Этанол

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Этанол
Ethanol-2D-skeletal.svg
Ethanol-3D-balls.png
Этанол
Общие
Систематическое
наименование
Этанол
Традиционные названия Этиловый спирт
Хим. формула С2H5OH
Рац. формула СH3СH2OH
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса 46,069 г/моль
Плотность 0,7893 г/см³
Поверхностное натяжение 22,39×10−3 Н/м при 20 °C Н/м
Термические свойства
Т. плав. -114,3 °C
Т. кип. +78,4 °C
Т. всп. 13 °C
Т. свспл. +363 °C
Пр. взрв. 3,28 — 18,95 %
Тройная точка -114,3 °C, ? Па
Кр. точка +241 °C, 63 бар
Мол. теплоёмк. 1,197 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −234,8 кДж/моль
Химические свойства
pKa 15,9
Растворимость в воде неограничена
Оптические свойства
Показатель преломления 1,3611
Структура
Дипольный момент (газ) 1,69 Д
Классификация
Рег. номер CAS 64-17-5
PubChem 702
SMILES
ChemSpider 682
Безопасность
ЛД50 10 300 мг/кг
Токсичность метаболит, малотоксичен
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Этано́л (эти́ловый спирт, метилкарбино́л, ви́нный спирт или алкого́ль, часто в просторечии просто «спирт») — одноатомный спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O), другой вариант: CH3-CH2-OH, второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов, при стандартных условиях летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.

Действующий компонент алкогольных напитков, являющийся депрессантом — психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека[1].

Этиловый спирт также используется как топливо, в качестве растворителя, как наполнитель в спиртовых термометрах и как дезинфицирующее средство (или как компонент его).

Получение[править | править вики-текст]

Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена):

Брожение[править | править вики-текст]

Известный с давних времён способ получения этанола — спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (виноград, плоды и т. п.) под действием ферментов дрожжей и бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала, картофеля, риса, кукурузы, источником получения топливного спирта является вырабатываемый из тростника сахар-сырец и проч. Реакция эта довольно сложна, её схему можно выразить уравнением:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Раствор, получаемый в результате брожения, содержит не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи нежизнеспособны. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путем дистилляции.

Для получения этанола этим способом наиболее часто используют различные штаммы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, в качестве питательной среды предварительно обработанные древесные опилки и/или раствор, полученный из них.

Промышленное производство спирта из биологического сырья[править | править вики-текст]

Современная промышленная технология получения этилового спирта из пищевого сырья включает следующие стадии:

  • Подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы и т. п.
  • Ферментация. На этой стадии происходит ферментативное расщепление крахмала до сбраживаемых сахаров. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путём — глюкамилаза, амилосубтилин.
  • Брожение. Благодаря сбраживанию дрожжами сахаров происходит накопление в браге спирта.
  • Брагоректификация. Осуществляется на разгонных колоннах.

Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.

Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ) не является безводным, содержание этанола в нём до 95,6 %. В зависимости от содержания в нём посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:

  • Альфа
  • Люкс
  • Экстра
  • базис
  • высшей очистки
  • 1 сорт

Производительность современного спиртового завода около 30 000—100 000 литров спирта в сутки.

Гидролизное производство[править | править вики-текст]

В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению. В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.

Гидратация этилена[править | править вики-текст]

В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.
  • гидратация через стадию промежуточного эфира серной кислоты, с последующим его гидролизом (при температуре 80—90 °С и давлении 3,5 МПа):
CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (этилсерная кислота).
CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Эта реакция осложняется образованием диэтилового эфира.

Очистка этанола[править | править вики-текст]

Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95,6 % (мас.); эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4,4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78,15 °C.

Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).

Абсолютный спирт[править | править вики-текст]

Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Он кипит при температуре 78,39 °C, в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при 78,15 °C. Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами[2], например, спирт обрабатывают веществами, реагирующими с водой или поглощающими воду, такими как негашёная известь CaO или прокалённый медный купорос CuSO4[3].

Свойства[править | править вики-текст]

Физические свойства[править | править вики-текст]

Внешний вид: в обычных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом. Этиловый спирт легче воды. Является хорошим растворителем других органических веществ. Следует избегать популярной ошибки: часто смешивают свойства 95,57 % спирта и абсолютизированного. Их свойства почти одинаковы, но величины начинают различаться, начиная с 3 — 4-й значащей цифры.

