Da li je moguće piti etilni alkohol: vrste upotrebe i moguće posljedice za tijelo. Medicinski etanol (Etanol) - upute za upotrebu

Ostavite komentar 6,950

Strukturna formula

Istina, empirijska ili gruba formula: C2H6O

Hemijski sastav etanola

Molekulska težina: 46.069

Etanol(metil alkohol, drveni alkohol, karbinol, metil hidrat, metil hidroksid) - CH 3 OH, najjednostavniji monohidrični alkohol, bezbojna otrovna tečnost. Etanol je prvi predstavnik homologne serije monohidričnih alkohola.
monohidroksilni alkohol sa formulom C 2 H 5 OH (empirijska formula C 2 H 6 O), druga opcija: CH 3 -CH 2 -OH, drugi predstavnik homolognog niza monohidričnih alkohola, u standardnim uslovima isparljiv, zapaljiv, bezbojna prozirna tečnost.
Aktivna komponenta alkoholnih pića je depresant - psihoaktivna supstanca koja depresira ljudski centralni nervni sistem.
Etilni alkohol se koristi i kao gorivo, kao rastvarač, kao punilo u alkoholnim termometrima i kao dezinfekciono sredstvo (ili kao njegov sastojak).

Potvrda

Postoje 2 glavna načina proizvodnje etanola - mikrobiološki (alkoholna fermentacija) i sintetički (hidratacija etilena):

Fermentacija

Metoda proizvodnje etanola, poznata od davnina, je alkoholna fermentacija organskih proizvoda koji sadrže ugljikohidrate (grožđe, voće, itd.) pod djelovanjem enzima kvasca i bakterija. Prerada škroba, krompira, pirinča, kukuruza izgleda slično kao izvor goriva je šećer proizveden od trske itd. Ova reakcija je prilično složena, njena shema se može izraziti jednadžbom: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2.
Otopina dobivena fermentacijom ne sadrži više od 15% etanola, jer kvasac nije održiv u koncentriranijim otopinama. Tako dobijeni etanol treba pročistiti i koncentrirati, obično destilacijom.
Za proizvodnju etanola ovom metodom najčešće se koriste različiti sojevi kvasca vrste Saccharomyces cerevisiae, a kao hranljiva podloga se koristi prethodno obrađena piljevina i/ili rastvor dobijen od njih.
Industrijska proizvodnja alkohola iz bioloških sirovina
Moderna industrijska tehnologija za proizvodnju etilnog alkohola iz prehrambenih sirovina uključuje sljedeće faze:

Priprema i mlevenje škrobnih sirovina - žitarica (prvenstveno raži, pšenice), krompira, kukuruza, jabuka itd.
Fermentacija. U ovoj fazi dolazi do enzimske razgradnje škroba u fermentabilne šećere. U te svrhe koriste se rekombinantni preparati alfa-amilaze dobiveni bioinženjeringom - glukamilaza, amilosubtilin.
Fermentacija. Zbog fermentacije šećera kvascem, alkohol se nakuplja u kaši.
Bragorektifikacija. Izvodi se na ubrzavajućim stupovima.

Otpad od fermentacije uključuje ugljični dioksid, frakciju eter-aldehida, fuzelni alkohol i fuzelna ulja.
Alkohol koji dolazi iz bragon rektifikacije (BRU) nije bezvodan, sadržaj etanola u njemu je do 95,6%. Ovisno o sadržaju stranih nečistoća u njemu, dijeli se na sljedeće kategorije:

Alpha
Extra
osnovu
najvišeg pročišćavanja
1. razred

Produktivnost moderne destilerije je oko 30.000-100.000 litara alkohola dnevno.

Proizvodnja hidrolize

U industrijskim razmjerima, etilni alkohol se proizvodi od sirovina koje sadrže celulozu (drvo, slama) koja se prethodno hidrolizira. Dobivena mješavina pentoza i heksoza se podvrgava alkoholnoj fermentaciji. Ova tehnologija nije bila rasprostranjena u zemljama zapadne Evrope i Amerike, ali u SSSR-u (sada u Rusiji) postojala je razvijena industrija hidrolitičkog kvasca za hranu i hidrolitičkog etanola.

Hidratacija etilena

U industriji se, uz prvu metodu, koristi i hidratacija etilena. Hidratacija se može provesti prema dvije sheme:

direktna hidratacija na temperaturi od 300 °C, pritisku od 7 MPa, ortofosforna kiselina nanesena na silika gel, aktivni ugljen ili azbest se koristi kao katalizator: CH 2 = CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH.
hidratacija kroz fazu intermedijarnog estera sumporne kiseline, nakon čega slijedi njegova hidroliza (na temperaturi od 80-90°C i pritisku od 3,5 MPa): CH 2 = CH 2 + H 2 SO 4 → CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH (etilsumporna kiselina).
CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH + H 2 O → C 2 H 5 OH + H 2 SO 4.

Prečišćavanje etanola

Etanol, proizveden hidratacijom etilena ili fermentacijom, je mješavina vode i alkohola koja sadrži nečistoće. Za njegovu industrijsku, prehrambenu i farmakopejsku upotrebu neophodno je prečišćavanje. Frakcionom destilacijom nastaje etanol sa koncentracijom od oko 95,6% (tež.); ovaj azeotrop, neodvojiv destilacijom, sadrži 4,4% vode (tež.) i ima tačku ključanja od 78,15 °C. Destilacija oslobađa etanol od hlapljivih i teških frakcija organskih supstanci (donji ostatak).

Apsolutni alkohol

Apsolutni alkohol je etil alkohol koji praktično ne sadrži vodu. Vri na 78,39 °C, dok rektificirani alkohol koji sadrži najmanje 4,43% vode ključa na 78,15 °C. Dobiva se destilacijom vodenog alkohola koji sadrži benzen i drugim metodama, na primjer, alkohol se tretira supstancama koje reagiraju s vodom ili apsorbiraju vodu, kao što je živi vapno CaO ili kalcinirani bakar sulfat CuSO 4.

Svojstva

Fizička svojstva

Izgled: u normalnim uslovima to je bezbojna isparljiva tečnost karakterističnog mirisa i oštrog ukusa. Etil alkohol je lakši od vode. Dobar je rastvarač za druge organske supstance. Treba izbjegavati popularnu grešku: svojstva 95,57% alkohola i apsolutiziranog alkohola često se miješaju. Njihova svojstva su gotovo ista, ali vrijednosti počinju da se razlikuju, počevši od 3-4. Smjesa 95,57% etanola + 4,43% vode je azeotropna, odnosno ne odvaja se tokom destilacije.

Hemijska svojstva

Tipičan predstavnik monohidričnih alkohola. Zapaljivo Lako zapaljivo. Uz dovoljan pristup zraku, gori (zbog kisika) laganim plavkastim plamenom, stvarajući terminalne produkte oksidacije - ugljični dioksid i vodu:
C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Ova reakcija se odvija još snažnije u atmosferi čistog kiseonika.
Pod određenim uvjetima (temperatura, tlak, katalizatori) moguća je kontrolirana oksidacija (kako elementarnim kisikom tako i mnogim drugim oksidantima) u acetaldehid, octenu kiselinu, oksalnu kiselinu i neke druge proizvode, npr.:
3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 2 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
Posjeduje blage kisele osobine, posebno na sličan način stupa u interakciju s alkalnim metalima, kao i magnezijem, aluminijem i njihovim hidridima, oslobađajući vodik i formirajući etilate slične soli, koji su tipični predstavnici alkoholata:
2C 2 H 5 OH + 2K → 2C 2 H 5 OK + H 2.
C 2 H 5 OH + NaH → C 2 H 5 ONa + H 2
Reagira reverzibilno s nekim neorganskim jedinjenjima koja sadrže kisik i formiraju estre:
C 2 H 5 OH + RCOOH → RCOOC 2 H 5 + H 2 O
C 2 H 5 OH + HNO2 → C 2 H 5 ONO + H 2 O
Sa halogenovodonicima (HCl, HBr, HI) ulazi u reverzibilne nukleofilne supstitucijske reakcije:
C 2 H 5 OH + HX → C 2 H 5 X + H 2 O
Bez katalizatora, reakcija sa HCl je relativno spora; mnogo brže - u prisustvu cink hlorida i nekih drugih Lewisovih kiselina.
Umjesto halogenovodonika, fosfornih halogenida i halogenih oksida, tionil hlorid i neki drugi reagensi mogu se koristiti za zamjenu hidroksilne grupe halogenom, na primjer:
3C 2 H 5 OH + PCl 3 → 3C 2 H 5 Cl + H 3 PO 3
Sam etanol takođe ima nukleofilna svojstva. Konkretno, relativno se lako veže kod aktiviranih višestrukih veza, na primjer:
C 2 H 5 OH + CH 2 =CHCN → C 2 H 5 OCH 2 CH 2 CN,
reaguje sa aldehidima i formira hemiacetale i acetale:
RCHO + C 2 H 5 OH → RCH(OH)OC 2 H 5
RCH(OH)OC 2 H 5 + C 2 H 5 OH → RCH(OC 2 H 5)2 + H 2 O
Pri umjerenom zagrijavanju (ne iznad 120 °C) s koncentriranom sumpornom kiselinom ili drugim agensima za uklanjanje kisele vode nastaje dietil etar:
2C 2 H 5 OH → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O
Jačim zagrijavanjem sumpornom kiselinom, kao i pri prolasku para preko aluminijevog oksida zagrijanog na 350÷500 °C, dolazi do dublje dehidracije. Ovo proizvodi etilen:
CH 3 CH 2 OH → CH 2 =CH 2 + H 2 O
Kada se koriste katalizatori koji uz aluminijum oksid sadrže visoko dispergovano srebro i druge komponente, proces dehidracije se može kombinovati sa kontrolisanom oksidacijom etilena elementarnim kiseonikom, usled čega je moguće sprovesti jednofazni proces za proizvodnja etilen oksida sa zadovoljavajućim prinosom:
2CH 3 CH 2 OH +O 2 → 2C 2 H 4 O + 2H 2 O
U prisustvu katalizatora koji sadrži okside aluminija, silicija, cinka i magnezija, prolazi kroz niz složenih transformacija s formiranjem butadiena kao glavnog produkta (Lebedevova reakcija):
2C 2 H 5 OH → CH 2 =CH-CH=CH 2 + 2H 2 O + H 2
1932. godine, na osnovu ove reakcije, u SSSR-u je organizovana prva svetska proizvodnja sintetičkog kaučuka.
U blago alkalnoj sredini stvara jodoform:
C 2 H 5 OH + 4I 2 + 6NaHCO 3 → CHI 3 + HCOONa + 5NaI + 5H 2 O + 6CO 2
Ova reakcija je od određenog značaja za kvalitativno i kvantitativno određivanje etanola u odsustvu drugih supstanci koje daju sličnu reakciju.

