الإيثانول - ما هي هذه المادة؟ ما هي استخداماته وكيف يتم إنتاجه؟ الإيثانول معروف للجميع تحت اسم مختلف - الكحول. وبطبيعة الحال، هذا ليس التعيين الصحيح تماما. ولكن في الوقت نفسه، فإننا نعني بكلمة "الكحول" "الإيثانول". حتى أسلافنا كانوا يعرفون بوجودها. لقد حصلوا عليها من خلال عملية التخمير. تم استخدام منتجات مختلفة، من الحبوب إلى التوت. لكن في الهريس الناتج، وهو ما كانت تسمى المشروبات الكحولية قديما، لم تتجاوز كمية الإيثانول 15 بالمئة. لا يمكن عزل الكحول النقي إلا بعد دراسة عمليات التقطير.

الإيثانول - ما هو؟

الإيثانول هو كحول أحادي الهيدريك. في الظروف العادية، هو سائل متطاير، عديم اللون، قابل للاشتعال، وله رائحة وطعم محدد. لقد وجد الإيثانول تطبيقًا واسعًا في الصناعة والطب والحياة اليومية. إنه مطهر ممتاز. يستخدم الكحول كوقود وكمذيب. ولكن الأهم من ذلك كله أن صيغة الإيثانول C2H5OH معروفة لعشاق المشروبات الكحولية. في هذا المجال وجدت هذه المادة تطبيقًا واسعًا. ولكن لا ينبغي لنا أن ننسى أن الكحول، باعتباره عنصرا نشطا في المشروبات الكحولية، هو اكتئاب قوي. هذه المادة ذات التأثير النفساني يمكن أن تثبط الجهاز المركزي الجهاز العصبيوتكون شديدة الإدمان.

في الوقت الحاضر، من الصعب العثور على صناعة لا تستخدم الإيثانول. من الصعب سرد جميع فوائد الكحول. ولكن الأهم من ذلك كله أن خصائصه كانت موضع تقدير في المستحضرات الصيدلانية. الإيثانول هو المكون الرئيسي لجميع الصبغات الطبية تقريبًا. تعتمد العديد من "وصفات الجدة" لعلاج أمراض الإنسان على هذه المادة. إنه يستخرج جميع المواد المفيدة من النباتات ويتراكمها. لقد وجدت خاصية الكحول هذه تطبيقًا في إنتاج صبغات الأعشاب والتوت محلية الصنع. وعلى الرغم من أنها مشروبات كحولية، إلا أنها توفر فوائد صحية باعتدال.

فوائد الإيثانول

صيغة الإيثانول معروفة للجميع منذ دروس الكيمياء المدرسية. ولكن لا يستطيع الجميع الإجابة على الفور عن فوائد هذه المادة الكيميائية. في الواقع، من الصعب تخيل صناعة لا تستخدم الكحول. بادئ ذي بدء، يستخدم الإيثانول في الطب كمطهر قوي. يتم استخدامها لعلاج السطح الجراحي والجروح. للكحول تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. لكن الإيثانول لا يستخدم فقط في الجراحة. لا غنى عنه لإنتاج المستخلصات والصبغات الطبية.

بجرعات صغيرة، الكحول مفيد لجسم الإنسان. فهو يساعد على ترقيق الدم وتحسين الدورة الدموية وتوسيع الأوعية الدموية. حتى أنه يستخدم للوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية. يساعد الإيثانول على تحسين الأداء الجهاز الهضمي. ولكن فقط بجرعات صغيرة حقًا.

في حالات خاصةالتأثير العقلي للكحول يمكن أن يغرق أكثر من غيره ألم حاد. وقد وجد الإيثانول أيضًا تطبيقًا في التجميل. نظرًا لخصائصه المطهرة الواضحة، فهو مدرج في جميع مستحضرات تنظيف البشرة التي تعاني من مشاكل البشرة والدهنية تقريبًا.

أضرار الإيثانول

الإيثانول هو كحول يتم إنتاجه عن طريق التخمير. إذا تم استهلاكه بشكل مفرط، فإنه يمكن أن يسبب التسمم السمي الشديد وحتى الغيبوبة. هذه المادة جزء من المشروبات الكحولية. يسبب الكحول الاعتماد النفسي والجسدي الشديد. يعتبر إدمان الكحول مرضا. ترتبط مخاطر الإيثانول على الفور بمشاهد السكر المتفشي. الاستهلاك المفرط للمشروبات التي تحتوي على الكحول لا يؤدي فقط إلى تسمم غذائي. كل شيء أكثر تعقيدًا. يؤثر شرب الكحول بشكل متكرر على جميع أجهزة الجسم تقريبًا. وبسبب جوع الأكسجين، الذي يسببه الإيثانول، تموت أعداد كبيرة من خلايا الدماغ. يحدث في المراحل الأولى أن الذاكرة تضعف. ثم يصاب الإنسان بأمراض الكلى والكبد والأمعاء والمعدة والأوعية الدموية والقلب. يعاني الرجال من فقدان الفاعلية. في المراحل النهائية، يُظهر المدمن على الكحول تشوهًا عقليًا.

تاريخ الكحول

الإيثانول - ما هي هذه المادة وكيف تم الحصول عليها؟ لا يعلم الجميع أنه تم استخدامه منذ عصور ما قبل التاريخ. تم تضمينه في المشروبات الكحولية. صحيح أن تركيزه كان صغيرا. ولكن في الوقت نفسه، تم العثور على آثار للكحول في الصين على السيراميك الذي يبلغ عمره 9000 عام. يشير هذا بوضوح إلى أن الناس كانوا يشربون المشروبات التي تحتوي على الكحول في العصر الحجري الحديث.

تم تسجيل الحالة الأولى في القرن الثاني عشر في ساليرنو. صحيح أنه كان خليطًا من الماء والكحول. تم عزل الإيثانول النقي بواسطة يوهان توبياس لويتز في عام 1796. استخدم طريقة ترشيح الكربون المنشط. ظل إنتاج الإيثانول بهذه الطريقة هو الطريقة الوحيدة لفترة طويلة. تم حساب صيغة الكحول بواسطة نيكولو تيودور دي سوسير، ووصفها أنطوان لافوازييه بأنها مركب كربون. في القرنين التاسع عشر والعشرين، درس العديد من العلماء الإيثانول. وقد تمت دراسة جميع خصائصه. لقد أصبح حاليًا منتشرًا على نطاق واسع ويستخدم في جميع مجالات النشاط البشري تقريبًا.

إنتاج الإيثانول عن طريق التخمر الكحولي

ولعل الطريقة الأكثر شهرة لإنتاج الإيثانول هي التخمير الكحولي. وهذا ممكن فقط عند استخدام المنتجات العضوية التي تحتوي على عدد كبير منالكربوهيدرات، مثل العنب، والتفاح، والتوت. عنصر آخر مهم لمواصلة عملية التخمير بشكل نشط هو وجود الخميرة والإنزيمات والبكتيريا. تبدو معالجة البطاطس والذرة والأرز متشابهة. للحصول على كحول الوقود، يتم استخدام السكر الخام الذي يتم إنتاجه من القصب. رد الفعل معقد للغاية. نتيجة التخمير يتم الحصول على محلول لا يحتوي على أكثر من 16٪ من الإيثانول. ليس من الممكن الحصول على تركيز أعلى. ويفسر ذلك حقيقة أن الخميرة غير قادرة على البقاء في المحاليل الأكثر تشبعًا. وبالتالي فإن الإيثانول الناتج يجب أن يخضع لعمليات التنقية والتركيز. تستخدم عمليات التقطير بشكل شائع.

لإنتاج الإيثانول، يتم استخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae من سلالات مختلفة. ومن حيث المبدأ، فكلهم قادرون على تفعيل هذه العملية. يمكن استخدام نشارة الخشب كركيزة مغذية أو كبديل كمحلول يتم الحصول عليه منها.

وقود

يعرف الكثير من الناس عن خصائص الإيثانول. ومن المعروف أيضًا على نطاق واسع أنه كحول أو مطهر. ولكن الكحول هو أيضا وقود. يتم استخدامه في محركات الصواريخ. حقيقة معروفة- خلال الحرب العالمية الأولى، تم استخدام 70% من الإيثانول المائي كوقود لأول صاروخ باليستي ألماني في العالم، V-2.

حاليا، أصبح الكحول أكثر انتشارا. يتم استخدامه كوقود في المحركات الاحتراق الداخليلأجهزة التدفئة. في المختبرات يتم سكبه في مصابيح الكحول. يتم استخدام الأكسدة الحفزية للإيثانول لإنتاج منصات التدفئة العسكرية والسياحية. يستخدم الكحول بتقييد في المخاليط مع الوقود البترولي السائل بسبب استرطابيته.

الإيثانول في الصناعة الكيميائية

يستخدم الإيثانول على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية. إنه بمثابة مادة خام لإنتاج مواد مثل ثنائي إيثيل إيثر وحمض الأسيتيك والكلوروفورم والإيثيلين والأسيتالديهيد ورباعي إيثيل الرصاص وخلات الإيثيل. في صناعة الطلاء والورنيش، يستخدم الإيثانول على نطاق واسع كمذيب. الكحول هو المكون الرئيسي لغسالات الزجاج الأمامي ومضاد التجمد. يستخدم الكحول أيضًا في المواد الكيميائية المنزلية. وهو جزء من المنظفات ومنتجات التنظيف. وهو شائع بشكل خاص كعنصر في سوائل تنظيف تركيبات السباكة والزجاج.

الكحول الإيثيلي في الطب

يمكن تصنيف الكحول الإيثيلي كمطهر. له تأثير ضار على جميع مجموعات الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. إنه يدمر خلايا البكتيريا والفطريات المجهرية. يكاد يكون استخدام الإيثانول في الطب عالميًا. هذا تجفيف ومطهر ممتاز. بسبب خصائصه المسمرة، يستخدم الكحول (96٪) لعلاج طاولات العمليات وأيدي الجراحين.

الإيثانول مذيب الأدوية. يستخدم على نطاق واسع لصنع الصبغات والمستخلصات منه اعشاب طبيةوغيرها من المواد النباتية. الحد الأدنى لتركيز الكحول في هذه المواد لا يتجاوز 18 بالمائة. غالبًا ما يستخدم الإيثانول كمادة حافظة.

الكحول الإيثيلي ممتاز أيضًا للفرك. أثناء الحمى ينتج تأثير التبريد. في كثير من الأحيان، يتم استخدام الكحول لتدفئة الكمادات. وفي الوقت نفسه فهو آمن تمامًا ولا يوجد احمرار أو حروق على الجلد. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الإيثانول كمضاد للرغوة عند التغذية بشكل مصطنعالأكسجين أثناء التهوية. الكحول هو أيضا أحد المكونات تخدير عاموالتي يمكن استخدامها في حالة نقص الأدوية.

ومن الغريب أن الإيثانول الطبي يستخدم كترياق للتسمم بالكحوليات السامة مثل الميثانول أو جلايكول الإيثيلين. يرجع تأثيره إلى حقيقة أنه في وجود العديد من الركائز، يقوم إنزيم هيدروجيناز الكحول بالأكسدة التنافسية فقط. ولهذا السبب، بعد تناول الإيثانول مباشرة بعد الميثانول السام أو جلايكول الإثيلين، لوحظ انخفاض في التركيز الحالي للأيضات التي تسمم الجسم. بالنسبة للميثانول فهو حمض الفورميك والفورمالدهيد، وبالنسبة للإثيلين جليكول فهو حمض الأكساليك.

الصناعات الغذائية

لذا، فإن كيفية الحصول على الإيثانول كانت معروفة لأسلافنا. لكنها لم تحظ بأوسع استخدام إلا في القرنين التاسع عشر والعشرين. إلى جانب الماء، يعد الإيثانول أساس جميع المشروبات الكحولية تقريبًا، وخاصة الفودكا والجين والروم والكونياك والويسكي والبيرة. يوجد الكحول أيضًا بكميات صغيرة في المشروبات التي يتم إنتاجها عن طريق التخمير، مثل الكفير والكوميس والكفاس. لكنها لا تصنف على أنها كحول، لأن تركيز الكحول فيها منخفض جداً. وبالتالي فإن محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يتجاوز 0.12٪. ولكن إذا استقر، يمكن أن يزيد التركيز إلى 1٪. في كفاس الكحول الإيثيليأكثر قليلاً (حتى 1.2٪). كوميس يحتوي على معظم الكحول. في منتج الألبان الطازج يكون تركيزه من 1 إلى 3٪، وفي المستقر يصل إلى 4.5٪.

الكحول الإيثيلي مذيب جيد. هذه الخاصية تسمح باستخدامها في صناعة المواد الغذائية. الإيثانول هو مذيب للنكهات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه كمادة حافظة منتجات المخبز. وهي مسجلة كمضافات غذائية E1510. تبلغ قيمة الطاقة للإيثانول 7.1 كيلو كالوري / جرام.

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

تم إنشاء إنتاج الإيثانول في جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المادة القيمة في العديد من مجالات حياة الإنسان. هي الطب. وتستخدم المناديل المبللة بهذه المادة كمطهر. ولكن ما هو تأثير الإيثانول على الجسم عند تناوله؟ هل هو مفيد أم ضار؟ هذه القضايا تتطلب دراسة مفصلة. يعلم الجميع أن البشرية تستهلك المشروبات الكحولية منذ قرون. لكن مشكلة إدمان الكحول انتشرت على نطاق واسع فقط في القرن الماضي. كان أسلافنا يستهلكون الهريس، والنبيذ، وحتى البيرة المشهورة الآن، لكن كل هذه المشروبات تحتوي على نسبة ضعيفة من الإيثانول. ولذلك، فإنها لا يمكن أن تسبب ضررا كبيرا للصحة. ولكن بعد أن قام ديمتري إيفانوفيتش مندليف بتخفيف الكحول بالماء بنسب معينة، تغير كل شيء.

حاليًا، يعد إدمان الكحول مشكلة في جميع دول العالم تقريبًا. بمجرد دخول الكحول إلى الجسم، يكون له تأثير مرضي على جميع الأعضاء تقريبًا دون استثناء. اعتمادًا على التركيز والجرعة وطريقة التعرض ومدة التعرض، يمكن أن يُظهر الإيثانول تأثيرات سامة ومخدرة. إنه قادر على تعطيل العمل من نظام القلب والأوعية الدموية، يساهم في حدوث الأمراض السبيل الهضميبما في ذلك قرحة المعدة والاثني عشر. نعني بالتأثير المخدر قدرة الكحول على التسبب في الذهول وعدم الحساسية ألموالاكتئاب في وظائف الجهاز العصبي المركزي. بالإضافة إلى ذلك، يصبح الشخص متحمسًا للكحول ويصبح مدمنًا عليه بسرعة كبيرة. في بعض الحالات، الاستهلاك المفرط للإيثانول يمكن أن يسبب غيبوبة.