Физические свойства этанола[4]:
Молекулярная масса 46,069 а. е. м.
Температура плавления −114,15 °C
Температура кипения 78,39 °C
Критическая точка 241 °C (при давлении 6,3 МПа)
Растворимость смешивается с бензолом, водой, глицерином, диэтиловым эфиром, ацетоном, метанолом, уксусной кислотой, хлороформом
Показатель преломления 1,3611

(температурный коэффициент показателя преломления 4,0·10−4, справедлив в интервале температур 10—30 °C)

Стандартная энтальпия образования ΔH −234,8 кДж/моль (г) (при 298 К)
Стандартная энтропия образования S 281,38 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 1,197 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Энтальпия плавления ΔHпл 4,81 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип 839,3 кДж/моль

Смесь 95,57 % этанола + 4,43 % воды является азеотропной, т. е. не разделяется при перегонке.

Химические свойства[править | править вики-текст]

Анимация трёхмерной модели молекулы этанола

Типичный представитель одноатомных спиртов.

Горюч. Легко воспламеняется. При достаточном доступе воздуха горит (за счёт его кислорода) светлым голубоватым пламенем, образуя терминальные продукты окисления - диоксид углерода и воду:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Еще энергичнее эта реакция протекает в атмосфере чистого кислорода.

При определённых условиях (температура, давление, катализаторы) возможно и контролируемое окисление (как элементным кислородом, так и многими другими окислителями) до ацетальдегида, уксусной кислоты, щавелевой кислоты и некоторых других продуктов, например:

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

Обладает слабо выраженными кислотными свойствами, в частности, подобно кислотам взаимодействует со щелочными металлами, а также магнием, алюминием и их гидридами, выделяя при этом водород и образуя солеподобные этилаты, являющиеся типичными представителями алкоголятов:

2C2H5OH + 2К → 2С2Н5ОК + Н2.
C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Обратимо реагирует с карбоновыми и некоторыми неорганическими кислородсодержащими кислотами с образованием сложных эфиров:

С2Н5OH + RCOOH ⇄ RCOOС2Н5 + H2O
С2Н5OH + HNO2 ⇄ С2Н5ONO + H2O

С галогеноводородами (HCl, HBr, HI) вступает в обратимые реакции нуклеофильного замещения:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Без катализаторов реакция с HCl идет относительно медленно; значительно быстрее - в присутствии хлорида цинка и некоторых других кислот Льюиса.

Вместо галогеноводородов для замещения гидроксильной группы на галоген могут быть использованы галогениды и галогеноксиды фосфора, тионилхлорид и некоторые другие реагенты, например:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Сам этанол также обладает нуклеофльными свойствами. В частности, он относительно легко присоединяется по активированным кратным связям, например:

С2Н5OH + СH2=CНCN → С2Н5OСH2СH2CN,

реагирует с альдегидами с образованием полуацеталей и ацеталей:

RCHO + С2Н5OH → RCH(OH)OС2Н5
RCH(OH)OС2Н5 + С2Н5OH → RCH(OС2Н5)2 + H2O

При умеренном (не выше 120°C) нагревании с концентрированной серной кислотой или другими водоотнимающими средствами кислотного характера образует диэтиловый эфир:

2Н5OH ⇄ С2Н5-O-С2Н5 + H2O

При более сильном нагревании с серной кислотой, а также при пропускании паров над нагретым до 350÷500°C оксидом алюминя происходит более глубокая дегидратация. При этом образуется этилен:

CH3CH2OH ⇄ CH2=CH2 + H2O

При использовании катализаторов, содержащих наряду с оксидом алюминия высокодисперсное серебро и другие компоненты, процесс дегидратации может быть совмещён с контролируемым окислением этилена элементным кислородом, в результате чего с удовлетворительным выходом удается реализовать одностадийный процесс получения окиси этилена:

2CH3CH2OH +O2 → 2C2H4O + 2H2O

В присутствии катализатора, содержащего оксиды алюминя, кремния, цинка и магния, претерпевает серию сложных превращений с образованием в качестве основного продукта бутадиена (реакция Лебедева):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

В 1932 году на основе этой реакции в СССР было организовано первое в мире крупнотоннажное производство синтетического каучука.

