Etanol - kaj je ta snov? Kakšna je njegova uporaba in kako se proizvaja? Etanol je vsem bolj znan pod drugim imenom - alkohol. Seveda to ni povsem pravilna oznaka. Medtem pa pod besedo "alkohol" mislimo "etanol". Za njegov obstoj so vedeli celo naši predniki. Dobili so ga s postopkom fermentacije. Uporabljeni so bili različni izdelki od žit do jagodičja. Toda v nastali Bragi, kot so v starih časih imenovali alkoholne pijače, količina etanola ni presegla 15 odstotkov. Čisti alkohol so lahko izolirali šele, ko so preučili procese destilacije.
Etanol - kaj je to?
Etanol je monohidrični alkohol. V normalnih pogojih je hlapna, brezbarvna, vnetljiva tekočina s specifičnim vonjem in okusom. Etanol je našel široko uporabo v industriji, medicini in vsakdanjem življenju. Je odlično dezinfekcijsko sredstvo. Alkohol se uporablja kot gorivo in kot topilo. Predvsem pa je formula etanola C2H5OH znana ljubiteljem alkoholnih pijač. Na tem področju je ta snov našla široko uporabo. Vendar nevredno je pozabiti, da je alkohol kot aktivna sestavina v alkoholnih pijačah močan depresiv. Ta psihoaktivna snov lahko zavira centralni živčni sistem in povzroča močno odvisnost.
Danes je težko najti industrijo, ki ne uporablja etanola. Težko je našteti vse, za kar je alkohol tako koristen. Predvsem pa so bile njegove lastnosti cenjene v farmacevtskih izdelkih. Etanol je glavna sestavina skoraj vseh zdravilnih tinktur. Na tej snovi temeljijo številni "babicini recepti" za zdravljenje človeških bolezni. Iz rastlin črpa vse koristne snovi in jih kopiči. Ta lastnost alkohola je našla uporabo pri izdelavi domačih zeliščnih in jagodnih tinktur. In čeprav so alkoholne pijače, so v zmernih količinah koristne za zdravje.
Prednosti etanola
Formula etanola je znana vsem že od šolskih poukov kemije. Toda tukaj je korist te kemikalije, vsi ne bodo takoj odgovorili. Pravzaprav si je težko predstavljati industrijo, kjer alkohola ne bi uporabljali. Najprej se etanol uporablja v medicini kot močno razkužilo. Zdravijo operacijsko površino in rane. Alkohol škodljivo vpliva na skoraj vse skupine mikroorganizmov. Toda etanol se ne uporablja samo v kirurgiji. Nepogrešljiv je za izdelavo zdravilnih izvlečkov in tinktur.
V majhnih odmerkih je alkohol dober za človeško telo. Pomaga pri redčenju krvi, izboljšanju krvnega obtoka in širjenju krvnih žil. To celo veljaza preprečevanje bolezni srca in ožilja. Etanol pomaga izboljšati delovanje prebavil. Ampak samo v res majhnih odmerkih.
V posebnih primerih lahko psihotropni učinek alkohola zaduši najhujšo bolečino. Etanol je našel uporabo v kozmetologiji. Zaradi izrazitih antiseptičnih lastnosti je vključen v skoraj vse čistilne losjone za problematično in mastno kožo.
Škoda zaradi etanola
Etanol je alkohol, proizveden s fermentacijo. Pri prekomerni uporabi lahko povzroči hudo toksikološko zastrupitev in celo komo. Ta snov je del alkoholnih pijač. Alkohol povzroča najmočnejšo psihično in fizično odvisnost. Alkoholizem velja za bolezen. Škoda etanola je takoj povezana s prizori divje pijanosti. Prekomerno uživanje pijač, ki vsebujejo alkohol, ne vodi le do zastrupitve s hrano. Vse je veliko bolj zapleteno. S pogostim pitjem alkohola so prizadeti skoraj vsi organski sistemi. Zaradi kisikove lakote, ki povzroča etanol, možganske celice umrejo v velikem številu. Prihaja do degradacije osebnosti. V zgodnjih fazah spomin oslabi. Potem se pri človeku razvijejo bolezni ledvic, jeter, črevesja, želodca, krvnih žil in srca. Pri moških pride do izgube moči. V zadnjih stopnjah alkoholika se razkrije deformacija psihe.