Protivpožarna svojstva

Lako zapaljiva bezbojna tečnost; pritisak zasićene pare, kPa: log p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) na temperaturama od −31 do 78°C; toplota sagorevanja - 1408 kJ/mol; toplota formiranja −239,4 kJ/mol; tačka paljenja 13°C (u zatvorenom lončiću), 16°C (u otvorenom lončiću); temperatura paljenja 18°C; temperatura samozapaljenja 400°C; granične koncentracije širenja plamena 3,6-17,7% zapremine; temperaturne granice za širenje plamena: donja 11°C, gornja 41°C; minimalna koncentracija flegmatizacije, % zapremine: CO 2 - 29,5, H 2 O - 35,7, N 2 - 46; maksimalni pritisak eksplozije 682 kPa; maksimalna brzina porasta pritiska 15,8 MPa/s; brzina sagorevanja 0,037 kg/(m2 s); maksimalna normalna brzina širenja plamena - 0,556 m/s; minimalna energija paljenja - 0,246 MJ; Minimalni sadržaj eksplozivnog kiseonika je 11,1% zapremine.

Aplikacija

Gorivo

Prvi koji je koristio etanol kao motorno gorivo bio je Henry Ford, koji je 1880. godine stvorio prvi automobil na etanol. Mogućnost korišćenja alkohola kao motornog goriva pokazala se i 1902. godine, kada je na takmičenju u Parizu izloženo više od 70 karburatorskih motora koji rade na etanol i mešavine etanol-benzin. Etanol se može koristiti kao gorivo, uključujući i za raketne motore (na primjer, 75% vodenog etanola korišteno je kao gorivo u prvoj svjetskoj serijskoj balističkoj raketi - njemačkoj V-2 i ranim sovjetskim raketama koje je dizajnirao Koroljev - od R -1 do R -5), motori sa unutrašnjim sagorevanjem, uređaji za grejanje za domaćinstvo, kampovanje i laboratorije (tzv. “spirit lampe”), jastučići za grejanje za turiste i vojno osoblje (katalitička autooksidacija na platinskom katalizatoru). Koristi se u ograničenoj mjeri (zbog svoje higroskopnosti) u mješavini sa klasičnim naftnim tečnim gorivima. Koristi se za proizvodnju visokokvalitetnog goriva i benzinske komponente - etil terc-butil etera, koji je nezavisniji od fosilnih organskih materija od MTBE.

Hemijska industrija

služi kao sirovina za proizvodnju mnogih hemikalija, kao što su acetaldehid, dietil eter, tetraetil olovo, sirćetna kiselina, hloroform, etil acetat, etilen itd.;
široko se koristi kao rastvarač (u industriji boja i lakova, u proizvodnji kućne hemije i mnogim drugim oblastima);
komponenta je antifriza i perača vjetrobrana;
U kućnoj hemiji, etanol se koristi u proizvodima za čišćenje i deterdžentima, posebno za njegu stakla i vodovoda. To je rastvarač za repelente.

Lijek

Po svom djelovanju, etil alkohol se može klasificirati kao antiseptik;
kao sredstvo za dezinfekciju i sušenje, spolja;
svojstva sušenja i tamnjenja 96% etilnog alkohola koriste se za liječenje kirurškog polja ili u nekim tehnikama za liječenje ruku kirurga;
rastvarač za lijekove, za pripremu tinktura, ekstrakata iz biljnog materijala itd.;
konzervans za tinkture i ekstrakte (minimalna koncentracija 18%);
sredstvo protiv pjene pri opskrbi kisikom, umjetna ventilacija;
u toplim oblogama;
za fizičko hlađenje tokom groznice (za trljanje);
komponenta opće anestezije u situacijama nestašice lijekova;
kao sredstvo protiv pjene za plućni edem u obliku inhalacije 33% otopine;
etanol je protuotrov za trovanje određenim toksičnim alkoholima, kao što su metanol i etilen glikol. Njegovo djelovanje je zbog činjenice da enzim alkohol dehidrogenaza, u prisustvu više supstrata (na primjer, metanola i etanola), vrši samo kompetitivnu oksidaciju, zbog čega, nakon pravovremene (gotovo trenutne, nakon metanola/etilen glikola) unosom etanola, trenutna koncentracija toksičnih metabolita se smanjuje (za metanol - formaldehid i mravlju kiselinu, za etilen glikol - oksalna kiselina).

Parfemi i kozmetika

Univerzalno je otapalo za razne supstance i glavna komponenta parfema, kolonjske vode, aerosola itd. Dio je raznih proizvoda, uključujući paste za zube, šampone, proizvode za tuširanje itd.

Prehrambena industrija

Uz vodu je glavna komponenta alkoholnih pića (votka, vino, džin, pivo itd.). U malim količinama se nalazi i u velikom broju pića dobijenih fermentacijom, ali nisu klasifikovana kao alkoholna (kefir, kvas, kumis, bezalkoholno pivo, itd.). Sadržaj etanola u svježem kefiru je zanemarljiv (0,12%), ali ako je dugo stajao, posebno na toplom mjestu, može dostići i 1%. Kumis sadrži 1-3% etanola (u jakom etanolu do 4,5%), kvas - od 0,5 do 1,2%.
Rastvarač za arome hrane. Može se koristiti kao konzervans za pekarske proizvode, kao i u konditorskoj industriji.
Registrovan kao aditiv za hranu E1510.
Energetska vrijednost etanola je 7,1 kcal/g.

Upotreba etanola kao goriva za automobile

Etanol za gorivo dijeli se na bioetanol i etanol dobiven drugim metodama (iz plastičnog otpada, sintetiziranog iz plina itd.).
Bioetanol je tekuće gorivo koje sadrži etanol proizvedeno u specijalnim postrojenjima od škroba, celuloze ili sirovina koje sadrže šećer koristeći sistem kratke destilacije (omogućava nam da dobijemo kvalitetu dovoljnu za korištenje kao gorivo). Sadrži metanol i fuzelna ulja, što ga čini potpuno nepitkom. Koristi se u čistom obliku (tačnije kao 96,6% azeotrop), a češće u mješavini s benzinom (tzv. gasohol) ili dizel gorivom. Proizvodnja i upotreba bioetanola se povećava u većini zemalja širom svijeta kao zelenije i obnovljivije alternative za naftu.
Samo automobili sa odgovarajućim motorom ili sa univerzalnim Flex-Fuel (koji mogu da troše mešavine benzina i etanola u bilo kom odnosu) mogu u potpunosti da koriste bioetanol. Benzinski motor može trošiti benzin s dodatkom etanola od najviše 30% moguće je pretvoriti i konvencionalni benzinski motor, ali to nije ekonomski izvodljivo.
Problem je nedovoljna mešljivost benzina i dizel goriva sa etanolom, zbog čega se ovaj često ljušti (uvek na niskim temperaturama). Ovaj problem je posebno relevantan za Rusiju. Trenutno nije pronađeno rješenje za ovaj problem.
Prednost mješavine etanola sa drugim vrstama goriva u odnosu na „čisti“ etanol je bolja zapaljivost zbog niskog sadržaja vlage, dok je „čisti“ etanol (grade E100, sa praktičnim sadržajem C 2 H 5 OH 96,6%) azeotrop koji se ne mogu odvojiti destilacijom. Podjela na druge načine je neisplativa. Kada se etanol doda benzinu ili dizelu, voda se odvaja. U Sjedinjenim Državama, Zakon o energiji, koji je potpisao predsjednik Bush u augustu 2005., predviđa godišnju proizvodnju od 30 milijardi litara etanola iz žitarica i 3,8 milijardi litara iz celuloze (stabljike kukuruza, pirinčana slama, šumski otpad) do 2012. godine.
Uvođenje proizvodnje biogoriva je skup proces, ali kasnije donosi koristi privredi. Na primjer, izgradnja fabrike etanola kapaciteta 40 miliona galona daje ekonomiji (na primjeru SAD-a):

