Etanolis – kas tai per medžiaga? Kam jis naudojamas ir kaip jis gaminamas? Etanolis visiems geriau žinomas kitu pavadinimu – alkoholis. Žinoma, tai ne visai teisingas pavadinimas. Tačiau tuo tarpu būtent po žodžiu „alkoholis“turime omenyje „etanolį“. Net mūsų protėviai žinojo apie jo egzistavimą. Jie jį gavo fermentacijos būdu. Buvo naudojami įvairūs produktai nuo javų iki uogų. Tačiau susidariusioje „Bragoje“, taip senais laikais buvo vadinami alkoholiniai gėrimai, etanolio kiekis neviršijo 15 proc. Gryną alkoholį galima išskirti tik ištyrus distiliavimo procesus.
Etanolis – kas tai?
Etanolis yra monohidroksis alkoholis. Normaliomis sąlygomis tai lakus, bespalvis, degus specifinio kvapo ir skonio skystis. Etanolis plačiai naudojamas pramonėje, medicinoje ir kasdieniame gyvenime. Tai puiki dezinfekavimo priemonė. Alkoholis naudojamas kaip kuras ir kaip tirpiklis. Tačiau labiausiai etanolio C2H5OH formulė yra žinoma alkoholinių gėrimų mėgėjams. Būtent šioje srityje ši medžiaga buvo plačiai pritaikyta. Bet neverta pamiršti, kad alkoholis kaip veiklioji alkoholinių gėrimų medžiaga yra stiprus depresantas. Ši psichoaktyvi medžiaga gali slopinti centrinę nervų sistemą ir sukelia didelę priklausomybę.
Šiais laikais sunku rasti pramonės šaką, kurioje nenaudojamas etanolis. Sunku išvardinti viską, kam alkoholis taip naudingas. Tačiau labiausiai jo savybės buvo vertinamos farmacijoje. Etanolis yra pagrindinis beveik visų vaistinių tinktūrų komponentas. Daugelis „močiučių receptų“žmonių negalavimams gydyti yra paremti šia medžiaga. Jis visas naudingas medžiagas pasiima iš augalų, jas kaupdamas. Ši alkoholio savybė buvo pritaikyta gaminant namines žolelių ir uogų tinktūras. Ir nors tai yra alkoholiniai gėrimai, saikingai jie yra naudingi sveikatai.
Etanolio privalumai
Etanolio formulę visi žino nuo mokyklos chemijos pamokų. Bet čia yra šios cheminės medžiagos nauda, ne visi iš karto atsakys. Tiesą sakant, sunku įsivaizduoti pramonę, kurioje nebūtų naudojamas alkoholis. Visų pirma, etanolis medicinoje naudojamas kaip galinga dezinfekavimo priemonė. Jomis gydomas operacinis paviršius ir žaizdos. Alkoholis neigiamai veikia beveik visas mikroorganizmų grupes. Tačiau etanolis naudojamas ne tik chirurgijoje. Jis yra būtinas vaistinių ekstraktų ir tinktūrų gamyboje.
Mažomis dozėmis alkoholis yra naudingas žmogaus organizmui. Tai padeda skystinti kraują, gerina kraujotaką ir plečia kraujagysles. Tai netgi taikomaširdies ir kraujagyslių ligų profilaktikai. Etanolis padeda pagerinti virškinamojo trakto veiklą. Bet tik tikrai mažomis dozėmis.
Ypatingais atvejais psichotropinis alkoholio poveikis gali nuslopinti patį stipriausią skausmą. Etanolis buvo pritaikytas kosmetologijoje. Dėl ryškių antiseptinių savybių jis įtrauktas į beveik visus valomuosius losjonus, skirtus probleminei ir riebiai odai.
Etanolio žala
Etanolis yra alkoholis, gaunamas fermentacijos būdu. Pernelyg didelis naudojimas gali sukelti sunkų toksikologinį apsinuodijimą ir net komą. Ši medžiaga yra alkoholinių gėrimų dalis. Alkoholis sukelia stipriausią psichologinę ir fizinę priklausomybę. Alkoholizmas laikomas liga. Etanolio žala iš karto siejama su siautėjančio girtavimo scenomis. Per didelis alkoholio turinčių gėrimų vartojimas sukelia ne tik apsinuodijimą maistu. Viskas yra daug sudėtingiau. Dažnai vartojant alkoholį, pažeidžiamos beveik visos organų sistemos. Nuo deguonies bado, kuris sukelia etanolį, smegenų ląstelės miršta labai daug. Vyksta asmenybės degradacija. Ankstyvosiose stadijose susilpnėja atmintis. Tada žmogus suserga inkstų, kepenų, žarnyno, skrandžio, kraujagyslių, širdies ligomis. Vyrams prarandama potencija. Paskutinėse alkoholiko stadijose atskleidžiama psichikos deformacija.