Zgodovina alkohola
Etanol - kaj je ta snov in kako je bila pridobljena? Vsi ne vedo, da so ga uporabljali že od prazgodovine. onvključeno v alkoholne pijače. Res je, njegova koncentracija je bila majhna. Medtem pa so na Kitajskem na 9000 let stari lončenini našli sledi alkohola. To jasno kaže, da so ljudje v neolitski dobi pili alkoholne pijače.
Prvi primer pridobivanja alkohola je bil zabeležen v 12. stoletju v Salernu. Res je, šlo je za mešanico vode in alkohola. Čisti etanol je leta 1796 izoliral Johann Tobias Lovitz. Uporabil je metodo filtracije z aktivnim ogljem. Dolgo časa je proizvodnja etanola po tej metodi ostala edina metoda. Formulo za alkohol je izračunal Nicolo-Théodore de Saussure, Antoine Lavoisier pa opisal kot ogljikovo spojino. V 19. in 20. stoletju so številni znanstveniki preučevali etanol. Vse njegove lastnosti so raziskane. Trenutno je postal zelo razširjen in se uporablja na skoraj vseh področjih človeške dejavnosti.
Proizvodnja etanola z alkoholno fermentacijo
Morda najbolj znan način za proizvodnjo etanola je alkoholna fermentacija. Možno je le pri uporabi ekoloških izdelkov, ki vsebujejo veliko ogljikovih hidratov, kot so grozdje, jabolka, jagode. Druga pomembna komponenta za aktivno fermentacijo je prisotnost kvasovk, encimov in bakterij. Predelava krompirja, koruze, riža je videti enako. Za pridobivanje gorivnega alkohola se uporablja surovi sladkor, ki se proizvaja iz trsa. Reakcija je precej zapletena. Kot rezultat fermentacije dobimo raztopino, ki ne vsebuje več kot 16% etanola. Višje koncentracije ni mogoče doseči. To je posledica dejstva, da večnasičenih raztopin, kvas ne more preživeti. Tako je treba nastali etanol izpostaviti postopkom čiščenja in koncentriranja. Običajno se uporabljajo postopki destilacije.
Za pridobitev etanola se uporabljajo različni sevi kvasovk Saccharomyces cerevisiae. Načeloma so vsi sposobni aktivirati ta proces. Žagovina se lahko uporablja kot hranilni substrat ali pa iz njih pridobljena raztopina.
gorivo
Veliko ljudi ve o lastnostih, ki jih ima etanol. Da gre za alkohol ali razkužilo, je tudi splošno znano. Toda alkohol je tudi gorivo. Uporablja se v raketnih motorjih. Dobro znano dejstvo – med prvo svetovno vojno je bilo 70 % vodnega etanola uporabljeno kot gorivo za prvo nemško balistično raketo na svetu – V-2.
Trenutno je alkohol postal bolj razširjen. Kot gorivo se uporablja v motorjih z notranjim zgorevanjem, za ogrevalne naprave. V laboratorijih se vlije v alkoholne svetilke. Katalitična oksidacija etanola se uporablja za proizvodnjo grelnih blazinic, tako vojaških kot turističnih. Omejeni alkohol se zaradi svoje higroskopnosti uporablja v mešanici s tekočimi naftnimi gorivi.