142 miliona dolara investicija tokom izgradnje;
41 radno mjesto u fabrici, plus 694 radna mjesta u cijeloj privredi;
Povećava lokalne cijene žitarica za 5 do 10 centi po bušelu;
Povećava prihod lokalnog domaćinstva za 19,6 miliona dolara godišnje;
Generiše u prosjeku 1,2 miliona dolara poreza;
Povrat na investiciju 13,3% godišnje.

Godine 2006. industrija etanola doprinijela je američkoj ekonomiji:

160.231 novih radnih mjesta u svim sektorima, uključujući 20.000 radnih mjesta u građevinarstvu;
Povećanje prihoda domaćinstva za 6,7 milijardi dolara;
Ostvario je 2,7 milijardi dolara federalnih poreza i 2,3 milijarde dolara lokalnih poreza.

Vozni park na etanol

Mješavina etanola i benzina označena je slovom E. Broj pored slova E označava postotak etanola. E85 znači mješavinu 85% etanola i 15% benzina. Mješavine do 20% etanola mogu se koristiti na bilo kojem vozilu. Međutim, neki proizvođači automobila ograničavaju garanciju kada koriste mješavine koje sadrže više od 10% etanola. Mješavine koje sadrže više od 20% etanola u mnogim slučajevima zahtijevaju modifikacije na sistemu paljenja vozila. Proizvođači automobila proizvode automobile koji mogu raditi i na benzin i na E85. Takvi automobili se zovu "Flex-Fuel". U Brazilu se takvi automobili nazivaju "hibridima". Nema imena na ruskom. Većina modernih automobila ili izvorno podržava upotrebu takvog goriva, ili opciono, na zahtjev. Godine 2005. više od 5 miliona automobila u Sjedinjenim Državama imalo je hibridne motore. Krajem 2006. godine, 6 miliona vozila sa takvim motorima bilo je u upotrebi u Sjedinjenim Državama. Ukupan vozni park je 230 miliona vozila. 1200 benzinskih stanica prodaje E85 (maj 2007). Ukupno, oko 170.000 benzinskih stanica prodaje automobilsko gorivo u Sjedinjenim Državama. U Brazilu oko 29.000 benzinskih pumpi prodaje etanol.

Ekonomičan

Cijena brazilskog etanola (oko 0,19 USD po litru 2006.) čini njegovu upotrebu ekonomski isplativom.

Aspekti životne sredine

Bioetanol kao gorivo se često opisuje kao „neutralan“ kao izvor stakleničkih plinova. Ima nultu ravnotežu ugljičnog dioksida jer njegova proizvodnja fermentacijom i naknadnim sagorijevanjem oslobađa istu količinu CO 2 koju su prethodno iz atmosfere uzimale biljke koje su ga proizvele. Međutim, rektifikacija etanola zahtijeva dodatnu potrošnju energije, generiranu jednom od „tradicionalnih“ metoda (uključujući sagorijevanje fosilnih goriva). U 2006. godini, upotreba etanola u Sjedinjenim Državama smanjila je emisiju od oko 8 miliona tona stakleničkih plinova (ekvivalent CO 2), što je približno jednako godišnjim emisijama od 1,21 miliona automobila.

Sigurnost i regulacija

Etanol je zapaljiva tvar, mješavina njegovih para i zraka je eksplozivna.
Sintetički etilni alkohol, tehničke i prehrambene klase, neprikladan za proizvodnju alkoholnih pića, uvršten je na listu toksičnih supstanci u smislu člana 234. i drugih članova Krivičnog zakona Ruske Federacije.
Od 2005. maloprodaja alkohola u Rusiji je zabranjena (sa izuzetkom krajnjeg sjevera).

Uticaj etanola na ljudski organizam

Ovisno o dozi, koncentraciji, putu ulaska u organizam i trajanju izlaganja, etanol može imati i narkotičko i toksično djelovanje. Narkotičko djelovanje odnosi se na njegovu sposobnost da izazove komu, stupor, neosjetljivost na bol, depresiju funkcija centralnog nervnog sistema, uzbuđenje od alkohola, ovisnost, kao i njegovo anestetičko djelovanje. Pod uticajem etanola endorfini se oslobađaju u nucleus accumbens (Nucleus accumbens), a kod obolelih od alkoholizma iu orbitofrontalnom korteksu (polje 10). Međutim, sa pravne tačke gledišta, etil alkohol nije priznat kao droga, jer ova supstanca nije uključena u međunarodnu listu kontrolisanih supstanci Konvencije UN iz 1988. godine. U određenim dozama prema tjelesnoj težini i koncentraciji dovodi do akutnog trovanja i smrti (smrtonosna pojedinačna doza - 4-12 grama etanola po kilogramu tjelesne težine). Glavni metabolit etanola, acetaldehid, je toksičan, mutagen i kancerogen. Postoje dokazi o kancerogenosti acetaldehida u eksperimentima na životinjama; Osim toga, acetaldehid oštećuje DNK. Dugotrajna konzumacija etanola može uzrokovati bolesti kao što su ciroza jetre, gastritis, čir na želucu, rak želuca i rak jednjaka, tj. je kancerogen, kardiovaskularne bolesti. Konzumacija etanola može uzrokovati oksidativno oštećenje neurona mozga, kao i njihovu smrt zbog oštećenja krvno-moždane barijere. Zloupotreba alkohola može dovesti do kliničke depresije i alkoholizma. Etanol se može sintetizirati u malim količinama u lumenu gastrointestinalnog trakta kao rezultat fermentacije ugljikohidratne hrane od strane mikroorganizama (uslovni endogeni alkohol). Postojanje biohemijskih reakcija sa sintezom etanola u tkivima ljudskog organizma (istinski endogeni alkohol) smatra se mogućim, ali do danas nije dokazano. Količina endogenog alkohola retko prelazi 0,18 ppm, što je na granici osetljivosti najsavremenijih instrumenata. Običan alkotest ne može odrediti takve količine.

Vrste i marke etanola

Rektifikovani alkohol (tačnije rektifikovani alkohol) je etil alkohol prečišćen rektifikacijama, sadrži 95,57%, hemijsku formulu C 2 H 5 OH. Može se proizvoditi u skladu sa GOST 18300-72 (Gosstandart SSSR-a, rektifikovani etil alkohol, tehnički uslovi) i GOST 5964-82; GOST 5964-93. U zavisnosti od stepena prečišćavanja, rektifikovani tehnički etil alkohol proizvodi se u "ekstra" i dva razreda: premium i prvi.
Apsolutni etil alkohol - sadržaj alkohola >99,9%.
Medicinski alkohol - sadržaj alkohola 96,4-96,7%.

Etimologija imena

Nekoliko naziva se koristi za označavanje ove supstance. Tehnički, najispravniji termin je etanol ili etil alkohol. Međutim, nazivi alkohol, vinska žestoka pića ili jednostavno alkohol postali su široko rasprostranjeni, iako su alkoholi, ili alkoholi, šira klasa supstanci.

Etimologija pojma "etanol"

Nazivi etanol i etil alkohol ukazuju na to da ovo jedinjenje sadrži etil, etanski radikal. Štaviše, riječ alkohol (sufiks -ol) u nazivu označava sadržaj hidroksilne grupe (-OH), karakteristične za alkohole.

Etimologija naziva "alkohol"

Naziv alkohol dolazi iz arapskog. الكحل‎ al-kuhul, što znači fini prah dobijen sublimacijom, antimon u prahu, prah za bojenje kapaka. Reč „alkohol“ u ruski je ušla kroz svoju nemačku varijantu. alkohol. Međutim, u ruskom jeziku sačuvan je u obliku arhaizma, očigledno, kao homonim za riječ "alkohol" u značenju "fini prah".