В слабощелочной среде образует иодоформ:

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

Эта реакция имеет некоторое значение для качественного и количественного определения этанола в отсутствии других веществ, дающих подобную реакцию.

Пожароопасные свойства[править | править вики-текст]

Легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость; давление насыщенного пара, кПа: lg p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) при температуре от −31 до 78°С; теплота сгорания — 1408 кДж/моль; теплота образования -239,4 кДж/моль; температура вспышки 13°С (в закрытом тигле), 16°С (в открытом тигле); температура воспламенения 18°С; температура самовоспламенения 400°С; концентрационные пределы распространения пламени 3,6 — 17,7 % объема; температурные пределы распространения пламени: нижний 11°С, верхний 41°С; минимальная флегматизирующая концентрация, % объема: CO2 — 29.5, H2O — 35.7, N2 — 46; максимальное давление взрыва 682 кПа; максимальная скорость нарастания давления 15,8 МПа/с; скорость выгорания 0,037 кг/(м2•с); максимальная нормальная скорость распространения пламени — 0,556 м/с; минимальная энергия зажигания — 0,246 МДж; минимальное взрывоопасное содержание кислорода 11,1% объема.

Применение[править | править вики-текст]

Топливо[править | править вики-текст]

Первым использовал этанол в качестве моторного топлива Генри Форд, который в 1880 г. создал первый автомобиль, работающий на этаноле. Возможность использования спиртов в качестве моторного топлива была показана также в 1902 г., когда на конкурсе в Париже были выставлены более 70 карбюраторных двигателей, работающих на этаноле и смесях этанола с бензином[5].

Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей (так, 70%-й водный этанол использовался в качестве топлива в первой в мире серийной баллистической ракете — немецкой «Фау-2»), двигателей внутреннего сгорания, бытовых, походных и лабораторных нагревательных приборов (т.н. "спиртовок"), грелок для туристов и военнослужащих (каталитическое автоокисление на платиновом катализаторе). Ограниченно (в силу своей гигроскопичности) используется в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов — Этил-трет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем МТБЭ.

Химическая промышленность[править | править вики-текст]

Медицина[править | править вики-текст]

В медицине этиловый спирт в первую очередь используется как растворитель, экстрагент и антисептик.
  • по своему действию этиловый спирт можно отнести к антисептикам;
  • как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно;
  • подсушивающие и дубящие свойства 96%-го этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга;
  • растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.;
  • консервант настоек и экстрактов (минимальная концентрация 18 %);
  • пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции легких;
  • в согревающих компрессах;
  • для физического охлаждения при лихорадке (для растирания)[6];
  • компонент общей анестезии в ситуации дефицита медикаментозных средств;
  • как пеногаситель при отеке легких в виде ингаляции 33 % раствора;
  • этанол является противоядием при отравлении некоторыми токсичными спиртами, такими как метанол и этиленгликоль. Его действие обусловлено тем, что фермент алкогольдегидрогеназа, при наличии нескольких субстратов (например, метанол и этанол) осуществляет лишь конкурентное окисление, благодаря чему после своевременного (почти немедленного, вслед за метанолом/этиленгликолем) приёма этанола уменьшается текущая концентрация токсичных метаболитов (для метанола — формальдегида и муравьиной кислоты, для этиленгликоля — щавелевой кислоты)[7].

Парфюмерия и косметика[править | править вики-текст]

Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая даже такие как: зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

Пищевая промышленность[править | править вики-текст]

Наряду с водой, является основным компонентом спиртных напитков (водка, вино, джин, пиво и др.). Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире ничтожно (0,12 %), но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 1—3 % этанола (в крепком до 4,5 %), в квасе — от 0,5 до 1,2 %[8].

Растворитель для пищевых ароматизаторов. Может быть использован как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности[9].

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510[10].

Энергетическая ценность этанола — 7,1 ккал/г.

Прочее[править | править вики-текст]

Применяется для фиксирования и консервирования биологических препаратов.

Мировое производство этанола[править | править вики-текст]

Производство этанола по странам, млн литров. Данные ethanolrfa.org.