Etanol v kemični industriji
Etanol se pogosto uporablja v kemični industriji. Služi kot surovina za proizvodnjo snovi, kot so dietil eter, ocetna kislina, kloroform, etilen, acetaldehid, tetraetil svinec, etil acetat. V industriji barv se etanol pogosto uporablja kottopilo. Alkohol je glavna sestavina za pranje vetrobranskega stekla in antifriza. Alkohol se uporablja tudi v gospodinjskih kemikalijah. Uporablja se v detergentih in čistilih. Še posebej pogosta je kot sestavina sanitarnih tekočin in tekočin za nego stekla.
Etilni alkohol v medicini
Etilni alkohol lahko pripišemo antiseptikom. Škodljivo vpliva na skoraj vse skupine mikroorganizmov. Uničuje celice bakterij in mikroskopskih gliv. Uporaba etanola v medicini je skoraj univerzalna. To je odlično sredstvo za sušenje in razkuževanje. Zaradi lastnosti strojenja se alkohol (96%) uporablja za zdravljenje operacijskih miz in rok kirurga.
Etanol je topilo za zdravila. Široko se uporablja za izdelavo tinktur in izvlečkov iz zdravilnih zelišč in drugih rastlinskih materialov. Najmanjša koncentracija alkohola v takih snoveh ne presega 18 odstotkov. Etanol se pogosto uporablja kot konzervans.
Etilni alkohol je odličen tudi za drgnjenje. Med vročino povzroči hladilni učinek. Zelo pogosto se za ogrevanje obkladkov uporablja alkohol. Hkrati je popolnoma varen, na koži ni rdečice in opeklin. Poleg tega se etanol uporablja kot sredstvo proti peni, ko se kisik umetno dovaja med prezračevanjem pljuč. Tudi alkohol je sestavni del splošne anestezije, ki se lahko uporablja v primeru pomanjkanja zdravil.
Nenavadno je, da se medicinski etanol uporablja kotprotistrupi za zastrupitev s strupenimi alkoholi, kot sta metanol ali etilen glikol. Njegovo delovanje je posledica dejstva, da encim alkoholna dehidrogenaza v prisotnosti več substratov izvaja le konkurenčno oksidacijo. Zaradi tega se po takojšnjem vnosu etanola, po strupenem metanolu ali etilen glikolu, opazi zmanjšanje trenutne koncentracije presnovkov, ki zastrupljajo telo. Za metanol sta mravljinčna kislina in formaldehid, za etilen glikol pa oksalna kislina.
Živilska industrija
Tako so naši predniki znali dobiti etanol. Najbolj pa se je uporabljal šele v 19. in 20. stoletju. Poleg vode je etanol osnova skoraj vseh alkoholnih pijač, predvsem vodke, gina, ruma, konjaka, viskija in piva. V majhnih količinah se alkohol nahaja tudi v pijačah, pridobljenih s fermentacijo, na primer v kefirju, koumissu in kvasu. Vendar jih ne uvrščamo med alkohol, saj je koncentracija alkohola v njih zelo nizka. Tako vsebnost etanola v svežem kefirju ne presega 0,12%. Če pa se usede, se lahko koncentracija dvigne na 1%. V kvasu je malo več etilnega alkohola (do 1,2%). Največ alkohola vsebuje koumiss. V svežem mlečnem izdelku je njegova koncentracija od 1 do 3%, v ustaljenem pa 4,5%.
Etilni alkohol je dobro topilo. Ta lastnost omogoča uporabo v živilski industriji. Etanol je topilo za dišave. Poleg tega se lahko uporablja kot konzervans za pekovske izdelke. Registriran je kotaditiv za živila E1510. Etanol ima energijsko vrednost 7,1 kcal/g.