Etimologija riječi "alkohol"

Naziv etanol vinski alkohol dolazi od latinskog. spiritus vini (duh vina). Riječ “alkohol” je u ruski jezik došla preko engleske verzije. duh. Na engleskom se riječ “alcohol” u ovom smislu koristi već sredinom 13. stoljeća, a tek od 1610. godine riječ “alcohol” počinju da koriste alhemičari za označavanje isparljivih supstanci, što odgovara osnovnom značenju riječ “spiritus” (isparavanje) na latinskom. Do 1670-ih, značenje riječi se suzilo na "tečnosti sa visokim procentom alkohola", a isparljive tečnosti su nazvane etri.

Etil alkohol (etanol, C 2 H 5 OH) ima sedativno-hipnotičko dejstvo. Kada se uzima oralno, etanol, poput metanola, etilen glikola i drugih alkohola, lako se apsorbira iz želuca (20%) i tankog crijeva (80%) zbog male molekularne težine i topljivosti u lipidima. Brzina apsorpcije ovisi o koncentraciji: na primjer, u želucu je maksimalna pri koncentraciji od približno 30%. Pare etanola mogu se lako apsorbirati u pluća. Nakon uzimanja etanola na prazan želudac, maksimalna koncentracija u krvi se postiže nakon 30 minuta. Prisustvo hrane u crijevima usporava apsorpciju. Raspodjela etanola u tkivima tijela odvija se brzo i ravnomjerno. Više od 90% dolaznog etanola oksidira se u jetri, a ostatak se izlučuje kroz pluća i bubrege (u roku od 7-12 sati). Količina oksidiranog alkohola u jedinici vremena je približno proporcionalna težini tijela ili jetre. Odrasla osoba može metabolizirati 7-10 g (0,15-0,22 mol) etanola na sat.

Metabolizam etanola odvija se uglavnom u jetri uz učešće dva enzimska sistema: alkohol dehidrogenaze i mikrosomalnog sistema oksidacije etanola (MEOS).

Glavni put metabolizma etanola povezan je s alkohol dehidrogenazom, citosolnim enzimom koji sadrži Zn^ koji katalizuje konverziju alkohola u acetaldehid. Ovaj enzim se prvenstveno nalazi u jetri, ali je prisutan iu drugim organima (kao što su mozak i želudac). Kod muškaraca, značajna količina etanola se metabolizira želučanom alkohol dehidrogenazom. MEOS uključuje oksidaze mješovite funkcije. Acetaldehid je takođe međuproizvod metabolizma etanola uz učešće MEOS-a.

Smatra se da pri koncentracijama alkohola u krvi ispod 100 mg% (22 nmol/l) njegovu oksidaciju vrši prvenstveno alkohol dehidrogenaza, dok pri većim koncentracijama MEOS počinje da igra značajniju ulogu. Trenutno nije dokazano da hronična konzumacija alkohola povećava aktivnost alkohol dehidrogenaze, ali je pouzdano utvrđeno da to povećava aktivnost MEOS. Više od 90% acetaldehida nastalog iz etanola oksidira se u jetri u acetat uz sudjelovanje mitohondrijalne aldehid dehidrogenaze. Obje reakcije konverzije etanola su zavisne od NAD. Nedostatak NAD-a zbog njegove konzumacije za vrijeme intoksikacije alkoholom može blokirati aerobni metabolizam i ograničiti konverziju konačnog produkta glikolize ugljikohidrata i aminokiselina – mliječne kiseline. Laktat se nakuplja u krvi, uzrokujući metaboličku acidozu.

Mehanizam djelovanja alkohola na centralni nervni sistem nije poznat. Međutim, utvrđeno je da nefiziološke koncentracije etanola inhibiraju jonske pumpe odgovorne za generiranje električnih nervnih impulsa. Kao rezultat, alkohol potiskuje funkcije centralnog nervnog sistema, kao i drugi anestetici. Kod intoksikacije alkoholom, tipični efekti predoziranja sedativno-hipnotikom razvijaju se zajedno sa kardiovaskularnim efektima (vazodilatacija, tahikardija) i gastrointestinalnom iritacijom. Odnos između koncentracije etanola u krvi i kliničkih manifestacija intoksikacije prikazan je u tabeli

etanol u jednoj dozi kreće se od 4 do 12 g po 1 kg tjelesne težine (u prosjeku 300 ml 96% etanola u nedostatku tolerancije na njega). Alkoholna koma nastaje kada je koncentracija etanola u krvi iznad 500 mg%, a smrt je iznad 2000 mg%.

Tabela: Odnos koncentracije etanola u krvi i urinu i kliničkih manifestacija intoksikacije

Nestabilnost u hodu, nejasan govor i poteškoće u obavljanju jednostavnih zadataka postaju očigledni pri koncentracijama etanola u plazmi od približno 80 mg%. S tim u vezi, u nizu zemalja ova vrijednost služi kao granica za zabranu vožnje. Vještina vozača se smanjuje čak i pri nižim koncentracijama etanola. Na sl. pokazuje relativnu vjerovatnoću saobraćajne nezgode u zavisnosti od koncentracije etanola u krvi [Graham-Smith D.G., Aronson J.K., 2000].

Prilikom određivanja koncentracije etanola u krvnom serumu treba imati na umu da je ona 10-35% viša nego u krvi. Kada se koristi metoda alkohol dehidrogenaze etanola, drugi alkoholi (kao što je izopropanol) mogu poslužiti kao supstrati i uzrokovati smetnje, što rezultira lažno pozitivnim rezultatima.

Stepen intoksikacije zavisi od tri faktora: koncentracije etanola u krvi, brzine kojom se nivo alkohola povećava i vremena tokom kojeg povišeni nivo etanola u krvi traje. Na stepen intoksikacije utiče i priroda konzumacije, stanje gastrointestinalne sluznice i prisustvo droga u organizmu.

Za procjenu nivoa etanola u krvi, moraju se koristiti sljedeća pravila.

Najviša koncentracija alkohola u krvi postiže se 0,5-3 sata nakon uzimanja posljednje doze.

Svakih 30 g votke, čaša vina ili 330 ml piva povećavaju koncentraciju etanola u krvi za 15-25 mg%.

Koncentracija etanola, mg%

Rice. Relativna vjerovatnoća saobraćajne nesreće u zavisnosti od koncentracije etanola u krvi

Žene metaboliziraju alkohol brže od muškaraca, a njegova koncentracija u krvi je 35-45% veća; Tokom predmenstrualnog perioda, koncentracija etanola u krvi raste brže i u većoj mjeri.

Uzimanje oralnih kontraceptiva povećava koncentraciju etanola u krvi i produžava trajanje intoksikacije.

Koncentracija etanola u urinu ne korelira dobro s njegovim nivoom u krvi, pa se stoga ne može koristiti za procjenu stupnja intoksikacije.

Kod starijih osoba, intoksikacija se razvija brže nego kod mladih.

Testovi daha koji se trenutno koriste za određivanje alkohola imaju svoje karakteristike i ograničenja. Koncentracija etanola u izdahnutom vazduhu iznosi približno 0,05% koncentracije u krvi, odnosno 0,04 mg% (0,04 mg/l) sa koncentracijom u krvi od 80 mg% (800 mg/l), što je dovoljno za njegovo detekcijski testovi daha.

U tabeli Približni podaci o vremenu detekcije etanola u izdahnutom vazduhu daju se u zavisnosti od uzete doze alkohola.

Tabela Vrijeme detekcije etanola testovima daha

ETHANOL(sinonim: etanol, hidroksietan, alkohol, vinski alkohol) je najpoznatiji predstavnik klase alkohola, koji ima specifično fiziološko dejstvo na ljudski organizam i životinje. Etilni alkohol se u medicini koristi kao antiseptik, koristi se za trljanje i obloge, kao rastvarač u pripremi tečnih doznih oblika i kao konzervans u proizvodnji anatomskih preparata (vidi Anatomski preparati). U biohemijskim, kliničko-dijagnostičkim, sanitarno-higijenskim laboratorijama i u hemijskoj i farmaceutskoj industriji, etil alkohol je jedan od najčešće korišćenih rastvarača i reagensa. Kao sirovina ili pomoćni materijal, etil alkohol se koristi u više od 150 različitih industrija, uključujući u prehrambenoj industriji i industriji boja, parfema, u proizvodnji baruta, filma i fotografskog filma, kao i kao sirovina za proizvodnju niz hemijskih proizvoda (na primjer, etil acetat, hloroform, etil eter). U nekim zemljama etil alkohol se koristi kao motorno gorivo.

Zahvaljujući alkoholnoj fermentaciji (vidi), koja se provodi uz pomoć mikroorganizama, stvaranje etilnog alkohola iz ugljikohidrata (vidi) uobičajeno je kako u prirodi tako iu svakodnevnom životu i njime je čovjek ovladao od davnina. Etilni alkohol se nalazi u malim količinama u prirodnim vodama, zemljištu i padavinama, nalazi se u svježem lišću biljaka, mlijeku i životinjskim tkivima. Tragovi etil alkohola pronađeni su u ljudskom moždanom tkivu, mišićima i jetri; Ljudska krv normalno sadrži 0,03-0,04°/00 alkohola.

