الإيثانول
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
لاستخدامات أخرى، انظر الإيثانول (توضيح) .
"الكحول الحبوب" الموجهات هنا. وينبغي عدم الخلط مع روح الحبوب محايد .
| الإيثانول | |
|---|---|
 |  |
 |  |
أسماء أخرى
| |
| معرفات | |
| عدد CAS | 64-17-5  |
| بوب كيم | 702 |
| ChemSpider | 682 |
| UNII | 3K9958V90M |
| عدد EC | 200-578-6 |
| رقم الأمم المتحدة | 1170 |
| DrugBank | DB00898 |
| KEGG | D00068 |
| شبكة | الإيثانول |
| ChEBI | CHEBI: 16236 |
| ChEMBL | CHEMBL545 |
| عدد RTECS | KQ6300000 |
| ATC رمز | D01 ، D08AX08 ، V03AB16 ، V03AZ01 |
| بايلشتاين المرجعي | 1718733 |
| جملين المرجعي | 787 |
| 3DMet | B01253 |
| Jmol و الصور-3D | الصورة 1 |
| |
| |
| خصائص | |
| الصيغة الجزيئية | C 2 H 6 O |
| الكتلة المولية | 46.07 ز مول -1 |
| مظهر | سائل عديم اللون |
| كثافة | 0.789 جم / سم 3 (عند 20 درجة مئوية) |
| درجة الإنصهار |
-114 ° C، 159 K، -173 ° F
|
| نقطة الغليان |
78.37 ° C، 352 K، 173 ° F
|
| تسجيل P | -0.18 |
| ضغط البخار | 5.95 كيلو باسكال (عند 20 درجة مئوية) |
| الحموضة (ع K أ) | 15.9 [2] |
| قاعدية (ع K ب) | -1.9 |
| معامل الانكسار (ن D) | 1.361 |
| لزوجة | 0.0012 باسكال S (عند 20 درجة مئوية)، 0.001074 باسكال ق (عند 25 ° C) [3] |
| لحظة ثنائي القطب | 1.69 D [4] |
| علم العقاقير | |
| طرق إدارة | ضمعضلي قائم ضمن عضلة
وريدي
شفهي موضعي |
| الأيض | كبدي |
| المخاطر | |
| MSDS | الخارجية MSDS |
| مؤشر الاتحاد الأوروبي | 603-002-00-5 |
| تصنيف الاتحاد الأوروبي |  F |
| R-العبارات | R11 |
| S-العبارات | (S2) ، S7 ، S16 |
| NFPA 704 | 
3
2
0
|
| نقطة الوميض | 13-14 ° C |
| الاشتعال الذاتي درجة الحرارة | 363 ° C [5] |
| LD 50 | 5628 ملغ كجم -1 (عن طريق الفم، الفئران) |
| صفحة البيانات التكميلية | |
| هيكل و خصائص | ن ، ص ε ، الخ |
| دينامي حراري معطيات | السلوك المرحلة الصلبة والسائلة والغاز |
| البيانات الطيفية | الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة تحت الحمراء ، NMR ، MS |
 (تحقق) (ما هو:  /  إلا إذا ذكر غير ذلك، فالبيانات معطاة للمواد في هم دولة (عند 25 ° س، 100 كيلو باسكال) | |
| مراجع الجدول | |
الإيثانول / ɛ θ ɑ ː ن ɒ L / ، وتسمى أيضا الكحول الإيثيلي / ɛ θ ɪ L / ، الكحول النقي، كحول الحبوب، أو شرب الكحول، هي متقلبة ، قابلة للاشتعال ، سائل عديم اللون. A المخدرات العقلية واحدة من أقدم الأدوية الترفيهية المعروفة، والإيثانول تنتج حالة تعرف باسم تسمم الكحول عندما تستهلك. أفضل المعروفة باسم نوع من الكحول وجدت في المشروبات الكحولية ، كما انها تستخدم في موازين الحرارة ، وذلك المذيبات ، ونتيجة ل استهلاك الوقود . في الاستعمال الشائع، وغالبا ما يشار إليها اختصارا باسم الكحول أو المشروبات الروحية .
محتويات[ إخفاء ] |
انجليزيه [ تحرير ]
 | البحث عن الايثانول في ويكاموس، القاموس الحر. |
| البحث عن الكحول في ويكاموس، القاموس الحر. |
الإيثانول هو اسم منهجي يحددها تسمية IUPAC الكيمياء العضوية لجزيء مع اثنين من ذرات الكربون (البادئة "ETH-")، وجود السندات واحد بينهما (لاحقة "انو")، وجماعة المرفقة-OH (لاحقة "رأ"). [6]
الإيثانول هو مصطلح الاصطناعية، التي صيغت في 1838، على غرار الألمانية äthyl (ليبج)، من اليونانية aither " الأثير"+ hyle" الاشياء ". [7]
مصطلح " الكحول "الآن يشير إلى فئة أوسع من المواد في الكيمياء التسمية، ولكن في لغة مشتركة يبقى اسم الايثانول. في نهاية المطاف على قرض من القرون الوسطى العربية آل كوهل ، [8] استخدام الكحول في هذا المعنى حديث، وعرض في منتصف القرن 18. قبل ذلك الوقت، يشار إلى الكحول اللاتينية الأوسط "خام مسحوق الأنتيمون؛ التجميل مسحوق"، وبحلول القرن 17 في وقت لاحق "أي مادة المتسامي؛ المقطر روح "الاستخدام ل" روح النبيذ "(تقصير من التعبير الكحول كامل من النبيذ) سجلت 1753. استخدام منهجية في الكيمياء يعود إلى عام 1850.