Alkoholio istorija
Etanolis – kas tai per medžiaga ir kaip ji buvo gauta? Ne visi žino, kad jis buvo naudojamas nuo priešistorinių laikų. Jisįtraukta į alkoholinius gėrimus. Tiesa, jo koncentracija buvo nedidelė. Tačiau tuo tarpu Kinijoje ant 9000 metų senumo keramikos buvo rasta alkoholio pėdsakų. Tai aiškiai rodo, kad neolito eros žmonės gėrė alkoholinius gėrimus.
Pirmasis alkoholio įsigijimo atvejis buvo užfiksuotas XII amžiuje Salerne. Tiesa, tai buvo vandens ir alkoholio mišinys. Gryną etanolį išskyrė Johanas Tobiasas Lovitzas 1796 m. Jis naudojo aktyvintos anglies filtravimo metodą. Ilgą laiką etanolio gamyba šiuo metodu išliko vieninteliu būdu. Alkoholio formulę apskaičiavo Nicolo-Théodore'as de Saussure'as, o kaip anglies junginį apibūdino Antoine'as Lavoisier. 19–20 amžiais daugelis mokslininkų tyrinėjo etanolį. Visos jo savybės buvo ištirtos. Šiuo metu jis yra plačiai paplitęs ir naudojamas beveik visose žmogaus veiklos srityse.
Etanolio gamyba alkoholinės fermentacijos būdu
Turbūt garsiausias etanolio gamybos būdas yra alkoholinė fermentacija. Tai įmanoma tik naudojant ekologiškus produktus, kuriuose yra daug angliavandenių, pavyzdžiui, vynuoges, obuolius, uogas. Kitas svarbus komponentas, kad fermentacija vyktų aktyviai, yra mielių, fermentų ir bakterijų buvimas. Taip atrodo ir bulvių, kukurūzų, ryžių apdorojimas. Kuro alkoholiui gauti naudojamas žaliavinis cukrus, kuris gaminamas iš cukranendrių. Reakcija gana sudėtinga. Dėl fermentacijos gaunamas tirpalas, kuriame yra ne daugiau kaip 16% etanolio. Didesnės koncentracijos gauti negalima. Taip yra dėl to, kad daugiausočiųjų tirpalų, mielės negali išgyventi. Taigi gautas etanolis turi būti gryninamas ir koncentruojamas. Paprastai naudojami distiliavimo procesai.
Etanoliui gauti naudojamos skirtingos Saccharomyces cerevisiae mielių padermės. Iš esmės visi jie gali suaktyvinti šį procesą. Pjuvenos gali būti naudojamos kaip maistinių medžiagų substratas arba, kaip alternatyva, iš jų gaunamas tirpalas.
Degalai
Daugelis žmonių žino apie etanolio savybes. Kad tai alkoholis ar dezinfekcinė priemonė, taip pat plačiai žinoma. Tačiau alkoholis yra ir kuras. Jis naudojamas raketų varikliuose. Gerai žinomas faktas – Pirmojo pasaulinio karo metu 70 % vandeningo etanolio buvo naudojamas kaip kuras pirmajai pasaulyje vokiečių balistinei raketai V-2.
Šiuo metu alkoholis vis labiau paplitęs. Kaip kuras, naudojamas vidaus degimo varikliuose, šildymo prietaisams. Laboratorijose pilamas į spiritines lempas. Katalizinė etanolio oksidacija naudojama karinių ir turistinių šildymo pagalvėlių gamybai. Ribotas alkoholis dėl jo higroskopiškumo naudojamas mišinyje su skystuoju naftos kuru.