Etil alkohol C2H5OH je bezbojna higroskopna tečnost oštrog ukusa i karakterističnog (alkoholnog) mirisa; tačka ključanja 78,39°, t°UJl - 114,15°, specifična težina (na 20°) 0,789, indeks prelamanja na 20° 1,3614. Etil alkohol se lako pali i gori sa blago obojenim plamenom, tačka paljenja 14°, granice koncentracije eksplozije para etil alkohola u vazduhu od 3 do 19 vol%. Maksimalna dozvoljena koncentracija etil alkohola u vazduhu radnog prostora je 1000 mg/m3. Kao i drugi alkoholi (vidi), etil alkohol u tečnom stanju je snažno povezan zbog formiranja međumolekularnih vodoničnih veza. Obični etil alkohol je azeotropna mješavina (vidi Azeotropne mješavine) sa vodom (tačka ključanja 78,15°), koja sadrži 95,57% etanola, iz koje se po potrebi dobija bezvodni, tzv. apsolutni alkohol. Etilni alkohol također proizvodi azeotropne smjese sa mnogim organskim tekućinama (benzen, hloroform, etil acetat, itd.). Etilni alkohol se miješa s vodom, alkoholima, etil eterom (vidi), glicerinom (vidi), acetonom (vidi) i mnogim drugim otapalima u svim omjerima (s vodom - uz oslobađanje topline i smanjenje volumena). Etilni alkohol otapa mnoga organska i neka neorganska jedinjenja u laboratorijskoj praksi jedan je od najčešće korišćenih rastvarača (vidi). Sa nekim neorganskim solima (videti), etil alkohol formira kristalne solvate, na primer, kristalni solvati CaC12 4C2H5OH se takođe formiraju sa etil alkoholom i pojedinačnim organskim jedinjenjima (vidi).

Etilni alkohol karakterišu hemijska svojstva primarnih alkohola. Tokom oksidacije ili katalitičke dehidrogenacije, etilni alkohol se pretvara u acetaldehid (vidi Aldehidi), a kod snažnije oksidacije - u octenu kiselinu (vidi). Eliminacija vode iz etil alkohola pri zagrevanju u prisustvu katalizatora (sumporna kiselina, aluminijum oksid), u zavisnosti od uslova, dovodi do njene transformacije u etilen ili dietil etar (vidi Etil etar). Sa karboksilnim i neorganskim kiselinama ili njihovim derivatima, etil alkohol formira estre (vidi). Ova reakcija se široko koristi u sintetičke i analitičke svrhe. Izmjena hidroksilne grupe u molekulu etil alkohola za atom halogena (C2H5OH + HBr - C2H5Br + H20) dovodi do stvaranja etil halogenida - tvari koje se koriste u organskoj sintezi. Kada etil alkohol stupi u interakciju sa halogenima u alkalnoj sredini, dolazi do takozvanog haloformskog cijepanja: C2H5OH + 4X2 + 6NaOH- CHX3 + HCOONa + 5NaX + 5H20, gdje je X hlor, brom ili jod. Cepanje haloforma se koristi za dobijanje hloroforma (vidi) i detekciju etil alkohola (jodoformski test). Sa alkalnim metalima (vidi), etil alkohol formira alkoholate (etilate): C2H5OH + Na -> -* C2H5ONa + V2H2. Hlorisanjem etil alkohola dobija se trihloracetaldehid (hloral): CH3CH2OH + 4C12 -> -> CC13CHO + 5HC1.

Tradicionalna metoda proizvodnje etilnog alkohola je fermentacija sirovina koje sadrže ugljikohidrate (zrno, krompir, melasa). Ukupna reakcija alkoholne fermentacije (C6H1206 -> -> 2C2H5OH + 2C02) odvija se sa visokim prinosom etil alkohola (preko 90%) i sastoji se od više faza sa postepenim razgradnjom glukoze (vidi) ili fruktoze (vidi) u acetaldehid, koji se redukuje u etil alkohol. Ovu reakciju katalizira alkohol dehidrogenaza kvasca (EC 1.1.99.8). Dobijeni razrijeđeni rastvori etil alkohola se koncentrišu destilacijom da bi se formirao rektifikovani alkohol (96-96,5 vol.% C2H5OH). Skrobni materijali koji se koriste za proizvodnju etilnog alkohola prvo se sahariziraju u glukozu pomoću amilaze iz slada (vidi Amilaza), a zatim fermentiraju s kvascem. Proizvodi hidrolize celuloze (vidi) i njen proizvodni otpad (sulfitne tekućine) se također koriste kao sirovine koje sadrže ugljikohidrate. Etilni alkohol, dobijen fermentacijom sirovina s visokim sadržajem pektina ili lignina, sadrži primjetnu količinu metil alkohola kao nečistoću (vidi).

Od velike je praktične važnosti i proizvodnja etil alkohola iz etilena: CH2 - CH2 + H20 + C2H5OH (reakcija se odvija na povišenoj temperaturi i pritisku i katalizira je sumporna kiselina), kao i direktna hidratacija etilena u prisustvu kiseli katalizatori; Ova metoda se trenutno koristi za dobivanje najveće količine etil alkohola u većini zemalja.

U ljudskom tijelu, etil alkohol se oksidira u acetaldehid (pogledajte acetaldehid): CH3CH2OH + NAD+ ^ CHdCHO + NADH + H+. Ovu reakciju katalizira alkohol dehidrogenaza (EC 1.1.1.1) jetre; ovaj katalizator je primarni enzim u metabolizmu etil alkohola. Nastali acetaldehid se oksidira (uglavnom u jetri) u octenu kiselinu, koja se, pretvarajući se u acetil-CoA, uključuje u metabolizam (vidi ciklus trikarboksilne kiseline).

Etilni alkohol ima narkotički i toksični učinak na ljudski organizam, najprije izaziva uzbuđenje, a zatim i oštru depresiju centralnog nervnog sistema (vidi Alkoholna intoksikacija). Sistematsko konzumiranje alkoholnih pića, čak i u malim dozama, dovodi do narušavanja najvažnijih funkcija organizma i teškog oštećenja svih organa i tkiva, izaziva organska oboljenja nervnog i kardiovaskularnog sistema, jetre, probavnog trakta, dovodi do moralnih i mentalna degradacija pojedinca (vidi Alkoholizam, Alkoholizam hronični).

Stepen oštećenja, različita učestalost i brzina progresije oštećenja različitih organa zavise od doze i učestalosti uzimanja alkohola od strane alkoholičara. Najkarakterističniji znaci intoksikacije alkoholom, posebno u fazi pogoršanja, su prisustvo tokom morfološkog proučavanja biopsijskog materijala tzv. alkoholnog hijalina u hepatocitima i nakupljanje intermedijarnih filamenata u citoplazmi epitelnih i mezenhimskih ćelija ( ovo drugo je morfološki izraz poremećaja metabolizma proteina). Poremećaji metabolizma lipida tijekom trovanja alkoholom očituju se nakupljanjem masnih inkluzija u citoplazmi stanica različitih organa. Najkarakterističnije morfološke manifestacije tzv. alkoholne bolesti su kombinacija znakova poremećaja metabolizma proteina i lipida, izraženih mikrocirkulacijskih poremećaja u vidu vaskularne kongestije, prisutnosti plazmoragije i krvarenja; u eksudatu dominiraju polimorfonuklearni leukociti i makrofagi sa morfološkim znacima funkcionalnog nedostatka, što potvrđuje stanje imunodeficijencije kod alkoholičara (vidi Imunološki nedostatak).

