Էթանոլ - ի՞նչ նյութ է սա: Ո՞րն է դրա օգտագործումը և ինչպես է այն արտադրվում: Էթանոլը բոլորին ավելի հայտնի է այլ անունով՝ ալկոհոլ։ Իհարկե, սա այնքան էլ ճիշտ նշանակում չէ։ Բայց մինչ այդ «ալկոհոլ» բառի տակ է, որ հասկանում ենք «էթանոլ»։ Նրա գոյության մասին գիտեին անգամ մեր նախնիները։ Նրանք այն ստացել են խմորման գործընթացով։ Օգտագործվել են տարբեր ապրանքներ՝ հացահատիկից մինչև հատապտուղներ։ Բայց ստացված Բրագայում, որը հին ժամանակներում անվանում էին ալկոհոլային խմիչքներ, էթանոլի քանակը չէր գերազանցում 15 տոկոսը։ Մաքուր սպիրտը կարելի էր մեկուսացնել միայն թորման գործընթացները ուսումնասիրելուց հետո։
Էթանոլ - ի՞նչ է դա:
Էթանոլը միահիդրիկ սպիրտ է: Նորմալ պայմաններում այն ցնդող, անգույն, դյուրավառ հեղուկ է՝ հատուկ հոտով և համով։ Էթանոլը լայն կիրառություն է գտել արդյունաբերության, բժշկության և առօրյա կյանքում։ Այն հիանալի ախտահանիչ է։ Ալկոհոլը օգտագործվում է որպես վառելիք և որպես լուծիչ։ Բայց ամենից շատ էթանոլի C2H5OH բանաձեւը հայտնի է ալկոհոլային խմիչքների սիրահարներին։ Հենց այս ոլորտում է, որ այս նյութը լայն կիրառություն է գտել։ Բայց չէՀարկ է մոռանալ, որ ալկոհոլը որպես ալկոհոլային խմիչքների ակտիվ բաղադրիչ ուժեղ դեպրեսանտ է: Այս հոգեակտիվ նյութը կարող է ճնշել կենտրոնական նյարդային համակարգը և մեծ կախվածություն է առաջացնում:
Այսօր դժվար է գտնել մի արդյունաբերություն, որը չօգտագործի էթանոլ: Դժվար է թվարկել այն ամենը, ինչի համար այդքան օգտակար է ալկոհոլը։ Բայց ամենից շատ նրա հատկությունները գնահատվել են դեղագործության մեջ: Էթանոլը գրեթե բոլոր բուժիչ թուրմերի հիմնական բաղադրիչն է։ Մարդկային հիվանդությունների բուժման բազմաթիվ «տատիկի բաղադրատոմսեր» հիմնված են այս նյութի վրա։ Այն բոլոր օգտակար նյութերը վերցնում է բույսերից՝ կուտակելով դրանք։ Ալկոհոլի այս հատկությունը կիրառություն է գտել տնական բուսական և հատապտուղների թուրմերի արտադրության մեջ։ Ու թեև դրանք ալկոհոլային խմիչքներ են, սակայն չափավոր քանակությամբ դրանք օգտակար են առողջության համար։
Էթանոլի օգուտները
Էթանոլի բանաձևը հայտնի է բոլորին դեռ դպրոցական քիմիայի դասերից: Բայց ահա այս քիմիական նյութի օգուտը, ոչ բոլորն անմիջապես կպատասխանեն. Իրականում դժվար է պատկերացնել մի արդյունաբերություն, որտեղ ալկոհոլը չօգտագործվի։ Առաջին հերթին էթանոլը բժշկության մեջ օգտագործվում է որպես հզոր ախտահանիչ։ Նրանք բուժում են վիրահատական մակերեսը և վերքերը: Ալկոհոլը վնասակար ազդեցություն ունի միկրոօրգանիզմների գրեթե բոլոր խմբերի վրա։ Բայց էթանոլն օգտագործվում է ոչ միայն վիրաբուժության մեջ։ Այն անփոխարինելի է բուժիչ մզվածքների և թուրմերի արտադրության համար։