الصيغة الكيميائية [ عدل ]
الإيثانول هو الكحول 2 الكربون مع الصيغة التجريبية C 2 H 6 O . لها الصيغة الجزيئية هي CH 3 CH 2 OH. على تدوين البديل هو CH 3-CH 2-OH، مما يدل على أن الكربون من مجموعة الميثيل (CH 3 -) تعلق على الكربون من مجموعة الميثيلين (CH-2 -)، التي تعلق على الأكسجين من مجموعة الهيدروكسيل (OH-) . وهو الدستورية ايزومير منثنائي ميثيل الاثير . الإيثانول هو غالبا ما تختصر ETOH، وذلك باستخدام منهج الكيمياء العضوية المشتركة لتمثيل مجموعة إيثيل (C 2 H 5) مع ET.
التاريخ [ تحرير ]
للحصول على مزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، راجع المشروبات المقطرة .
و تخمير السكر إلى إيثانول هي واحدة من أقدم التقانات الحيوية المستخدمة من قبل البشر. من المعروف أن آثار التسمم من استهلاك الإيثانول منذ العصور القديمة. وقد استخدم الإيثانول من قبل البشر منذ عصور ما قبل التاريخ باعتبارها العنصر المسكر من المشروبات الكحولية . بقايا المجففة على الفخار 9،000 عاما وجدت في الصين يعني أن العصر الحجري الحديثالناس تستهلك المشروبات الكحولية. [9]
على الرغم من أن التقطير كان معروفا جيدا من قبل اليونانيين في وقت مبكر والعرب، وكان أول إنتاج سجلت من الكحول من النبيذ المقطر من قبل مدرسة ساليرنو الكيميائيون في القرن 12th. [10] أول من ذكر الكحول المطلق، في تناقض مع خليط الماء الكحول ، وكان ريمون هدوء . [10]
في عام 1796، وحصل يوهان توبياس Lowitz الإيثانول النقي عن طريق خلط الإيثانول المنقى جزئيا (في حالة الأيزوتروب المياه الكحول) مع وجود فائض من القلويات اللامائية ثم تقطير الخليط على نار هادئة. [11] أنطوان لافوازييهوصف الايثانول كمركب من الكربون والهيدروجين ، والأكسجين، وعام 1807 نيكولا-تيودور دي سوسير تحديد الصيغة الكيميائية الإيثانول. [12] [13] وبعد خمسين عاما، أرشيبالد سكوت كوبر نشر الصيغة البنائية للإيثانول. وكانت واحدة من أولى الصيغ الهيكلية تحديده لاحقا. [14]
وقد أعد الإيثانول الأولى صناعيا في عام 1825 من قبل مايكل فاراداي . وجد أن حمض الكبريتيك يمكن أن تمتص كميات كبيرة من غاز الفحم . [15] وأعطى الناتجة الحل لهنري Hennell، الكيميائي البريطاني، الذين وجدوا في عام 1826 أنها تحتوي على "حمض sulphovinic" ( إيثيل كبريتات الهيدروجين ). [16] وفي عام 1828، Hennell والكيميائي الفرنسي جورج سيمون Sérullas مستقلة اكتشف أن حمض sulphovinic يمكن أن تتحلل إلى إيثانول. [17] [18] وهكذا، في عام 1825 فاراداي قد اكتشفت عن غير قصد يمكن أن تنتج الايثانول من الإيثيلين (مكون من غاز الفحم) بواسطة حمض المحفزةالماء، وهي عملية مشابهة لالحالية التوليف الإيثانول الصناعي. [19]
تم استخدام الإيثانول كوقود مصباح في الولايات المتحدة في وقت مبكر من عام 1840، ولكن فرض ضريبة على المشروبات الكحولية الصناعية خلال الحرب الأهلية جعل هذا الاستخدام المسرف. ألغي الضريبة في عام 1906. [20] استخدام كوقود للسيارات يعود تاريخها الى عام 1908، مع فورد موديل تي قادرة على تشغيل على البنزين أو الايثانول. [21] ولا يزال وقود مشتركة للمصابيح الروح.
وغالبا ما تنتج الايثانول المعدة للاستخدام الصناعي من الإيثيلين . [22] الإيثانول لديه استخدام على نطاق واسع كمذيب للمواد المعدة للاستهلاك البشري أو الاتصال، بما في ذلك الروائح والنكهات، الأصباغ، والأدوية. في الكيمياء، هو كل من مذيب وسيطة لتجميع المنتجات الأخرى. انها لديها تاريخ طويل كوقود للحرارة وضوء، وأكثر مؤخرا كوقود ل محركات الاحتراق الداخلي .
خصائص [ تحرير ]
الخصائص الفيزيائية [ عدل ]
الإيثانول هو المتقلبة، سائل عديم اللون له رائحة طفيفة. يحترق بلهب أزرق الذي لا يدخن ليست دائما واضحة في الضوء الطبيعي.
