เอทานอล - สารนี้คืออะไร? ใช้ทำอะไรและผลิตอย่างไร? เอทานอลเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับทุกคนในชื่อที่แตกต่างกัน - แอลกอฮอล์ แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ชื่อที่ถูกต้องนัก แต่ในขณะเดียวกันก็อยู่ภายใต้คำว่า "แอลกอฮอล์" ที่เราหมายถึง "เอทานอล" แม้แต่บรรพบุรุษของเราก็รู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของมัน พวกเขาได้รับมันผ่านกระบวนการหมัก ใช้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ตั้งแต่ซีเรียลไปจนถึงเบอร์รี่ แต่ผลที่ได้คือบรากาซึ่งเรียกว่าเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในสมัยก่อนมีปริมาณเอทานอลไม่เกินร้อยละ 15 แอลกอฮอล์บริสุทธิ์สามารถแยกได้หลังจากศึกษากระบวนการกลั่นแล้วเท่านั้น
เอทานอล - มันคืออะไร?
เอทานอลเป็นแอลกอฮอล์โมโนไฮดริก ภายใต้สภาวะปกติ จะเป็นของเหลวที่ระเหยง่าย ไม่มีสี ไวไฟ มีกลิ่นและรสเฉพาะ เอทานอลพบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม ยารักษาโรค และชีวิตประจำวัน เป็นยาฆ่าเชื้อที่ดีเยี่ยม แอลกอฮอล์ใช้เป็นเชื้อเพลิงและเป็นตัวทำละลาย แต่ที่สำคัญที่สุดสูตรของเอทานอล C2H5OH เป็นที่รู้จักของคนรักเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ อยู่ในบริเวณนี้ที่สารนี้พบว่ามีการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง แต่ไม่เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การลืมไปว่าแอลกอฮอล์เป็นส่วนประกอบสำคัญในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็นยาระงับความรู้สึกที่รุนแรง สารออกฤทธิ์ทางจิตนี้สามารถกดระบบประสาทส่วนกลางและเสพติดได้มาก
ทุกวันนี้หาอุตสาหกรรมที่ไม่ใช้เอทานอลเป็นเรื่องยาก เป็นการยากที่จะระบุทุกสิ่งที่แอลกอฮอล์มีประโยชน์ แต่เหนือสิ่งอื่นใด คุณสมบัติของมันได้รับการชื่นชมในด้านเภสัชกรรม เอทานอลเป็นส่วนประกอบหลักของทิงเจอร์ยาเกือบทั้งหมด "สูตรคุณยาย" จำนวนมากสำหรับการรักษาโรคของมนุษย์ขึ้นอยู่กับสารนี้ มันดึงสารที่มีประโยชน์ทั้งหมดจากพืชมาสะสม คุณสมบัติของแอลกอฮอล์นี้มีการใช้งานในการผลิตสมุนไพรและทิงเจอร์เบอร์รี่แบบโฮมเมด และถึงแม้จะเป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์แต่ในปริมาณที่พอเหมาะก็มีประโยชน์ต่อสุขภาพ
ประโยชน์ของเอทานอล
ทุกคนรู้จักสูตรเอทานอลตั้งแต่เรียนวิชาเคมี แต่นี่คือประโยชน์ของสารเคมีนี้ ไม่ใช่ทุกคนที่จะตอบทันที อันที่จริง เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงอุตสาหกรรมที่จะไม่ใช้แอลกอฮอล์ ประการแรกเอทานอลใช้ในยาเป็นยาฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพ พวกเขาปฏิบัติต่อพื้นผิวการทำงานและบาดแผล แอลกอฮอล์มีผลเสียต่อจุลินทรีย์เกือบทุกกลุ่ม แต่เอทานอลไม่เพียงใช้ในการผ่าตัดเท่านั้น เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตสารสกัดจากสมุนไพรและทิงเจอร์
ในปริมาณน้อยแอลกอฮอล์ดีต่อร่างกาย ช่วยทำให้เลือดบางลง ปรับปรุงการไหลเวียนโลหิตและขยายหลอดเลือด มันยังใช้ได้เพื่อป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือด เอทานอลช่วยปรับปรุงการทำงานของระบบทางเดินอาหาร แต่ในปริมาณที่น้อยมากเท่านั้น