Ալկոհոլը փոքր չափաբաժիններով օգտակար է մարդու օրգանիզմի համար։ Այն օգնում է նոսրացնել արյունը, լավացնել արյան շրջանառությունը և ընդլայնել անոթները։ Դա նույնիսկ վերաբերում էսրտանոթային հիվանդությունների կանխարգելման համար. Էթանոլն օգնում է բարելավել ստամոքս-աղիքային տրակտի աշխատանքը։ Բայց միայն իսկապես փոքր չափաբաժիններով:
Հատուկ դեպքերում ալկոհոլի հոգեմետ ազդեցությունը կարող է խեղդել ամենաուժեղ ցավը։ Էթանոլը կիրառություն է գտել կոսմետոլոգիայում։ Իր ընդգծված հակասեպտիկ հատկությունների շնորհիվ այն ներառված է գրեթե բոլոր խնդրահարույց և յուղոտ մաշկի մաքրող լոսյոնների մեջ։
Էթանոլի վնաս
Էթանոլը սպիրտ է, որն առաջանում է խմորման արդյունքում։ Չափից շատ օգտագործման դեպքում այն կարող է առաջացնել ծանր թունաբանական թունավորումներ և նույնիսկ կոմա: Այս նյութը ալկոհոլային խմիչքների մի մասն է: Ալկոհոլն առաջացնում է ամենաուժեղ հոգեբանական և ֆիզիկական կախվածությունը: Ալկոհոլիզմը համարվում է հիվանդություն. Էթանոլի վնասը անմիջապես կապված է մոլեգնող հարբեցողության տեսարանների հետ: Ալկոհոլ պարունակող ըմպելիքների չափից ավելի օգտագործումը հանգեցնում է ոչ միայն սննդային թունավորման։ Ամեն ինչ շատ ավելի բարդ է։ Ալկոհոլի հաճախակի օգտագործման դեպքում ախտահարվում են գրեթե բոլոր օրգան համակարգերը: Թթվածնային սովից, որն առաջացնում է էթանոլ, ուղեղի բջիջները մեծ քանակությամբ մահանում են: Անհատականության դեգրադացիա կա. Վաղ փուլերում հիշողությունը թուլանում է։ Հետո մարդու մոտ առաջանում են երիկամների, լյարդի, աղիների, ստամոքսի, արյան անոթների, սրտի հիվանդություններ։ Տղամարդկանց մոտ նկատվում է ուժի կորուստ։ Ալկոհոլի վերջին փուլերում բացահայտվում է հոգեկանի դեֆորմացիա։
Ալկոհոլի պատմություն
Էթանոլ - ի՞նչ նյութ է այս նյութը և ինչպե՞ս է այն ստացվել: Ոչ բոլորը գիտեն, որ այն օգտագործվել է դեռևս նախապատմական ժամանակներից։ Նաներառված է ալկոհոլային խմիչքների մեջ. Ճիշտ է, նրա կոնցենտրացիան փոքր էր։ Սակայն մինչ այդ Չինաստանում ալկոհոլի հետքեր են հայտնաբերվել 9000 տարվա վաղեմության խեցեղենի վրա։ Սա ակնհայտորեն ցույց է տալիս, որ նեոլիթյան դարաշրջանում մարդիկ ալկոհոլային խմիչքներ էին խմում:
Ալկոհոլի ստացման առաջին դեպքը գրանցվել է 12-րդ դարում Սալեռնոյում։ Ճիշտ է, դա ջուր-ալկոհոլ խառնուրդ էր։ Մաքուր էթանոլը մեկուսացվել է Յոհան Թոբիաս Լովիցի կողմից 1796 թվականին։ Նա օգտագործել է ակտիվացված ածխածնի ֆիլտրման մեթոդը։ Երկար ժամանակ այս մեթոդով էթանոլի արտադրությունը մնում էր միակ մեթոդը։ Ալկոհոլի բանաձևը հաշվարկվել է Նիկոլո-Թեոդոր դե Սոսյուրի կողմից և որպես ածխածնային միացություն նկարագրվել է Անտուան Լավուազիեի կողմից: 19-րդ և 20-րդ դարերում շատ գիտնականներ ուսումնասիրել են էթանոլը։ Նրա բոլոր հատկությունները ուսումնասիրված են։ Ներկայումս այն լայն տարածում է գտել և կիրառվում է մարդու գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտներում։