الخصائص الفيزيائية للإيثانول تنبع في المقام الأول من وجود لها الهيدروكسيل مجموعة وضيق في سلسلة الكربون. مجموعة الهيدروكسيل الإيثانول هو قادرة على المشاركة في الرابطة الهيدروجينية، مما يجعلها أكثر لزوجة وأقل تطايرا من المركبات العضوية القطبية أقل من الوزن الجزيئي مماثلة، مثل البروبان .
الإيثانول هو أكثر قليلا من الماء الانكسار، وجود معامل الانكسار من 1.36242 (λ = 589.3 في نانومتر و 18.35 درجة مئوية). [23]
و النقطة الثلاثية على الايثانول 150 K عند ضغط 4.3 × 10 -4 باسكال . [24]
خصائص المذيبات [ تحرير ]
الإيثانول هو مذيب تنوعا، غير قابلة للامتزاج مع الماء ومع العديد من المذيبات العضوية، بما في ذلك حمض الخليك ، الأسيتون ، البنزين ،رابع كلوريد الكربون ، كلوروفورم ، إثيل الأثير ، جلايكول الإثيلين ، الجلسرين ، النيتروميثان ، البيريدين ، و التولوين . [23] [25] ومن هو أيضا غير قابلة للامتزاج مع الهيدروكربونات الأليفاتية الخفيفة، مثل البنتان و الهكسان ، ومع الكلوريدات الأليفاتية مثل ثلاثي كلورو الإيثان ورابع كلوريد الإيثيلين . [25]
امتزاج الإيثانول مع تناقضات المياه مع immiscibility من الكحول طويلة السلسلة (خمسة أو أكثر من ذرات الكربون)، الذي يقلل بشكل حاد مع زيادة عدد الكربونات امتزاج المياه. [26] وامتزاج الإيثانول مع الألكانات يقتصر على الألكانات تصل إلى undecane ، مخاليط معالدوديكان والألكانات أعلى تظهر فجوة امتزاج تحت درجة حرارة معينة (حوالي 13 درجة مئوية لمدة الدوديكان [27] ). الفجوة امتزاج يميل إلى الحصول على أوسع مع ارتفاع الألكانات ودرجة الحرارة لزيادة امتزاج كاملة.
مخاليط الايثانول المياه لديها حجم أقل من مجموع مكوناتها الفردية في الكسور معين. خلط أحجام متساوية من الإيثانول والماء في النتائج فقط 1.92 حجم الخليط. [23] [28] الإيثانول خلط والمياه الطاردة للحرارة ، مع ما يصل إلى 777 J / مول [29] أن يطلق سراحه في 298 ك.
خليط من الإيثانول والماء تشكل حالة الأيزوتروب في حوالي 89٪ من الإيثانول الخلد-11 والخلد-٪ ماء [30] أو خليط من حوالي 96 في المئة حجم الإيثانول والماء 4٪ عند الضغط العادي وT = 351 K. هذا التكوين هو صامد للغليان بقوة درجة الحرارة والضغط التي تعتمد على ويختفي عند درجات حرارة أقل من 303 ك. [31]
الرابطة الهيدروجينية يسبب الإيثانول النقي ليكون استرطابي إلى حد أنه يمتص الماء بسهولة من الجو.الطبيعة القطبية للمجموعة الهيدروكسيل يسبب الإيثانول إلى حل العديد من المركبات الأيونية، وخصوصاالصوديوم و البوتاسيوم هيدروكسيدات ، كلوريد المغنيسيوم ، كلوريد الكالسيوم ، كلوريد الأمونيوم ، بروميد الأمونيوم ، و بروميد الصوديوم . [25] الصوديوم و البوتاسيوم الكلوريدات القابلة للذوبان بشكل طفيف في الايثانول. [25] لأن جزيء الإيثانول أيضا لديه نهاية غير القطبية، فإنه سيتم أيضا حل المواد غير القطبية، بما في ذلك معظم الزيوت الأساسية [32] والعديد من توابل، والتلوين، وكلاء الطبية.
إضافة حتى بضعة المئة من الايثانول في الماء يقلل بحدة التوتر السطحي للماء. هذه الخاصية يفسر جزئيا "الدموع من النبيذ "الظاهرة. عندما يتم ملتف النبيذ في كوب، والإيثانول يتبخر بسرعة من طبقة رقيقة من النبيذ على جدار من الزجاج. كما الإيثانول يقلل من النبيذ المحتوى، وزيادة في التوتر السطحي وفيلم "حبات حتى" رقيقة ويعمل باستمرار على الزجاج في قنوات بدلا من أن تكون ورقة على نحو سلس.