Страна 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
США 13 362 16 117 19 946 24 565 34 776 40 068 45 360[11]
Бразилия 15 078 15 978 16 977 18 972,58 24 464,9
Евросоюз - - - 2 155,73 2 773
Китай
3 643
3 795
3 845
1 837,08 1 897,18
Индия
1 746
1 697
1 897
199,58 249,48
Франция
827
907
948
- -
Германия
268
430
764
- -
Россия
760
860
608
609 536 517 700
ЮАР
415
389
387
- -
Великобритания
400
351
279
- -
Испания
298
298
463
- -
Таиланд
279
298
352
299,37 339,4
Колумбия
-
-
279
283,12 299,37
Весь мир: 40 710 45 927 50 989 49 524,42[12] 65 527,05

Применение этанола в качестве автомобильного топлива[править | править вики-текст]

Топливный этанол делится на биоэтанол и этанол, полученный другими методами (из отходов пластмасс, синтезированный из газа и т.п.).

Биоэтанол — это жидкое этанолсодержащее топливо, получаемое специальными заводами из крахмал-, целлюлозо- или сахаросодержащего сырья по системе укороченной дистилляции (позволяет получать качество достаточное для использование в качестве топлива). Содержит метанол и сивушные масла, что делает его совершенно непригодным для питья[13]. Применяется в чистом виде (точнее в виде азеотропа 96,6 %), а чаще в смеси с бензином (так называемый газохол) или дизельным топливом. Производство и использование биоэтанола увеличивается в большинстве стран мира, как более экологичная и возобновляемая альтернатива нефти[14].

Полноценно использовать биоэтанол способны лишь автомобили с соответствующим двигателем или с универсальным Flex-Fuel (способен потреблять смеси бензин/этанол с любым соотношением). Бензиновый двигатель способен потреблять бензин с добавкой этанола не более 30%, возможно также переоборудование обычного бензинового двигателя, но это экономически нецелесообразно.

Проблемой является недостаточная смешиваемость бензина и дизельного топлива с этанолом, из-за чего последний нередко выслаивается (при низких температурах всегда). Особенно эта проблема актуальна для России. Решения этой проблемы на данный момент не найдено[15].

Преимуществом смесей этанола с другими видами топлива перед «чистым» этанолом является лучшая зажигаемость, благодаря низкому содержанию влаги, тогда как «чистый» этанол (марка E100, с практическим содержанием C2H5OH 96,6 %) является неразделяемым дистилляцией азеотропом. Разделение же иными способами невыгодно. При добавлении этанола к бензину или дизелю происходит выслаивание воды.

В разных странах действуют следующие государственные программы применения этанола и содержащих его смесей на транспорте с двигателями внутреннего сгорания[15][16][17]:

Страна
Требования
Бразилия 22-25 % этанола в бензине, 2% в дизельном топливе[18], доступны высокоэтанольные марки (E85, E100), их процент на рынке плавно увеличивают. Основной источник — сахарный тростник. Около 45 % мирового производства.
США На США приходится 44,7 % мирового производства топливного спирта. Внедряются марки смеси этанола и бензина (E85, E10). Предполагается ввести 20% к 2020 году.
Венесуэла 10% этанола в бензине.
Евросоюз До ~6 % добавляется в обязательном порядке, внедряются этанольные марки E10 и выше[19][20].
Китай Производить ежегодно 3 млн тонн к 2010 году/
Аргентина Обязательна 5% добавка этанола в любых марках бензина, внедряются марки с большим содержанием.
Таиланд 5 % этанола является минимальным допустимым содержанием в бензине.
Украина Законодательно установлено содержание 5% этанола в бензине с 2013 , и 7% с 2014 года. На заправках широко продается топливо с содержанием биоэтанола в от 30 до 37,2%
Колумбия 10%-я смесь в больших городах к сентябрю 2005 года/
Канада 5%-я смесь с сентября 2010 года[21]
Япония Разрешено 3%-е содержание этанола в бензине и менее[22].
Индия 20 % биотоплив к 2017 году[23]. Сейчас 5 %. Производится из самого различного сырья, в частности из древесной стружки.
Австралия Этанола в бензине не более 10 %, марка E10.
Индонезия 10 % спирта в бензине/
Филиппины E10 постепенно внедряется.
Ирландия Марки E5-E10 достаточно широко применяются и продолжат внедряться.
Дания Аналогично Ирландии.
Чили Разрешено 2 % содержание этанола в автомобильном топливе.
Мексика 3,2 % биотоплив в автомобильном топливе к 2012 году обязательно[24]. В Америке самая неохотно внедряющая биотопливо страна.

