Etanol – čo je to za látku? Aké je jeho použitie a ako sa vyrába? Etanol je každému známy pod iným názvom – alkohol. Samozrejme, toto označenie nie je celkom správne. Medzitým však pod slovom „alkohol“myslíme „etanol“. O jeho existencii vedeli už aj naši predkovia. Získali ho fermentačným procesom. Používali sa rôzne produkty od obilnín po bobule. Ale vo výslednej Brage, ako sa za starých čias nazývali alkoholické nápoje, množstvo etanolu nepresiahlo 15 percent. Čistý alkohol bolo možné izolovať až po preštudovaní procesov destilácie.
Etanol – čo to je?
Etanol je jednosýtny alkohol. Za normálnych podmienok je to prchavá, bezfarebná, horľavá kvapalina so špecifickým zápachom a chuťou. Etanol našiel široké uplatnenie v priemysle, medicíne a každodennom živote. Je to výborný dezinfekčný prostriedok. Alkohol sa používa ako palivo a ako rozpúšťadlo. Ale predovšetkým vzorec etanolu C2H5OH je známy milovníkom alkoholických nápojov. Práve v tejto oblasti našla táto látka široké uplatnenie. Ale niestojí za to zabudnúť, že alkohol ako aktívna zložka alkoholických nápojov je silným depresívom. Táto psychoaktívna látka je schopná utlmiť centrálny nervový systém a je vysoko návyková.
V súčasnosti je ťažké nájsť odvetvie, ktoré nepoužíva etanol. Je ťažké vymenovať, na čo všetko je alkohol taký užitočný. Ale predovšetkým sa jeho vlastnosti oceňovali vo farmaceutických výrobkoch. Etanol je hlavnou zložkou takmer všetkých liečivých tinktúr. Na tejto látke sú založené mnohé „babské recepty“na liečbu ľudských neduhov. Z rastlín čerpá všetky užitočné látky a hromadí ich. Táto vlastnosť alkoholu našla uplatnenie pri výrobe domácich bylinných a bobuľových tinktúr. A hoci sú to alkoholické nápoje, s mierou sú zdraviu prospešné.
Výhody etanolu
Receptúra etanolu je každému známa už od školských hodín chémie. Ale tu je výhoda tejto chemikálie, nie každý okamžite odpovie. V skutočnosti je ťažké si predstaviť priemysel, kde by sa alkohol nepoužíval. V prvom rade sa etanol používa v medicíne ako silný dezinfekčný prostriedok. Ošetrujú operačnú plochu a rany. Alkohol má škodlivý účinok na takmer všetky skupiny mikroorganizmov. Ale etanol sa používa nielen v chirurgii. Je nevyhnutný na výrobu liečivých extraktov a tinktúr.
V malých dávkach je alkohol pre ľudské telo dobrý. Pomáha riediť krv, zlepšuje krvný obeh a rozširuje cievy. Dokonca platína prevenciu kardiovaskulárnych ochorení. Etanol pomáha zlepšiť fungovanie gastrointestinálneho traktu. Ale len v naozaj malých dávkach.
V špeciálnych prípadoch môže psychotropný účinok alkoholu prehlušiť aj najsilnejšiu bolesť. Etanol našiel uplatnenie v kozmeteológii. Pre svoje výrazné antiseptické vlastnosti je súčasťou takmer všetkých čistiacich mliek na problematickú a mastnú pleť.
Poškodenie etanolom
Etanol je alkohol vyrábaný fermentáciou. Pri nadmernom užívaní môže spôsobiť ťažkú toxikologickú otravu až kómu. Táto látka je súčasťou alkoholických nápojov. Alkohol spôsobuje najsilnejšiu psychickú a fyzickú závislosť. Alkoholizmus sa považuje za chorobu. Škody spôsobené etanolom sú bezprostredne spojené so scénami nekontrolovateľného opilstva. Nadmerná konzumácia nápojov obsahujúcich alkohol vedie nielen k otravám jedlom. Všetko je oveľa komplikovanejšie. Pri častom pití alkoholu sú postihnuté takmer všetky orgánové systémy. Z nedostatku kyslíka, ktorý spôsobuje etanol, mozgové bunky odumierajú vo veľkom počte. Dochádza k degradácii osobnosti. V počiatočných štádiách sa pamäť oslabuje. Vtedy sa u človeka objavia ochorenia obličiek, pečene, čriev, žalúdka, ciev a srdca. U mužov dochádza k strate potencie. V posledných štádiách alkoholika sa prejavuje deformácia psychiky.