القابلية للاشتعال [ تحرير ]
حلا المياه الإيثانول الذي يحتوي على 40٪ كحول في الحجم وسوف (الكحول من حيث الحجم) تشتعل فيها النيران إذا تسخينها إلى حوالي 26 ° C (79 ° F) وإذا تم تطبيق مصدر اشتعال لذلك. وهذا ما يسمى فينقطة الوميض . [33] نقطة وميض الإيثانول النقي هو 16.60 ° C (61.88 ° F)، أي أقل من متوسط درجة حرارة الغرفة. [34]
وترد النقاط فلاش تركيزات الإيثانول من 10٪ إلى 96٪ ABV ABV أدناه: [35]
- 10٪ - 49 ° C (120 ° F)
- 12.5٪ - حوالي 52 ° C (126 ° F)
- 20٪ - 36 ° C (97 ° F)
- 30٪ - 29 ° C (84 ° F)
- 40٪ - 26 ° C (79 ° F)
- 50٪ - 24 ° C (75 ° F)
- 60٪ - 22 ° C (72 ° F)
- 70٪ - 21 ° C (70 ° F)
- 80٪ - 20 ° C (68 ° F)
- 90٪ - 17 ° C (63 ° F)
- 96٪ - 17 ° C (63 ° F)
والمشروبات الكحولية التي تحتوي على تركيز منخفض من الإيثانول حرق إذا سخنت بما فيه الكفاية ومصدر اشتعال (مثل شرارة كهربائية يتم تطبيق أو مباراة) لهم. على سبيل المثال، نقطة الوميض من النبيذ العادي يحتوي على 12.5٪ من الإيثانول حوالي 52 درجة مئوية (126 درجة فهرنهايت). [36]
الإنتاج [ عدل ]
ويتم إنتاج الإيثانول على حد سواء باعتبارها البتروكيماويات ، من خلال الترطيب من الاثيلين و، عبر العمليات البيولوجية، عن طريق تخمرالسكريات مع الخميرة . [37] أي عملية هو أكثر اقتصادا يعتمد على الأسعار السائدة للبترول ومخزونات الحبوب كأعلاف.
ترطيب الاثيلين [ تحرير ]
يرصد الايثانول لاستخدامها كعامل المواد الأولية الصناعية أو المذيبات (التي يشار إليها أحيانا الإيثانول الاصطناعية) من البتروكيماوياتاللقيم، في المقام الأول من قبل حمض - حفز الترطيب من الاثيلين، ممثلة في المعادلة الكيميائية
- C 2 H 4 + H 2 O → CH 3 CH 2 OH
الحافز هو الأكثر شيوعا و حامض الفوسفوريك ، [38] [39] كثف على دعم مسامية مثل هلام السيليكا أو تراب دياتومي . تم استخدام هذا المحفز الأول لإنتاج الإيثانول على نطاق واسع من قبل شركة شل للنفط في عام 1947. [40] يتم التفاعل بها مع وجود فائض من ارتفاع ضغط البخار في 300 ° C. في الولايات المتحدة، تم استخدام هذه العملية على نطاق صناعي بواسطة يونيون كاربايد كوربوريشن وغيرها، ولكن الآن فقط يوندل باسل يستخدم تجاريا.
في عملية قديمة، أول تمارسه على نطاق صناعي في عام 1930 من قبل يونيون كاربايد، [41] ولكن الآن كان تقريبا عفا عليها الزمن تماما، الاثيلين رطب بشكل غير مباشر عن طريق تفاعل مع مركزة حامض الكبريتيك لإنتاج كبريتات الإيثيل ، الذي تتميه لانتاج الايثانول وتجديد حمض الكبريتيك: [42]
- C 2 H 4 + H 2 SO 4 → CH 3 CH 2 SO 4 H
- CH 3 CH 2 SO 4 H + H 2 O → CH 3 CH 2 OH + H 2 SO 4
التخمير [ تحرير ]
المقال الرئيسي: التخمير الايثانول
انظر أيضا: الخميرة في صناعة النبيذ
الايثانول لاستخدامه في المشروبات الكحولية ، والغالبية العظمى من الايثانول لاستخدامه كوقود، [ بحاجة لمصدر يتم إنتاج] عن طريق التخمير. عندما أنواع معينة من الخميرة (على سبيل المثال، خميرة الخباز ) استقلاب السكر في ظروف انخفاض الأكسجين أنها تنتج الإيثانول وثاني أكسيد الكربون. المعادلات الكيميائية أدناه تلخيص التحويل:
- C 6 H 12 O 6 → 2 CH 3 CH 2 OH + 2 CO 2
- C 12 H 22 O 11 + H 2 O → 4 CH 3 CH 2 OH + CO 2 4
التخمر هو عملية زرع الخمائر في ظروف حرارية مناسبة لإنتاج الكحول. تتم هذه العملية فى حوالى 35-40 درجة مئوية. سمية الإيثانول إلى الخميرة يحد من تركيز الإيثانول التي يمكن الحصول عليها من قبل تختمر؛ تركيزات أعلى، وبالتالي، يتم الحصول عادة عن طريق إغناء أو التقطير . يمكن أن معظم سلالات الإيثانول التي تتحمل البقاء على قيد الحياة من الخميرة يصل إلى ما يقرب من الايثانول 15٪ من حيث الحجم. [43]
لإنتاج الإيثانول من المواد النشوية مثل الحبوب ، و النشا لا بد أولا من تحويلها إلى السكريات. في تخمير البيرة ، هذا وقد جرت العادة على إنجازه من خلال السماح للالحبوب لتنبت، أوالشعير ، التي تنتج انزيم الأميليز . عندما يتم الحبوب مملت المهروسة ، والأميليز يحول النشا إلى سكريات المتبقية. لوقود الإيثانول، والتحلل من النشا إلى جلوكوز يمكن إنجازه بسرعة أكبر عن طريق العلاج مع حمض الكبريتيك المخفف، fungally الأميليز المنتجة، أو مزيج من الاثنين. [44]
السليلوزية الإيثانول [ تحرير ]
المقال الرئيسي: الايثانول من السليولوز