ในกรณีพิเศษ ฤทธิ์ต่อจิตประสาทของแอลกอฮอล์สามารถกลบความเจ็บปวดที่ร้ายแรงที่สุดได้ เอทานอลได้พบการประยุกต์ใช้ในด้านความงาม เนื่องจากคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อที่เด่นชัด จึงรวมอยู่ในโลชั่นทำความสะอาดเกือบทั้งหมดสำหรับผิวที่มีปัญหาและมัน
อันตรายจากเอทานอล
เอทานอลเป็นแอลกอฮอล์ที่ผลิตขึ้นโดยการหมัก หากใช้มากเกินไป อาจทำให้เกิดพิษร้ายแรงและถึงขั้นโคม่าได้ สารนี้เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์ทำให้เกิดการพึ่งพาทางจิตใจและร่างกายที่แข็งแกร่งที่สุด โรคพิษสุราเรื้อรังถือเป็นโรค อันตรายของเอทานอลนั้นสัมพันธ์กับฉากเมาสุราในทันที การบริโภคเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์มากเกินไปไม่เพียงทำให้อาหารเป็นพิษเท่านั้น ทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก ด้วยการดื่มแอลกอฮอล์บ่อยครั้ง ระบบอวัยวะเกือบทั้งหมดได้รับผลกระทบ จากภาวะขาดออกซิเจนซึ่งเป็นสาเหตุของเอทานอล เซลล์สมองตายเป็นจำนวนมาก มีความเสื่อมโทรมของบุคลิกภาพ ในระยะแรกความจำจะอ่อนลง จากนั้นคนจะพัฒนาโรคของไต, ตับ, ลำไส้, กระเพาะอาหาร, หลอดเลือดและหัวใจ ในผู้ชายจะสูญเสียความแรง ในขั้นตอนสุดท้ายของการดื่มสุรา จะเผยให้เห็นการเสียรูปของจิตใจ
ประวัติแอลกอฮอล์
เอทานอล - สารนี้คืออะไรและได้มาอย่างไร? ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่ามีการใช้มาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ เขารวมอยู่ในเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ จริงอยู่ที่ความเข้มข้นของมันน้อย แต่ในขณะเดียวกัน จีนพบร่องรอยของแอลกอฮอล์บนเครื่องปั้นดินเผาอายุ 9,000 ปี นี่แสดงให้เห็นชัดเจนว่าคนในยุคหินใหม่ดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
กรณีแรกของการรับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ถูกบันทึกในศตวรรษที่ 12 ในซาแลร์โน จริงอยู่มันเป็นส่วนผสมของน้ำกับแอลกอฮอล์ เอทานอลบริสุทธิ์ถูกแยกออกโดย Johann Tobias Lovitz ในปี 1796 เขาใช้วิธีกรองถ่านกัมมันต์ เป็นเวลานานที่การผลิตเอทานอลด้วยวิธีนี้ยังคงเป็นวิธีเดียว สูตรสำหรับแอลกอฮอล์คำนวณโดย Nicolo-Théodore de Saussure และอธิบายว่าเป็นสารประกอบคาร์บอนโดย Antoine Lavoisier ในศตวรรษที่ 19 และ 20 นักวิทยาศาสตร์หลายคนศึกษาเอทานอล ได้ศึกษาคุณสมบัติทั้งหมดแล้ว ปัจจุบัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเกือบทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์
การผลิตเอทานอลโดยการหมักแอลกอฮอล์
บางทีวิธีที่มีชื่อเสียงที่สุดในการผลิตเอทานอลก็คือการหมักด้วยแอลกอฮอล์ เป็นไปได้เฉพาะเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ออร์แกนิกที่มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก เช่น องุ่น แอปเปิ้ล เบอร์รี่ องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการหมักเพื่อดำเนินไปอย่างแข็งขันคือการมีอยู่ของยีสต์ เอนไซม์ และแบคทีเรีย การแปรรูปมันฝรั่ง ข้าวโพด ข้าว ดูเหมือนกัน เพื่อให้ได้แอลกอฮอล์เชื้อเพลิงจะใช้น้ำตาลดิบซึ่งผลิตจากอ้อย ปฏิกิริยาค่อนข้างซับซ้อน จากการหมักจะได้สารละลายที่มีเอทานอลไม่เกิน 16% ไม่สามารถรับความเข้มข้นที่สูงขึ้นได้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า มากกว่าสารละลายอิ่มตัว ยีสต์ไม่สามารถอยู่รอดได้ ดังนั้นเอทานอลที่ได้จะต้องผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์และความเข้มข้น มักใช้กระบวนการกลั่น