Էթանոլի արտադրություն ալկոհոլային խմորումով
Թերեւս էթանոլի արտադրության ամենահայտնի միջոցը ալկոհոլային խմորումն է: Դա հնարավոր է միայն օրգանական արտադրանքի օգտագործման դեպքում, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ ածխաջրեր, ինչպիսիք են խաղողը, խնձորը, հատապտուղները: Ֆերմենտացիայի ակտիվ ընթացքի համար մեկ այլ կարևոր բաղադրիչ խմորիչի, ֆերմենտների և բակտերիաների առկայությունն է: Կարտոֆիլի, եգիպտացորենի, բրնձի վերամշակումը նույն տեսքն ունի. Վառելիքի սպիրտ ստանալու համար օգտագործում են չմշակված շաքարավազ, որն արտադրվում է եղեգից։ Ռեակցիան բավականին բարդ է. Ֆերմենտացման արդյունքում ստացվում է լուծույթ, որը պարունակում է ոչ ավելի, քան 16% էթանոլ։ Ավելի բարձր կոնցենտրացիան հնարավոր չէ ձեռք բերել: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ավելիհագեցած լուծույթները, խմորիչը չի կարողանում գոյատևել: Այսպիսով, ստացված էթանոլը պետք է ենթարկվի մաքրման և համակենտրոնացման գործընթացների: Սովորաբար օգտագործվում են թորման գործընթացներ։
Էթանոլ ստանալու համար օգտագործվում են Saccharomyces cerevisiae խմորիչի տարբեր շտամներ: Սկզբունքորեն բոլորն էլ կարողանում են ակտիվացնել այս գործընթացը։ Թեփը կարող է օգտագործվել որպես սննդարար նյութ կամ, որպես այլընտրանք, դրանցից ստացված լուծույթ։
Վառելիք
Շատերը գիտեն էթանոլի հատկությունների մասին: Այն, որ դա ալկոհոլ է կամ ախտահանիչ է, նույնպես լայնորեն հայտնի է։ Բայց ալկոհոլը նաև վառելիք է: Այն օգտագործվում է հրթիռային շարժիչներում։ Հայտնի փաստ. Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ 70% ջրային էթանոլն օգտագործվել է որպես վառելիք աշխարհում առաջին գերմանական բալիստիկ հրթիռի՝ V-2-ի համար::
Ներկայումս ալկոհոլն ավելի մեծ տարածում է գտել. Որպես վառելիք՝ օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչներում, ջեռուցման սարքերի համար։ Լաբորատորիաներում այն լցվում է սպիրտային լամպերի մեջ։ Էթանոլի կատալիտիկ օքսիդացումն օգտագործվում է ինչպես ռազմական, այնպես էլ տուրիստական տաքացուցիչների արտադրության համար: Սահմանափակված ալկոհոլը օգտագործվում է հեղուկ նավթային վառելիքի հետ խառնուրդում՝ իր հիգրոսկոպիկության պատճառով:
Էթանոլ քիմիական արդյունաբերության մեջ