Etanolis chemijos pramonėje
Etanolis plačiai naudojamas chemijos pramonėje. Jis naudojamas kaip žaliava gaminant tokias medžiagas kaip dietilo eteris, acto rūgštis, chloroformas, etilenas, acetaldehidas, tetraetilšvinas, etilo acetatas. Dažų pramonėje etanolis plačiai naudojamas kaiptirpiklis. Alkoholis yra pagrindinė priekinio stiklo ploviklio ir antifrizo sudedamoji dalis. Alkoholis taip pat naudojamas buitinėje chemijoje. Jis naudojamas plovikliuose ir valikliuose. Jis ypač paplitęs kaip sanitarinių ir stiklo priežiūros skysčių sudedamoji dalis.
Etilo alkoholis medicinoje
Etilo alkoholis gali būti priskirtas antiseptikams. Jis turi žalingą poveikį beveik visoms mikroorganizmų grupėms. Jis naikina bakterijų ir mikroskopinių grybų ląsteles. Etanolio naudojimas medicinoje yra beveik visuotinis. Tai puiki džiovinimo ir dezinfekavimo priemonė. Dėl įdegio savybių alkoholis (96%) naudojamas operaciniams stalams ir chirurgo rankoms gydyti.
Etanolis yra vaistų tirpiklis. Jis plačiai naudojamas tinktūroms ir ekstraktams iš vaistinių žolelių ir kitų augalinių medžiagų gaminti. Minimali alkoholio koncentracija tokiose medžiagose neviršija 18 proc. Etanolis dažnai naudojamas kaip konservantas.
Etilo alkoholis taip pat puikiai tinka įtrinti. Karščiavimo metu jis sukuria vėsinantį poveikį. Labai dažnai šildomiems kompresams naudojamas alkoholis. Tuo pačiu metu jis yra visiškai saugus, ant odos nėra paraudimo ir nudegimų. Be to, etanolis naudojamas kaip putų šalinimo priemonė, kai plaučių ventiliacijos metu dirbtinai tiekiamas deguonis. Be to, alkoholis yra bendrosios anestezijos komponentas, kurį galima vartoti esant vaistų trūkumui.
Kaip bebūtų keista, medicininis etanolis naudojamas kaippriešnuodžiai apsinuodijus toksiniais alkoholiais, tokiais kaip metanolis arba etilenglikolis. Jo veikimą lemia tai, kad esant keliems substratams, fermentas alkoholdehidrogenazė atlieka tik konkurencinę oksidaciją. Dėl šios priežasties iškart išgėrus etanolio, po toksiško metanolio ar etilenglikolio, pastebima dabartinės organizmą nuodijančių metabolitų koncentracijos sumažėjimas. Metanoliui – skruzdžių rūgštis ir formaldehidas, o etilenglikoliui – oksalo rūgštis.
Maisto pramonė
Taigi mūsų protėviai žinojo, kaip gauti etanolio. Tačiau plačiausiai jis buvo naudojamas tik XIX ir XX a. Kartu su vandeniu etanolis yra beveik visų alkoholinių gėrimų, pirmiausia degtinės, džino, romo, konjako, viskio ir alaus, pagrindas. Nedideliais kiekiais alkoholio taip pat yra gėrimuose, kurie gaunami fermentacijos būdu, pavyzdžiui, kefyre, koumiss, gira. Tačiau jie nėra priskiriami alkoholiui, nes alkoholio koncentracija juose yra labai maža. Taigi etanolio kiekis šviežiame kefyre neviršija 0,12%. Bet jei nusistovi, tada koncentracija gali pakilti iki 1%. Etilo alkoholio giroje yra šiek tiek daugiau (iki 1,2 proc.). Daugiausia alkoholio yra koumiss. Šviežiame pieno produkte jo koncentracija yra nuo 1 iki 3%, o nusistovėjusiame siekia 4,5%.
Etilo alkoholis yra geras tirpiklis. Ši savybė leidžia jį naudoti maisto pramonėje. Etanolis yra kvapiųjų medžiagų tirpiklis. Be to, jis gali būti naudojamas kaip kepinių konservantas. Jis registruotas kaipmaisto priedas E1510. Etanolio energinė vertė yra 7,1 kcal/g.