เพื่อให้ได้เอทานอล ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae หลายสายพันธุ์ถูกนำมาใช้ โดยหลักการแล้ว พวกเขาทั้งหมดสามารถเปิดใช้งานกระบวนการนี้ได้ ขี้เลื่อยสามารถใช้เป็นสารอาหารหรือสารละลายที่ได้จากขี้เลื่อยก็ได้
น้ำมัน
หลายคนรู้ดีถึงคุณสมบัติที่เอทานอลมี ว่าแอลกอฮอล์หรือยาฆ่าเชื้อนั้นยังเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย แต่แอลกอฮอล์ก็เป็นเชื้อเพลิงเช่นกัน มันถูกใช้ในเครื่องยนต์จรวด ข้อเท็จจริงที่รู้จักกันดี - ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง 70% hydrous ethanol ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับขีปนาวุธนำวิถีของเยอรมันตัวแรกของโลก - V-2
ปัจจุบันแอลกอฮอล์แพร่หลายมากขึ้น ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในสำหรับอุปกรณ์ทำความร้อน ในห้องปฏิบัติการจะถูกเทลงในตะเกียงแอลกอฮอล์ ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอลใช้สำหรับการผลิตแผ่นทำความร้อนทั้งด้านการทหารและการท่องเที่ยว แอลกอฮอล์แบบจำกัดจะใช้ผสมกับเชื้อเพลิงปิโตรเลียมเหลวเนื่องจากการดูดความชื้น
เอทานอลในอุตสาหกรรมเคมี
เอทานอลใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารต่างๆ เช่น ไดเอทิลอีเทอร์ กรดอะซิติก คลอโรฟอร์ม เอทิลีน อะซีตัลดีไฮด์ ตะกั่วเตตระเอทิล เอทิลอะซิเตท ในอุตสาหกรรมสีเอทานอลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นตัวทำละลาย แอลกอฮอล์เป็นส่วนประกอบหลักในน้ำยาล้างกระจกหน้ารถและสารป้องกันการแข็งตัว แอลกอฮอล์ยังใช้ในสารเคมีในครัวเรือน มันถูกใช้ในผงซักฟอกและน้ำยาทำความสะอาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นส่วนผสมในน้ำยาสุขภัณฑ์และน้ำยาดูแลแก้ว
เอทิลแอลกอฮอล์ในยา
เอทิลแอลกอฮอล์มีสาเหตุมาจากน้ำยาฆ่าเชื้อ มีผลเสียต่อจุลินทรีย์เกือบทุกกลุ่ม มันทำลายเซลล์ของแบคทีเรียและเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์ การใช้เอทานอลในการแพทย์นั้นแทบจะเป็นสากล นี่คือสารทำให้แห้งและฆ่าเชื้อได้ดีเยี่ยม เนื่องจากคุณสมบัติในการฟอกหนัง แอลกอฮอล์ (96%) จึงถูกใช้เพื่อรักษาโต๊ะผ่าตัดและมือของศัลยแพทย์
เอทานอลเป็นตัวทำละลายยา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตทิงเจอร์และสารสกัดจากสมุนไพรและวัสดุจากพืชอื่นๆ ความเข้มข้นขั้นต่ำของแอลกอฮอล์ในสารดังกล่าวไม่เกิน 18 เปอร์เซ็นต์ มักใช้เอทานอลเป็นสารกันบูด
เอทิลแอลกอฮอล์ก็ใช้ถูได้ดี ในช่วงที่มีไข้ จะทำให้เกิดความเย็น มักใช้แอลกอฮอล์ในการประคบร้อน ในขณะเดียวกันก็ปลอดภัยอย่างแน่นอนไม่มีรอยแดงและรอยไหม้บนผิวหนัง นอกจากนี้เอทานอลยังถูกใช้เป็นสารลดฟองเมื่อให้ออกซิเจนในระหว่างการช่วยหายใจของปอด นอกจากนี้ แอลกอฮอล์ยังเป็นส่วนประกอบของการดมยาสลบ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในกรณีที่ยาขาดแคลน