Metode određivanja. Sadržaj etil alkohola u mješavinama s vodom određuje se gustinom otopina pomoću posebnih tablica (spirtometrija). Za hemijsku detekciju etil alkohola koristi se jodoformni test, koji se, međutim, može koristiti samo u odsustvu supstanci koje takođe tvore jodoform (acetaldehid, aceton, mlečna i pirogrožđana kiselina); nastajanje etil estera benzojeve kiseline C6H5COOC2H5, prepoznato po karakterističnom mirisu (mora se imati na umu da sličan uzorak daje metil alkohol), ili formiranje etil estera nitrobenzojeve kiseline n-02NC6H4C00C2H5, određeno njegovim topljenjem tačka (57°); kao i specifična reakcija boje acetaldehida, nastala oksidacijom etil alkohola, sa sekundarnim aminima i natrijum nitroprusidom (Simonov test). Za određivanje etilnog alkohola koriste se njegovi lako dobijeni estri sa karakterističnim tačkama topljenja (g-nitrobenzojeva kiselina, 3,5-dinitrobenzojeva kiselina itd.). Za kvantitativno određivanje sadržaja etil alkohola u vodenim otopinama također se koriste refraktometrija (vidi) i spektralna fotometrija (vidi) na osnovu Simon testa. Većina savremenih hemijskih metoda za određivanje etil alkohola u biološkim tečnostima zasniva se na njegovoj oksidaciji i spektrofotometrijskom merenju koncentracije produkata oksidacije ili titraciji neizreagovanog oksidatora, najčešće dihromata (vidi Titrimetrijska analiza); Etilni alkohol se prethodno izoluje iz analiziranih uzoraka destilacijom ili difuzijom (Widmark metoda i dr.). Specifičnije su enzimske metode za određivanje etil alkohola, zasnovane na njegovoj oksidaciji alkohol dehidrogenazom i spektrofotometriji nastalog NADH, kao i određivanje etil alkohola pomoću gasno-tečne hromatografije (vidi). Ove metode su također primjenjive za određivanje etil alkohola u izdahnutom zraku. Kvantitativno određivanje etil alkohola u krvi i urinu pouzdan je pokazatelj intoksikacije etil alkoholom. Za najtačnije, specifičnije i najosjetljivije mjerenje koncentracije etilnog alkohola plinsko-tečnom hromatografijom dovoljno je 2-5 ml krvi ili urina. Za utvrđivanje intoksikacije etil alkoholom koriste se druge kvantitativne metode za određivanje etanola, na primjer, Widmarkova metoda, titrimetrijska metoda (titracija neizreagiranog oksidatora) itd.

Za kvantificiranje etilnog alkohola, uzmite 5-10 ml krvi iz vene u malu epruvetu (do ruba) tako da ne ostane zraka. Uzorak urina u istoj zapremini uzima se od ukupne količine urina ispuštenog u čistu posudu. Koža, pribor i alat tretiraju se nehlapljivim antiseptikom koji ne sadrži etil alkohol. Uzeti materijal se može čuvati najviše 1 dan, uvek u frižideru.

Kvalitativni testovi na etil alkohol u slučajevima sumnje na trovanje alkoholom su preliminarni i nespecifični, pa se njihovi rezultati moraju potvrditi kvantitativnim određivanjem etil alkohola. Pare etilnog alkohola u izdahnutom vazduhu detektuju se 10-20 minuta nakon uzimanja i unutar 1,2-20 sati, u zavisnosti od jačine alkoholnog pića i uzete doze. Među kvalitativnim uzorcima za etilni alkohol, najčešći je Mokhov i Shinkarenkov test pomoću indikatorskih cijevi. Staklene cijevi zapečaćene na oba kraja sadrže narandžasti reagens - silika gel, tretiran otopinom kromnog anhidrida u koncentrovanoj sumpornoj kiselini. Da bi se izvršio test, krajevi epruvete se odlome, a ispitanik uduva vazduh u cev 20-30 sekundi. Pod uticajem para etilnog alkohola, ioni hroma se smanjuju, a narandžasta boja reagensa menja se u zelenu ili plavu. Međutim, pozitivan rezultat se može dobiti i kada se reagens izloži parama metil alkohola, acetona (kod pacijenata sa dijabetesom), etera i aldehida. Pare iz benzina, octene kiseline, dihloretana i fenola boje reagens tamno smeđom. Manje se koristi Rapoportov test, koji se zasniva na rastvaranju etilnog alkohola sadržanog u izdahnutom vazduhu u destilovanoj vodi i njegovoj naknadnoj oksidaciji kalijum permanganatom u prisustvu sumporne kiseline. To uzrokuje promjenu boje otopine. Ovaj test također nije specifičan, jer se pozitivan rezultat pri njegovoj upotrebi može dobiti otapanjem para etera, acetona, benzina, sumporovodika i metil alkohola u vodi. Za određivanje prisustva etil alkohola u urinu ili likvoru koristite Niklu test, koji se zasniva na promjeni boje ispitne tekućine iz narančaste u zelenu nakon uzastopnog dodavanja kristalnog kalijevog permanganata i koncentrovane sumporne kiseline.

Mehanizam toksičnog dejstva etil alkohola povezan je sa njegovim selektivnim oštećenjem centralnog nervnog sistema, prvenstveno nervnih ćelija moždane kore (videti Alkoholna intoksikacija). Brojne supstance koje ulaze u organizam istovremeno sa etil alkoholom (barbiturne tablete za spavanje, sredstva za smirenje, ugljen monoksid, itd.) pojačavaju njegovo dejstvo. Supstance koje povećavaju bazalni metabolizam obično povećavaju stopu oksidacije etil alkoholom u tijelu. Ove supstance uključuju adrenalin (vidi), inzulin (vidi), tiroksin (vidi) itd. Neke supstance su direktni antagonisti etil alkohola (fenamin, pervitin, itd.) i, kada se unesu u organizam, značajno oslabljuju spoljašnje manifestacije alkohol za intoksikaciju etil alkoholom.

U prvoj fazi intoksikacije, etilni alkohol se akumulira u krvi, dostižući maksimum u prosjeku nakon 1-1,2 (faza resorpcije). Nakon kratkog perioda difuzne ravnoteže koncentracije etil alkohola u krvi i drugim tečnostima, u organima i tkivima, sadržaj alkohola u krvi postepeno opada, dok se istovremeno povećava njegova koncentracija u urinu (faza eliminacije).

Ispitivanje za utvrđivanje intoksikacije alkoholom vrši se po nalogu organa za provođenje zakona, suda i uprave ustanova. U izvještaju o pregledu moraju biti navedeni anamnestički podaci (prethodna oboljenja i povrede, učestalost uzimanja etil alkohola, njegova podnošljivost, vrijeme posljednjeg uzimanja alkohola i sl.), podaci objektivnog istraživanja - konstitucija i tjelesna težina, rezultati kliničkog pregleda i psihotehničkih ispitivanja. , rezultati kvalitativnih ispitivanja na alkohol i kvantitativno određivanje etil alkohola u krvi i urinu. Pregled se sastoji od dvije faze: liječničkog pregleda, koji obično provode neurolozi ili psihijatri, i hemijskih studija za otkrivanje etilnog alkohola u organizmu.

“Metodološke smjernice za sudsko-medicinsku dijagnostiku smrtonosnog trovanja etil alkoholom i greške u ovom slučaju” M3 SSSR-a (1974) preporučuju sljedeću indikativnu toksikološku procjenu različitih koncentracija alkohola u krvi: manje od 0,3%0 - ne uticaj alkohola; od 0,3 do 0,5%0 - blagi uticaj alkohola; od 0,5 do 1,5% - blaga intoksikacija; od 1,5 do 2,5% - umjerena intoksikacija; od 2,5 do 3% - teška intoksikacija; od 3 do 5%0 - teško trovanje, može doći do smrti; od 5% i više - smrtonosno trovanje. Gornja procjena je primjenjiva samo za fazu resorpcije. U fazi eliminacije stanje osobe koja je uzimala alkohol može biti lakše ili teže nego što je gore navedeno, stoga je potrebno izvršiti uporednu procjenu sadržaja etil alkohola u krvi i urinu.

Odsutnost etilnog alkohola u krvi i njegovo prisustvo u urinu ukazuju na činjenicu uzimanja etilnog alkohola, ali ne dopuštaju utvrđivanje stupnja alkoholne intoksikacije. Upoređujući koncentraciju etilnog alkohola u krvi i urinu, možete otprilike odrediti vrijeme pijenja alkohola.

Otkrivanje etil alkohola tokom sudsko-medicinskog pregleda leša važno je za dijagnozu trovanja etil alkoholom sa smrtnim ishodom i za utvrđivanje činjenice alkoholne intoksikacije prije smrti. Potrebno je utvrditi koncentraciju etil alkohola u lešu, prikupiti anamnestičke podatke, utvrditi starost umrlog, prikupiti podatke o okolnostima smrti itd. Smrtonosnom dozom smatra se 200-300 ml čistog etil alkohola. , ali ova doza varira ovisno o dobi, ovisnosti o etil alkoholu, zdravstvenom stanju itd. Za osobe naviknute na alkohol i kronične alkoholičare, smrtonosna doza može biti nekoliko puta veća. Smrt od trovanja etil alkoholom moguća je u bilo kojoj fazi alkoholne intoksikacije. Smatra se da je prosječna smrtonosna koncentracija etil alkohola u krvi 3,5-5%, a koncentracija iznad 5% je svakako smrtonosna.

Trovanje etil alkoholom pogoršava tok mnogih bolesti i može dovesti do smrti. Potrebno je provesti diferencijalnu dijagnozu smrti od akutnog trovanja etil alkoholom sa smrću od bolesti (najčešće kardiovaskularne) koja nastaje u stanju akutne intoksikacije alkoholom. Utvrđivanju akutnog trovanja etil alkoholom kao uzroka smrti treba pristupiti s velikim oprezom iu svim slučajevima ovaj zaključak treba pažljivo argumentirati.

