуждает центры удовольствия, а при соединении ацетальдегида к дофамину получается вещество, схожее с морфином и возникает эйфория.
При большой концентрации алкоголя в крови ферментные системы не успевают его перерабатывать. В крови накапливается токсичный альдегид и другие вредные вещества, вызывающие неприятные симптомы интоксикации организма. Смертельная доза для взрослых 5–8 г/кг.
Отравление этанолом
Острая интоксикация проявляется такими симптомами:
- нарушение внимания и равновесия;
- нистагм и двоение в глазах;
- спутанность сознания;
- тошнота и рвота;
- головокружение;
- невнятная речь;
- боли в животе;
- говорливость;
- возбуждение;
- сонливость;
- судороги.
В тяжелых случаях развиваются опасные для жизни состояния:
- гипотензия;
- брадикардия;
- гипотермия;
- гипогликемия;
- нарушения дыхания;
- кома.
Лечение симптоматическое, направленное на предотвращение аспирации рвотных масс в дыхательные пути, поддерживание процессов жизнедеятельности и коррекция появляющихся нарушений.
Литература:
- Взаимодействие лекарств и эффективность фармакотерапии / Л. В. Деримедведь, И. М. Перцев, Е. В. Шуванова, И. А. Зупанец, В. Н. Хоменко; под ред. проф. И. М. Перцева. — Харьков: Издательство «Мегаполис», 2001. — 784 с.
- Гаевый М. Д., Петров В. И., Гаевая Л. М. Фармакология. Учебник для студентов вузов. — 2008. — С. 21—30.
- Судебно-медицинская диагностика отравлений спиртом / [Пиголкин Ю. И. и др.] ; под ред. Ю. И. Пиголкина. – Москва : Мед. информ. агентство, 2006 (Йошкар-Ола : Марийский полигр.-издат. комб.). – 573, [2] с.
- Физико-химические основы биотоплива : учебное пособие / А. П. Мезенцев. – Санкт-Петербург : Астерион, 2008. – 111 с.
- Хроническая алкогольная интоксикация / [А. Я. Гриненко и др.]. – Санкт-Петербург : Изд-во Р. Асланова : Юридический центр Пресс, 2007. – 537 с.
Источник: lordmed.ru