เอธานอลทางการแพทย์ใช้เป็นยาแก้พิษสำหรับพิษจากแอลกอฮอล์ที่เป็นพิษ เช่น เมทานอลหรือเอทิลีนไกลคอล การกระทำของมันเกิดจากการที่เอนไซม์แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนสในที่ที่มีสารตั้งต้นหลายชนิดนั้นทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเท่านั้น เป็นเพราะสิ่งนี้หลังจากการบริโภคเอธานอลทันทีหลังจากเมทานอลที่เป็นพิษหรือเอทิลีนไกลคอลพบว่าความเข้มข้นของสารที่เป็นพิษต่อร่างกายในปัจจุบันลดลง สำหรับเมทานอล มันคือกรดฟอร์มิกและฟอร์มาลดีไฮด์ และสำหรับเอทิลีน ไกลคอล มันคือกรดออกซาลิก
อุตสาหกรรมอาหาร
บรรพบุรุษของเราจึงรู้วิธีหาเอทานอล แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในศตวรรษที่ 19 และ 20 เท่านั้น นอกจากน้ำแล้ว เอทานอลยังเป็นพื้นฐานของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เกือบทั้งหมด โดยเฉพาะวอดก้า จิน รัม คอนญัก วิสกี้ และเบียร์ ในปริมาณเล็กน้อย ยังพบแอลกอฮอล์ในเครื่องดื่มที่ได้จากการหมัก เช่น ใน kefir, koumiss และ kvass แต่ไม่จัดว่าเป็นแอลกอฮอล์เนื่องจากความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ในนั้นต่ำมาก ดังนั้นปริมาณเอทานอลใน kefir สดไม่เกิน 0.12% แต่ถ้ามันตกลงไป ความเข้มข้นก็จะเพิ่มขึ้นเป็น 1% มีเอทิลแอลกอฮอล์อีกเล็กน้อยใน kvass (มากถึง 1.2%) แอลกอฮอล์ส่วนใหญ่มีอยู่ในคูมิส ในผลิตภัณฑ์นมสด ความเข้มข้นอยู่ที่ 1 ถึง 3% และในผลิตภัณฑ์นมที่ผสมแล้วจะสูงถึง 4.5%
เอทิลแอลกอฮอล์เป็นตัวทำละลายที่ดี คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถใช้ในอุตสาหกรรมอาหารได้ เอทานอลเป็นตัวทำละลายสำหรับน้ำหอม นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสารกันบูดสำหรับขนมอบ เขาลงทะเบียนเป็นสารเติมแต่งอาหาร E1510. เอทานอลมีค่าพลังงาน 7.1 kcal/g
ผลของเอทานอลต่อร่างกายมนุษย์
การผลิตเอทานอลเป็นที่ยอมรับทั่วโลก สารอันทรงคุณค่านี้ถูกใช้ในหลายด้านของชีวิตมนุษย์ ทิงเจอร์แอลกอฮอล์เป็นยา ผ้าเช็ดทำความสะอาดที่ชุบด้วยสารนี้ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อ แต่เอทานอลมีผลอย่างไรต่อร่างกายของเราเมื่อกินเข้าไป? เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตราย? ปัญหาเหล่านี้ต้องมีการศึกษาอย่างละเอียด ทุกคนรู้ดีว่ามนุษย์บริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์มานานหลายศตวรรษ แต่เฉพาะในศตวรรษที่ผ่านมาปัญหาโรคพิษสุราเรื้อรังได้รับมิติขนาดใหญ่ บรรพบุรุษของเราดื่ม mash, mead และแม้แต่เบียร์ที่ได้รับความนิยมในขณะนี้ แต่เครื่องดื่มทั้งหมดเหล่านี้มีเอทานอลในเปอร์เซ็นต์ต่ำ ดังนั้นจึงไม่สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่หลังจากที่ Dmitry Ivanovich Mendeleev เจือจางแอลกอฮอล์ด้วยน้ำในสัดส่วนที่กำหนด ทุกอย่างก็เปลี่ยนไป