Učinek etanola na človeško telo
Proizvodnja etanola je vzpostavljena po vsem svetu. Ta dragocena snov se uporablja na številnih področjih človeškega življenja. Alkoholne tinkture so zdravilo. Robčki, impregnirani s to snovjo, se uporabljajo kot razkužilo. Toda kakšen učinek ima etanol na naše telo, ko ga zaužijemo? Je koristno ali škodljivo? Ta vprašanja zahtevajo podrobno študijo. Vsi vedo, da človeštvo že stoletja uživa alkoholne pijače. Toda šele v zadnjem stoletju je problem alkoholizma dobil velike razsežnosti. Naši predniki so pili žgance, medico in celo tako priljubljeno pivo, vendar so vse te pijače vsebovale nizek odstotek etanola. Zato ne morejo povzročiti pomembne škode zdravju. Toda potem, ko je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev razredčil alkohol z vodo v določenih razmerjih, se je vse spremenilo.
Trenutno je alkoholizem problem v skoraj vseh državah sveta. Ko pride v telo, ima alkohol patološki učinek na skoraj vse organe brez izjeme. Glede na koncentracijo, odmerek, pot vstopa in trajanje izpostavljenosti lahko etanol kaže toksične in narkotične učinke. Lahko moti delovanje srčno-žilnega sistema, prispeva k nastanku bolezni prebavnega trakta, vključno z razjedami na želodcu in dvanajstniku. Pod narkotičnim učinkom je mišljena sposobnost alkohola, da povzroči stupor, neobčutljivost na bolečinoobčutki in zaviranje funkcij centralnega živčnega sistema. Poleg tega ima človek alkoholno navdušenje, zelo hitro postane zasvojen. V nekaterih primerih lahko prekomerno uživanje etanola povzroči komo.
Kaj se zgodi v našem telesu, ko pijemo alkoholne pijače? Molekula etanola je sposobna poškodovati centralni živčni sistem. Pod vplivom alkohola se hormon endorfin sprošča v nucleus accumbens, pri ljudeh z izrazitim alkoholizmom in v orbitofrontalni skorji. Toda kljub temu etanol ni priznan kot narkotična snov, čeprav kaže vsa ustrezna dejanja. Etilni alkohol ni bil uvrščen na mednarodni seznam nadzorovanih snovi. In to je sporno vprašanje, saj pri določenih odmerkih, in sicer 12 gramov snovi na 1 kilogram telesne teže, etanol vodi najprej do akutne zastrupitve, nato pa do smrti.
Katere bolezni povzroča etanol?
Raztopina etanola sama po sebi ni rakotvorna. Toda njegov glavni metabolit, acetaldehid, je strupena in mutagena snov. Poleg tega ima tudi rakotvorne lastnosti in izzove razvoj raka. Njegove lastnosti so preučevali v laboratorijskih pogojih na poskusnih živalih. Ta znanstvena dela so prinesla zelo zanimive, a hkrati zaskrbljujoče rezultate. Izkazalo se je, da acetaldehid ni le rakotvorna snov, lahko poškoduje DNK.
Dolgotrajna uporaba alkoholnih pijač lahko pri človeku povzroči bolezni, kot so gastritis, ciroza jeter, razjede12-debelega črevesa, rak želodca, požiralnika, malega in danke, bolezni srca in ožilja. Redno zaužitje etanola v telesu lahko izzove oksidativno poškodbo možganskih nevronov. Zaradi poškodbe krvno-možganske pregrade umrejo. Zloraba pijač, ki vsebujejo alkohol, vodi v alkoholizem in klinično smrt. Ljudje, ki redno pijejo alkohol, imajo bistveno večje tveganje za srčni infarkt in možgansko kap.
Toda to niso vse lastnosti etanola. Ta snov je naravni metabolit. V majhnih količinah se lahko sintetizira v tkivih človeškega telesa. Imenuje se pravi endogeni alkohol. Proizvaja se tudi kot posledica razgradnje hrane z ogljikovimi hidrati v prebavilih. Tak etanol imenujemo "pogojno endogeni alkohol". Ali lahko navaden alkotest določi alkohol, ki je bil sintetiziran v telesu? Teoretično je to mogoče. Njegova količina redko presega 0,18 ppm. Ta vrednost je na spodnjem delu najsodobnejših merilnih instrumentov.