História alkoholu
Etanol – čo je to za látku a ako sa získala? Nie každý vie, že sa používa už od praveku. Onzahrnuté v alkoholických nápojoch. Pravda, jeho koncentrácia bola malá. Medzitým sa však v Číne našli stopy alkoholu na keramike starej 9000 rokov. To jasne naznačuje, že ľudia v období neolitu pili alkoholické nápoje.
Prvý prípad získavania alkoholu bol zaznamenaný v 12. storočí v Salerne. Pravda, bola to zmes voda-alkohol. Čistý etanol izoloval Johann Tobias Lovitz v roku 1796. Použil metódu filtrácie aktívnym uhlím. Výroba etanolu touto metódou zostala dlho jedinou metódou. Vzorec pre alkohol vypočítal Nicolo-Théodore de Saussure a Antoine Lavoisier ho opísal ako uhlíkovú zlúčeninu. V 19. a 20. storočí veľa vedcov skúmalo etanol. Všetky jeho vlastnosti boli študované. V súčasnosti sa rozšírila a používa sa takmer vo všetkých sférach ľudskej činnosti.
Výroba etanolu alkoholovou fermentáciou
Asi najznámejším spôsobom výroby etanolu je alkoholová fermentácia. Je to možné len pri použití ekologických produktov, ktoré obsahujú veľké množstvo uhľohydrátov, ako je hrozno, jablká, bobule. Ďalšou dôležitou zložkou pre aktívny priebeh fermentácie je prítomnosť kvasiniek, enzýmov a baktérií. Spracovanie zemiakov, kukurice, ryže vyzerá rovnako. Na získanie palivového liehu sa používa surový cukor, ktorý sa vyrába z trstiny. Reakcia je dosť zložitá. V dôsledku fermentácie sa získa roztok, ktorý neobsahuje viac ako 16 % etanolu. Vyššiu koncentráciu nie je možné dosiahnuť. Je to spôsobené tým, že viacnasýtených roztokov, kvasinky nie sú schopné prežiť. Výsledný etanol sa teda musí podrobiť procesu čistenia a koncentrácie. Zvyčajne sa používajú destilačné procesy.
Na získanie etanolu sa používajú rôzne kmene kvasiniek Saccharomyces cerevisiae. V zásade sú všetci schopní aktivovať tento proces. Piliny môžu byť použité ako živný substrát alebo alternatívne roztok z nich získaný.
Fuel
Mnoho ľudí vie o vlastnostiach, ktoré má etanol. To, že ide o alkohol alebo dezinfekčný prostriedok, je tiež všeobecne známe. Alkohol je však aj palivo. Používa sa v raketových motoroch. Známy fakt - počas prvej svetovej vojny sa ako palivo pre prvú nemeckú balistickú strelu na svete - V-2 používal 70% vodný etanol.
V súčasnosti sa alkohol rozšíril. Ako palivo sa používa v spaľovacích motoroch, pre vykurovacie zariadenia. V laboratóriách sa nalieva do liehových lámp. Katalytická oxidácia etanolu sa využíva na výrobu vyhrievacích podložiek, vojenských aj turistických. Obmedzený alkohol sa používa v zmesi s kvapalnými ropnými palivami kvôli jeho hygroskopickosti.
Etanol v chemickom priemysle
Etanol je široko používaný v chemickom priemysle. Slúži ako surovina na výrobu látok ako dietyléter, kyselina octová, chloroform, etylén, acetaldehyd, tetraetylolovo, etylacetát. V priemysle farieb je etanol široko používaný akosolventný. Alkohol je hlavnou zložkou ostrekovačov a nemrznúcej zmesi. Alkohol sa používa aj v domácich chemikáliách. Používa sa v pracích a čistiacich prostriedkoch. Je obzvlášť bežný ako prísada do sanitárnych a čistiacich prostriedkov na sklo.