السكريات ل تخمير الإيثانول يمكن الحصول عليها من السليلوز . [45] [46] وحتى وقت قريب، ومع ذلك، فإن تكلفة سلولاز كانت الإنزيمات قادرة على تحليل الماء السليلوز باهظة. الشركة الكندية أيوجين جلبت أول مصنع الإيثانول المستخرج من السليلوز على تيار في عام 2004. [47] الاستهلاكية الأولية حتى الآن الحكومة الكندية، التي، جنبا إلى جنب مع الولايات المتحدة وزارة الطاقة ، استثمرت بكثافة في تسويق الايثانول من السليولوز. نشر هذه التكنولوجيا يمكن أن يتحول عدد من السليلوز التي تحتوي على المخلفات الزراعية، مثل عرنوس ، القش ، ونشارة الخشب ، إلى موارد الطاقة المتجددة. الشركات الأخرى على تطوير إنزيم الفطريات المعدلة وراثيا التي تنتج كميات كبيرة من سلولاز، xylanase ، والإنزيمات هميسيلولاز. ومن شأن هذه تحويل المخلفات الزراعية مثل حطب الذرة ، قش القمح، وقصب السكر و محاصيل الطاقة مثل التبن إلى سكريات قابلة للتخمر. [48]
مواد السليلوز الحاملة تحتوي عادة على غيرها من السكريات ، بما في ذلك هيميسيلولوز . التحلل من هيميسيلولوز يعطي السكريات معظمها خمس الكربون مثل الزيلوز . S. خميرة،الخميرة الأكثر استخداما لإنتاج الإيثانول، لا يمكن استقلاب الفركتوز. الخمائر والبكتيريا الأخرى هي قيد التحقيق لتتخمر الزيلوز وغيرها من pentoses إلى إيثانول.
الهيدروكربونية القائم على إنتاج الإيثانول [ تحرير ]
عملية تطويرها وتسويقها من قبل شركة سيلانيز تحت اسم TCX تكنولوجيا يستخدم المواد الهيدروكربونية مثل الغاز الطبيعي أو الفحم لإنتاج الإيثانول بدلا من استخدام المحاصيل مثل الذرة المخمرة أو قصب السكر. [49]
الاختبار [ تحرير ]
مصانع الجعة و الوقود الحيوي النباتات توظيف طريقتين لقياس تركيز الايثانول. أجهزة استشعار بالأشعة تحت الحمراء الإيثانول قياس وتيرة الذبذبات من الايثانول المذاب باستخدام الموجات CH في 2900 سم -1. يستخدم هذا الأسلوب غير مكلفة نسبيا استشعار الحالة الصلبة التي يقارن الفرقة CH مع فرقة إشارة إلى حساب محتوى الإيثانول. حساب يجعل من استخدام قانون بير لامبرت . بدلا من ذلك، عن طريق قياس كثافة المواد البداية وكثافة للمنتج، وذلك باستخدام مقياس كثافة السوائل ، وتغيير في الثقل النوعي خلال التخمير يدل على محتوى الكحول. هذه الطريقة غير مكلفة وغير المباشرة لديها تاريخ طويل في صناعة تخمير البيرة.
تنقية [ تحرير ]
التقطير [ تحرير ]
ترطيب الإيثيلين أو تختمر ينتج خليط الماء الإيثانول. لأكثر الاستخدامات الصناعية والوقود، لا بد من تنقية الايثانول. التقطير التجزيئي يمكن التركيز الإيثانول إلى 95.6٪ من حيث الحجم (89.5٪ الخلد). هذا الخليط هو حالة الأيزوتروب مع نقطة الغليان من 78.1 درجة مئوية، ويمكن أن لا يكون كذلك تنقيته عن طريق التقطير. بالإضافة إلى ذلك من وكيل الجر، مثل البنزين ، الهكسان الحلقي ، أو هيبتان ، يسمح للحالة الأيزوتروب الثلاثي جديدة تتألف من الإيثانول، والمياه، وكيل الجر التي سيتم تشكيلها. تتم إزالة هذا حالة الأيزوتروب الثلاثي السفلى الغليان تفضيلي، مما يؤدي إلى الإيثانول خالية من المياه. [39]
عند ضغوط أقل من الضغط الجوي، وتكوين حالة الأيزوتروب المياه الإيثانول يتحول إلى أكثر مخاليط الغنية الإيثانول، وعند ضغوط أقل من 70 عربة (9.333 كيلو باسكال)، وليس هناك حالة الأيزوتروب، وأنه من الممكن لتقطير الإيثانول المطلق من خليط الماء الإيثانول. بينما التقطير الفراغي من الإيثانول ليس اقتصادا في الوقت الحاضر، والتقطير الضغط سوينغ هو موضوع البحوث الجارية. في هذه التقنية، وتقطير منخفضة الضغط الأول ينتج خليط الماء الإيثانول من أكثر من 95.6٪ من الإيثانول. ثم، التقطير التجزيئي من هذا الخليط في الضغط الجوي يقطر قبالة حالة الأيزوتروب 95.6٪، وترك الإيثانول اللامائي في قيعان.[ بحاجة لمصدر ]
المناخل الجزيئية والمجففات [ تحرير ]
المناخل الجزيئية يمكن أن تستخدم لامتصاص انتقائي المياه من حل الإيثانول 95.6٪. الاصطناعية الزيوليتفي شكل بيليه يمكن استخدامها، فضلا عن مجموعة متنوعة من النباتات المشتقة من المواد الماصة، بما في ذلك الذرة ، قش ، و نشارة الخشب . السرير الزيوليت يمكن تجديدها أساسا على عدد غير محدود من المرات من قبل التجفيف مع انفجار من الملفات الساخنة ثاني أكسيد الكربون . دقيق الذرة وغيرها من المواد الماصة المشتقة من النباتات لا يمكن بسهولة أن يتم إعادة إنشاء، ولكن أين يتم الايثانول من الحبوب، فإنها غالبا ما تكون متاحة بتكلفة منخفضة. إنتاج الإيثانول المطلق بهذه الطريقة لا يوجد لديه البنزين المتبقية، ويمكن استخدامها لتحصين الميناء وشيري في عمليات الخمرة التقليدية.