ماذا يحدث في أجسامنا عندما نشرب المشروبات الكحولية؟ يمكن لجزيء الإيثانول أن يلحق الضرر بالجهاز العصبي المركزي. تحت تأثير الكحول، يتم إطلاق هرمون الإندورفين في النواة المتكئة، وفي الأشخاص الذين يعانون من إدمان الكحول بشكل واضح، في القشرة الأمامية الحجاجية. ولكن، مع ذلك، على الرغم من ذلك، لا يتم التعرف على الإيثانول كمادة مخدرة، على الرغم من أنه يعرض جميع الإجراءات ذات الصلة. لم يتم إدراج الكحول الإيثيلي في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة. وهذا مسألة مثيرة للجدللأنه في جرعات معينة، وهي 12 جرامًا من المادة لكل 1 كيلوجرام من وزن الجسم، يؤدي الإيثانول أولاً إلى التسمم الحاد ومن ثم الوفاة.

ما هي الأمراض التي يسببها الإيثانول؟

محلول الإيثانول في حد ذاته ليس مادة مسرطنة. لكن مستقلبه الرئيسي هو الأسيتالديهيد، وهي مادة سامة ومطفرة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يحتوي أيضًا على خصائص مسرطنة ويثير تطورها أمراض الأورام. تمت دراسة صفاته في ظروف المختبرعلى حيوانات التجارب. هؤلاء الأعمال العلميةأدى إلى نتائج مثيرة للاهتمام للغاية، ولكن في نفس الوقت مثيرة للقلق. اتضح أن الأسيتالديهيد ليس مجرد مادة مسرطنة، بل يمكن أن يلحق الضرر بالحمض النووي.

استهلاك المشروبات الكحولية على المدى الطويل يمكن أن يسبب أمراضًا للإنسان مثل التهاب المعدة وتليف الكبد وقرحة الاثني عشر وسرطان المعدة والمريء والأمعاء الدقيقة والمستقيم، أمراض القلب والأوعية الدموية. التعرض المنتظم للإيثانول في الجسم يمكن أن يسبب ضررًا مؤكسدًا للخلايا العصبية في الدماغ. بسبب الضرر يموتون. تعاطي المشروبات التي تحتوي على الكحول يؤدي إلى إدمان الكحول و الموت السريري. عند الأشخاص الذين يشربون الكحول بانتظام، يزداد خطر الإصابة بنوبة قلبية وسكتة دماغية بشكل ملحوظ.

ولكن هذه ليست كل خصائص الإيثانول. هذه المادة هي مستقلب طبيعي. بكميات صغيرة يمكن تصنيعه في الأنسجة جسم الإنسان. يطلق عليه صحيح، ويتم إنتاجه أيضًا نتيجة لتحلل الأطعمة الكربوهيدراتية في الجهاز الهضمي. يُطلق على هذا الإيثانول اسم "الكحول الداخلي المشروط". هل يمكن لجهاز قياس الكحول العادي اكتشاف الكحول الذي تم تصنيعه في الجسم؟ نظريا هذا ممكن. ونادرا ما تتجاوز كميته 0.18 جزء في المليون. هذه القيمة عند الحد الأدنى لأحدث أدوات القياس.

المادة الخام الرئيسية لإنتاج الفودكا هي الكحول الإيثيلي المصحح. الكحول الإيثيلي المصحح هو سائل شفاف عديم اللون بدون روائح أو طعم غريب؛ الثقل النوعي للكحول اللامائي عند 20 درجة مئوية هو 0.78927 جم/سم3. اسم الفئة مركبات العضوية- الكحوليات مشتقة من الكلمة الإنجليزية "spirt" والكلمة اللاتينية "spirtus"، أو غيرها من الكحوليات - من الكلمة العربية "al-kuhl". الكحول الإيثيلي أو الإيثانول (حسب التصنيف الدوليوتسميات المركبات الكيميائية) تم تصنيعه لأول مرة من الإيثيلين في عام 1855.

عام صيغة كيميائيةتم إنشاء C2H60، الذي يعكس تركيبة الكحول الإيثيلي، في وقت سابق، في عام 1807. في البداية، كان الإيثانول يعتبر بمثابة هيدرات الإيثيلين C2H4. H 2 0، ولكنهم اكتشفوا بعد ذلك وجود جذر C 2 H 5 ومجموعة OH فيه. ولذلك صنفه كثير من العلماء على أنه نوع من الماء. فقط بعد أن أصبح من الممكن تصنيع الكحول، تم اقتراح صيغته الهيكلية:

وهو مكتوب CH 3 CH 2 OH.

الكتلة الجزيئيةالكحول الإيثيلي 46.07. كما يتبين من الصيغة، فإن الإيثانول عبارة عن كحول مشبع، وهو مشتق كربون من السلسلة الأليفاتية - الإيثان، حيث يتم استبدال ذرة هيدروجين واحدة بمجموعة الهيدروكسيل OH.

وبما أن الإيثانول يحتوي على مجموعة OH واحدة، فإنه يصنف على أنه كحول أحادي الهيدريك. يحدد وجود مجموعة الهيدروكسيل إلى حد كبير الخواص الكيميائية وتفاعلية الكحول الإيثيلي.

يعتبر الإيثانول مادة استرطابية، لذلك عند تخزينه في حاويات غير محكمة الغلق، فإنه لا يتبخر فحسب، بل يمتص أيضًا الرطوبة من الهواء، مما يؤدي إلى انخفاض القوة. يمتزج الإيثانول مع الماء بأي نسبة. تفسر هذه الخاصية بحقيقة أن الكحول الإيثيلي يحتوي على عدد صغير من ذرات الكربون وله بنية قريبة من بنية الماء. يمكن اعتبار الكحول الإيثيلي مشتقًا من إيثان الهيدروكربون ومشتقًا للماء، حيث يتم استبدال ذرة H بجذر الهيدروكربون (H-OH وC2H5-OH).

يكون تفاعل الكحول الإيثيلي النقي كيميائيًا محايدًا، على عكس الكحول الإيثيلي المصحح الذي يتم الحصول عليه في الظروف الصناعية، والذي يحتوي على كمية صغيرة من الأحماض العضوية وله تفاعل حمضي ضعيف.

الكحول الإيثيلي هو سائل شديد الاشتعال، وعندما يحترق ينتج ثاني أكسيد الكربون والماء. يتميز خطر حريق الإيثانول بنقطة وميض (13 درجة مئوية) وحدود درجة حرارة الانفجار - أقل تساوي 11 درجة مئوية وأعلى تساوي 41 درجة مئوية. نقطة غليان الإيثانول هي +78.3 درجة مئوية، و نقطة التجمد هي -117 درجة مئوية نقطة التجمد هي خليط الماء والكحول مع نسبة كحول 40٪ حجم -28 درجة مئوية بخار الكحول ضار بصحة الإنسان الحد الأقصى المسموح به لتركيز الكحول في الهواء هو 1 ملغم / ديسيمتر 3.

متطلبات جودة الحبوب في إنتاج الكحول

من أهم المهام التي تواجه منتجي الكحول الروس إنتاج الكحول الإيثيلي عالي الجودة. وفقًا للوثائق التنظيمية ومعايير الدولة، يتم فرض متطلبات عالية على جودة الكحول الإيثيلي، والتي تتعلق بالمؤشرات الفيزيائية والكيميائية والحسية.

إن إنتاج الكحول الإيثيلي المعدل من المواد الخام الزراعية هو إنتاج تكنولوجي حيوي يستخدم الكائنات الحية الدقيقة أولاً لتحويل الركيزة، وبعد ذلك، مع التحولات البيوكيميائية المعقدة للمنتجات الأيضية، إلى المنتج النهائي - الإيثانول.

في جميع مراحل العملية التكنولوجية، من قبول الحبوب إلى عملية التصحيح، الميكانيكية و العمليات الكيميائيةولكل منها تأثيره الخاص على الخصائص الحسية للكحول الإيثيلي.

تشمل العوامل المؤثرة على الخصائص الحسية للكحول الإيثيلي ما يلي:

♦ المواد الخام (أنواع الحبوب، حالتها، رائحتها، ظروف تخزينها، إلخ)؛

♦ طريقة العمل بدوام جزئي (في المستودع، في الإنتاج، ودرجة الطحن)؛

♦ المخطط التكنولوجي لتحضير الحبوب للتسكر (التقليدي، الأنزيمي الميكانيكي)؛

♦ عملية التحلل المائي للنشا (تسكر المواد، جرعاتها، حالتها)؛

♦إدخال الخميرة (عرق الخميرة)؛

♦ عملية التخمر (زيادة الحموضة، مدة التخمر)؛

♦ المواد المساعدة (المطهرات والمطهرات).

♦ الحالة الصحية للمعدات (خطوط الأنابيب، المبادلات الحرارية، غرفة التبخر، خزان النقل).

أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على إنتاج الكحول عالي الجودة هو جودة المواد الخام. الوضع مع المواد الخام صعب للغاية، حيث لا يوجد إمدادات حكومية من الحبوب، ويذهب الجزء الأكبر إلى الشركات بموجب عقود مبرمة مع موردين مختلفين بسعر متفق عليه.

وفقًا لنظام التحكم التقني الكيميائي، يتم تحديد محتوى الرطوبة والأوساخ والنشا في الحبوب، دون مراعاة مؤشرات مثل الزجاج ووجود الغلوتين والحموضة وما إلى ذلك.

حتى الآن، لا توجد وثائق تنظيمية وفنية (لا يوجد معيار حكومي) للحبوب المستخدمة لإنتاج الكحول الصالح للأكل. ومع ذلك، تنعكس متطلبات معينة للمواد الخام في "لوائح إنتاج الكحول من المواد الخام التي تحتوي على النشا"، على وجه الخصوص - إثبات التلوث، ومحتوى الشوائب السامة (الأعشاب الضارة، والبذور، والمطهرات، وما إلى ذلك)، والآفات الإصابة بالحبوب.

تؤثر جودة الحبوب بشكل أساسي على الخواص الحسية للكحول المنتج منها. من أهم مؤشرات جودة الحبوب رائحتها. الحبوب والبذور لجميع المحاصيل قادرة على الامتصاص (الامتصاص) منها بيئةالأزواج مواد مختلفةوالغازات، وهو ما يفسره التركيب الشعري المسامي لكل حبة ومسامية كتلة الحبوب. يمكن أيضًا أن تصاب الحبوب المصابة بآفات الحظيرة بمنتجاتها الأيضية.

وبالتالي، إذا كان هناك عث في الحبوب، وهو محدد رائحة كريهة، تفاقم طعم ولون الحبوب. نتيجة للأضرار التي لحقت قذيفة الحبوب، يتم تهيئة الظروف لتطوير الكائنات الحية الدقيقة، والتي يمكن أن تساهم في تراكم السموم الفطرية. تجهيز مثل هذه الحبوب لا يسبب صعوبات بل وجودها عدد كبيرقد تؤثر الحشرات سلبًا على الخواص الحسية للكحول.

للحصول على الكحول، غالبًا ما يتم استخدام الحبوب المعيبة ذات الجودة المنخفضة:

♦ مع زيادة التلوث (محتوى الشوائب العضوية والمعدنية من 5% وما فوق)؛

♦ المحصودة حديثا وغير الناضجة.

♦ تعرض للاحترار الذاتي.

♦ تضررت بسبب الجفاف.

♦ تتأثر بالتفحم والإرغوت.

♦ متأثرة بالفيوزاريوم.

غالبًا ما تحدث معالجة الحبوب الطازجة وغير الناضجة دون الاحتفاظ بها للنضج مع انتهاك للتكنولوجيا، والذي يتم التعبير عنه في رغوة شديدة من الهريس بسبب زيادة محتوى المواد القابلة للذوبان (السكريات والأحماض الأمينية) وانخفاض محتوى النشا و البروتينات. يؤدي هذا غالبًا إلى صعوبة التخمير وبطبيعة الحال إلى انخفاض إنتاجية قسم التخمير.

بالإضافة إلى الحبوب غير الناضجة والمحصودة حديثًا، غالبًا ما يتم استلام الحبوب للمعالجة والتي غالبًا ما تتضرر بسبب التجفيف والملوثة بالشوائب الضارة والآفات. زراعة، مصفر، يقضي الشتاء في الحقل، متأثرًا بالفيوزاريوم، إلخ.

يمكن أن يتغير لون السويداء للحبوب المتضررة بالتجفيف من الكريم إلى البني الفاتح والأسود. عند تحليل الحبوب ذات السويداء السوداء تصنف على أنها شوائب، حيث أن الحبوب المحروقة في الحقل أو أثناء التخزين تتراكم فيها الأحماض الزبدية وغيرها من الأحماض العضوية، مما يؤثر سلبا على جودة الخميرة والكحول، مما يكتسب مرارة ورائحة كريهة. تحتوي الحبوب المحروقة على نسبة متزايدة من المواد المسببة للسرطان، وخاصة البنزوبيرين، والتي يمكن أن يصل تركيزها، وفقا لبحث أجراه معهد عموم روسيا للبحوث العلمية لصحة النبات، إلى 2.2 ميكروغرام / كيلوغرام، مما يؤثر سلبا على النشاط الحيوي للخميرة. لذلك، تتم معالجتها فقط في خليط مع

الحبوب الصحية، ويجب ألا يزيد عدد الحبوب المحروقة عن 8...10%.

في كثير من الأحيان، تتلقى الشركات الحبوب المتأثرة بالفحم والإرغوت وغيرها من الشوائب الضارة، والتي يجب أن تكون كميةها محدودة، لأنها تؤثر سلبا على الخصائص الحسية - الذوق والرائحة، وخاصة الذوق، مما يعطي المرارة والقسوة والحدة للكحول.

تحتوي الحبوب الملوثة بالتفحم والإرغوت على قلويدات سامة (الإرغوتامين، والإرغوبوزيم، والأرجونين، والكورنوتين)، وتصبح في حد ذاتها سامة. لا يمكن معالجة هذه الحبوب إلا بخليط من الحبوب الصحية (يجب ألا تزيد الحبوب الملوثة عن 10٪). تعتبر الشوائب الضارة الموجودة في الحبوب والتي لم يتم التخلص منها أثناء المعالجة غير مرغوب فيها للغاية، لأنها تعطي الكحول الحدة والحدة والمرارة في كثير من الأحيان.

لا تحتوي الحبوب المستخدمة لإنتاج الكحول على النشا فقط، حيث يبلغ محتواه على أساس جاف تمامًا 65...68%. تشتمل بقية المادة الجافة على البروتين والدهون والمعادن والسكريات غير النشوية والسكريات الحرة والدكسترين.

يُظهر B متوسط ​​قيم المحتوى عناصربقوليات تشارك كل هذه المركبات في مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية في جميع مراحل العملية التكنولوجية لإنتاج الكحول.

في المراحل الأولى من الإنتاج، تحدث التحولات الفيزيائية والكيميائية للنشا ومكوناته - التورم والجيلتنة. في جميع المراحل اللاحقة - المعالجة الحرارية والتسكر والتخمير - يتم تنفيذ العمليات الأنزيمية، مما يؤدي إلى تغير كيميائي في النشا وجميع الأجزاء المكونة للحبوب - السكريات والسكريات غير النشوية والبكتين والمواد النيتروجينية والدهنية.

التفاعل الرئيسي لتحلل السكريات (الفركتوز والسكروز) أثناء المعالجة الحرارية هو تكوين

التركيب الكيميائي للحبوب المستخدمة في إنتاج الكحول

هيدروكسي ميثيل فورفورال، والذي بدوره يتحلل إلى أحماض الليفولينيك والفورميك. يحدث تحلل مماثل للبنتوس مع تكوين فورفورال. ويتكثف بعض من الهيدروكسي ميثيل فورفورال مكونا مادة ملونة (أصفر-بني).

التفاعل الثاني الأكثر كثافة لتحلل السكريات أثناء المعالجة الحرارية هو تفاعل تكوين الميلانويدين (المركبات الملونة)، ما يسمى بتفاعل السكرامين، والذي يحدث بطريقة معقدة للغاية - النقل. يبدأ بواسطة الهيدروكسيل الجليكوسيدي للسكر ومجموعة الأمين من الأحماض الأمينية. ومن بين منتجات تفاعل الميلانويدين، تم العثور على الألدهيدات الأليفاتية والفورفورال ومشتقاته - الفورمالديهايد، وميثيل جليوكسال، والأسيتوين.

العامل التالي الذي يؤثر على الخصائص الحسية المنتجات النهائية، هي مواد تسكر - مستحضرات الشعير والإنزيم لثقافات الكائنات الحية الدقيقة. يمكن أيضًا استخدام مواد السكر

تؤثر بشكل غير مباشر على الخصائص الحسية للكحول. إذا تم توفير مستحضرات الإنزيم المصاب للتسكر أو بكمية غير كافية النشاط الأنزيمي(وهذه الظروف ليست غير شائعة)، وهذا عادة ما يؤدي إلى عملية تخمير مصابة. ونتيجة لذلك، تتراكم مخلفات الخميرة غير المرغوب فيها مع الركيزة، مما يؤدي إلى تراكم المستقلبات الثانوية المصاحبة لتكوين الإيثانول - الأحماض العضويةوالمركبات غير المشبعة.

عندما يحمض السائل المخمر، تقل قابلية أكسدة الكحول، وفي نفس الوقت تتدهور رائحة وطعم الكحول. يحدث هذا نتيجة لتكوين مركبات غير مشبعة (كروتونالدهيد، الأكرولين)، وهي التي تؤثر على مؤشر الأكسدة. كميتها صغيرة، ولكن تأثيرها على صفات تذوق الكحول كبير جدا. المركبات غير المشبعة بكمية 1.0...1.4 ملغم/لتر تعطي الكحول مرارة ورائحة كريهة.

يعد ظهور العدوى في الحبوب (بشكل رئيسي على شكل بكتيريا حمض اللاكتيك وحمض الخليك) أحد أسباب إنتاج كحول ذي نوعية رديئة من حيث المؤشرات الحسية. عند تخمير نقيع الشعير المصاب، تتراكم نفايات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للعدوى والتحلل الذاتي للخميرة في الكحول. عندما يتحمض الهريس، يتم تشكيل حوالي 20 حمضًا عضويًا (زبدي، إيزوبيوتيريك، أسيتيك، إلخ)، مما يعطي الكحول رائحة كريهة من الزيت الزنخ، وكذلك استرات ومنتجات أكسدة الكحول والأحماض العضوية. بالإضافة إلى تدهور رائحة وطعم الكحول، فإن ظهور العدوى يؤدي إلى فقدان الكربوهيدرات وانخفاض إنتاج الكحول.

تتأثر جودة الكحول أيضًا باستخدام سلالات الخميرة المختلفة. يضمن الاختيار الصحيح لسباقات الخميرة ومعلمات التخمير الخاصة بها إنتاج الكحول بمحتوى منخفض من الشوائب الرئيسية (الأسيتالديهيد، أسيتات الميثيل، أسيتات الإيثيل، البروبانول، الأيزوبروبانول، الأيزوبيوتانول، البيوتانول، الأيزواميلول).

تسبب الخميرة تكسيرًا محددًا للأحماض الأمينية الموجودة في وسط التخمير الكحولي، وتحولها إلى كحولات أولية:

♦ من الليوسين - الأيزواميل (CH 3) 2 CHCH2CH 2 OH؛

♦ من الأيزوليوسين - الأميل C 2 H 5 CH (CH 3) CH 2 OH؛

♦ من فالين - إيزوبوتيل (CH 3) 2 CHCH 2 OH.

هذه الكحوليات الثلاثة هي جزء من زيت الفوسل وتأتي من البروتينات التي عادة ما تكون موجودة في المواد الخام ويتم تخميرها.

في إنتاج الكحول، يعتبر الماء عنصرا هاما للغاية، لأنه جزء من الركيزة لإعداد نقيع الشعير، وجودة المنتج تعتمد على نقاء الماء المستخدم (أي عدد الكائنات الحية الدقيقة الموجودة فيه، المواد الكيميائية الذائبة، الخ). في بعض المصانع، يتم أخذ المياه من الخزانات حيث مياه الصرف، والتي قد تحتوي على الأكرولين، كحول البروبيل، كروتونالدهيد. وفي هذا الصدد فمن الأفضل استخدام المياه من المصادر الارتوازية. أظهرت الدراسات أنه كلما ارتفعت البقايا الجافة في الكحول (وهذا غالبًا ما يتم ملاحظته عند زيادة الرقم الهيدروجيني للكحول - 7.8...9.0) ، كان تقييمه الحسي أسوأ. وتتراوح البقايا الجافة عند درجة حموضة كحولية تبلغ 7.8...9.0 من 0 إلى 24 مجم/دم3. في الكحول الذي يتم الحصول عليه من دبس السكر، تكون البقايا الجافة أعلى بسبب الأملاح الغذائية المضافة إلى الشراب.

بعد التقطير، تبقى الشوائب السامة في الكحول الإيثيلي، والتي يتم تحديدها وفقًا لمعيار الكحول الإيثيلي من المواد الخام الغذائية - الأسيتالديهيد، الإيثرات (أسيتات الإيثيل، أسيتات الميثيل)، زيوت الفوسل (1-بروبانول، 2-بروبانول، 1-). البيوتانول، الأيزواميلول، كحول الأيزوبيوتيل) والميثانول. ومع ذلك، في الكحول طرق مختلفةواكتشفت الطرق أكثر من 200 مركب كيميائي، يصعب تحديد تركيزها باستخدام الطرق الموجودة المستخدمة لتحليل الكحول. وبالتالي، فإن الاسترات الأعلى، الموجودة أحيانًا في الكحول، تضفي عليه لمسة رقيقة

رائحة الفواكه. ثنائي إيثيل إيثر، ذو الرائحة الكريهة، يعطي الكحول طعمًا مرًا. الكحوليات العالية (هيبتيل، نونيل) تقلل معدل الأكسدة بمقدار 5...7 دقائق، كما تعطي الكحول طعمًا لاذعًا ومريرًا ورائحة الزيت الفاسد.

يمكن أن تتأثر جودة الكحول، وقبل كل شيء، خصائصه الحسية، بالشوائب غير التقليدية، والمبيدات الحشرية، والسموم الميكروبية وغيرها، وإثيرات التاج، وما إلى ذلك.

تكنولوجيا الكحول

يتم إنتاج الكحول الإيثيلي بثلاث طرق: إنزيمي (أو كيميائي حيوي) وكيميائي وصناعي.

في الحالة الأولى يتم تخمير السكر تحت تأثير الإنزيمات والخميرة:

في الحالة الثانية، يتم إنتاج الكحول الصناعي من المواد الخام النباتية ذات المحتوى العالي من الألياف بواسطة إنزيمات خلايا الخميرة غير القابلة للتحلل (نشارة الخشب، القش، الخث، الطحالب، إلخ) ومن سوائل الكبريتيت (نفايات إنتاج اللب والورق) التي تحتوي على ما يصل إلى 1.5٪ الصحراء، كيميائياالتأثير على المواد الخام بالأحماض المعدنية.

في الحالة الثالثة، يتم الحصول على الكحول الاصطناعي التقني بإضافة الماء إلى الإيثيلين في وجود محفز:

يتم الحصول على الكحول الإيثيلي المصحح من الدرجة الغذائية فقط من المواد الخام الغذائية. المواد الخام الرئيسية لإنتاج الكحول هي البطاطس والحبوب ودبس السكر.

يتكون إنتاج الكحول الإيثيلي المعدل من المراحل التالية:

♦ التحضيرية - تنقية المواد الخام من الشوائب، وإعداد الشعير.

♦ الرئيسية - غلي المواد الخام النشوية، وتسكر النشا، وتخمير الكتلة السكرية، وتقطير الهريس وإنتاج الكحول الخام؛

♦ نهائي - التصحيح (التقطير المتكرر لتنقية الكحول الإيثيلي من الشوائب).

أفضل منظرالمادة الخام النباتية لإنتاج الكحول هي البطاطس. للمعالجة إلى كحول، يتم استخدام أصناف تقنية عالية الإنتاجية من البطاطس، والتي تحتوي على نسبة عالية من النشويات وتكون مستقرة أثناء التخزين.

تستخدم الحبوب كمادة خام ولإنتاج الشعير، وهو مصدر للإنزيمات التي تحلل النشا إلى سكريات قابلة للتخمر. تُستخدم محاصيل الحبوب المختلفة كمواد خام تحتوي على النشا؛ لا يتم تنظيم جودة الحبوب في هذه الحالة. دبس السكر هو منتج النفايات من إنتاج السكر. المكون الرئيسي هو السكروز، والذي، في ظل ظروف إنتاج الكحول، يتم تخميره بالكامل وتحويله إلى كحول.

يستخدم عدد من معامل التقطير مستحضرات أنزيمية ذات أصل ميكروبي وتحتوي على إنزيمات محللة للأميلوليت والدكسترينوليت بدلاً من الشعير. يتم تحضيرها من الفطر المتعفن Aspergillus soris و Aspergillus awamori المزروع على النخالة. الاستعدادات الانزيميةيتم استخدامها لاستبدال الشعير تمامًا، وكذلك في خليط مع الشعير بنسب مختلفة.

المواد المساعدة في إنتاج الكحول هي الأحماض - الكبريتيك والهيدروكلوريك والأورثوفوسفوريك والأملاح - السوبر فوسفات وكبريتات الأمونيوم وفوسفات ثنائي الأمونيوم. المطهرات - الفورمالديهايد والتبييض.

اثنان أو أكثرالمكونات تغلي في درجات حرارة مختلفة. في إنتاج الكحول، التقطير هو فصل الكحول الإيثيلي عن الهريس مع الشوائب المتطايرة. من خلال التقطير البسيط، أي غليان المخاليط وتكثيف الأبخرة المنبعثة، يمكن تحقيق قوة نواتج التقطير تبلغ 55.4% بالحجم. للحصول على مكثفات ذات قوة أعلى، من الضروري إجراء التقطير المتكرر (المتعدد).

لفصل الكحول الخام عن الهريس، يتم استخدام أعمدة مجهزة بألواح، حيث يتم هضم الهريس في كل منها بتيار معاكس مع البخار.

يحتوي الكحول الخام على عدد من الشوائب التي تختلف في درجة غليانها. الاسترات والألدهيدات وكحول الميثيل لها نقطة غليان أقل من الكحول الإيثيلي، والاسترات والكحولات الأعلى لها نقطة غليان أعلى.

الشوائب ثانوية ومنتجات ثانوية للتخمر الكحولي. معظمها له تأثير ضار على جسم الإنسان، وبالتالي فإن الكمية المتبقية وتكوين الشوائب تؤثر على جودة منتجات الكحول والمشروبات الكحولية المصححة المنتجة منه. مع إجمالي محتوى الشوائب في الكحول الخام يصل إلى 6 جم/لتر، تم التعرف على أكثر من 50 مركبًا في تركيبها، والتي يمكن تصنيفها إلى واحدة من أربع مجموعات من المواد الكيميائية: الألدهيدات والكيتونات، والإيثرات، والكحوليات الأعلى (زيوت الفيوزيل). ) والأحماض.

يتم إنتاج الكحول المصحح من الكحول الخام في مصانع متعددة الأعمدة. يحتوي كل عمود على نظام درجة الحرارة والضغط الخاص به ويقوم بوظيفة محددة لفصل خليط الماء والكحول.

تركيب غسيل التقطير (يتكون من عمود ومكثف رجعي وثلاجة. وينقسم العمود إلى فواصل أفقية (ألواح) متصلة ببعضها بواسطة زجاج فيض. ويتكون العمود من جزأين: الجزء السفلي - الهريس أ، الجزء العلوي - - الكحول ب. التثبيت يعمل على النحو التالي -

مخطط محطة التقطير:

/ - مضخة الهريس؛ 2 — مصباح التفتيش. 3 - مكثف. 4- فاصل الهريس. 5 - مكثف ارتجاعي. 6 - ثلاجة. 7- مرشح الكحول 8- مقياس دوار. 9 — مصباح التحكم. 10 - منظم البخار. // - عمود؛ 12- منظم السكون

يتم ضخ الهريس الناضج في المكثف الراجع 5، حيث يتم تسخينه إلى 70...75 درجة مئوية مع ارتفاع بخار الكحول من عمود الكحول، ويتدفق بفعل الجاذبية إلى اللوحة العلوية لعمود الهريس. تحتفظ كل لوحة بطبقة من الهريس بسمك 50...60 ملم. يدخل البخار إلى العمود من الأسفل، مما يؤدي إلى تسخين الهريس حتى الغليان، وترتفع أبخرة الهريس الناتجة إلى الأعلى. يتدفق الهريس من طبق إلى آخر، ويطلق الكحول، وبعد ترك العمود 72، لا يحتوي على الكحول ويسمى بالثبات. لتبخير الكحول تمامًا، يتم الحفاظ على درجة الحرارة في الجزء السفلي من العمود عند 103...104 درجة مئوية.

ترتفع أبخرة الماء والكحول إلى عمود الكحول، حيث يتم إثراؤها بالكحول تدريجيًا على ألواحها. تدخل الأبخرة التي تغادر الصفيحة العلوية لعمود الكحول إلى المكثف الراجع، حيث تتكثف جزئيًا، مما يؤدي إلى تسخين الهريس. السائل (البلغم)

يعود إلى العمود، وترتفع الأبخرة إلى الفاصل 4 والمكثف 3، الأقوى - إلى الثلاجة 6، حيث يتم تبريدها إلى درجة حرارة 15...2 CGS، التي تمثل الكحول الخام. يتم إرسال المكثفات مرة أخرى من خلال فانوس الرؤية 2 إلى العمود 77. ويتم تبريد الثلاجة والمكثف بالماء. يدخل الكحول الخام من الثلاجة، مرورًا بالفلتر 7، ومصباح التحكم 9، ومقياس الدوران 8، إلى جهاز التحكم ومن ثم إلى خزانات قسم استقبال الكحول.

تشتمل وحدات تقطير الهريس النموذجية (BRU)، المستخدمة لفصل الكحول الإيثيلي عن الهريس، على عدد من الحلول التقنية التي لا تسمح بالتنقية العميقة للمنتج النهائي من الميثيل والبروبيل والأيزوبروبيل والإيزوبوتيل وكحول الأيزواميل والكروتونالدهيد وبعض الشوائب الأخرى التي لها تأثير سلبي للغاية على الخصائص الحسية للمشروبات الكحولية وصحة الإنسان. تشمل هذه الحلول إعادة كحول الفيوسيل ومياه غسيل زيت الفيوسيل إلى الهريس الأصلي، وتزويد الكحول غير المبستر إلى اللوحة السابعة والثلاثين من عمود التطهير، واستخدام الماء اللوثري للاختيار المائي وبعض الحلول الأخرى.

وقد تم تطوير العديد منها جديدة وبراءة اختراع المخططات التكنولوجية Bragorectification، والذي يسمح بزيادة كبيرة في الخصائص الحسية والتحليلية للكحول المصحح. وفي الوقت نفسه، تزيد إنتاجية BRU بنسبة 10...15%، ويبلغ إنتاج المنتج النهائي 98...98.5%.

يتم تحقيق هذه المؤشرات من خلال استخدام طريقة الانتقاء المائي العميق، والتنقية الأولية لناتج التقطير الهريس (قبل تغذيته في عمود التطهير)، وتقطير الكسور الوسيطة في نظام تصحيح الهريس مع اختيار تركيز جزء الرأس (0.4 ...0.6%)، تركيز كحول البروبيل (0.3...0.4%)، استخدام أعمدة BRU الجديدة وطرق تكنولوجية أخرى.

تعمل وحدات BRU المقترحة بنجاح في العديد من مصانع الكحول في روسيا. يتم تقديم رسم تخطيطي لإحدى وحدات BRU هذه في

رسم تخطيطي لـ BRU للتنقية العميقة للكحول

يشتمل التثبيت على عمود الهريس 7 مع سخان الهريس 4، وقسم ماء من مكثف راجع 5، ومكثف 6، وفاصل ثاني أكسيد الكربون 2، ومكثف فاصل ثاني أكسيد الكربون 3، ومصيدة كحول قذرة (غير موضحة)؛ عمود التنقية 8 مع مكثف ارتجاعي 9، مكثف 10، غلاية 77 وخزان ماء ساخن مخفف للاختيار المائي 7؛ عمود الكحول 77 مع مكثف راجع، بما في ذلك الهريس 18 والماء 19 قسمًا، ومكثف 20 ومكثف بخار زيت فيوسيل 27؛ عمود الميثانول 22 مع مكثف راجع 23 ومكثف 24 وغلاية 25؛ عمود التسارع 12 بمكثف ارتجاعي 13 ومكثف 14 ومكثف بخار زيت الوقود 15 وغسالة وقود 16.

يتم تسخين الهريس الأولي في سخانات الهريس 18 و4 إلى 80...85 درجة مئوية ويتم تغذيته في فاصل 2، حيث يتم فصل ثاني أكسيد الكربون المحتوي على أبخرة المواد المتطايرة من الهريس منه. تتم تنقية ثاني أكسيد الكربون عن طريق تكثيف الأبخرة في المكثف 3 وإزالته من وحدة التقطير، ويتم إرسال المكثفات الناتجة مع السائل من مصيدة كحول نواتج التقطير القذرة إلى لوحة التغذية الخاصة بعمود التنقية 8.

يتم تغذية الهريس المنفصل إلى اللوحة العلوية لعمود الهريس 7، حيث يتم غلي الكحول الإيثيلي والشوائب المتطايرة منه. يتم توجيه البخار من اللوحة العلوية لعمود الهريس 1 إلى الهريس 4 وماء 5 أقسام من مكثفها الراجع. موزع البيرة من المبادلات الحرارية 4، 5، 6 يغذي عمود التطهير 8، في الجزء العلويالذي يتم تغذيته من الخزان رقم 7 الماء الساخنبكمية بحيث يصل تركيز الكحول في جهاز التطهير إلى 16...22% حجمًا.

وهذا يوفر زيادة قوية في معاملات التبخر لجميع شوائب الكحول الإيثيلي. تكتسب مكونات زيت الوقود والشوائب الوسيطة الأخرى طابعًا رأسيًا على جميع ألواح منطقة الاختيار المائي للعمود 8 ويتم إزالتها بجزء مأخوذ من الطور السائل للدرج فوق نقطة دخول ماء الاختيار المائي ويتم توجيهه إلى الأسفل، لوحة التغذية لعمود التسارع 12. يتم أخذ جزء من شوائب الرأس من المكثف 10، ويتم توفيره إلى لوحة الطاقة العلوية لعمود التسارع 12.

تتم إزالة الإبيورات من مكعب العمود 8، الذي يتم إرساله إلى طبق التغذية الخاص بعمود الكحول 17. وفي العمود يتم تركيز الإبيورات وتنقية الكحول من الشوائب المصاحبة. من مرحلة البخار للصفائح 5...11 السفلية من العمود 17، يتم اختيار جزء من زيت الوقود وإرساله إلى المكثف 21.

تتم إزالة جزء الكحول غير المبستر من المكثف 20 ونقله إلى لوحة التغذية العلوية لعمود التسارع 12.

يؤخذ الكحول المصحح من الطور السائل للصفائح العلوية لجزء التقوية من العمود /7 ويرسل إلى لوحة التغذية لعمود الميثانول 22 المخصص للتنقية العميقة للكحول من الميثانول وشوائب الرأس. يتم أخذ هذه الشوائب مع جزء الميثانول من المكثف 24 ويتم إمدادها إلى لوحة التغذية العلوية لعمود التسارع 12.

يحتوي عمود التسريع 12 على لوحتي تغذية، يتم في الجزء العلوي منهما إدخال الأجزاء من المكثفات 10، 20، 24 ومصائد الكحول من نواتج التقطير النظيفة، ويتم غلي الميثانول والشوائب الرأسية منها، وتركيزها في جزء التركيز من العمود 12، المكثف الراجع 13 والمأخوذ من المكثف 14 على شكل تركيز جزء الرأس (CHF). يتم إمداد جزء زيت الوقود من المكثف 21 ومياه الغسيل من غسالة الوقود 16 إلى لوحة التغذية السفلية للعمود 12، ويتم فصل الشوائب المتوسطة عنهما عن طريق اختيار زيت الوقود من مرحلة البخار للعمود 5 السفلي...11 ألواح العمود 12 وكحول البروبيل المركز من الطور السائل 18...20 لوحة من هذا العمود. من الطور السائل للصفائح الموجودة في المنطقة الوسطى من العمود /2، يتم إزالة جزء من الكحول الإيثيلي المنقى من شوائب الرأس وإعادته إلى الهريس.

تتم تنقية الكحول الخام من الشوائب للحصول على كحول مصحح في وحدات التصحيح.

التصحيح هو التقطير متعدد المراحل. يتم تنفيذها بالبخار في أعمدة تتكون من ألواح متعددة الأغطية، وهي أكثر كفاءة من حيث قدرة فصل العينات. يتم الحصول على الكحول المصحح، والكحول الإيثيلي (جزء الرأس)، الذي يحتوي على الجزء الرئيسي من الاسترات والألدهيدات، أي مكونات شديدة التقلب، وزيت الوقود، وهو خليط من الكحوليات العالية التي تغلي في درجات حرارة أعلى، في وحدات التصحيح. درجة حرارة عالية. ووفقا لتقدم التصحيح، تسمى هذه الشوائب الرأس والوسيط والذيل.

تغلي شوائب الرأس عند درجة حرارة أقل من درجة غليان الكحول الإيثيلي. هذه هي الألدهيدات (الفورميك، الخليك، وما إلى ذلك)، والاسترات (إيثيل فورميك، أسيتات الميثيل، أسيتات الإيثيل، وما إلى ذلك)، كحول الميثيل.

تشمل الشوائب الذيلية الشوائب التي تغلي عند درجة حرارة أعلى من نقطة غليان الكحول الإيثيلي. هذه هي في الأساس زيوت fusel ، أي الكحوليات العالية: البروبيل ، الأيزوبروبيل ، البوتيل ، الأيزوبوتيل ، الأميل ، الأيزواميل ، إلخ. تشمل شوائب الذيل أيضًا الفورفورال والأسيتال وبعض المواد الأخرى.

الشوائب الوسيطة هي الأكثر صعوبة في فصل مجموعات المركبات. اعتمادًا على ظروف التقطير، يمكن أيضًا أن يكونا رأسًا وذيلًا. تشتمل هذه المجموعة من الشوائب على إيثيل إيزوبيوتيريك، وإيزوفاليريانو إيثيل، وأيزو أميل أسيتيك، وإيثرات إيزو أميل إيزوفاليريك ومركبات أخرى.

حاليًا، يتم إنتاج الجزء الأكبر من الكحول المصحح في محطات التقطير المستمر، والتي تتكون من محطات التقطير والتقطير المستمر (يتم استخدام محطات ذات ثلاثة وأربعة وخمسة أعمدة).

حسب الغرض منها تسمى الأعمدة:

♦ الهريس - لغليان الكحول والهريس؛

♦ التنقية - لعزل جزء الرأس.

♦ تصحيح - لتنقية وفصل الكحول المصحح؛

♦ fusel - لتركيز وعزل الكحوليات العالية (زيت fusel)؛

♦ عمود التنقية النهائي - للحصول على كحول مصحح بأعلى جودة.

اعتمادًا على درجة التنقية، ينقسم الكحول الإيثيلي المصحح إلى:

♦ الدرجة الأولى (لا تستخدم في إنتاج المشروبات الكحولية)

♦ "الأساس"

♦ "إضافية"

♦ "لوكس"

♦ "ألفا"

يجب إنتاج الكحول الإيثيلي المُصحح وفقًا لمتطلبات GOST R 51652-2000.

فيما يتعلق بالمؤشرات الحسية، يجب أن يفي الكحول الإيثيلي المصحح بالمتطلبات المحددة في الجدول 2.

الخصائص الحسية للكحول الإيثيلي المكرر

لإنتاج الفودكا، التي تلبي جودتها المتطلبات الحديثة، بأقل تكلفة للتنفيذ العمليات التكنولوجيةفمن الضروري استخدام الكحول الإيثيلي المصحح بدون شوائب سامة. من حيث المعلمات الفيزيائية والكيميائية، يجب أن يفي الكحول الإيثيلي المعدل بالمتطلبات المحددة في الفن.

يتم إنتاج الكحوليات "لوكس" و "اكسترا". أنواع مختلفةالحبوب ومخاليط الحبوب والبطاطس (يجب ألا تزيد كمية نشا البطاطس في الخليط عن 35% عند إنتاج كحول "لوكس" و60% عند إنتاج كحول "إضافي" و"أساسي"). الكحول "الإضافي" مخصص لإنتاج الفودكا للتصدير، ويتم الحصول عليه من الحبوب في حالة صحية.

يتم إنتاج الكحول "ألفا" من القمح والجاودار أو خليط من القمح والجاودار. يُسمح بتحديد متطلبات نسبة تكوين المواد الخام أثناء الإنتاج

مؤشرات الجودة الفيزيائية والكيميائية للكحول الإيثيلي المصحح وفقًا لـ GOST R 51652-2000

الكحول للتصدير وفقا لشروط العقد.

يتم إنتاج كحول عالي النقاء ومن الدرجة الأولى، اعتمادًا على المادة الخام:

♦ من الحبوب والبطاطس أو الحبوب والبطاطس؛

♦ من خليط الحبوب والبطاطس وبنجر السكر ودبس السكر والسكر الخام والمواد الخام الأخرى المحتوية على السكر والنشا بنسب مختلفة؛

♦ من دبس السكر.

♦ من الجزء الرئيسي من الكحول الإيثيلي الذي تم الحصول عليه أثناء إنتاج الكحول من المواد الخام الغذائية (OST 10-217-98 "الجزء الرئيسي من الكحول الإيثيلي").

يتم إجراء محاسبة الكحول في الكحول اللامائي. يتم الحساب على النحو التالي - يتم تحديد حجم ودرجة حرارة الكحول في كوب القياس. يستخدم مقياس كثافة السوائل الخاص (مقياس الكحول) لقياس الكثافة المقابلة لقوة معينة. باستخدام جداول خاصة لمقياس الكحول، بناءً على قراءات مقياس الكحول ودرجة الحرارة، يتم العثور على قوة الكحول (بالنسبة المئوية للحجم) والمضاعف الذي يتم به ضرب الحجم، ويتم الحصول على كمية الكحول اللامائي الموجودة فيه.

تقوم GOST بتوحيد ستة مؤشرات رئيسية للسلامة الفيزيائية والكيميائية، ويتم تنظيم القيم الحدية للتركيزات الجماعية للعناصر السامة بواسطة SanPiN.

تقوم GOST بتوحيد القيم القصوى لتركيزات الكتلة (من حيث الكحول اللامائي) للأسيتالديهيد وزيت الوقود والإسترات والأحماض الحرة والفورفورال وكحول الميثيل.

لا يجوز إطلاقاً وجود الفورفورال، ويجب ألا تزيد قيمة كحول الميثيل من حيث الكحول اللامائي عن 0.05%.

مدة صلاحية الكحول ليست محدودة، ولكن يجب مراعاة شروط تخزينه وفقًا لتعليمات قبول وتخزين وصرف ونقل ومحاسبة الكحول الإيثيلي المعتمدة في بالطريقة المقررة.

يتم تحديد مؤشرات الأصالة والسلامة وفقًا لـ GOST R 51786-2001 "الفودكا والكحول الإيثيلي من المواد الخام الغذائية. طريقة كروماتوغرافية الغاز لتحديد الأصالة."

التعبئة والتغليف ووضع العلامات وتخزين الكحول الإيثيلي

يُسكب الكحول الإيثيلي المُصحح في خزانات أو حاويات أو براميل أو زجاجات أو عبوات مُجهزة خصيصًا، وتُغلق بأغطية أو سدادات تضمن إحكام الإغلاق أو إغلاقها أو إغلاقها. يتم تعبئة الزجاجات في صناديق أو سلال خاصة. يحظر استخدام الحاويات الفولاذية المجلفنة.

يتم وضع العلامات التالية على حاوية النقل: اسم الشركة المصنعة، عنوانها؛ اسم الكحول الحجم، أعطى؛ الوزن الإجمالي بالكيلو جرام؛ البرميل والزجاجة والعلبة ورقم الدفعة ؛ نقش "سائل قابل للاشتعال" ؛ علامة خطر؛ رمز التصنيف 3212، رقم الأمم المتحدة-1170؛ تعيين المعيار.

يتم سكب الكحول الإيثيلي للشرب 95٪ في زجاجات زجاجية بسعة 1.0 و 0.5 و 0.25 ديسيمتر 3، وهي محكمة الغلق بسدادة من الفلين مع حشية من ورق البرشمان أو سدادة من البولي إيثيلين، ثم بغطاء من الألومنيوم، حيث يتم وضع علامة الشركة المصنعة عليها. يتم تطبيق الختم وجزء حجم الكحول.

يتم وضع ملصق يشير إلى اسم المنتج على الزجاجة؛ ماركة؛ اسم وموقع (عناوين) الشركة المصنعة، والرازم، والمصدر، والمستورد؛ اسم البلد ومكان منشأ البضاعة؛ العلامة التجارية للشركة المصنعة (إن وجدت)؛ القوة (الجزء الحجمي من الكحول الإيثيلي) ؛ الحجم، ل؛ تاريخ التعبئة (على الجانب الخلفي أو الأمامي من الملصق، على

الأغطية أو الملصقات الخلفية أو مباشرة على عبوات المستهلك في أماكن يسهل قراءتها)؛ تسميات الوثائق التنظيمية أو الفنية التي يتم بموجبها تصنيع المنتج ويمكن تحديده؛ معلومات الشهادة.

يتم وضع زجاجات الكحول في صناديق خشبية، حيث يتم تطبيق المعلومات التالية عليها مع طلاء لا يمحى: اسم الشركة المصنعة؛ اسم الكحول عدد وسعة الزجاجات. الوزن الإجمالي؛ تاريخ التعبئة، التعيين القياسي؛ لافتات "قابل للاشتعال" و"أعلى" و"تحذير - زجاج".

يتم تخزين الكحول الإيثيلي المصحح في الخزانات والخزانات بالخارج مباني الإنتاجوفي براميل وزجاجات وعبوات - في منشأة لتخزين المشروبات الروحية. يتم وضع الزجاجات والعلب في صف واحد، والبراميل - لا يزيد عرضها وارتفاعها عن اثنين في كل كومة. الكحول الإيثيلي هو سائل متطاير وقابل للاشتعال، ووفقا لدرجة التأثير على جسم الإنسان، فهو ينتمي إلى فئة الخطر الرابعة. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به لتركيز بخار الكحول في الهواء الداخلي 1000 ملجم/م3. لتجنب الانفجار، يجب حماية الخزانات والمعدات المتعلقة بتكنولوجيا وتخزين وحركة الكحول الإيثيلي من الكهرباء الساكنة.

العمر الافتراضي للكحول غير محدود.

الصيغة الهيكلية

صيغة صحيحة أو تجريبية أو إجمالية: C2H6O

التركيب الكيميائي للإيثانول

الوزن الجزيئي: 46.069

الإيثانول(كحول الميثيل، كحول الخشب، الكاربينول، هيدرات الميثيل، هيدروكسيد الميثيل) - CH 3 OH، أبسط كحول أحادي الهيدريك، سائل سام عديم اللون. الإيثانول هو الممثل الأول للسلسلة المتماثلة من الكحولات أحادية الهيدريك.
كحول أحادي الهيدريك بالصيغة C 2 H 5 OH (الصيغة التجريبية C 2 H 6 O)، خيار آخر: CH 3 -CH 2 -OH، الممثل الثاني للسلسلة المتماثلة من الكحولات أحادية الهيدريك، في ظل الظروف القياسية كحول متطاير، قابل للاشتعال، سائل شفاف عديم اللون.
العنصر النشط في المشروبات الكحولية هو مادة مثبطة - وهي مادة ذات تأثير نفسي تعمل على تثبيط الجهاز العصبي المركزي للإنسان.
يستخدم الكحول الإيثيلي أيضًا كوقود، وكمذيب، وكمادة مالئة في موازين حرارة الكحول، وكمطهر (أو كأحد مكوناته).

إيصال

هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج الإيثانول - الميكروبيولوجية (التخمر الكحولي) والصناعية (ترطيب الإيثيلين):

التخمير

طريقة إنتاج الإيثانول، المعروفة منذ العصور القديمة، هي التخمير الكحولي للمنتجات العضوية التي تحتوي على الكربوهيدرات (العنب والفواكه وغيرها) تحت تأثير إنزيمات الخميرة والبكتيريا. تبدو معالجة النشا والبطاطس والأرز والذرة متشابهة، ومصدر كحول الوقود هو السكر الخام المنتج من القصب، وما إلى ذلك. هذا التفاعل معقد للغاية، ويمكن التعبير عن مخططه بالمعادلة: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2.
لا يحتوي المحلول الناتج عن التخمير على أكثر من 15% من الإيثانول، لأن الخميرة غير قابلة للحياة في المحاليل الأكثر تركيزًا. يحتاج الإيثانول الذي يتم الحصول عليه إلى تنقيته وتركيزه، عادة عن طريق التقطير.
لإنتاج الإيثانول بهذه الطريقة، غالبًا ما يتم استخدام سلالات مختلفة من الخميرة من نوع Saccharomyces cerevisiae، ويتم استخدام نشارة الخشب المعالجة مسبقًا و/أو المحلول الذي تم الحصول عليه منها كوسيلة مغذية.
الإنتاج الصناعي للكحول من المواد الخام البيولوجية
تشمل التكنولوجيا الصناعية الحديثة لإنتاج الكحول الإيثيلي من المواد الخام الغذائية المراحل التالية:

• تحضير وطحن المواد الخام النشوية - الحبوب (الجاودار والقمح في المقام الأول) والبطاطس والذرة والتفاح، إلخ.
• التخمير. في هذه المرحلة، يحدث التحلل الأنزيمي للنشا إلى سكريات متخمرة. لهذه الأغراض، يتم استخدام مستحضرات ألفا الأميليز المؤتلفة التي تم الحصول عليها عن طريق الهندسة الحيوية - الجلوكاميلاز، الأميلوسوبتيلين.
• التخمير. بسبب تخمير السكريات بواسطة الخميرة، يتراكم الكحول في الهريس.
• تصحيح التفاخر. يتم تنفيذها على أعمدة متسارعة.

النفايات التخمير ثاني أكسيد الكربون، الساكن، جزء الأثير ألدهيد، كحول فيوسيل وزيوت فيوسيل.
الكحول القادم من وحدة تصحيح براغون (BRU) ليس لا مائي، ومحتوى الإيثانول فيه يصل إلى 95.6%. اعتمادًا على محتوى الشوائب الأجنبية فيه، يتم تقسيمها إلى الفئات التالية:

• ألفا
• إضافي
• أساس
• أعلى تنقية
• 1st الصف

تبلغ إنتاجية معمل التقطير الحديث حوالي 30.000-100.000 لتر من الكحول يوميًا.

إنتاج التحلل المائي

على نطاق صناعي، يتم إنتاج الكحول الإيثيلي من المواد الخام التي تحتوي على السليلوز (الخشب والقش)، والتي يتم تحللها مسبقًا. يتعرض الخليط الناتج من البنتوس والسداسي للتخمير الكحولي. في البلاد أوروبا الغربيةوفي أمريكا، لم تكن هذه التكنولوجيا منتشرة على نطاق واسع، ولكن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن في روسيا) كانت هناك صناعة متطورة لخميرة الأعلاف والإيثانول المائي.

ترطيب الإيثيلين

في الصناعة، جنبا إلى جنب مع الطريقة الأولى، يتم استخدام ترطيب الإيثيلين. يمكن تنفيذ الترطيب وفقًا لمخططين:

• يتم استخدام الترطيب المباشر عند درجة حرارة 300 درجة مئوية، وضغط 7 ميجا باسكال، وحمض الأرثوفوسفوريك المطبق على هلام السيليكا، والكربون المنشط أو الأسبستوس كمحفز: CH 2 = CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH.
• الترطيب خلال مرحلة إستر حمض الكبريتيك المتوسط، يليه التحلل المائي (عند درجة حرارة 80-90 درجة مئوية وضغط 3.5 ميجاباسكال): CH 2 = CH 2 + H 2 SO 4 → CH 3 -CH 2 -OSO 2 أوه (حمض إيثيل الكبريت).
  CH 3 -CH 2 -OSO 2 OH + H 2 O → C 2 H 5 OH + H 2 SO 4.

هذا التفاعل معقد بسبب تكوين ثنائي إيثيل إيثر.

تنقية الإيثانول

الإيثانول، الذي يتم إنتاجه عن طريق ترطيب الإيثيلين أو التخمير، هو خليط من الماء والكحول يحتوي على شوائب. لاستخدامه الصناعي والغذائي والدستوري، من الضروري تنقيته. ينتج عن التقطير التجزيئي إيثانول بتركيز يبلغ حوالي 95.6% (بالوزن)؛ يحتوي هذا الأزيوتروب، الذي لا يمكن فصله عن طريق التقطير، على 4.4% ماء ودرجة غليانه 78.15 درجة مئوية. يحرر التقطير الإيثانول من الأجزاء المتطايرة والثقيلة من المواد العضوية (البقايا السفلية).

الكحول المطلق

الكحول المطلق هو كحول إيثيلي لا يحتوي فعليًا على ماء. يغلي عند 78.39 درجة مئوية، في حين أن الكحول المصحح الذي يحتوي على 4.43٪ على الأقل من الماء يغلي عند 78.15 درجة مئوية. يتم الحصول عليه عن طريق تقطير الكحول المائي المحتوي على البنزين وطرق أخرى، على سبيل المثال تتم معالجة الكحول بمواد تتفاعل مع الماء أو تمتص الماء، مثل الجير الحي CaO أو كبريتات النحاس المكلسة CuSO 4.

ملكيات

الخصائص الفيزيائية

المظهر: في الظروف العادية هو سائل متطاير عديم اللون ذو رائحة مميزة وطعم لاذع. الكحول الإيثيلي أخف من الماء. وهو مذيب جيد للمواد العضوية الأخرى. يجب تجنب الخطأ الشائع: غالبًا ما يتم خلط خصائص الكحول بنسبة 95.57٪ والكحول المطلق. خصائصها هي نفسها تقريبا، ولكن القيم تبدأ في الاختلاف، بدءا من الرقم المهم 3-4. خليط من 95.57٪ إيثانول + 4.43٪ ماء هو أزيوتروبي، أي أنه لا ينفصل أثناء التقطير.

الخواص الكيميائية

ممثل نموذجي للكحوليات أحادية الهيدريك. قابلة للاشتعال شديدة الاشتعال. مع وصول كافٍ للهواء، فإنه يحترق (بسبب الأكسجين) بلهب مزرق خفيف، مكونًا منتجات الأكسدة الطرفية - ثاني أكسيد الكربون والماء:
C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
يستمر هذا التفاعل بقوة أكبر في جو من الأكسجين النقي.
في ظل ظروف معينة (درجة الحرارة والضغط والمحفزات)، تكون الأكسدة الخاضعة للرقابة ممكنة (سواء مع الأكسجين العنصري والعديد من عوامل الأكسدة الأخرى) إلى الأسيتالديهيد، وحمض الأسيتيك، حمض الأكساليكوبعض المنتجات الأخرى على سبيل المثال:
3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4 H 2 SO 4 → 3CH 2 C H O + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7 H 2 O
لديه خفيف الخصائص الحمضية، على وجه الخصوص، يتفاعل بالمثل مع الفلزات القلوية، وكذلك المغنيسيوم والألومنيوم وهيدريداتها، ويطلق الهيدروجين ويشكل إيثيلات تشبه الملح، والتي تمثل ممثلين نموذجيين للكحولات:
2C 2 H 5 OH + 2 K → 2C 2 H 5 OK + H 2.
C 2 H 5 OH + NaH → C 2 H 5 ONa + H 2
يتفاعل بشكل عكسي مع بعض المركبات غير العضوية المحتوية على الأكسجين لتكوين الإسترات:
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
مع هاليدات الهيدروجين (HCl، HBr، HI) فإنه يدخل في تفاعلات الاستبدال النيوكليوفيلية القابلة للعكس:
C 2 H 5 OH + HX → C 2 H 5 X + H 2 O
بدون المحفزات، يكون التفاعل مع حمض الهيدروكلوريك بطيئًا نسبيًا؛ أسرع بكثير - في وجود كلوريد الزنك وبعض أحماض لويس الأخرى.
بدلاً من هاليدات الهيدروجين وهاليدات الفوسفور وأكاسيد الهاليد، يمكن استخدام كلوريد الثيونيل وبعض الكواشف الأخرى لاستبدال مجموعة الهيدروكسيل بالهالوجين، على سبيل المثال:
3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3
يحتوي الإيثانول نفسه أيضًا على خصائص محبة للنواة. على وجه الخصوص، فإنه يرتبط بسهولة نسبيًا عند تنشيط الروابط المتعددة، على سبيل المثال:
C 2 H 5 OH + CH 2 = CH CN → C 2 H 5 OCH 2 CH 2 CN،
يتفاعل مع الألدهيدات لتكوين نصف الأسيتال والأسيتال:
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
عند تسخينه بشكل معتدل (لا يزيد عن 120 درجة مئوية) مع حامض الكبريتيك المركز أو عوامل إزالة الماء الحمضية الأخرى، يتكون ثنائي إيثيل إيثر:
2C 2 H 5 OH → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O
مع التسخين القوي بحمض الكبريتيك، وكذلك عند تمرير الأبخرة فوق أكسيد الألومنيوم المسخن إلى 350÷500 درجة مئوية، يحدث جفاف أعمق. وهذا ينتج الإيثيلين:
CH 3 CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O
عند استخدام المحفزات التي تحتوي، إلى جانب أكسيد الألومنيوم، على فضة شديدة التشتت ومكونات أخرى، يمكن دمج عملية التجفيف مع أكسدة الإيثيلين الخاضعة للرقابة مع الأكسجين العنصري، ونتيجة لذلك يمكن تنفيذ عملية من مرحلة واحدة لـ إنتاج أكسيد الإيثيلين بإنتاجية مرضية:
2CH 3 CH 2 OH +O 2 → 2C 2 H 4 O + 2H 2 O
في وجود محفز يحتوي على أكاسيد الألومنيوم والسيليكون والزنك والمغنيسيوم، فإنه يخضع لسلسلة من التحولات المعقدة مع تشكيل البوتادين باعتباره المنتج الرئيسي (تفاعل ليبيديف):
2C 2 H 5 OH → CH 2 =CH-CH=CH 2 + 2H 2 O + H 2
في عام 1932، بناءً على رد الفعل هذا، تم تنظيم أول إنتاج واسع النطاق للمطاط الصناعي في العالم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
في بيئة قلوية قليلاً يشكل اليودوفورم:
C 2 H 5 OH + 4I 2 + 6NaHCO 3 → CHI 3 + HCOONa + 5NaI + 5H 2 O + 6CO 2
هذا التفاعل له بعض الأهمية للتحديد النوعي والكمي للإيثانول في حالة عدم وجود مواد أخرى تعطي تفاعلاً مماثلاً.

خصائص النار

سائل عديم اللون شديد الاشتعال؛ ضغط البخار المشبع، كيلو باسكال: log p = 7.81158-1918.508/(252.125+t) عند درجات حرارة تتراوح من -31 إلى 78 درجة مئوية؛ حرارة الاحتراق - 1408 كيلوجول/مول؛ حرارة التكوين −239.4 كيلوجول/مول؛ نقطة الوميض 13 درجة مئوية (في بوتقة مغلقة)، 16 درجة مئوية (في بوتقة مفتوحة)؛ درجة حرارة الاشتعال 18 درجة مئوية؛ درجة حرارة الاشتعال التلقائي 400 درجة مئوية؛ حدود تركيز انتشار اللهب 3.6-17.7% حجم؛ حدود درجة الحرارة لانتشار اللهب: أقل من 11 درجة مئوية، وأعلى من 41 درجة مئوية؛ الحد الأدنى من تركيز البلغمات،٪ الحجم: CO 2 - 29.5، H 2 O - 35.7، N 2 - 46؛ الحد الأقصى لضغط الانفجار 682 كيلو باسكال؛ السرعة القصوىارتفاع الضغط 15.8 ميجاباسكال/ثانية؛ معدل الإرهاق 0.037 كجم/(م2ث)؛ أقصى السرعة العاديةانتشار اللهب - 0.556 م/ث؛ الحد الأدنى من طاقة الاشتعال - 0.246 ميجا جول؛ الحد الأدنى لمحتوى الأكسجين المتفجر هو 11.1% حجم.

طلب

وقود

أول من استخدم الإيثانول كوقود للمحركات كان هنري فورد، الذي ابتكر في عام 1880 أول سيارة تعمل بالإيثانول. تم عرض إمكانية استخدام الكحول كوقود للسيارات أيضًا في عام 1902، عندما تم عرض أكثر من 70 محركًا مكربنًا يعمل على خليط الإيثانول والإيثانول والبنزين في مسابقة في باريس. يمكن استخدام الإيثانول كوقود، بما في ذلك محركات الصواريخ (على سبيل المثال، تم استخدام 75٪ من الإيثانول المائي كوقود في أول صاروخ باليستي تسلسلي في العالم - الصاروخ الألماني V-2 والصواريخ السوفيتية المبكرة التي صممها كوروليف - من R -1 إلى R -5)، ومحركات الاحتراق الداخلي، وأجهزة التدفئة المنزلية والتخييم والمختبرات (ما يسمى "المصابيح الروحية")، ومنصات التدفئة للسياح والعسكريين (الأكسدة الذاتية التحفيزية على محفز البلاتين). يتم استخدامه بدرجة محدودة (بسبب استرطابيته) في خليط مع الوقود السائل البترولي الكلاسيكي. يتم استخدامه لإنتاج وقود عالي الجودة ومكون بنزين - إيثيل ثالثي بوتيل إيثر، وهو أكثر استقلالية عن المواد العضوية الأحفورية من مادة MTBE.

الصناعة الكيميائية

• بمثابة مادة خام لإنتاج العديد من المواد الكيميائية، مثل الأسيتالديهيد، ثنائي إيثيل الإيثر، رباعي إيثيل الرصاص، حمض الأسيتيك، الكلوروفورم، أسيتات الإيثيل، الإيثيلين، وما إلى ذلك؛
• يستخدم على نطاق واسع كمذيب (في صناعة الطلاء والورنيش، في إنتاج المواد الكيميائية المنزلية والعديد من المجالات الأخرى)؛
• هو أحد مكونات التجمد وغسالات الزجاج الأمامي.
• وفي المواد الكيميائية المنزلية، يستخدم الإيثانول في منتجات التنظيف والمنظفات، وخاصة للعناية بالزجاج والسباكة. وهو مذيب للطاردات.

الدواء

• من حيث تأثيره، يمكن تصنيف الكحول الإيثيلي على أنه مطهر؛
• كعامل مطهر وتجفيف خارجيا؛
• تُستخدم خصائص التجفيف والدباغة للكحول الإيثيلي بنسبة 96٪ في علاج المجال الجراحي أو في بعض التقنيات لعلاج أيدي الجراح؛
• مذيب ل الأدويةلتحضير الصبغات والمستخلصات من المواد النباتية وغيرها؛
• حافظة للصبغات والمستخلصات ( الحد الأدنى من التركيز 18 %);
• مزيل الرغوة عند توفير الأكسجين والتهوية الاصطناعية.
• في الكمادات الدافئة.
• للتبريد الجسدي أثناء الحمى (للفرك)؛
• مكون من التخدير العام في حالات النقص الأدوية;
• كعامل مضاد للوذمة الرئوية في شكل استنشاق محلول 33٪.
• الإيثانول هو ترياق للتسمم ببعض الكحوليات السامة، مثل الميثانول والإيثيلين جلايكول. يرجع تأثيره إلى حقيقة أن إنزيم هيدروجيناز الكحول، في وجود عدة ركائز (على سبيل المثال، الميثانول والإيثانول)، يقوم فقط بالأكسدة التنافسية، والتي بسببها، في الوقت المناسب (على الفور تقريبًا، بعد الميثانول / جلايكول الإيثيلين) عند تناول الإيثانول، ينخفض ​​​​التركيز الحالي للأيضات السامة (للميثانول - الفورمالديهايد وحمض الفورميك، للإيثيلين جلايكول - حمض الأكساليك).

العطور ومستحضرات التجميل

وهو مذيب عالمي لمختلف المواد والمكون الرئيسي للعطور والكولونيا والهباء الجوي وما إلى ذلك. وهو جزء من مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك معاجين الأسنان والشامبو ومنتجات الاستحمام وما إلى ذلك.

الصناعات الغذائية

جنبا إلى جنب مع الماء، فهو المكون الرئيسي للمشروبات الكحولية (الفودكا، النبيذ، الجن، البيرة، إلخ). يوجد أيضًا بكميات صغيرة في عدد من المشروبات التي يتم الحصول عليها عن طريق التخمير، ولكن لا يتم تصنيفها على أنها كحولية (الكفير، الكفاس، الكوميس، البيرة غير الكحولية، إلخ). محتوى الإيثانول في الكفير الطازج لا يكاد يذكر (0.12٪)، ولكن إذا ظل قائما لفترة طويلة، خاصة في مكان دافئ، فيمكن أن يصل إلى 1٪. يحتوي الكوميس على 1-3٪ إيثانول (في الإيثانول القوي يصل إلى 4.5٪)، كفاس - من 0.5 إلى 1.2٪.
مذيب للنكهات الغذائية. يمكن استخدامه كمادة حافظة لمنتجات المخابز، وكذلك في صناعة الحلويات.
مسجل كمضاف غذائي E1510.
تبلغ قيمة الطاقة للإيثانول 7.1 كيلو كالوري / جرام.

استخدام الإيثانول كوقود للسيارات

ينقسم وقود الإيثانول إلى الإيثانول الحيوي والإيثانول الذي يتم الحصول عليه بطرق أخرى (من النفايات البلاستيكية، المصنعة من الغاز، وما إلى ذلك).
الإيثانول الحيوي عبارة عن وقود سائل يحتوي على الإيثانول يتم إنتاجه بواسطة مصانع خاصة من النشا أو السليلوز أو المواد الخام المحتوية على السكر باستخدام نظام التقطير القصير (يسمح لنا بالحصول على جودة كافية لاستخدامها كوقود). يحتوي على زيوت الميثانول والفيوسيل، مما يجعله غير صالح للشرب على الإطلاق. ينطبق في شكل نقي(بتعبير أدق في شكل أزيوتروب بنسبة 96.6٪)، وفي كثير من الأحيان في خليط مع البنزين (ما يسمى بالجازوهول) أو وقود الديزل. يتزايد إنتاج واستخدام الإيثانول الحيوي في معظم البلدان حول العالم كبديل أكثر خضرة وأكثر تجديدًا للنفط.
فقط السيارات ذات المحرك المناسب أو ذات الوقود المرن العالمي (القادرة على استهلاك خليط البنزين/الإيثانول بأي نسبة) هي القادرة على استخدام الإيثانول الحيوي بشكل كامل. محرك البنزين قادر على استهلاك البنزين مع إضافة الإيثانول بنسبة لا تزيد عن 30%، ومن الممكن أيضًا تحويل محرك بنزين تقليدي، لكن هذا ليس مجديًا اقتصاديًا.
تكمن المشكلة في عدم امتزاج البنزين ووقود الديزل بالإيثانول بشكل كافٍ، ولهذا السبب غالبًا ما يتقشر الأخير (دائمًا عند درجات حرارة منخفضة). هذه المشكلة ذات أهمية خاصة بالنسبة لروسيا. لم يتم العثور على حل لهذه المشكلة في الوقت الراهن.
ميزة مخاليط الإيثانول مع أنواع أخرى من الوقود على الإيثانول "النقي" هي قابلية الاشتعال بشكل أفضل بسبب انخفاض محتوى الرطوبة، في حين أن الإيثانول "النقي" (الدرجة E100، مع المحتوى العملي C 2 H 5 OH 96.6٪) هو مادة أزيوتروبية. التي لا يمكن فصلها بالتقطير. الانقسام بطرق أخرى غير مربح. عند إضافة الإيثانول إلى البنزين أو الديزل، ينفصل الماء. وفي الولايات المتحدة، ينص قانون الطاقة، الذي وقعه الرئيس بوش في أغسطس/آب 2005، على إنتاج 30 مليار لتر من الإيثانول من الحبوب و3.8 مليار لتر من السليلوز (سيقان الذرة وقش الأرز ونفايات الغابات) بحلول عام 2012.
إن إدخال إنتاج الوقود الحيوي عملية مكلفة، ولكنها توفر فوائد للاقتصاد في وقت لاحق. على سبيل المثال، بناء مصنع للإيثانول بسعة 40 مليون جالون يعطي الاقتصاد (باستخدام مثال الولايات المتحدة الأمريكية):

• استثمار بقيمة 142 مليون دولار أثناء البناء؛
• 41 وظيفة في المصنع، بالإضافة إلى 694 وظيفة في جميع أنحاء الاقتصاد؛
• زيادة أسعار الحبوب المحلية بمقدار 5 إلى 10 سنتات للبوشل؛
• يزيد دخل الأسرة المحلية بمقدار 19.6 مليون دولار سنوياً؛
• يولد ما متوسطه 1.2 مليون دولار من الضرائب؛
• العائد على الاستثمار 13.3% سنويا.

في عام 2006، ساهمت صناعة الإيثانول في الاقتصاد الأمريكي بما يلي:

• 160.231 فرصة عمل جديدة في كافة القطاعات، منها 20.000 وظيفة في قطاع البناء؛
• زيادة دخل الأسرة بمقدار 6.7 مليار دولار؛
• تم توليد 2.7 مليار دولار من الضرائب الفيدرالية و2.3 مليار دولار من الضرائب المحلية.
في عام 2006، تمت معالجة 2.15 مليار بوشل من الذرة لتحويلها إلى إيثانول في الولايات المتحدة، وهو ما يمثل 20.5% من إنتاج الذرة السنوي. أصبح الإيثانول ثالث أكبر مستهلك للذرة، بعد الماشية والصادرات. تتم معالجة 15% من محصول الذرة الرفيعة في الولايات المتحدة وتحويله إلى إيثانول.

أسطول من المركبات يعمل بالإيثانول

يُشار إلى خليط الإيثانول والبنزين بالحرف E. ويشير الرقم المجاور للحرف E إلى نسبة الإيثانول. E85 يعني خليط من 85% إيثانول و 15% بنزين. يمكن استخدام مزيج يصل إلى 20% من الإيثانول في أي مركبة. ومع ذلك، فإن بعض شركات تصنيع السيارات تحد من الضمان عند استخدام خلطات تحتوي على أكثر من 10% من الإيثانول. تتطلب الخلطات التي تحتوي على أكثر من 20% من الإيثانول في كثير من الحالات إجراء تعديلات على نظام الإشعال في السيارة. تنتج شركات صناعة السيارات سيارات يمكن تشغيلها بالبنزين وE85. تسمى هذه السيارات "Flex-Fuel". في البرازيل، تسمى هذه السيارات "الهجينة". لا يوجد اسم باللغة الروسية. تدعم معظم السيارات الحديثة استخدام هذا الوقود محليًا، أو اختياريًا عند الطلب. في عام 2005، كان هناك أكثر من 5 ملايين سيارة في الولايات المتحدة مزودة بمحركات هجينة. وفي نهاية عام 2006، كان هناك 6 ملايين مركبة مزودة بمثل هذه المحركات قيد الاستخدام في الولايات المتحدة. ويبلغ إجمالي أسطول المركبات 230 مليون مركبة. 1200 محطة وقود تبيع E85 (مايو 2007). في المجمل، تبيع حوالي 170 ألف محطة وقود وقود السيارات في الولايات المتحدة. وفي البرازيل، تبيع حوالي 29 ألف محطة وقود الإيثانول.

اقتصادية

تكلفة الإيثانول البرازيلي (حوالي 0.19 دولار أمريكي للتر الواحد في عام 2006) تجعل استخدامه مجديًا اقتصاديًا.

الجوانب البيئية

غالبًا ما يوصف الإيثانول الحيوي كوقود بأنه "محايد" باعتباره مصدرًا للغازات الدفيئة. يحتوي على توازن ثاني أكسيد الكربون صفر لأن إنتاجه من خلال التخمير والاحتراق اللاحق يطلق نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون التي تم أخذها سابقًا من الغلاف الجوي بواسطة النباتات المستخدمة لإنتاجه. ومع ذلك، يتطلب تصحيح الإيثانول استهلاكًا إضافيًا للطاقة، يتم توليده بإحدى الطرق "التقليدية" (بما في ذلك احتراق الوقود الأحفوري). وفي عام 2006، أدى استخدام الإيثانول في الولايات المتحدة إلى خفض انبعاثات نحو 8 ملايين طن من الغازات الدفيئة (ما يعادل ثاني أكسيد الكربون)، وهو ما يعادل تقريباً الانبعاثات السنوية لـ 1.21 مليون سيارة.

السلامة والتنظيم

• الإيثانول مادة قابلة للاشتعال، وخليط أبخرتها وهوائها قابل للانفجار.
• يتم تضمين الكحول الإيثيلي الاصطناعي، من الدرجة الفنية والغذائية، غير المناسب لإنتاج المشروبات الكحولية، في القائمة المواد السامةلأغراض المادة 234 ومواد أخرى من القانون الجنائي للاتحاد الروسي.
• منذ عام 2005 بيع بالتجزئةالكحول محظور في روسيا (باستثناء أقصى الشمال).

تأثير الإيثانول على جسم الإنسان

اعتمادًا على الجرعة والتركيز وطريق الدخول إلى الجسم ومدة التعرض، يمكن أن يكون للإيثانول أيضًا مواد مخدرة و تأثير سام. يشير الفعل المخدر إلى قدرته على التسبب في الغيبوبة، والذهول، وعدم الإحساس بالألم، وتثبيط وظائف الجهاز العصبي المركزي، والإثارة الكحولية، والإدمان، بالإضافة إلى تأثيره المخدر. تحت تأثير الإيثانول، يتم إطلاق الإندورفين في النواة المتكئة (Nucleus Accumbens)، وفي أولئك الذين يعانون من إدمان الكحول، أيضًا في القشرة الأمامية الحجاجية (المجال 10). ومع ذلك، من الناحية القانونية، لا يتم الاعتراف بالكحول الإيثيلي كمخدرات، لأن هذه المادة غير مدرجة في القائمة الدولية للمواد الخاضعة للرقابة في اتفاقية الأمم المتحدة لعام 1988. في جرعات معينة لوزن الجسم وتركيزاته يؤدي إلى التسمم الحاد والوفاة (جرعة واحدة مميتة - 4-12 جرام من الإيثانول لكل كيلوغرام من وزن الجسم). المستقلب الرئيسي للإيثانول، الأسيتالديهيد، سام ومطفر ومسرطن. هناك أدلة على تسبب الأسيتالديهيد في الإصابة بالسرطان في التجارب على الحيوانات؛ وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأسيتالديهيد يدمر الحمض النووي. يمكن أن يسبب استهلاك الإيثانول على المدى الطويل أمراضًا مثل تليف الكبد والتهاب المعدة وقرحة المعدة وسرطان المعدة وسرطان المريء، أي. هو مادة مسرطنة، وأمراض القلب والأوعية الدموية. يمكن أن يسبب استهلاك الإيثانول ضررًا مؤكسدًا للخلايا العصبية في الدماغ، بالإضافة إلى موتها بسبب تلف الحاجز الدموي الدماغي. تعاطي الكحول يمكن أن يؤدي إلى الاكتئابوإدمان الكحول. يمكن تصنيع الإيثانول بكميات صغيرة في تجويف الجهاز الهضمي نتيجة لتخمير الأطعمة الكربوهيدراتية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة (الكحول الداخلي المشروط). يعتبر وجود تفاعلات كيميائية حيوية مع تخليق الإيثانول في أنسجة الجسم البشري (الكحول الداخلي المنشأ حقًا) أمرًا ممكنًا، لكن لم يتم إثباته حتى الآن. نادرا ما تتجاوز كمية الكحول الداخلي 0.18 جزء في المليون، وهو ما يقع في حدود حساسية أحدث الأدوات. ولا يمكن لجهاز قياس الكحول العادي تحديد هذه الكميات.

أنواع وعلامات الإيثانول

• الكحول المصحح (بتعبير أدق، الكحول المصحح) هو كحول إيثيلي منقى بالتصحيح، يحتوي على 95.57%، الصيغة الكيميائية C2H5OH. يمكن إنتاجه وفقًا لـ GOST 18300-72 (Gosstandart of the USSR، الكحول الإيثيلي المعدل، الشروط الفنية) وGOST 5964-82؛ غوست 5964-93. اعتمادًا على درجة التنقية، يتم إنتاج الكحول الإيثيلي التقني المصحح بدرجة "إضافية" وفي درجتين: الممتاز والأول
• الكحول الإيثيلي المطلق - محتوى الكحول أكبر من 99.9%.
• الكحول الطبي - نسبة الكحول 96.4-96.7%.

أصل الأسماء

يتم استخدام عدة أسماء للإشارة إلى هذه المادة. من الناحية الفنية، المصطلح الأكثر صحة هو الإيثانول أو الكحول الإيثيلي. ومع ذلك، أصبحت أسماء الكحول أو روح النبيذ أو ببساطة الكحول منتشرة على نطاق واسع، على الرغم من أن الكحوليات أو الكحوليات هي فئة أوسع من المواد.

أصل مصطلح "الإيثانول"

تشير أسماء الإيثانول والكحول الإيثيلي إلى أن هذا المركب يحتوي على الإيثيل، وهو جذر الإيثان. علاوة على ذلك، تشير كلمة الكحول (اللاحقة -ol) في الاسم إلى محتوى مجموعة الهيدروكسيل (-OH) المميزة للكحولات.

أصل اسم "الكحول"

اسم الكحول يأتي من اللغة العربية. الكحل: الكحل: مسحوق ناعم يتم الحصول عليه بالتسامي، مسحوق الأنتيمون، مسحوق لتلوين الجفون. جاءت كلمة "الكحول" إلى اللغة الروسية من خلال نسختها الألمانية. الكحول. ومع ذلك، في اللغة الروسية تم الحفاظ عليها في شكل عفا عليها الزمن، على ما يبدو، كمرادف لكلمة "الكحول" في معنى "مسحوق ناعم".

أصل كلمة "الكحول"

اسم كحول نبيذ الإيثانول يأتي من اللاتينية. سبيريتوس فيني (روح النبيذ). جاءت كلمة "الكحول" إلى اللغة الروسية من خلال نسختها الإنجليزية. روح. في اللغة الإنجليزية، تم استخدام كلمة "الكحول" بهذا المعنى بالفعل في منتصف القرن الثالث عشر، وبدءًا من عام 1610 فقط، بدأ الكيميائيون في استخدام كلمة "الكحول" للإشارة إلى المواد المتطايرة، وهو ما يتوافق مع المعنى الأساسي لـ كلمة "spiritus" (التبخر) باللاتينية. بحلول سبعينيات القرن السابع عشر، ضيّق معنى الكلمة إلى "السوائل التي تحتوي على نسبة عالية من الكحول"، وسميت السوائل المتطايرة بالإيثرات.

13.12.2017 دكتورة إيفجينيا ألكساندروفنا ميروشنيكوفا 0

الإيثانول: الخصائص والتطبيقات

الإيثانول مادة ذات رائحة وطعم مميزين. تم الحصول عليه لأول مرة نتيجة لتفاعل التخمير. بالنسبة لهذا الأخير، تم استخدام منتجات مختلفة: الحبوب والخضروات والتوت. ثم أتقن الناس عمليات التقطير وطرق الحصول على محلول كحول أكثر تركيزًا. أصبح الإيثانول (مثل نظائره) واسع الانتشار بسبب خصائصه المعقدة. لتجنب تأثير خطيرعلى الجسم يجب أن تعرف خصائص المادة وخصائص استخدامها.

الإيثانول (ويسمى أيضًا كحول النبيذ) هو كحول أحادي الهيدريك، أي أنه يحتوي على ذرة واحدة فقط. الاسم اللاتيني- الايثانوليوم. الصيغة - C2H5OH. يستخدم هذا الكحول في الصناعات المختلفة: الصناعة، التجميل، طب الأسنان، الأدوية.

أصبح الإيثانول الأساس لإنتاج المشروبات الكحولية المختلفة. وقد أصبح هذا ممكنا بسبب قدرة جزيئه على قمع الجهاز العصبي المركزي. وفقًا للوثائق التنظيمية، فإن الكحول الإيثيلي المُصحح حاصل على GOST 5962-2013. وينبغي تمييزه عن النسخة الفنية للسائل، الذي يستخدم في المقام الأول للأغراض الصناعية. يتم إنتاج وتخزين المشروبات الكحولية تحت سيطرة الوكالات الحكومية.

فوائد ومضار المادة

الكحول الإيثيلي مفيد للجسم عند تناوله بجرعات محدودة للغاية. يمكنك شرائه من الصيدلية فقط بوصفة طبية. يتقلب السعر اعتمادا على حجم الحاوية. تتجلى فوائد الإيثانول في:

• تطبيع عمل الجهاز الهضمي.
• الوقاية من أمراض عضلة القلب.
• تطبيع الدورة الدموية.
• ترقق الدم؛
• الحد من متلازمة الألم.

نتيجة للاستخدام المنتظم للمادة، يعاني الجسم من جوع الأكسجين. بسبب الموت السريع لخلايا الدماغ، تتدهور الذاكرة وتقل الحساسية للألم. يتجلى التأثير السلبي على الأعضاء الداخلية في تطور الأمراض المصاحبة المختلفة. الاستخدام المفرطالكحول خطير التسمم الشديدوبداية الغيبوبة.
يتميز إدمان الكحول بتطور الاعتماد الجسدي والعقلي. في غياب العلاج والتوقف عن استخدام المواد التي تحتوي على الكحول، يحدث التدهور الشخصي وتتعطل الروابط الاجتماعية الكاملة.

ملكيات

الإيثانول هو مستقلب طبيعي. ويكمن هذا في قدرته على التوليف في جسم الإنسان.

يمكن تقسيم مجموعة خصائص كحول النبيذ إلى ثلاث فئات:

1. بدني؛
2. المواد الكيميائية؛
3. حريق خطير.

صيغة الإيثانول

الفئة الأولى تشمل الوصف مظهروغيرها من المعلمات المادية. في الظروف العادية، يكون الإيثانول مادة متطايرة ويختلف عن المواد الأخرى في رائحته الفريدة وطعمه اللاذع. وزن لتر واحد من السائل 790 جرام.

يذوب بشكل جيد مختلف المواد العضوية. نقطة الغليان هي 78.39 درجة مئوية. يتمتع الإيثانول بكثافة أقل (كما تم قياسها بمقياس كثافة السوائل) من الماء، مما يجعله أخف وزنًا.

الكحول الإيثيلي قابل للاشتعال ويمكن أن يشتعل بسرعة. عند الاحتراق، يكون اللهب أزرق اللون. وبفضل هذه الخاصية الكيميائية، يمكن بسهولة تمييز الإيثانول عن كحول الميثيل، وهو سام للإنسان. هذا الأخير له لهب أخضر عند اشتعاله.

من أجل التعرف على الفودكا المصنوعة من الميثانول في المنزل، تحتاج إلى تسخين سلك نحاسي وغمسه في الفودكا (ملعقة واحدة تكفي). رائحة التفاح الفاسد هي علامة على الكحول الإيثيلي، ورائحة الفورمالديهايد تشير إلى وجود الميثانول.

يعتبر الإيثانول خطراً للحريق لأن درجة حرارة اشتعاله تبلغ 18 درجة مئوية فقط. لذلك، عند ملامسة المادة، يجب تجنب تسخينها.

عند تعاطي الإيثانول فإنه يكون له آثار ضارة على الجسم. ويرجع ذلك إلى الآليات التي يتم تشغيلها عن طريق تناول أي كحول. مزيج من الماء والكحول يثير إطلاق هرمون الإندورفين.

وهذا يساهم في التأثير المهدئ والمنوم، أي قمع الوعي. يتم التعبير عن هذا الأخير في غلبة عمليات التثبيط، والتي تتجلى في أعراض مثل انخفاض رد الفعل، وتثبيط الحركات والكلام. تتميز الجرعة الزائدة من الإيثانول في البداية بظهور الإثارة، والتي يتم استبدالها بعد ذلك بعمليات التثبيط.

قصة قصيرة

تم استخدام الإيثانول منذ العصر الحجري الحديث. والدليل على ذلك آثار المشروبات الكحولية الموجودة في الصين على الخزف والتي يبلغ عمرها حوالي 9000 عام. تم إنتاج الإيثانول لأول مرة في القرن الثاني عشر في ساليرنو. لقد كان خليطًا من الماء والكحول.

تم الحصول على المنتج النقي في عام 1796 من قبل يوهان توبياس لويتز. استخدم العالم الكربون المنشط للترشيح. لسنوات عديدة، كانت هذه الطريقة لإنتاج الكحول هي الوحيدة.
وبعد ذلك، تم حساب صيغة الإيثانول بواسطة نيكولو تيودور دي سوسور. تم وصف المادة على أنها مركب كربون بواسطة أنطوان لافوازييه. يتميز القرن التاسع عشر والعشرين بأنه فترة دراسة متأنية للإيثانول، حيث تم وصف خصائصه بالتفصيل. وبفضل هذا الأخير، أصبح يستخدم على نطاق واسع في مختلف قطاعات الحياة البشرية.

ما هي مخاطر الإيثانول؟

الإيثانول هو أحد تلك المواد التي يمكن أن يؤدي الجهل بخصائصها إلى حدوثها عواقب سلبية. لذلك، قبل استخدامه، يجب أن تتعرف على مخاطر كحول النبيذ.

هل من الممكن أن تشرب؟

يجوز استخدام الكحول في المشروبات الكحولية بشرط واحد: شربه نادرًا وبجرعات صغيرة. عند حدوث سوء المعاملة، يتطور الاعتماد الجسدي والعقلي، أي إدمان الكحول.

الاستخدام غير المنضبط للمشروبات التي تحتوي على الكحول (عندما يكون تركيز الإيثانول 12 جرامًا لكل 1 كيلوغرام من وزن الجسم) يسبب تسممًا شديدًا للجسم، والذي في غياب الرعاية الطبية في الوقت المناسب يمكن أن يسبب الوفاة.

لا يمكنك شرب الإيثانول في شكله النقي.

ما هي الأمراض التي يسببها؟

عند استهلاك الإيثانول، تشكل منتجات انهياره في الجسم خطرا كبيرا. واحد منهم هو الأسيتالديهيد، الذي ينتمي إلى المواد السامة والمطفرة. خصائص مسرطنة تسبب تطور أمراض الأورام.

الاستهلاك المفرط للكحول الإيثيلي خطير:

• ضعف الذاكرة؛
• موت خلايا الدماغ.
• انتهاك عمل الجهاز الهضمي (التهاب المعدة، قرحة الاثني عشر)؛
• تطور أمراض الكبد (تليف الكبد) والكلى.
• انتهاك عمل عضلة القلب والأوعية الدموية (السكتة الدماغية والنوبات القلبية) ؛
• التدهور الشخصي
• عمليات لا رجعة فيها في الجهاز العصبي المركزي.