В США «Энергетический билль», подписанный президентом Бушем в августе 2005 года, предусматривает производство к 2012 году ежегодно 30 миллиардов литров этанола из зерна и 3,8 миллиардов литров из целлюлозы (стебли кукурузы, рисовая солома, отходы лесной промышленности)[25].

Внедрение производства биотоплива является затратным процессом, однако дает экономике преимущества впоследствии. Так например, строительство завода по производству этанола мощностью 40 млн галлонов даёт экономике (на примере США):

  • 142 млн долл. инвестиций во время строительства;
  • 41 рабочее место на заводе, плюс 694 рабочих места во всей экономике;
  • Увеличивает местные цены на зерновые на 5—10 центов за бушель;
  • Увеличивает доходы местных домохозяйств на 19,6 млн долл. ежегодно;
  • Приносит в среднем 1,2 млн долларов налогов;
  • Доходность инвестиций 13,3 % годовых[26].

В 2006 г. этаноловая индустрия дала экономике США:

  • 160231 новых рабочих мест во всех секторах, включая 20000 рабочих мест в строительстве;
  • Увеличила доходы домохозяйств на $6,7 миллиарда;
  • Принесла $2,7 млрд федеральных налогов и $2,3 млрд местных налогов[18].

В 2006 году в США было переработано в этанол 2,15 миллиарда бушелей кукурузы, что составляет 20,5 % годового производства кукурузы. Этанол стал третьим по величине потребителем кукурузы после животноводства и экспорта. На этанол перерабатывается 15 % урожая сорго США.

Производство барды этаноловой промышленностью США, метрических тонн в сухом весе.

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2020 прогноз
2,3 млн. 2,7 млн. 3,1 млн 3,6 млн. 5,8 млн. 7,3 млн. 9,0 млн. 12 млн. 20 млн.

Барда является вторичным кормовым сырьем, а также может быть использована для получения биогаза.

Автомобильный парк, работающий на этаноле[править | править вики-текст]

Смесь этанола с бензином обозначается буквой Е. Цифрой у буквы Е обозначается процентное содержание этанола. Е85 — означает смесь из 85 % этанола и 15 % бензина.

Смеси до 20 % содержания этанола могут применяться на любом автомобиле. Однако некоторые производители автомобилей ограничивают гарантию при использовании смеси с содержанием более 10 % этанола. Смеси, содержащие более 20 % этанола, во многих случаях требуют внесения изменения в систему зажигания автомобиля.

Автопроизводители выпускают автомобили, способные работать и на бензине, и на Е85. Такие автомобили называются «Flex-Fuel». В Бразилии такие автомобили называют «гибридными». В русском языке названия нет. Большинство современных автомобилей либо изначально поддерживают использование такого топлива, либо опционально, по соответствующему запросу.

В 2005 году в США более 5 млн автомобилей имели гибридные двигатели. В конце 2006 г. в США эксплуатировалось 6 млн автомобилей с такими двигателями. Общий автопарк составляет 230 млн автомобилей.

1200 заправочных станций продают Е85 (май 2007). Всего в США автомобильное топливо продают около 170 000 заправочных станций.

В Бразилии около 29 000 заправочных станций продают этанол.

Экономичность[править | править вики-текст]

Себестоимость бразильского этанола (около 0,19 долларов США за литр в 2006 г.) делает его использование экономически выгодным [2].

Экологические аспекты[править | править вики-текст]

Биоэтанол как топливо часто называют «нейтральным» в качестве источника парниковых газов. Он обладает нулевым балансом диоксида углерода, поскольку при его производстве путём брожения и последующем сгорании выделяется столько же CO2, сколько до этого было взято из атмосферы использованными для его производства растениями. Однако, ректификация этанола требует дополнительных затрат энергии, вырабатываемой одним из «традиционных» способов (в т.ч. и сжиганием ископаемого топлива).

В 2006 году применение этанола в США позволило сократить выбросы около 8 млн тонн парниковых газов (в СО2 эквиваленте), что примерно равно годовым выхлопам 1,21 млн автомобилей.