وبصرف النظر عن التقطير، قد يتم تجفيفها بواسطة الايثانول إضافة المجففة ، مثل المناخل الجزيئية ، السليلوز ، و دقيق الذرة . والمجففات يمكن أن تجفف وإعادة استخدامها. [39]
أغشية التناضح العكسي و[ تحرير ]
ويمكن أيضا أن تستخدم الأغشية لالإيثانول منفصلة والماء. فصل القائم على غشاء لا تخضع للقيود الإيثانول المياه بسبب حالة الأيزوتروب الانفصال لا يقوم على التوازنات بخار السائل. وغالبا ما تستخدم الأغشية في ما يسمى الهجين عملية التقطير بالأغشية. يستخدم هذه العملية عمود التقطير قبل تركيز وفصل الخطوة الأولى. ثم يتم إنجاز الانفصال الإضافي مع غشاء تعمل إما في بخار تخلل أو وضع pervaporation. يستخدم بخار تخلل تغذية غشاء بخار ويستخدم pervaporation تغذية غشاء السائل.
تقنيات أخرى [ تحرير ]
وقد نوقشت مجموعة متنوعة من التقنيات الأخرى، بما في ذلك ما يلي: [39]
- استخراج السائل السائل الإيثانول من محلول مائي
- استخراج الايثانول من الحبوب الهريس بواسطة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج
- Pervaporation
- الضغط سوينغ الامتزاز [50]
الصفوف من الإيثانول [ تحرير ]
الإيثانول هو متاح في مجموعة متنوعة من درجات نقاء التي تنجم عن إنتاجها أو، في حالة الكحول التشويه والتحريف، وأدخلت عمدا.
الكحول التشويه والتحريف [ تحرير ]
المقال الرئيسي: الكحول التشويه والتحريف
والإيثانول النقي والمشروبات الكحولية بشكل كبير للضريبة كدواء النفساني، لكن الإيثانول لديه العديد من الاستخدامات التي لا تنطوي على استهلاك من قبل البشر. لتخفيف العبء الضريبي على هذه الاستخدامات، معظم الولايات القضائية التنازل عن الضريبة عندما تم إضافة وكيلا لالإيثانول لجعله غير صالحة للشرب. وتشمل هذه كلاء bittering مثل بنزوات ديناتونيوموالسموم مثل الميثانول ، النافثا ، و البريدين . ويطلق على هذا النوع من المنتجات الكحول التشويه والتحريف. [51] [52]
المطلق الكحول [ تحرير ]
يشير الكحول المطلق أو اللامائي إلى الإيثانول مع المحتوى المنخفض من المياه. هناك درجات مختلفة مع محتويات الماء أقصى تتراوح بين 1٪ إلى مستويات جزء في المليون. وليس المقصود الكحول المطلق للاستهلاك البشري. إذا التقطير صامد للغليان ويستخدم لإزالة المياه، وسوف تحتوي على كميات ضئيلة من عامل فصل المواد (مثل البنزين). [53] يتم استخدام الإيثانول المطلق كمذيب لمختبر والتطبيقات الصناعية، حيث سيكون رد فعل الماء مع غيرها من المواد الكيميائية، وكما وقود الكحول. الإيثانول الطيفية هو الإيثانول المطلق مع الامتصاصية منخفض في الأشعة فوق البنفسجية ضوء ومرئية، ويصلح للاستخدام كمادة مذيبة في التحليل الطيفي فوق البنفسجية المرئية . [54]
ويصنف الإيثانول النقي الى 200 دليل في الولايات المتحدة، أي ما يعادل 175 درجة الإثبات في نظام المملكة المتحدة. [55]
الارواح مصححة [ تحرير ]
ويستخدم روح مصححة، وهو تكوين صامد للغليان الايثانول 96٪ تحتوي على الماء 4٪، بدلا من الإيثانول اللامائي لأغراض مختلفة. المشروبات الروحية والنبيذ هي الإيثانول حوالي 94٪ (188 إثبات ). الشوائب تختلف عن تلك الموجودة في 95٪ (190 إثبات) الإيثانول المختبر. [56]
ردود فعل [ عدل ]
للحصول على مزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، راجع الكحول .