Էթանոլը լայնորեն կիրառվում է քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Այն ծառայում է որպես հումք այնպիսի նյութերի արտադրության համար, ինչպիսիք են դիէթիլ եթերը, քացախաթթուն, քլորոֆորմը, էթիլենը, ացետալդեհիդը, տետրաէթիլ կապարը, էթիլացետատը։ Ներկերի արդյունաբերության մեջ էթանոլը լայնորեն օգտագործվում է որպեսվճարունակ. Ալկոհոլը դիմապակու լվացման և հակասառեցման հիմնական բաղադրիչն է: Ալկոհոլն օգտագործվում է նաև կենցաղային քիմիկատներում։ Այն օգտագործվում է լվացող և մաքրող միջոցների մեջ։ Այն հատկապես տարածված է որպես սանիտարական և ապակու խնամքի հեղուկների բաղադրիչ:
Էթիլային սպիրտ բժշկության մեջ
Էթիլային ալկոհոլը կարելի է վերագրել հակասեպտիկներին: Այն վնասակար ազդեցություն ունի միկրոօրգանիզմների գրեթե բոլոր խմբերի վրա։ Այն ոչնչացնում է բակտերիաների և մանրադիտակային սնկերի բջիջները։ Բժշկության մեջ էթանոլի օգտագործումը գրեթե համընդհանուր է: Սա հիանալի չորացնող և ախտահանող միջոց է: Իր արևայրուքի հատկությունների շնորհիվ ալկոհոլը (96%) օգտագործվում է վիրահատական սեղանների և վիրաբույժի ձեռքերը բուժելու համար։
Էթանոլը դեղամիջոցի լուծիչ է: Այն լայնորեն օգտագործվում է բուժիչ խոտաբույսերից և այլ բուսական նյութերից թուրմերի և քաղվածքների պատրաստման համար։ Նման նյութերում ալկոհոլի նվազագույն կոնցենտրացիան չի գերազանցում 18 տոկոսը։ Էթանոլը հաճախ օգտագործվում է որպես կոնսերվանտ։
Էթիլային սպիրտը նույնպես հիանալի է քսելու համար: Ջերմության ժամանակ այն առաջացնում է սառեցնող ազդեցություն։ Շատ հաճախ ալկոհոլը օգտագործվում է տաքացնող կոմպրեսների համար։ Միաժամանակ բացարձակապես անվտանգ է, մաշկի վրա չկա կարմրություն և այրվածքներ։ Բացի այդ, էթանոլն օգտագործվում է որպես փրփրազերծող միջոց, երբ թթվածինը արհեստականորեն մատակարարվում է թոքերի օդափոխության ժամանակ։ Ալկոհոլը նաև ընդհանուր անզգայացման բաղադրիչ է, որը կարելի է օգտագործել դեղամիջոցների պակասի դեպքում։
Բավական տարօրինակ է, որ բժշկական էթանոլն օգտագործվում է որպեսհակաթույններ թունավոր սպիրտներով թունավորման համար, ինչպիսիք են մեթանոլը կամ էթիլեն գլիկոլը: Նրա գործողությունը պայմանավորված է նրանով, որ մի քանի սուբստրատների առկայության դեպքում ալկոհոլային դեհիդրոգենազ ֆերմենտը կատարում է միայն մրցակցային օքսիդացում։ Դրա շնորհիվ է, որ էթանոլի անմիջական ընդունումից հետո թունավոր մեթանոլից կամ էթիլեն գլիկոլից հետո նկատվում է օրգանիզմը թունավորող մետաբոլիտների ընթացիկ կոնցենտրացիայի նվազում։ Մեթանոլի համար դա մրջնաթթու և ֆորմալդեհիդ է, իսկ էթիլեն գլիկոլի համար՝ օքսալաթթու։
Սննդի արդյունաբերություն