Etylalkohol v medicíne
Etylalkohol možno pripísať antiseptikám. Má škodlivý účinok na takmer všetky skupiny mikroorganizmov. Ničí bunky baktérií a mikroskopických húb. Využitie etanolu v medicíne je takmer univerzálne. Je to vynikajúci sušiaci a dezinfekčný prostriedok. Kvôli svojim opaľovacím vlastnostiam sa alkohol (96%) používa na ošetrenie operačných stolov a rúk chirurga.
Etanol je rozpúšťadlom liečiva. Je široko používaný na výrobu tinktúr a extraktov z liečivých bylín a iných rastlinných materiálov. Minimálna koncentrácia alkoholu v takýchto látkach nepresahuje 18 percent. Etanol sa často používa ako konzervačná látka.
Etylalkohol je skvelý aj na potieranie. Počas horúčky má chladivý účinok. Veľmi často sa na otepľovacie obklady používa alkohol. Zároveň je absolútne bezpečný, na koži nie je žiadne začervenanie a popáleniny. Okrem toho sa etanol používa ako odpeňovač pri umelom dodávaní kyslíka počas pľúcnej ventilácie. Alkohol je tiež súčasťou celkovej anestézie, ktorú možno použiť v prípade nedostatku liekov.
Napodiv, lekársky etanol sa používa akoantidotá pri otravách toxickými alkoholmi, ako je metanol alebo etylénglykol. Jeho pôsobenie je spôsobené tým, že v prítomnosti niekoľkých substrátov enzým alkoholdehydrogenáza vykonáva iba kompetitívnu oxidáciu. Je to spôsobené tým, že po bezprostrednom príjme etanolu, po toxickom metanole alebo etylénglykole, sa pozoruje zníženie súčasnej koncentrácie metabolitov otravujúcich telo. Pre metanol je to kyselina mravčia a formaldehyd a pre etylénglykol je to kyselina šťaveľová.
Potravinársky priemysel
Naši predkovia teda vedeli, ako získať etanol. No najviac sa používal až v 19. a 20. storočí. Spolu s vodou je etanol základom takmer všetkých alkoholických nápojov, predovšetkým vodky, ginu, rumu, koňaku, whisky a piva. Alkohol sa v malom množstve nachádza aj v nápojoch, ktoré sa získavajú fermentáciou, napríklad v kefíre, koumissi a kvase. Nie sú však klasifikované ako alkohol, pretože koncentrácia alkoholu v nich je veľmi nízka. Obsah etanolu v čerstvom kefíre teda nepresahuje 0,12 %. Ale ak sa usadí, potom sa koncentrácia môže zvýšiť na 1%. V kvase je trochu viac etylalkoholu (do 1,2%). Najviac zo všetkého alkoholu je obsiahnutý v koumiss. V čerstvom mliečnom výrobku je jeho koncentrácia od 1 do 3% a v usadenom dosahuje 4,5%.
Etylalkohol je dobré rozpúšťadlo. Táto vlastnosť umožňuje jeho využitie v potravinárskom priemysle. Etanol je rozpúšťadlom pre vonné látky. Okrem toho sa dá použiť ako konzervačná látka do pečiva. Je registrovaný akopotravinárska prídavná látka E1510. Etanol má energetickú hodnotu 7,1 kcal/g.
Účinok etanolu na ľudské telo
Výroba etanolu bola zavedená po celom svete. Táto cenná látka sa používa v mnohých oblastiach ľudského života. Alkoholové tinktúry sú lieky. Utierky napustené touto látkou sa používajú ako dezinfekčný prostriedok. Aký vplyv však má etanol na naše telo pri požití? Je to užitočné alebo škodlivé? Tieto problémy si vyžadujú podrobné štúdium. Každý vie, že ľudstvo po stáročia konzumuje alkoholické nápoje. Ale až v minulom storočí problém alkoholizmu nadobudol veľké rozmery. Naši predkovia pili maškrty, medovinu a dokonca aj dnes tak obľúbené pivo, no všetky tieto nápoje obsahovali nízke percento etanolu. Preto nemohli spôsobiť výraznú ujmu na zdraví. Ale potom, čo Dmitrij Ivanovič Mendelejev zriedil alkohol s vodou v určitých pomeroch, všetko sa zmenilo.