Безопасность и регулирование[править | править вики-текст]

  • Этанол — горючее вещество, смесь его паров с воздухом взрывоопасна.
  • Спирт этиловый синтетический, технический и пищевой, непригодный для производства алкогольной продукции, входит в список ядовитых веществ для целей статьи 234 и других статей Уголовного кодекса Российской Федерации[27].
  • С 2005 года розничная продажа спирта в России запрещена (за исключением районов Крайнего Севера)[28].
О налогообложении питьевого спирта см. Алкогольные напитки — Акциз

Действие этанола на организм человека[править | править вики-текст]

Этанол в алкогольных напитках — канцероген с доказанной способностью вызывать рак[29]. В зависимости от дозы, концентрации, пути попадания в организм и длительности воздействия этанол также может обладать наркотическим и токсическим действием[30]. Под наркотическим действием обозначается его способность вызвать кому, ступор, нечувствительность к боли[31], угнетение функций ЦНС, алкогольное возбуждение[32], привыкание[33], а также его наркозное действие[34]. Под действием этанола происходит выделение эндорфинов в прилежащем ядре (Nucleus accumbens), у страдающих алкоголизмом также в орбитофронтальной коре (поле 10)[35]. Тем не менее, с юридической точки зрения этиловый спирт наркотиком не признан, так как это вещество не включено в международный список контролируемых веществ конвенции ООН 1988 года[36]. В определённых дозах к массе тела и концентрациях приводит к острому отравлению и смерти (смертельная разовая доза — 4—12 граммов этанола на килограмм массы тела).

Основной метаболит этанола ацетальдегид является токсичным, мутагенным[37] и канцерогенным веществом[38]. Существуют доказательства канцерогенности ацетальдегида в экспериментах на животных; кроме того, ацетальдегид повреждает ДНК[37].

Длительное употребление этанола может вызвать такие заболевания, как цирроз печени[39], гастрит[40], язва желудка[41], рак желудка[42] и рак пищевода[43], сердечно-сосудистые заболевания.

Употребление этанола может вызвать оксидативное повреждение нейронов головного мозга[44], а также их гибель вследствие повреждения гемато-энцефалического барьера[44].

Злоупотребление алкогольными напитками может привести к клинической депрессии[45][46][47] и алкоголизму[48].

Этанол является естественным метаболитом человеческого организма и может в небольших количествах синтезироваться в тканях организма (истинный эндогенный алкоголь) или в желудочно-кишечном тракте в результате процессов ферментации углеводной пищи (условный эндогенный алкоголь)[49][50]. Количество эндогенного алкоголя редко превышает 0,18 промилле, что находится на границе чувствительности самых современных приборов. Обычный алкотестер такие количества определить не может[51].

Виды и марки этанола[править | править вики-текст]

  • Ректификат (точнее, спирт-ректификат) — это очищенный путём ректификации этиловый спирт, содержит 95,57 %, химическая формула C2H5OH. Может выпускаться по ГОСТ 18300-72 (Госстандарт СССР, спирт этиловый ректификованный технический, технические условия) и ГОСТ 5964-82; ГОСТ 5964-93. В зависимости от степени очистки технический этиловый ректификованный спирт выпускают марки «Экстра» и двух сортов: высшего и первого
  • Спирт этиловый абсолютированный — содержание спирта >99,9 %.
  • Спирт медицинский — содержание спирта 96,4—96,7%.

Этимология названий[править | править вики-текст]

Для обозначения данного вещества используется несколько наименований. Технически наиболее правильным является термин этанол или этиловый спирт. Однако значительное распространение получили названия алкоголь, винный спирт или просто спирт, хотя спирты, или алкоголи — это более широкий класс веществ.

Этимология термина «этанол»[править | править вики-текст]

Названия этанол и этиловый спирт указывают на то, что данное соединение содержит в своей основе этил — радикал этана . При этом слово спирт (суффикс -ол) в названии указывает на содержание гидроксильной группы (-OH), характерной для спиртов.

Этимология названия «алкоголь»[править | править вики-текст]

Название алкоголь происходит от араб. ‏الكحل‎‎ аль-кухуль, означающего мелкий порошок, полученный возгонкой[52], порошкообразная сурьма[53], порошок для подкрашивания век[54].

В русский язык слово «алкоголь» пришло через его немецкий вариант нем. alkohol. Однако в русском языке сохранился в виде архаизма, по всей видимости, и омоним слова «алкоголь» в значении «мелкий порошок»[55].

Этимология слова «спирт»[править | править вики-текст]

Наименование этанола винный спирт произошло от лат. spiritus vini (дух вина). В русский язык слово «спирт» пришло через английский его вариант англ. spirit[56].