ويصنف الإيثانول باعتباره الكحول الأولية، وهذا يعني أن الكربون مجموعتها الهيدروكسيل يعلقها على اثنين على الأقل من ذرات الهيدروجين التي تعلق على أنها كذلك. تحدث العديد من ردود الفعل الإيثانول في دورتها الهيدروكسيل المجموعة.
تشكيل استر [ تحرير ]
في وجود محفزات حامض، والإيثانول يتفاعل مع الأحماض الكربوكسيلية لإنتاج إيثيل استرات والمياه:
- RCOOH + HOCH 2 CH 3 → RCOOCH 2 CH 3 + H 2 O
رد الفعل هذا، الذي يجري على نطاق واسع صناعيا، يتطلب إزالة الماء من خليط التفاعل كما تشكيلها. استرات تتفاعل في وجود حمض أو قاعدة لاعادة الكحول والملح. ويعرف هذا رد فعل كما التصبين لأنه يستخدم في إعداد الصابون. ويمكن أيضا أن تشكل الإيثانول استرات مع الأحماض غير العضوية. كبريتات الايثيل و فوسفات ثلاثي إيثيل مستعدون عن طريق التعامل مع ثالث أكسيد الكبريت الايثانول و خامس أكسيد الفوسفور على التوالي. كبريتات الايثيل هو عامل ethylating مفيدة في التركيب العضوي . النتريت الأثيل ، الذي أعد من رد فعل من الإيثانول مع نتريت الصوديوم وحامض الكبريتيك، كان في السابق يستخدم على نطاق واسع مدر للبول .
الجفاف [ تحرير ]
المجففات حمض قوي يسبب الجفاف من الايثانول لتشكيل ايثر ومنتجاته الأخرى. إذا كانت درجة الحرارة الجفاف يتجاوز حوالي 160 درجة مئوية، و الاثيلين سيكون المنتج الرئيسي. ويتم إنتاج ملايين الكيلوغرامات من ايثر سنويا باستخدام حمض الكبريتيك محفز:
- 2 CH 3 CH 2 CH 3 OH → CH 2 OCH 2 CH 3 + H 2 O (على 120 درجة مئوية)
احتراق [ تحرير ]
كامل الاحتراق من الإيثانول أشكال ثاني أكسيد الكربون و الماء بخار:
- C 2 H 5 OH (l) + 3 O 2 (ز) → 2 CO 2 (ز) + 3 H 2 O (ز)، (ج ΔH = -1371 كج / مول [57] ) الحرارة النوعية = 2.44 كج / (كلغ · K)
حمض قاعدة الكيمياء [ تحرير ]
الإيثانول هو جزيء محايد و درجة الحموضة من محلول الإيثانول في الماء ما يقرب من 7.00. الإيثانول يمكن تحويلها كميا لفي القاعدة المترافقة ، و الإيثوكسيد أيون (CH 3 CH 2 O -)، عن طريق تفاعل مع الفلزات القلوية مثل الصوديوم : [26]
- 2 CH 3 CH 2 OH + 2 نا → 2 CH 3 CH 2 أونا + H 2
أو قاعدة قوية جدا مثل هيدريد الصوديوم :
- CH 3 CH 2 OH + ناه → CH 3 CH 2 أونا + H 2
حموضة المياه والايثانول هي نفسها تقريبا، كما يتبين من هم الباكاف الحمضية من 15.7 و 16 على التوالي. وبالتالي، الإيثوكسيد الصوديوم و هيدروكسيد الصوديوم موجود في equilbrium التي هي متوازنة عن كثب:
- CH 3 CH 2 OH + هيدروكسيد الصوديوم
CH 3 CH 2 أونا + H 2 O
الهلجنة [ تحرير ]
لا يتم استخدام الإيثانول صناعيا تمهيدا لهاليدات الإيثيل، ولكن ردود الفعل غير توضيحية. الإيثانول يتفاعل مع هاليدات الهيدروجين لإنتاج إيثيل هاليدات مثل كلوريد الإيثيل و بروميد الإيثيلعن طريق S N 2 رد فعل :
- CH 3 CH 2 OH + حمض الهيدروكلوريك → CH 3 CH 2 الكلورين + H 2 O
هذه التفاعلات تحتاج إلى محفز مثل كلوريد الزنك . [42] يتطلب دورية هارفارد للاعمال refluxing مع حامض الكبريتيك محفز. [42] يمكن، من حيث المبدأ، كما أن تنتج هاليدات الأثيل عن طريق التعامل مع الإيثانول أكثر تخصصا وكلاء halogenating ، مثل كلوريد الثيونيل أو الفوسفور ثلاثي بروميد . [26] [42]
- CH 3 CH 2 OH + SOCl 2 → CH 3 CH 2 الكلورين + SO 2 + حمض الهيدروكلوريك
على العلاج مع الهالوجينات في وجود قاعدة، والإيثانول يعطي المقابلة haloform (فروج 3، حيث X = الكلورين، برازيلي، I). ويسمى هذا التحويل على رد فعل haloform . [58]"وسيطة في رد فعل مع الكلور هو ألدهيد يسمى الكلورال :
- 4 الكلورين 2 + CH 3 CH 2 OH → جنة علم المناخ 3 CHO + 5 حمض الهيدروكلوريك
أكسدة [ تحرير ]
يمكن أن تتأكسد الإيثانول إلى الأسيتالديهيد وزيادة أكسدة ل حمض الخليك ، اعتمادا على الكواشف والشروط. [42] هذا أكسدة لا يشكل أي أهمية صناعيا، ولكن في جسم الإنسان، ويتم تحفيز هذه تفاعلات الأكسدة من قبل انزيم نازعة الكحول الكبد . المنتج أكسدة الإيثانول، حمض الخليك، هو المغذيات بالنسبة للبشر، لكونها مقدمة ل التميم الاسيتيل ، حيث يمكن أن تنفق مجموعة الاسيتيل كمصدر من مصادر الطاقة أو استخدامها لالحيوي.