ปัจจุบันโรคพิษสุราเรื้อรังเป็นปัญหาในเกือบทุกประเทศทั่วโลก เมื่อเข้าสู่ร่างกายแล้ว แอลกอฮอล์มีผลทางพยาธิวิทยาต่ออวัยวะเกือบทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น เอทานอลสามารถแสดงผลที่เป็นพิษและยาเสพติดได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น มันสามารถขัดขวางการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดก่อให้เกิดโรคของระบบทางเดินอาหารรวมถึงแผลในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็กส่วนต้น ภายใต้ฤทธิ์ยาเสพติด หมายถึง ความสามารถของแอลกอฮอล์ทำให้เกิดอาการมึนงง ไม่ไวต่อความเจ็บปวดความรู้สึกและการยับยั้งการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง นอกจากนี้บุคคลที่มีความตื่นเต้นจากแอลกอฮอล์ทำให้เขาติดได้อย่างรวดเร็ว ในบางกรณี การบริโภคเอทานอลมากเกินไปอาจทำให้โคม่าได้
จะเกิดอะไรขึ้นในร่างกายของเราเมื่อเราดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์? โมเลกุลเอธานอลสามารถทำลายระบบประสาทส่วนกลางได้ ภายใต้อิทธิพลของแอลกอฮอล์ ฮอร์โมนเอ็นดอร์ฟินจะถูกปลดปล่อยออกมาในนิวเคลียส แอคคัมเบนส์ และในผู้ที่เป็นโรคพิษสุราเรื้อรังที่เด่นชัดและในคอร์เทกซ์ออร์บิโทฟรอนต์ทัล แต่ถึงกระนั้นเอธานอลก็ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นสารเสพติดแม้ว่าจะแสดงการกระทำที่เกี่ยวข้องทั้งหมดก็ตาม เอทิลแอลกอฮอล์ไม่รวมอยู่ในรายการสารควบคุมระหว่างประเทศ และนี่เป็นประเด็นที่ถกเถียงกัน เพราะในปริมาณที่แน่นอน สาร 12 กรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม เอทานอลทำให้เกิดพิษเฉียบพลันก่อนแล้วค่อยตาย
เอทานอลทำให้เกิดโรคอะไร
สารละลายเอทานอลเองไม่ก่อมะเร็ง แต่เมแทบอไลต์หลักของมันคือ อะซีตัลดีไฮด์ เป็นพิษและเป็นสารก่อกลายพันธุ์ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นสารก่อมะเร็งและกระตุ้นการพัฒนาของมะเร็ง ศึกษาคุณภาพของมันในสภาพห้องปฏิบัติการของสัตว์ทดลอง งานทางวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้นำไปสู่สิ่งที่น่าสนใจมาก แต่ในขณะเดียวกันก็ให้ผลลัพธ์ที่น่าตกใจ ปรากฎว่าอะซีตัลดีไฮด์ไม่ได้เป็นเพียงสารก่อมะเร็ง แต่สามารถทำลาย DNA ได้
การดื่มแอลกอฮอล์เป็นเวลานานทำให้เกิดโรคได้ เช่น โรคกระเพาะ ตับแข็ง แผลในคน12 ลำไส้ใหญ่, มะเร็งกระเพาะอาหาร, หลอดอาหาร, เล็กและทวารหนัก, โรคหัวใจและหลอดเลือด. การกลืนกินเอธานอลในร่างกายเป็นประจำสามารถกระตุ้นความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันให้กับเซลล์ประสาทในสมอง เนื่องจากความเสียหายต่ออุปสรรคเลือดสมองพวกเขาตาย การใช้เครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ในทางที่ผิดทำให้เกิดโรคพิษสุราเรื้อรังและการเสียชีวิตทางคลินิก ผู้ที่ดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็นประจำมีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นโรคหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมอง
แต่นั่นไม่ใช่คุณสมบัติทั้งหมดของเอธานอล สารนี้เป็นเมแทบอไลต์ตามธรรมชาติ ในปริมาณเล็กน้อยสามารถสังเคราะห์ได้ในเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์ เรียกว่าแอลกอฮอล์ภายในร่างกายที่แท้จริง มันยังผลิตขึ้นจากการสลายอาหารคาร์โบไฮเดรตในทางเดินอาหาร เอทานอลดังกล่าวเรียกว่า "แอลกอฮอล์ภายในแบบมีเงื่อนไข" เครื่องช่วยหายใจทั่วไปสามารถระบุแอลกอฮอล์ที่สังเคราะห์ในร่างกายได้หรือไม่? ในทางทฤษฎี เป็นไปได้ ปริมาณของมันไม่เกิน 0.18 ppm ค่านี้อยู่ที่ด้านล่างสุดของเครื่องมือวัดที่ทันสมัยที่สุด