Etanolio poveikis žmogaus organizmui
Etanolio gamyba įsitvirtino visame pasaulyje. Ši vertinga medžiaga naudojama daugelyje žmogaus gyvenimo sričių. Alkoholio tinktūros yra vaistas. Šia medžiaga impregnuotos servetėlės naudojamos kaip dezinfekavimo priemonė. Tačiau kokį poveikį mūsų organizmui daro etanolis, kai jis nuryjamas? Ar tai naudinga ar žalinga? Šie klausimai reikalauja išsamaus tyrimo. Visi žino, kad žmonija alkoholinius gėrimus vartojo šimtmečius. Tačiau tik praėjusį šimtmetį alkoholizmo problema įgavo plataus masto. Mūsų protėviai gėrė košę, midų ir net dabar tokį populiarų alų, tačiau visuose šiuose gėrimuose buvo mažai etanolio. Todėl jie negalėjo padaryti didelės žalos sveikatai. Bet po to, kai Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas tam tikromis proporcijomis atskiedė alkoholį vandeniu, viskas pasikeitė.
Šiuo metu alkoholizmas yra problema beveik visose pasaulio šalyse. Patekęs į organizmą, alkoholis patologiškai veikia beveik visus be išimties organus. Priklausomai nuo koncentracijos, dozės, patekimo būdo ir poveikio trukmės, etanolis gali turėti toksinį ir narkotinį poveikį. Jis gali sutrikdyti širdies ir kraujagyslių sistemos veiklą, prisideda prie virškinamojo trakto ligų, įskaitant skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opas, atsiradimo. Pagal narkotinį poveikį suprantamas alkoholio gebėjimas sukelti stuporą, nejautrumą skausmuipojūčiai ir centrinės nervų sistemos funkcijų slopinimas. Be to, žmogus turi alkoholinį susijaudinimą, labai greitai tampa priklausomas. Kai kuriais atvejais per didelis etanolio vartojimas gali sukelti komą.
Kas nutinka mūsų organizme, kai geriame alkoholinius gėrimus? Etanolio molekulė gali pažeisti centrinę nervų sistemą. Apsinuodijus alkoholiu hormonas endorfinas išsiskiria smegenų branduolyje, o žmonėms, sergantiems ryškiu alkoholizmu, ir orbitofrontalinėje žievėje. Tačiau, nepaisant to, etanolis nėra pripažintas narkotine medžiaga, nors parodo visus atitinkamus veiksmus. Etilo alkoholis nebuvo įtrauktas į tarptautinį kontroliuojamų medžiagų sąrašą. Ir tai yra ginčytinas klausimas, nes tam tikromis dozėmis, ty 12 gramų medžiagos 1 kilogramui kūno svorio, etanolis pirmiausia sukelia ūmų apsinuodijimą, o paskui mirtį.
Kokias ligas sukelia etanolis?
Pats etanolio tirpalas nėra kancerogenas. Tačiau pagrindinis jo metabolitas acetaldehidas yra toksiška ir mutageniška medžiaga. Be to, jis taip pat turi kancerogeninių savybių ir provokuoja vėžio vystymąsi. Jo savybės buvo tiriamos laboratorinėmis sąlygomis su eksperimentiniais gyvūnais. Šie moksliniai darbai davė labai įdomių, bet kartu ir nerimą keliančių rezultatų. Pasirodo, acetaldehidas nėra tik kancerogenas, jis gali pažeisti DNR.
Ilgas alkoholinių gėrimų vartojimas gali sukelti tokias ligas kaip gastritas, kepenų cirozė, opos žmogui.12 storosios žarnos, skrandžio, stemplės, mažosios ir tiesiosios žarnos vėžys, širdies ir kraujagyslių ligos. Reguliarus etanolio patekimas į organizmą gali sukelti oksidacinį smegenų neuronų pažeidimą. Dėl kraujo ir smegenų barjero pažeidimo jie miršta. Piktnaudžiavimas gėrimais, kurių sudėtyje yra alkoholio, sukelia alkoholizmą ir klinikinę mirtį. Žmonės, kurie reguliariai vartoja alkoholį, turi žymiai didesnę širdies priepuolio ir insulto riziką.
Bet tai dar ne visos etanolio savybės. Ši medžiaga yra natūralus metabolitas. Mažais kiekiais jis gali būti sintetinamas žmogaus kūno audiniuose. Jis vadinamas tikru endogeniniu alkoholiu. Jis taip pat susidaro dėl angliavandenių turinčio maisto skaidymo virškinimo trakte. Toks etanolis vadinamas „sąlygiškai endogeniniu alkoholiu“. Ar paprastas alkotesteris gali nustatyti organizme susintetintą alkoholį? Teoriškai tai įmanoma. Jo kiekis retai viršija 0,18 ppm. Ši vertė yra apatinėje moderniausių matavimo priemonių dalyje.