В английском языке слово «спирт» в данном значении использовалось уже в середине XIII века, и только начиная с 1610 года слово «спирт» стало употребляться алхимиками для обозначения летучих веществ, что соответствует основному значению слова «spiritus» (испарения) в латинском языке[57]. К 1670-м годам значение слова сузилось до «жидкостей с высоким процентным содержанием алкоголя»[58], а летучие жидкости получили название эфиров[59].

См. также Этимология названия в статье «Спирты».

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Chastain G (2006). «Alcohol, neurotransmitter systems, and behavior». The Journal of general psychology 133 (4). DOI:10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
  2. Статья «Абсолютный спирт» в БСЭ.
  3. Получение абсолютного спирта
  4. Этиловый спирт: химические и физические свойства
  5. В.Г.Козин, Н.Л.Солодова, Н.Ю.Башкирцева, А.И.Абдуллин. Современные технологии производства компонентов моторных топлив. Учебное пособие. — Казань: КГТУ, 2009. — 327 с.
  6. Средства, влияющие на ЦНС
  7. Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1465. — 2170 с. — ISBN 0071437630
  8. [1] Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. ГОСТ Р 52409-2005 (полный текст)
  9. Russell, Nicholas J. Food preservatives. — New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. — P. 198. — ISBN 0-306-47736-X
  10. E1510 — спирт этиловый
  11. 2008 Ethanol Production Exceeds 9 Billion Gallons
  12. Ethanol World Production Statistics
  13. Национальная Биотопливная Ассоциация
  14. Национальная Программа .рф — Альтернативные виды топлива
  15. 1 2 Биоэтанол: обзор мирового и российского рынков. Cleandex.
  16. Информационно аналитическое агентство «ИНФОБИО»
  17. ЭКОТОК
  18. 1 2 Россия и Америка в XXI веке
  19. Евросоюз с 1 января отказывается от традиционного бензина /16.12.2010
  20. биоэтанол, биобензин, альтернативное топливо INNOVATIVE Е 95 проблема использования применения
  21. Ottawa to push ethanol, despite concerns (недоступная ссылка с 23-05-2013 (435 дней) — историякопия)
  22. Интерфакс Запад
  23. India Sets Target of 20 % Biofuels by 2017
  24. Ivan Castano Mexican Biofuels Seen Meeting 3 % Blending Target In 2012 2 Май 2011
  25. Национальная Биотопливная Ассоциация
  26. Комментарий. Стратегия противостояния - мифы и реалии. / Продукты питания / RosInvest.Com /
  27. Постановление Правительства Российской Федерации от 29 декабря 2007 г. N 964 г. Москва «Об утверждении списков сильнодействующих и ядовитых веществ для целей статьи 234 и других статей Уголовного кодекса Российской Федерации, а также крупного размера сильнодействующих веществ для целей статьи 234 Уголовного кодекса Российской Федерации»
  28. Статья 26 Федерального закона от 22.11.1995 N 171-ФЗ (ред. от 05.04.2010) (Консультант+)
  29. http://www.cancer.org/cancer/cancercauses/othercarcinogens/generalinformationaboutcarcinogens/known-and-probable-human-carcinogens
  30. Федеральное государственное учреждение Национальный Научный Центр Наркологии Росздрава. Механизмы токсического действия этанола (недоступная ссылка с 23-05-2013 (435 дней) — историякопия)
  31. Lexicon of alcohol and drug terms published by the World Health Organization. Проверено 21 августа 2011. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012.
  32. Этиловый спирт в Большой Советской Энциклопедии. Проверено 21 августа 2011. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012.
  33. Под ред. Морозова Г. В., Рожнова В. Е., Бабаяна Э.А. Алкоголизм. — Москва: Медицина, 1983. — С. 161—162. — 432 с. — 80 000 экз.
  34. Гаевый М. Д., Петров В. И., Гаевая Л. М. Фармакология. Учебник для студентов вузов. — 2008. — С. 21—30.
  35. Alcohol Consumption Induces Endogenous Opioid Release in the Human Orbitofrontal Cortex and Nucleus Accumbens — Mitchell et all. DOI: 10.1126/scitranslmed.3002902, Sci Transl Med, 11 января 2012