Այսպիսով, մեր նախնիները գիտեին, թե ինչպես ստանալ էթանոլ: Բայց այն առավել լայնորեն կիրառվել է միայն 19-20-րդ դարերում։ Էթանոլը ջրի հետ մեկտեղ գրեթե բոլոր ալկոհոլային խմիչքների հիմքն է, առաջին հերթին՝ օղին, ջինը, ռոմը, կոնյակը, վիսկին և գարեջուրը։ Ալկոհոլը փոքր քանակությամբ հայտնաբերվում է նաև խմորումով ստացված ըմպելիքներում, օրինակ՝ կեֆիրում, կումիսում և կվասում։ Բայց դրանք չեն դասակարգվում որպես ալկոհոլ, քանի որ դրանցում ալկոհոլի կոնցենտրացիան շատ ցածր է։ Այսպիսով, թարմ կեֆիրում էթանոլի պարունակությունը չի գերազանցում 0,12%-ը։ Բայց եթե այն նստում է, ապա կոնցենտրացիան կարող է աճել մինչև 1%: Կվասի մեջ մի փոքր ավելի շատ էթիլային սպիրտ կա (մինչև 1,2%)։ Ամենից շատ ալկոհոլը պարունակվում է կումիսում։ Թարմ կաթնամթերքի մեջ դրա կոնցենտրացիան 1-ից 3% է, իսկ նստածում հասնում է 4,5%-ի։։
Էթիլային ալկոհոլը լավ լուծիչ է: Այս հատկությունը թույլ է տալիս այն օգտագործել սննդի արդյունաբերության մեջ։ Էթանոլը օծանելիքի լուծիչ է: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել որպես հացաբուլկեղենի կոնսերվանտ: Նա գրանցված է որպեսսննդային հավելում E1510. Էթանոլն ունի 7,1 կկալ/գ էներգիայի արժեքը։
Էթանոլի ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա
Էթանոլի արտադրությունը հաստատվել է ամբողջ աշխարհում։ Այս արժեքավոր նյութը օգտագործվում է մարդու կյանքի բազմաթիվ ոլորտներում: Ալկոհոլային թուրմերը դեղամիջոց են։ Այս նյութով ներծծված անձեռոցիկները օգտագործվում են որպես ախտահանող միջոց։ Բայց ի՞նչ ազդեցություն է ունենում էթանոլը մեր օրգանիզմի վրա, երբ ընդունում ենք: Օգտակա՞կ է, թե՞ վնասակար: Այս հարցերը պահանջում են մանրամասն ուսումնասիրություն։ Բոլորը գիտեն, որ մարդկությունը դարեր շարունակ օգտագործել է ալկոհոլային խմիչքներ։ Սակայն միայն վերջին հարյուրամյակում ալկոհոլիզմի խնդիրը լայնածավալ չափեր է ստացել։ Մեր նախնիները խմում էին խյուս, միս և նույնիսկ այժմ այդքան հայտնի գարեջուր, բայց այս բոլոր ըմպելիքները ցածր տոկոսով էթանոլ էին պարունակում: Հետեւաբար, նրանք չէին կարող էական վնաս հասցնել առողջությանը։ Բայց այն բանից հետո, երբ Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը որոշակի համամասնություններով ալկոհոլը ջրով նոսրացրեց, ամեն ինչ փոխվեց:
Ներկայումս ալկոհոլիզմը խնդիր է աշխարհի գրեթե բոլոր երկրներում։ Օրգանիզմում հայտնվելով՝ ալկոհոլը պաթոլոգիական ազդեցություն է թողնում առանց բացառության գրեթե բոլոր օրգանների վրա։ Կախված կոնցենտրացիայից, դոզանից, մուտքի ուղուց և ազդեցության տևողությունից՝ էթանոլը կարող է դրսևորել թունավոր և թմրամիջոցներ: Այն ի վիճակի է խաթարել սրտանոթային համակարգի աշխատանքը, նպաստում է մարսողական համակարգի հիվանդությունների առաջացմանը՝ ներառյալ ստամոքսի և տասներկումատնյա աղիքի խոցը։ Թմրամիջոցների ազդեցության տակ նկատվում է ալկոհոլի կարողությունը՝ առաջացնելու թմբիր, անզգայունություն ցավի նկատմամբսենսացիաներ և կենտրոնական նյարդային համակարգի գործառույթների արգելակում: Բացի այդ, մարդը ալկոհոլային հուզմունք ունի, շատ արագ նա դառնում է կախվածություն: Որոշ դեպքերում էթանոլի չափից ավելի օգտագործումը կարող է կոմայի առաջացնել:
Ի՞նչ է տեղի ունենում մեր օրգանիզմում, երբ մենք ալկոհոլային խմիչքներ ենք օգտագործում: Էթանոլի մոլեկուլն ունակ է վնասել կենտրոնական նյարդային համակարգը։ Ալկոհոլի ազդեցության տակ էնդորֆին հորմոնն արտազատվում է միջուկում, իսկ ընդգծված ալկոհոլիզմ ունեցող մարդկանց մոտ և օրբիտոճակատային ծառի կեղևում։ Բայց, այնուամենայնիվ, չնայած դրան, էթանոլը չի ճանաչվում որպես թմրամիջոց, թեև այն ցույց է տալիս բոլոր համապատասխան գործողությունները։ Էթիլային սպիրտը ներառված չի եղել վերահսկվող նյութերի միջազգային ցանկում։ Եվ սա վիճելի հարց է, քանի որ որոշակի չափաբաժիններով, այն է՝ 12 գրամ նյութ՝ 1 կգ մարմնի քաշի համար, էթանոլը հանգեցնում է սկզբում սուր թունավորման, իսկ հետո՝ մահվան։
Ի՞նչ հիվանդություններ է առաջացնում էթանոլը:
Էթանոլի լուծույթն ինքնին քաղցկեղածին չէ: Բայց դրա հիմնական մետաբոլիտը՝ ացետալդեհիդը, թունավոր և մուտագեն նյութ է։ Բացի այդ, այն ունի նաև քաղցկեղածին հատկություն և հրահրում է քաղցկեղի զարգացումը։ Նրա որակներն ուսումնասիրվել են լաբորատոր պայմաններում փորձարարական կենդանիների վրա։ Այս գիտական աշխատանքները հանգեցրել են շատ հետաքրքիր, բայց միևնույն ժամանակ տագնապալի արդյունքների։ Պարզվում է, որ ացետալդեհիդը պարզապես քաղցկեղածին չէ, այն կարող է վնասել ԴՆԹ-ն։
Ալկոհոլային խմիչքների երկարատև օգտագործումը կարող է մարդու մոտ առաջացնել այնպիսի հիվանդություններ, ինչպիսիք են գաստրիտը, լյարդի ցիռոզը, խոցերը.12- հաստ աղիք, ստամոքսի, կերակրափողի, փոքր և ուղիղ աղիքի քաղցկեղ, սրտանոթային հիվանդություններ. Օրգանիզմում էթանոլի կանոնավոր ընդունումը կարող է առաջացնել ուղեղի նեյրոնների օքսիդատիվ վնաս: Արյունաուղեղային պատնեշի վնասման պատճառով նրանք մահանում են։ Ալկոհոլ պարունակող խմիչքների չարաշահումը հանգեցնում է ալկոհոլիզմի և կլինիկական մահվան: Մարդիկ, ովքեր կանոնավոր կերպով ալկոհոլ են օգտագործում, ունեն սրտի կաթվածի և ինսուլտի զգալիորեն ավելի բարձր ռիսկ։
Բայց սա էթանոլի բոլոր հատկությունները չէ: Այս նյութը բնական մետաբոլիտ է։ Փոքր քանակությամբ այն կարող է սինթեզվել մարդու մարմնի հյուսվածքներում։ Այն կոչվում է իսկական էնդոգեն ալկոհոլ: Այն նաեւ արտադրվում է աղեստամոքսային տրակտում ածխաջրածին մթերքների քայքայման արդյունքում։ Նման էթանոլը կոչվում է «պայմանականորեն էնդոգեն սպիրտ»։ Կարո՞ղ է սովորական շնչառական սարքը որոշել ալկոհոլը, որը սինթեզվել է մարմնում: Տեսականորեն դա հնարավոր է։ Դրա քանակությունը հազվադեպ է գերազանցում 0,18 ppm-ը: Այս արժեքը գտնվում է ամենաժամանակակից չափիչ գործիքների ստորին ծայրում:
