Формула спирта в химии питьевого

Алкоголизм

Получение этилового спирта

— гидролизом моногалогенпроизводных этана водными растворами щелочей

C2H5Br NaOHaq→C2H5OH NaBr (to);

— гидрированием уксусного альдегида

CH3-C(O)H H2→ CH3-CH2-OH (kat = Ni, to).

CH2=CH2 H2O → CH3-CH2-OH (H , to).

Брожение

C6H12O6 → 2C2H5OH 2CO2

В результате брожения получается раствор, содержащий не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи обычно гибнут. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путем дистилляции.

— гидролиз моногалогеналканов водными растворами щелочей

C2H5Br NaOHaq→C2H5OH NaBr (t0);

— гидратацияалкенов (применяетсявпромышленности)

CH2=CH2 H2O → CH3-CH2-OH (H , t0);

— гидрирование альдегидов и кетонов

CH3-C(O)H H2→CH3-CH2-OH (kat = Ni, t0).

Торговые названия

Этанол

Aethanolum (

Aethanoli)

Этиловый спирт

Название Значение Индекса Вышковского
®
Спирт этиловый 95% 0.0131
Этиловый спирт 0.0013
Спирт этиловый 0.0013
Фармацевтический антисептический раствор для приготовления лекарственных форм 0.0007
Медицинский антисептический раствор 0.0005
Этанол медицинский 0.0004
Этиловый спирт 95% 0.0003
Медицинский антисептический раствор для приготовления лекарственных форм 95% 0.0001
Септол-Сол 0
Этиловый спирт 96% 0

Свойства

Смешивается с водой во всех соотношениях. Этанол хорошо растворяет многие органические вещества. Безводный (абсолютный) спирт кипит при 78,37oС. Получаемый в промышленности спирт-ректификат представляет собой смесь 95,5% этанола и 4,4% воды, которая кипит при 78,37oС (смеси определенного состава, кипящие при постоянной температуре, называют азеотропными смесями).

Основные константы этилового спирта приведены в таблице ниже.

этиловый спирт

Таблица 1. Физические свойства этилового спирта.

Плотность, г/см3

0,7893

Температура плавления, oС

-114,3

Температура кипения, oС

78,4

Молярная масса, г/моль

46,069

— атома водорода гидроксильной группы;

— гидроксильной группы;

— атома водорода гидроксильной группы и связи Cα-H;

— гидроксильной группы и связи Cβ-H.

1) O-H

Формула спирта в химии питьевого

— взаимодействие с активными металлами

2C2H5OH 2Na → 2C2H5ONa H2↑.

— взаимодействие с органическими и кислородсодержашими неорганическими кислотами

C2H5OH CH3COOH ↔C2H5-O-C(O)-CH3 H2O (H2SO4 (conc), t0);

C2H5OH HONO2↔C2H5ONO2 H2O (H2SO4 (conc), t0).

2) C-OH;

— взаимодействие с галогеноводородами

C2H5OH HCl→ C2H5Cl H2O (ZnCl2, t0).

— взаимодействие с тригалогенидамифосфора

3C2H5OH PBr3→ 3C2H5Br H3PO3.

— взаимодействие с аммиаком

C2H5OH NH3→ C2H5NH2 H2O (Al2O3, t0 = 300).

3) O-H и Cα-H;

— дегидрирование

CH3-CH2-OH → CH3-C(O)H H2↑ (kat = Cu, t0).

Формула спирта в химии питьевого

— окисление

CH3-CH2-OH 2[O] → CH3-COOH H2O (kat, t0).

4) C-OH и Cβ-H

— внутримолекулярная дегидратация

CH3-CH2-OH → CH2=CH2 H2O (Al2O3, t0).

Этанол

Aethanolum (

Aethanoli)

Этиловый спирт

Он смешивается с водой во всех соотношениях и образует с ней азеотропные смеси (смеси определенного состава, кипящие при постоянной температуре, называют азеотропными смесями). Безводный этанол называют абсолютным спиртом, температура плавления которого составляет 78,37oС.

Рис. 1. Строение молекулы этанола.

Таблица 1. Физические свойства этанола.

1) O-H

  • взаимодействие с активными металлами
  • взаимодействие с органическими и кислородсодержашими неорганическими кислотами

C2H5OH CH3COOH ↔ C2H5-O-C(O)-CH3 H2O (H2SO4 (conc), to);

C2H5OH HONO2↔ C2H5ONO2 H2O (H2SO4 (conc), to).

2) C-OH;

  • взаимодействие с галогеноводородами

C2H5OH HCl → C2H5Cl H2O (ZnCl2, to).

  • взаимодействие с тригалогенидами фосфора
  • взаимодействие с аммиаком

C2H5OH NH3→ C2H5NH2 H2O (Al2O3, to = 300).

3) O-H и Cα-H;

CH3-CH2-OH → CH3-C(O)H H2↑ (kat = Cu, to).

CH3-CH2-OH 2[O] → CH3-COOH H2O (kat, to).

4) C-OH и Cβ-H

  • внутримолекулярная дегидратация

Формула спирта в химии питьевого

CH3-CH2-OH → CH2=CH2 H2O (Al2O3, to).

Внешний вид: в обычных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом. Следует избегать популярной ошибки: часто смешивают свойства 95.57 % спирта и абсолютизированного. Их свойства почти одинаковы, но величины начинают различаться начиная с 3 — 4-ой значащей цифры.

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

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

Стандартная энтальпия образования ΔH −234,8 кДж/моль (г) (при 298 К)
Стандартная энтропия образования S 281,38 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 1,197 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Энтальпия плавления ΔHпл 4,81 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип 839,3 кДж/моль
Плотность этанола при разных температурах
Температура, °C 0 10 20 30 40 50 60
ρ, г/см³ 0,8062 0,7979 0,7893 0,7810 0,7722 0,7632 0,7541
Плотность водных растворов этанола при 20 °C
Массовое содержание C2H5OH, % 1 2 4 6 8 10 12 14 16
ρ, г/см³ 0,99636 0,99453 0,99103 0,98780 0,98478 0,98187 0,97910 0,97643 0,97387
Массовое содержание C2H5OH, % 18 20 22 24 26 28 30 35 40
ρ, г/см³ 0,97129 0,96864 0,96592 0,96312 0,96020 0,95710 0,95382 0,94494 0,93518
Показатель преломления водных растворов этанола при 20 °C
Массовое содержание C2H5OH, % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
nD20 1,3396 1,3470 1,3535 1,3580 1,3612 1,3633 1,3646 1,3649 1,3642 1,3613
Поверхностное натяжение этанола
Температура, °C 0 10 20 30 40 50 60
σ, Н/м 2,405·10−2 2,314·10−2 2,203·10−2 2,148·10−2 2,020·10−2 1,980·10−2 1,843·10−2
Температура кипения этанола при давлениях ниже атмосферного
Давление, кПа (мм. рт. ст.) 0,133(1) 0,667(5) 1,333(10) 2,666(20) 5,333(40)
Tкип, °C −31,3 −12,0 −2,3 8,0 19,0
Давление, кПа (мм. рт. ст.) 7,999(60) 13,333(100) 26,66(200) 53,33(400) 101,32(760)
Tкип, °C 26,0 34,9 48,4 63,5 78,4

Смесь 96 % спирта и 4 % воды (95.57 % этанола 4.43 % воды) является азеотропной — т. е. не разделяется при перегонке.

Взаимодействует со щелочными металлами с образованием этилатов (или в общем случае — алкоголятов) и водорода.

С2Н5ОН 40 % H2O 60 %

Применение вещества Этанол

Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания в чистом виде. Ограничено в силу своей гигроскопичности (отслаивается) используется в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов — Этил-трет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем МТБЭ.

  • Служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.;
  • Широко применяется как растворительлакокрасочной промышленности, в производстве товаров бытовой химии и многих других областях);
  • Является компонентом антифриза и стеклоомывателей.
  • В бытовой химии этанол применяется в чистящих и моющих средствах, в особенности для ухода за стеклом и сантехникой. Является растворителем для репеллентов.
alt

В медицине этиловый спирт в первую очередь используется как

антисептик

  • как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно;
  • дубящие свойства 96%-го этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга;
  • растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.;
  • консервант настоек и экстрактов (минимальная концентрация 18 %);
  • пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции легких;
  • в согревающих компрессах;
  • для физического охлаждения при лихорадке (для растирания)[2];
  • антидот при отравлении этиленгликолем и метиловым спиртом;

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

Наряду с водой, является необходимым компонентом спиртных напитков (водка, виски, джин и др.). Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире ничтожно (0,12 %), но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 1−3 % этанола (в крепком до 4,5 %), в квасе — от 0,6 до 2,2 %.

Растворитель для пищевых ароматизаторов. Применяется как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510.

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

Строительство завода по производству этанола мощностью 40 млн галлонов даёт экономике (на примере США):

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

В 2006 г. этаноловая индустрия дала экономике США:

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

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

В 2006 году этаноловая промышленность произвела 12 млн тонн кормов. 75—80 % зерна было скормлено КРС, 18—20 % свиньям и 3—5 % птицам.

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

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

Формула спирта в химии питьевого

В 2005 году 30 % бензина в США продавалось в смеси с этанолом. В 2006 г. этанол производили 110 заводов в 19 штатах. Производство достигло рекордного уровня в 18,52 млрд литров, что на 25 % больше, чем в 2005 году. С 2000 г. производство этанола выросло более чем на 300 %.

За 2006 год было построено 15 новых заводов. Суммарная мощность новых заводов 3 990 млрд литров. В январе 2007 г. различных стадиях строительства находятся 73 завода, 8 заводов расширяют свои мощности. К 2009 году производство этанола в США вырастет более чем на 23 млрд литров — до 44 млрд.

В 2005 году этанол составил около 20 % в топливном балансе Бразилии.

Этанол хорошо смешивается с водой, в отличие от бензина. Проблема расслаивания смеси бензина и этанола на данный момент не решена.

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

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

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

В 2005 году в США более 5 млн автомобилей имели 2006 г. в США эксплуатировалось 6 млн автомобилей с Flex-Fuel двигателями. Общий автопарк составляет 230 млн автомобилей.

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

В Бразилии около 29 000 заправочных станций продают этанол.

Экономичность

Себестоимость бразильского этанола (около 0,19 долларов США за литр в 2006 г.) делает его использование экономически выгодным [1].

Биоэтанол как топливо нейтрален в качестве источника парниковых газов. Он обладает нулевым балансом диоксида углерода, поскольку при его производстве путём брожения и последующем сгорании выделяется столько же CO2, сколько до этого было связано из атмосферы использованными для его производства растениями.

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

Изготовление настоек, экстрактов и лекарственных форм для наружного применения — обтираний, компрессов.

Этиловый спирт широко используется в промышленном органическом синтезе. В фармации он применяется для приготовления настоек и экстрактов; в медицинской практике – как наружное антисептическое средство для дезинфекции рук и хирургических инструментов.

Основное направление использование этанола – промышленный органический синтез. Кроме этого он применяется в фармации для приготовления настоек и экстрактов, а также в медицинской практике – как наружное антисептическое средство для дезинфекции рук и хирургических инструментов.

Мировое производство этанола

брага

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

Страна 2004 2005 2006 2007 2008
США 13 362 16 117 19 946 24564,71 34776[3]
Бразилия 15 078 15 978 16 977 18972,58 24464,9
Евросоюз 2155,73 2773
Китай 3 643 3 795 3 845 1837,08 1897,18
Индия 1 746 1 697 1 897 199,58 249,48
Франция 827 907 948
Германия 268 430 764
Россия 748 748 649
ЮАР 415 389 387
Великобритания 400 351 279
Испания 298 298 463
Таиланд 279 298 352 299,37 339,4
Колумбия 279 283,12 299,37
Весь мир: 40 710 45 927 50 989 49524,42[4] 65527,05

Безопасность и регулирование

  • Этанол — горючее вещество, смесь его паров с воздухом взрывоопасна.
  • Этиловый спирт относится к наркотическим ядам.[7] Употребление спиртных напитков может привести к алкоголизму и даже к острому отравлению.
  • В настоящее время (2009 г) розничная продажа спирта в России запрещена.
О налогообложении питьевого спирта см. статью Алкогольные напитки#Акциз.

В зависимости от дозы, концентрации, пути попадания в организм и длительности воздействия этанол может обладать наркотическим и токсическим действием. Однако этанол является естественным метаболитом человеческого организма, и в определённых дозах используется в медицине как самостоятельное лекарственное средство, а также как растворитель фармацевтических препаратов, экстрактов и настоек.

Хроническое употребление алкогольных напитков может привести к алкоголизму.

Оцените статью
Медицинский портал
Adblock detector