  36. Список прекурсоров и химических веществ, часто используемых при незаконном изготовлении наркотических средств и психотропных веществ, находящихся под международным контролем. Проверено 21 августа 2011. Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012.
  37. 1 2 DNA and chromosome damage induced by acetaldehyde in human lymphocytes in vitro
  38. Chemical Summary For Acetaldehyde, US Environmental Protection Agency
  39. Садовникова И. И. Циррозы печени. Вопросы этиологии, патогенеза, клиники, диагностики, лечения // «Русский медицинский журнал».— 2003. — Т. 5. — № 2.
  40. Park CW, Kim A, Cha SW, Jung SH, Yang HW, Lee YJ, Lee HIe, Kim SH, Kim YH A case of phlegmonous gastritis associated with marked gastric distension (англ.) // PMID 20981225. — Division of Gastroenterology, Department of Internal Medicine, Eulji University Hospital, Eulji University College of Medicine, Daejeon, Korea., 2010. — ISSN 18385738.
  41. Murakami K, Okimoto T, Kodama M, Tanahashi J, Mizukami K, Shuto M, Abe H, Arita T, Fujioka T. Comparison of the efficacy of irsogladine maleate and famotidine for the healing of gastric ulcers after Helicobacter pylori eradication therapy: a randomized, controlled, prospective study (англ.) // PMID 21073372. — Department of Gastroenterology, Faculty of Medicine, Oita University, Oita, Japan., 2010. — ISSN 18385738.
  42. Ott JJ, Ullrich A, Mascarenhas M, Stevens GA. Global cancer incidence and mortality caused by behavior and infection (англ.) // PMID 20935133. — World Health Organization, 20 Avenue Appia, 1211 Geneva 27, Switzerland, 2010. — ISSN 20935133.
  43. Olokoba AB, Obateru OA. Oesophageal carcinoma--a report of two cases and review of literature (англ.) // PMID 20836328. — Gastroenterology Unit, Department of Medicine, University of Ilorin Teaching Hospital, Ilorin, Nigeria., 2009. — ISSN 20836328.
  44. 1 2 Muneer PM, Alikunju S, Szlachetka AM, Haorah J. Inhibitory effects of alcohol on glucose transport across the blood-brain barrier leads to neurodegeneration: preventive role of acetyl-L: -carnitine (англ.) // Psychopharmacology. — 2010. — ISSN 18385738.
    «Evidence shows that alcohol intake causes oxidative neuronal injury and neurocognitive deficits that are distinct from the classical Wernicke-Korsakoff neuropathy. Our previous findings indicated that alcohol-elicited blood-brain barrier (BBB) damage leads to neuroinflammation and neuronal loss».
  45. Fergusson DM, Boden JM, Horwood LJ (2009). «Tests of causal links between alcohol abuse or dependence and major depression». Arch. Gen. Psychiatry 66 (3): 260–6. DOI:10.1001/archgenpsychiatry.2008.543. PMID 19255375.
  46. Falk DE, Yi HY, Hilton ME (2008). «Age of onset and temporal sequencing of lifetime DSM-IV alcohol use disorders relative to comorbid mood and anxiety disorders». Drug Alcohol Depend 94 (1–3): 234–45. DOI:10.1016/j.drugalcdep.2007.11.022. PMID 18215474.
  47. Schuckit MA, Smith TL, Danko GP (2007). «A comparison of factors associated with substance-induced versus independent depressions». J Stud Alcohol Drugs 68 (6): 805–12. PMID 17960298.
  48. George E. Vaillant. The natural history of alcoholism revisited (англ.) (1995).
  49. Экспертиза опьянения
  50. Эндогенный алкоголь в организме человека и его влияние на результаты освидетельствования
  51. Эндогенный алкоголь в крови, уровень, способы определения этанола. Проверено 15 апреля 2013. Архивировано из первоисточника 15 апреля 2013.
  52. Online Etymology Dictionary
  53. Этимологический словарь Фасмера. Алкоголь
  54. The Oxford Dictionary of Word Origins. Alcohol
  55. Толковый словарь Даля
  56. Спирт. Этимологический словарь Фасмера. Тезаурус. Проверено 24 августа 2009. Архивировано из первоисточника 21 августа 2011.
  57. БОЛЬШОЙ ЛАТИНСКО-РУССКИЙ СЛОВАРЬ.
  58. Online Etymology Dictionary
  59. Online Etymology Dictionary

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «этанол»