P.I. Novikov (1967) preporučuje uzimanje krvi, urina, sadržaja želuca i cerebrospinalne tekućine za ispitivanje kvantitativnog sadržaja etilnog alkohola u lešu. Omjer koncentracije etil alkohola u ovim tekućinama omogućava približno određivanje stupnja alkoholne intoksikacije, vremena uzimanja etil alkohola i uzete doze. Ako se sudsko-medicinskom vještačenju ne podvrgne cijeli leš, već samo njegovi pojedini dijelovi, može se utvrditi koncentracija etilnog alkohola u unutrašnjim organima ili mišićima, nakon čega slijedi konverzija na sadržaj etil alkohola u krvi. Mora se imati na umu da tokom truljenja u lešu nastaje etilni alkohol čija koncentracija može doseći 0,5-1%.

Bibliografija: Balyakin V. A. Toksikologija i ispitivanje trovanja alkoholom, M., 1962; Karrer P. Kurs organske hemije, trans. sa njemačkim, str. 118, L., 1960; Kolkowski P. Kolorimetrijska ekspresna metoda za polukvantitativno određivanje etil alkohola, Laboratorija. predmet, br. 3, str. 17, 1982; Novikov P.I. Ispitivanje alkoholizma na lešu, M., 1967; Paukov V. S. i Ugryumov A. I. Patološka dijagnoza alkoholizma, Arkh. Patol., t. 47, v. 8, str. 74, 1985; Polyudek-Fabini R. i B eirikh T. Organska analiza, trans. sa njemačkim, str. 54, L., 1981; Vodič za sudsko-medicinska ispitivanja trovanja, ur. R.V.Berezhny i dr., str. 210, M., 1980; Serov V.V. i Lebedev S.P. Klinička morfologija alkoholizma, arh. Patol., t. 47, v. 8, str. 3, 1985; Soldatenkov A. T. i Sytinsky I. A. Metode za određivanje alkohola u biološkim tečnostima, Laboratorija. predmet, br. 11, str. 663, 1974; Stabnikov V. N., R o t e r I. M. i Protsyuk T. B. Etil alkohol, M., 1976; White A. et al. Osnove biohemije, trans. sa engleskog, tom 2, str. 780, M.,

A. I. Tochilkin; R.V.Berezhnoy (sud).

Etanol - šta je ovo supstanca? Koja je njegova upotreba i kako se proizvodi? Etanol je svima poznatiji pod drugim imenom - alkohol. Naravno, ovo nije sasvim ispravna oznaka. Ali u međuvremenu, pod riječju “alkohol” mislimo na “etanol”. Čak su i naši preci znali za njegovo postojanje. Dobili su ga procesom fermentacije. Korišteni su razni proizvodi, od žitarica do bobičastog voća. Ali u nastaloj kaši, kako su se u stara vremena nazivala alkoholna pića, količina etanola nije prelazila 15 posto. Čisti alkohol se mogao izolovati tek nakon što su proučeni procesi destilacije.

Etanol - šta je to?

Etanol je monohidrični alkohol. U normalnim uslovima, to je isparljiva, bezbojna, zapaljiva tečnost specifičnog mirisa i ukusa. Etanol je našao široku primenu u industriji, medicini i svakodnevnom životu. Odlično je dezinfekciono sredstvo. Alkohol se koristi kao gorivo i kao rastvarač. Ali najviše od svega, etanolna formula C2H5OH poznata je ljubiteljima alkoholnih pića. Upravo u ovom području ova supstanca je našla široku primjenu. Ali ne treba zaboraviti da je alkohol, kao aktivna komponenta alkoholnih pića, jak depresiv. Ova psihoaktivna supstanca može deprimirati centralni nervni sistem i izazvati tešku ovisnost.

Danas je teško pronaći industriju koja ne koristi etanol. Teško je nabrojati sve dobrobiti alkohola. Ali najviše su njegova svojstva cijenjena u farmaceutskim proizvodima. Etanol je glavna komponenta gotovo svih ljekovitih tinktura. Mnogi "bakini recepti" za liječenje ljudskih bolesti temelje se na ovoj tvari. Izvlači sve korisne tvari iz biljaka, akumulirajući ih. Ovo svojstvo alkohola našlo je primjenu u proizvodnji domaćih biljnih tinktura i tinktura od bobica. I iako su ovo alkoholna pića, ona umjereno pružaju zdravstvene prednosti.

Prednosti etanola

Formula etanola svima je poznata još od školskih časova hemije. Ali ne mogu svi odmah odgovoriti koje su prednosti ove kemikalije. U stvari, teško je zamisliti industriju koja ne koristi alkohol. Prije svega, etanol se u medicini koristi kao snažno dezinficijens. Koriste se za tretiranje hirurške površine i rana. Alkohol štetno djeluje na gotovo sve grupe mikroorganizama. Ali etanol se ne koristi samo u hirurgiji. Neophodan je za proizvodnju ljekovitih ekstrakata i tinktura.

U malim dozama alkohol je blagotvoran za ljudski organizam. Pomaže u razrjeđivanju krvi, poboljšanju cirkulacije krvi i širenju krvnih žila. Koristi se čak i za prevenciju kardiovaskularnih bolesti. Etanol pomaže poboljšanju funkcionisanja gastrointestinalnog trakta. Ali samo u zaista malim dozama.

U posebnim slučajevima, psihotropni učinak alkohola može ugušiti najtežu bol. Etanol je našao primenu i u kozmetologiji. Zbog izraženih antiseptičkih svojstava uključen je u gotovo sve losione za čišćenje problematične i masne kože.

Šteta etanola

Etanol je alkohol proizveden fermentacijom. Ako se prekomjerno konzumira, može izazvati teško toksikološko trovanje, pa čak i komu. Ova supstanca je dio alkoholnih pića. Alkohol uzrokuje tešku psihičku i fizičku ovisnost. Alkoholizam se smatra bolešću. Opasnosti od etanola odmah se povezuju sa scenama divljeg pijanstva. Prekomjerna konzumacija pića koja sadrže alkohol dovodi ne samo do trovanja hranom. Sve je mnogo komplikovanije. Često konzumiranje alkohola utiče na gotovo sve organske sisteme. Od gladovanja kiseonikom, koje izaziva etanol, veliki broj moždanih ćelija umire. Javlja se U prvim fazama pamćenje slabi. Tada se kod osobe razvijaju bolesti bubrega, jetre, crijeva, želuca, krvnih sudova i srca. Muškarci doživljavaju gubitak potencije. U završnim fazama alkoholičar pokazuje mentalnu deformaciju.

Istorija alkohola

Etanol - šta je to supstanca i kako je dobijena? Ne znaju svi da se koristi još od praistorije. Bio je uključen u alkoholna pića. Istina, njegova koncentracija je bila mala. Ali u međuvremenu, u Kini su pronađeni tragovi alkohola na keramici staroj 9.000 godina. Ovo jasno sugerira da su ljudi pili pića koja su sadržavala alkohol još u doba neolita.

Prvi slučaj zabilježen je u 12. vijeku u Salernu. Istina, bila je to mješavina vode i alkohola. Čisti etanol izolovao je Johann Tobias Lowitz 1796. godine. Koristio je metodu filtriranja aktivnog uglja. Proizvodnja etanola na ovaj način dugo je ostala jedina metoda. Formulu alkohola izračunao je Nicolò-Theodore de Saussure, a Antoine Lavoisier opisao kao jedinjenje ugljika. U 19. i 20. veku, mnogi naučnici su proučavali etanol. Proučena su sva njegova svojstva. Trenutno je postao široko rasprostranjen i koristi se u gotovo svim područjima ljudske aktivnosti.

Proizvodnja etanola alkoholnom fermentacijom

Možda najpoznatija metoda za proizvodnju etanola je alkoholna fermentacija. To je moguće samo ako koristite organske proizvode koji sadrže velike količine ugljikohidrata, kao što su grožđe, jabuke i bobičasto voće. Još jedna važna komponenta za aktivnu fermentaciju je prisustvo kvasca, enzima i bakterija. Prerada krompira, kukuruza i pirinča izgleda isto. Za dobijanje gorivog alkohola koristi se sirovi šećer koji se proizvodi od trske. Reakcija je prilično složena. Kao rezultat fermentacije, dobiva se otopina koja ne sadrži više od 16% etanola. Nije moguće postići veću koncentraciju. To se objašnjava činjenicom da kvasac nije u stanju preživjeti u zasićenijim otopinama. Dakle, nastali etanol mora biti podvrgnut procesima pročišćavanja i koncentriranja. Često se koriste procesi destilacije.