V súčasnosti je alkoholizmus problémom takmer vo všetkých krajinách sveta. Akonáhle je alkohol v tele, má patologický účinok na takmer všetky orgány bez výnimky. V závislosti od koncentrácie, dávky, cesty vstupu a trvania expozície môže etanol vykazovať toxické a narkotické účinky. Je schopný narušiť fungovanie kardiovaskulárneho systému, prispieva k výskytu chorôb tráviaceho traktu vrátane žalúdočných a dvanástnikových vredov. Pod narkotickým účinkom sa rozumie schopnosť alkoholu spôsobiť stupor, necitlivosť na bolesťpocity a inhibícia funkcií centrálneho nervového systému. Okrem toho má človek alkoholické vzrušenie, veľmi rýchlo sa stáva závislým. V niektorých prípadoch môže nadmerná konzumácia etanolu spôsobiť kómu.
Čo sa deje v našom tele, keď pijeme alkoholické nápoje? Molekula etanolu je schopná poškodiť centrálny nervový systém. Hormón endorfín sa pod vplyvom alkoholu uvoľňuje v nucleus accumbens, u ľudí s výrazným alkoholizmom a v orbitofrontálnom kortexe. Napriek tomu však etanol nie je uznávaný ako narkotická látka, hoci vykazuje všetky zodpovedajúce účinky. Etylalkohol nebol zaradený do medzinárodného zoznamu kontrolovaných látok. A to je kontroverzná otázka, pretože pri určitých dávkach, konkrétne 12 gramov látky na 1 kilogram telesnej hmotnosti, vedie etanol najskôr k akútnej otrave a potom k smrti.
Aké choroby spôsobuje etanol?
Roztok etanolu ako taký nie je karcinogén. Ale jeho hlavný metabolit, acetaldehyd, je toxická a mutagénna látka. Okrem toho má aj karcinogénne vlastnosti a vyvoláva rozvoj rakoviny. Jeho kvality boli skúmané v laboratórnych podmienkach na pokusných zvieratách. Tieto vedecké práce viedli k veľmi zaujímavým, no zároveň alarmujúcim výsledkom. Ukazuje sa, že acetaldehyd nie je len karcinogén, môže poškodiť DNA.
Predĺžené požívanie alkoholických nápojov môže u človeka spôsobiť ochorenia ako gastritída, cirhóza pečene, vredy12-hrubého čreva, rakovina žalúdka, pažeráka, malého a konečníka, kardiovaskulárne choroby. Pravidelné požívanie etanolu v tele môže vyvolať oxidačné poškodenie mozgových neurónov. V dôsledku poškodenia hematoencefalickej bariéry umierajú. Zneužívanie nápojov obsahujúcich alkohol vedie k alkoholizmu a klinickej smrti. Ľudia, ktorí pravidelne pijú alkohol, majú výrazne vyššie riziko srdcového infarktu a mŕtvice.
To však nie sú všetky vlastnosti etanolu. Táto látka je prirodzeným metabolitom. V malých množstvách sa môže syntetizovať v tkanivách ľudského tela. Hovorí sa tomu pravý endogénny alkohol. Vyrába sa tiež v dôsledku rozkladu sacharidových potravín v gastrointestinálnom trakte. Takýto etanol sa nazýva „podmienečne endogénny alkohol“. Dokáže obyčajný alkohol tester určiť alkohol, ktorý sa v tele syntetizoval? Teoreticky je to možné. Jeho množstvo zriedka presahuje 0,18 ppm. Táto hodnota je na spodnej hranici najmodernejších meracích prístrojov.