طلب

وقد ضمنت المجموعة الواسعة من خصائص الإيثانول استخدامه في اتجاهات مختلفة. الأكثر شعبية منهم ما يلي:

1. كوقود للسيارات. يرتبط استخدام الكحول الإيثيلي كوقود للسيارات باسم هنري فورد. وفي عام 1880، ابتكر أول سيارة تعمل بالإيثانول. وبعد ذلك بدأ استخدام المادة في تشغيل المحركات الصاروخية وأجهزة التدفئة المختلفة.
2. الصناعة الكيميائية. ويستخدم الإيثانول لإنتاج مواد أخرى، مثل الإيثيلين. كونه مذيبًا ممتازًا، يُستخدم الكحول الإيثيلي في إنتاج الورنيش والدهانات والمواد الكيميائية المنزلية.
3. الصناعة الدوائية. ويستخدم الإيثانول بطرق مختلفة في هذا المجال. تسمح الخصائص المطهرة للكحول الطبي باستخدامه لعلاج المجال الجراحي وأيدي الجراح. يستخدم للتقليل من مظاهر الحمى، كأساس للكمادات والصبغات. الإيثانول هو ترياق يساعد في حالات التسمم بالميثانول والإيثيلين جلايكول. وقد وجد استخدامه كعامل مضاد للرغوة عند إعطاء الأكسجين أو التهوية الميكانيكية.
4. صناعة مستحضرات التجميل. يقوم مصنعو مستحضرات التجميل والعطور بإدخال الإيثانول في العديد من أنواع الكولونيا وماء التواليت والهباء الجوي والشامبو وغيرها من منتجات العناية بالبشرة والجسم.
5. الصناعات الغذائية. يستخدم الكحول الإيثيلي كمكون رئيسي للمشروبات الكحولية. يوجد في المنتجات التي تم الحصول عليها من خلال عمليات التخمير. يتم استخدامه كمذيب للنكهات المختلفة وكمادة حافظة في إنتاج الخبز والكعك والحلويات. الكحول الإيثيلي هو المضافات الغذائية E1510.
6. اتجاهات أخرى. يستخدم كحول النبيذ عند العمل مع المستحضرات البيولوجية.

التفاعل مع المواد الأخرى

وفقا لتعليمات الاستخدام، فإن الإيثانول، عند استخدامه في وقت واحد، يمكن أن يعزز تأثير الأدوية التي تثبط الجهاز العصبي المركزي، وعمليات الدورة الدموية، ومركز الجهاز التنفسي.
التفاعلات مع بعض المواد مبينة في الجدول.

يمكن أن يكون الإيثانول، حسب استخدامه، مفيدًا أو ضارًا. مع الاستخدام المنتظم للكحول الذي يحتوي على الكحول الإيثيلي، يحدث الإدمان. ولذلك، فإن استخدام المشروبات القوية كمضادات للاكتئاب لا ينبغي أن يصبح عادة.

هي مادة ذات رائحة وطعم محدد، تم الحصول عليها لأول مرة من خلال تفاعل التخمير. تم استخدام مجموعة متنوعة من الأطعمة لهذه العملية الأيضية: الحبوب والخضروات والتوت. بعد ذلك، تم إتقان عمليات التقطير وطرق الحصول على محلول بتركيز كحول أعلى.

أصبح الإيثانول (كما هو الحال في الواقع نظائره) مطلوبًا على نطاق واسع بسبب عدد من خصائصه. من أجل تجنب الآثار الخطيرة على الجسم، من الضروري معرفة ما هي ميزات هذه المادة وما هي تفاصيل استخدامها.

الإيثانول - ما هو؟

الإيثانول، ويسمى أيضًا كحول النبيذ أو الكحول الإيثيلي، هو كحول أحادي الهيدريك. وهذا يعني أنه يحتوي على ذرة واحدة فقط. اسم المادة باللغة اللاتينية يبدو مثل إيثانولوم. صيغة الإيثانول – C2H5OH. يستخدم هذا الكحول في مجموعة متنوعة من المجالات: التجميل والأدوية والتجميل والصناعية. قد تختلف درجتها.

الإيثانولشكلت الأساس لإنتاج المنتجات الكحولية المختلفة نظرًا لقدرة جزيئها على تثبيط الجهاز العصبي المركزي.

وفقًا للوثائق التنظيمية، فإن الكحول الإيثيلي المُصحح حاصل على GOST 5962-2013. من الضروري تمييزه عن الاختلاف الفني للسائل الذي يستخدم بشكل رئيسي في القطاع الصناعي. يخضع إنتاج وتخزين المشروبات الكحولية لرقابة صارمة من قبل الوكالات الحكومية.

ما هي الآثار الضارة والمفيدة للكحول الإيثيلي؟

إذا تم استهلاك الإيثانول بجرعات صغيرة، فإنه يحدث تأثير مفيدعلى جسم الإنسان. يتم إصداره فقط بوصفة طبية. التكلفة تعتمد على حجم الحاوية.

للكحول الإيثيلي التأثيرات الإيجابية التالية:

• هو عامل وقائي لمكافحة أمراض عضلة القلب.
• يخفف الدم.
• تطبيع عمل الجهاز الهضمي.
• يحسن الدورة الدموية.
• يقلل من الألم.

إذا كنت تستهلك الكحول الإيثيلي بانتظام، فقد يعاني جسمك من جوع الأكسجين. تموت خلايا الدماغ بسرعة، ونتيجة لذلك تتدهور الذاكرة والتركيز، وتنخفض عتبة الألم.

يؤثر الاستهلاك المنتظم للإيثانول أيضًا سلبًا على الأعضاء الداخلية، مما يساهم في تطور الأمراض المصاحبة.

إن تعاطي المشروبات الكحولية محفوف بالتسمم الشديد وبداية الغيبوبة. لا يسبب الكحول الاعتماد الجسدي فحسب، بل العقلي أيضًا. إذا لزم الأمر التدابير العلاجيةولن يتوقف الشخص عن شرب المشروبات الكحولية، وسوف يحدث تدهور الشخصية، وسيتم انتهاك العلاقات الاجتماعية الكاملة.

ملكيات

يعتبر الكحول الإيثيلي مستقلبًا طبيعيًا نظرًا لقدرته على تصنيعه في جسم الإنسان.

يمكن تقسيم خصائص الإيثانول إلى ثلاث مجموعات:

• المواد الكيميائية؛
• بدني؛
• حريق خطير.

تتضمن المجموعة الأولى وصفًا للمظهر وغيره المعلمات المادية. في ظل الظروف العادية، والمعارض الكحول النبيذ خصائص متقلبة، تبرز بين المواد الأخرى رائحة محددة وطعم حرق. لتر واحد من السائل يزن 790 جرام.

يذيب الإيثانول المواد العضوية المختلفة جيدًا. يغلي عند درجة حرارة 78.39 درجة مئوية. يمتلك الكحول الإيثيلي كثافة أقل من الماء (كما يتم قياسه بواسطة مقياس كثافة السوائل)، ونتيجة لذلك فهو أخف من الماء.

الإيثانول مادة قابلة للاشتعال، شديدة الاشتعال. في حالة نشوب حريق اللهب أزرق. و لهذا الخواص الكيميائيةليس من الصعب التمييز بين الكحول الإيثيلي وكحول الميثيل السام للإنسان. لهب كحول الميثيل عند الاحتراق يكون أخضر اللون.

في المنزل، لتحديد الفودكا المصنوعة من الميثانول، يتم تسخين الأسلاك النحاسية وخفضها إلى ملعقة من الفودكا. تشير رائحة التفاح الفاسد إلى وجود الإيثانول، بينما تشير رائحة الفورمالديهايد إلى وجود كحول الميثيل.

روح النبيذتعتبر مادة قابلة للاشتعال لأنها يشتعل عند درجة حرارة 18 درجة مئوية. لهذا السبب، لا تسمح له بالتسخين أثناء ملامسته للإيثانول.

الاستهلاك المفرط للإيثانول يضر بالجسم، وذلك بسبب الآليات التي تنشأ عن تناول أي نوع من الكحول. خلط الماء مع الكحوليعزز إطلاق الإندورفين، المعروف شعبياً باسم "هرمون السعادة".

ولهذا السبب، هناك تأثير مهدئ ومنوم، وبعبارة أخرى، قمع الوعي. يتم الكشف عن هذا الأخير في انتشار عمليات التثبيط، والتي تتجلى في علامات مثل انخفاض رد الفعل، وبطء الكلام والحركات.

تتميز الجرعة الزائدة من الكحول الإيثيلي في البداية بالإثارة، والتي يتم استبدالها لاحقًا بعمليات التثبيط.

مرجع تاريخي

بدأ استخدام الكحول الإيثيلي في العصر الحجري الحديث. وهذا ما تؤكده آثار المشروبات التي تحتوي على الكحول والتي وجدت في الصين على السيراميك والتي يبلغ عمرها حوالي 9 آلاف سنة. تم إنتاج روح النبيذ لأول مرة في القرن الثاني عشر في ساليرنو. ثم كان خليط الماء والكحول.

تم الحصول على المنتج النقي في عام 1976 من قبل عالم روسي توفي إيجوروفيتش لوفيتز. استخدم الكربون المنشط كعامل ترشيح. لسنوات عديدة كانت هذه هي الطريقة الوحيدة لإنتاج الكحول.

ثم تم حساب صيغة الكحول الإيثيلي بواسطة عالم سويسري نيكولو-ثيودور دي سوسير. تم وصف المادة على أنها مركب كربون من قبل كيميائي فرنسي أنطوان لوران لافوازييه. في القرنين التاسع عشر والعشرين، تمت دراسة الإيثانول بدقة وتم تقديم وصف تفصيلي لخصائصه. وبسبب هذا الأخير، فقد أصبح يستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الحياة البشرية.

لماذا يعتبر الإيثانول خطيرا؟

ينتمي كحول النبيذ إلى مجموعة المواد التي قد يؤدي الجهل بخصائصها إلى ظهورها عواقب سلبية. لهذا السبب، قبل استخدام الإيثانول، من الضروري معرفة سبب خطورته.

الكحول الإيثيلي: هل يمكنك شربه؟

لا يمكنك استخدام الإيثانول كجزء من المنتجات المحتوية على الكحول إلا في حالة الالتزام بشرط مهم - افعل ذلك نادرًا وبجرعات صغيرة.

الإفراط في استهلاك الكحول النبيذيؤدي إلى تكوين الاعتماد الجسدي والعقلي، وبعبارة أخرى، إلى إدمان الكحول.

إذا كنت تستهلك المشروبات الكحولية بكميات كبيرة (عندما يكون تركيز الكحول الإيثيلي 12 جرامًا لكل 1 كجم من وزن الشخص)، فسيؤدي ذلك إلى تسمم شديد في الجسم، والذي، في حالة عدم توفير رعاية طبية عاجلة، يمكن أن يؤدي إلى موت.

شرب الإيثانول غير مخفف يمنع منعا باتا!

ما هي الأمراض التي يسببها الكحول النبيذ؟

عند استخدام الكحول الإيثيلي، تكون منتجات انهياره في الجسم خطيرة بشكل خاص. إحدى هذه المواد السامة التي تسبب تغيرات وراثية - طفرات - هي الأسيتالديهيد.

تثير الخصائص المسرطنة للإيثانول تطور الأورام الخبيثة.

ما هي عواقب الاستهلاك غير المنضبط لكحول النبيذ:

1. تموت خلايا الدماغ.
2. تتطور أمراض الكبد (تليف الكبد) والكلى.
3. تدهور الذاكرة.
4. تتحلل الشخصية
5. اضطراب عمل الجهاز الهضمي (القرحة الاثنا عشري، التهاب المعدة)؛
6. تعطل عمل الجهاز القلبي الوعائي (نوبة قلبية وسكتة دماغية) ؛
7. تحدث عمليات لا رجعة فيها في الجهاز العصبي المركزي.

تطبيق الإيثانول

الطيف الغني لتأثيرات كحول النبيذ يسمح باستخدامه في مختلف المجالات. يتم استخدامه على نطاق واسع في المجالات التالية:

• كوقود للسيارات

يرتبط استخدام الإيثانول كوقود للسيارات باسم رجل الصناعة الأمريكي هنري فورد. وفي عام 1880، اخترع أول سيارة تعمل بالكحول الإيثيلي. وبعد ذلك بدأ استخدام هذه المادة لتشغيل محركات الصواريخ وأجهزة التدفئة المختلفة ووسادات التدفئة للسياح والعسكريين.

في الوقت الحاضر، يتم أيضًا استخدام البنزين E85 وE95 المعتمد على الإيثانول الحيوي بشكل نشط، مما يساعد على تقليل استهلاك المنتجات البترولية وانبعاثات الغازات الدفيئة واستخدام الوقود الأحفوري.

وهكذا، بفضل استخدام وقود السيارات مع الاحتراق الكامل (الإيثانول الحيوي ومخاليطه)، يتحسن الوضع البيئي، لأن هواء المدن الكبرى ملوث بشكل رئيسي بعوادم وسائل النقل.

تحتوي منتجات احتراق البنزين على عدد كبير من المواد التي تشكل خطراً على الصحة.

• الإنتاج الدوائي

تستخدم هذه الصناعة الإيثانول بعدة طرق. تسمح الخصائص المطهرة للكحول الطبي باستخدامه لعلاج المجال الجراحي وأيدي الجراح. بفضل استخدام الإيثانول، من الممكن تقليل مظاهر الحمى وصنع قواعد للصبغات والكمادات.

ينتمي كحول النبيذ إلى الترياق الذي يساعد في التسمم بالإيثيلين جلايكول والميثانول. كما أنه يستخدم كمضاد للرغوة عند إعطاء الأكسجين أو التهوية الاصطناعية.

لذا فإن الكحول الإيثيلي مادة لا غنى عنها في الطب، سواء للاستخدام الخارجي أو للاستخدام كسائل للشرب.

• الصناعة الكيميائية

باستخدام الإيثانول، يتم الحصول على مواد أخرى، على سبيل المثال، الإيثيلين. وبما أن كحول النبيذ مذيب ممتاز، فإنه يستخدم في إنتاج الدهانات والورنيش والمواد الكيميائية المنزلية.

• الصناعات الغذائية

الإيثانول هو المكون الرئيسي للمشروبات الكحولية. إنه جزء من المنتجات التي يتم الحصول عليها من خلال عمليات التخمير. يستخدم الكحول الإيثيلي كمذيب للنكهات المختلفة وكمادة حافظة في إنتاج منتجات المخابز والحلويات. كما أنه بمثابة مكمل غذائي E1510.

• صناعة مستحضرات التجميل

يستخدم مصنعو مستحضرات التجميل والعطور الإيثانول في صناعة ماء التواليت والعطور والشامبو والكولونيا والبخاخات وغيرها من المنتجات.

• اتجاهات أخرى

يستخدم الكحول الإيثيلي للعمل مع الأدوية ذات الطبيعة البيولوجية.

وكيف يتفاعل مع المواد الأخرى؟

تشير تعليمات الاستخدام إلى أن كحول النبيذ عند استخدامه معًا يعزز تأثير الأدوية المسببة للاكتئاب مركز الجهاز التنفسي، عمليات إمداد الدم، الجهاز العصبي المركزي.