Za proizvodnju etanola koristi se kvasac Saccharomyces cerevisiae različitih sojeva. U principu, svi su sposobni da aktiviraju ovaj proces. Piljevina se može koristiti kao hranjivi supstrat ili, kao alternativa, otopina dobivena iz nje.

Gorivo

Mnogi ljudi znaju za svojstva koja ima etanol. Takođe je poznato da je alkohol ili dezinfekciono sredstvo. Ali alkohol je i gorivo. Koristi se u raketnim motorima. Opšte je poznata činjenica da je tokom Prvog svetskog rata 70% vodenog etanola korišćeno kao gorivo za prvu nemačku balističku raketu na svetu, V-2.

Trenutno je alkohol postao sve rašireniji. Koristi se kao gorivo u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem i za grejne uređaje. U laboratorijama se sipa u alkoholne lampe. Katalitička oksidacija etanola koristi se za proizvodnju jastučića za grijanje, kako vojnih tako i turističkih. Alkohol se s ograničenjem koristi u mješavinama s tekućim naftnim gorivom zbog svoje higroskopnosti.

Etanol u hemijskoj industriji

Etanol se široko koristi u hemijskoj industriji. Služi kao sirovina za proizvodnju supstanci kao što su dietil eter, sirćetna kiselina, hloroform, etilen, acetaldehid, tetraetil olovo, etil acetat. U industriji boja i lakova, etanol se široko koristi kao otapalo. Alkohol je glavna komponenta perača vjetrobrana i antifriza. Alkohol se takođe koristi u kućnim hemikalijama. Dio je deterdženata i proizvoda za čišćenje. Posebno je česta kao komponenta u tekućinama za čišćenje vodovodnih uređaja i stakla.

Etil alkohol u medicini

Etilni alkohol se može klasifikovati kao antiseptik. Štetno djeluje na gotovo sve grupe mikroorganizama. Uništava ćelije bakterija i mikroskopskih gljivica. Upotreba etanola u medicini je gotovo univerzalna. Ovo je odlično sredstvo za sušenje i dezinfekciju. Zbog svojstava štavljenja, alkohol (96%) se koristi za tretiranje operacionih stolova i ruku hirurga.

Etanol je rastvarač za lijekove. Široko se koristi za proizvodnju tinktura i ekstrakata od ljekovitog bilja i drugih biljnih materijala. Minimalna koncentracija alkohola u takvim supstancama ne prelazi 18 posto. Etanol se često koristi kao konzervans.

Etil alkohol je takođe odličan za trljanje. Tokom groznice proizvodi efekat hlađenja. Vrlo često se alkohol koristi za zagrijavanje obloga. Istovremeno je apsolutno siguran, nema crvenila ili opekotina na koži. Osim toga, etanol se koristi kao sredstvo protiv pjene kada se umjetno dovodi kisik tokom ventilacije. Alkohol je također sastavni dio opće anestezije, koji se može koristiti u slučaju nestašice lijekova.

Čudno je da se medicinski etanol koristi kao protuotrov za trovanje otrovnim alkoholima, poput metanola ili etilen glikola. Njegovo djelovanje je zbog činjenice da u prisustvu nekoliko supstrata enzim alkohol dehidrogenaza provodi samo kompetitivnu oksidaciju. Zbog toga se nakon neposrednog uzimanja etanola nakon toksičnog metanola ili etilen glikola uočava smanjenje trenutne koncentracije metabolita koji truju tijelo. Za metanol je to mravlja kiselina i formaldehid, a za etilen glikol oksalna kiselina.

Prehrambena industrija

Dakle, kako doći do etanola bilo je poznato našim precima. Ali svoju najširu upotrebu dobio je tek u 19. i 20. veku. Uz vodu, etanol je osnova gotovo svih alkoholnih pića, prvenstveno votke, džina, ruma, konjaka, viskija i piva. Alkohol se u malim količinama nalazi i u pićima koja se proizvode fermentacijom, na primjer, kefir, kumis i kvas. Ali nisu klasifikovani kao alkohol, jer je koncentracija alkohola u njima vrlo niska. Dakle, sadržaj etanola u svježem kefiru ne prelazi 0,12%. Ali ako se slegne, koncentracija se može povećati na 1%. Kvas sadrži nešto više etil alkohola (do 1,2%). Kumis sadrži najviše alkohola. U svježem mliječnom proizvodu njegova koncentracija je od 1 do 3%, au staloženom dostiže 4,5%.

Etil alkohol je dobar rastvarač. Ovo svojstvo omogućava da se koristi u prehrambenoj industriji. Etanol je rastvarač za arome. Osim toga, može se koristiti kao konzervans za pekarske proizvode. Registrovan je kao aditiv za hranu E1510. Etanol ima energetsku vrijednost od 7,1 kcal/g.

Uticaj etanola na ljudski organizam

Proizvodnja etanola je uspostavljena u cijelom svijetu. Ova vrijedna tvar se koristi u mnogim područjima ljudskog života. su medicina. Maramice natopljene ovom supstancom koriste se kao dezinficijens. Ali kakav učinak etanol ima na naše tijelo kada ga progutamo? Da li je to korisno ili štetno? Ova pitanja zahtijevaju detaljnu studiju. Svi znaju da čovječanstvo vekovima konzumira alkoholna pića. Ali tek u prošlom vijeku problem alkoholizma je postao široko rasprostranjen. Naši preci su konzumirali kašu, medovinu, pa čak i sada tako popularno pivo, ali sva su ta pića sadržavala slab postotak etanola. Stoga nisu mogli uzrokovati značajnu štetu zdravlju. Ali nakon što je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev razrijedio alkohol vodom u određenim omjerima, sve se promijenilo.

Trenutno je alkoholizam problem u gotovo svim zemljama svijeta. Jednom u tijelu, alkohol ima patološki učinak na gotovo sve organe bez izuzetka. Ovisno o koncentraciji, dozi, putu izlaganja i trajanju izlaganja, etanol može ispoljiti toksično i narkotično djelovanje. Može poremetiti funkcionisanje kardiovaskularnog sistema i doprineti nastanku bolesti probavnog trakta, uključujući čir na želucu i dvanaestopalačnom crevu. Narkotično dejstvo se odnosi na sposobnost alkohola da izazove stupor, neosetljivost na bol i depresiju funkcija centralnog nervnog sistema. Osim toga, osoba se uzbuđuje zbog alkohola i vrlo brzo postaje zavisna. U nekim slučajevima, prekomjerna konzumacija etanola može uzrokovati komu.

Šta se dešava u našem organizmu kada pijemo alkoholna pića? Molekul etanola može oštetiti centralni nervni sistem. Pod uticajem alkohola dolazi do oslobađanja hormona endorfina u nucleus accumbens, a kod osoba sa izraženim alkoholizmom u orbitofrontalnom korteksu. No, ipak, unatoč tome, etanol nije prepoznat kao narkotična tvar, iako ispoljava sva relevantna djelovanja. Etil alkohol nije uvršten na međunarodnu listu kontrolisanih supstanci. I to je kontroverzno pitanje, jer u određenim dozama, odnosno 12 grama supstance na 1 kilogram tjelesne težine, etanol prvo dovodi do akutnog trovanja, a potom i smrti.

Koje bolesti uzrokuje etanol?

Sam rastvor etanola nije kancerogen. Ali njegov glavni metabolit je acetaldehid, toksična i mutagena supstanca. Osim toga, ima i kancerogena svojstva i provocira razvoj raka. Njegovi kvaliteti su proučavani u laboratorijskim uslovima na eksperimentalnim životinjama. Ovi naučni radovi doveli su do vrlo zanimljivih, ali istovremeno i alarmantnih rezultata. Ispostavilo se da acetaldehid nije samo kancerogen, on može oštetiti DNK.

Dugotrajna konzumacija alkoholnih pića može uzrokovati bolesti kod ljudi kao što su gastritis, ciroza jetre, čir na dvanaestopalačnom crijevu, rak želuca, jednjaka, tankog crijeva i rektuma, te kardiovaskularne bolesti. Redovno izlaganje etanolu u tijelu može uzrokovati oksidativno oštećenje neurona mozga. Zbog oštećenja umiru. Zloupotreba pića koja sadrže alkohol dovodi do alkoholizma i kliničke smrti. Kod osoba koje redovno piju alkohol značajno se povećava rizik od razvoja srčanog i moždanog udara.

Ali to nisu sva svojstva etanola. Ova supstanca je prirodni metabolit. U malim količinama može se sintetizirati u tkivima ljudskog tijela. Naziva se i istinitim. Takođe se proizvodi kao rezultat razgradnje ugljikohidratne hrane u gastrointestinalnom traktu. Ovaj etanol se naziva "uslovno endogeni alkohol". Može li običan alkotest otkriti alkohol koji je sintetiziran u tijelu? Teoretski je to moguće. Njegova količina rijetko prelazi 0,18 ppm. Ova vrijednost je na donjoj granici najmodernijih mjernih instrumenata.