يستخدم [ تحرير ]
كوقود [ تحرير ]
| محتوى الطاقة من بعض أنواع الوقود مقارنة مع الإيثانول: [59] | |||
|---|---|---|---|
| نوع الوقود | MJ / L | MJ / كغ | بحث أوكتان عدد |
| الخشب الجاف (20٪ رطوبة) | ~ 19.5 | ||
| الميثانول | 17.9 | 19.9 | 108.7 [60] |
| الإيثانول | 21.2 [61] | 26.8 [61] | 108.6 [60] |
| E85 (85٪ من الإيثانول و 15٪ من البنزين) | 25.2 | 33.2 | 105 |
| الغاز الطبيعي المسال | 25.3 | ~ 55 | |
| Autogas ( LPG ) (60٪ بروبان + 40٪ البوتان ) | 26.8 | 50. | |
| البنزين الطيران (البنزين اوكتان عالية، وليس وقود الطائرات) | 33.5 | 46.8 | 100/130 (الهزيل / منسق) |
| خليط البنزين (90٪ + 10٪ البنزين الإيثانول) | 33.7 | 47.1 | 93/94 |
| البنزين العادي / بنزين | 34.8 | 44.4 [62] | دقيقة. 91 |
| قسط البنزين / البنزين | ماكس. 104 | ||
| ديزل | 38.6 | 45.4 | 25 |
| الفحم ، مقذوف | 50 | 23 | |
المقال الرئيسي: وقود الإيثانول
أكبر استخدام واحد من الإيثانول هو بمثابة محرك الوقود و الوقود المضافة . أكثر من أي دولة كبرى أخرى، البرازيل تعتمد على الإيثانول كوقود للسيارات. البنزينالتي تباع في البرازيل يحتوي على 25٪ على الأقل اللامائية الإيثانول. الإيثانول المائي (حوالي 95٪ من الإيثانول والماء 5٪) يمكن استخدامها كوقود في أكثر من 90٪ من السيارات الجديدة التي تباع في البلاد. ويتم إنتاج الإيثانول البرازيلي منقصب السكر ، وأشار لارتفاع تنحية الكربون . [63] استخدامات الولايات المتحدة خليط البنزين (حد أقصى 10٪ من الإيثانول) وE85 (85٪ من الإيثانول) الإيثانول / البنزين مخاليط.
ويمكن أيضا أن تستخدم الإيثانول باعتباره وقود الصواريخ ، ويعمل حاليا فيوخفيفة الوزن سباقات الطائرات الصاروخية التي تعمل بالطاقة . [64]
حدود القانون الأسترالي من استخدام الإيثانول النقي مصدرها النفايات قصب السكر لتصل إلى 10٪ في السيارات. وقد أوصى أن السيارات القديمة (والسيارات خمر مصممة لاستخدام وقود حرق أبطأ) لديها الصمامات على ترقية أو استبدال. [65]
وفقا لصناعة مجموعة مناصرة للترويج لاستخدام الايثانول يسمى التحالف الأمريكي لإنتاج الإيثانول ، والإيثانول كما يقلل وقود الضارة انبعاثات عوادم أول أكسيد الكربون والجسيمات، وأكاسيد النيتروجين ، وغيرها من الملوثات التي تشكل الأوزون. [66] مختبر أرغون الوطني حلل انبعاثات غازات الدفيئة من العديد من محرك مختلفة وتركيبات الوقود. مقارنة يمزج الايثانول مع البنزين وحده، وأظهروا تخفيضات قدرها 8٪ مع وقود الديزل الحيوي مزيج / petrodiesel المعروفة باسم B20 و 17٪ مع التقليدية E85 مزيج الإيثانول، وذلك باستخدام الايثانول من السليولوز يخفض الانبعاثات 64٪. [67]
احتراق الإيثانول في غلة محرك الاحتراق الداخلي العديد من المنتجات القابلة للاحتراق غير مكتملة تنتجها البنزين وكميات أكبر بكثير من الفورمالديهايد والأنواع ذات الصلة مثل الأسيتالديهيد. [68] وهذا يؤدي إلى تفاعل كيميائي ضوئي أكبر بكثير أن يولد أكثر من ذلك بكثير مستوى الأوزون الأرض .[69] وقد تم تجميع هذه البيانات في تنظيف الوقود مقارنة تقرير من انبعاثات الوقود [70] وتبين أن عادم الايثانول يولد 2.14 أضعاف الأوزون كما يفعل عادم البنزين. [ بحاجة لمصدر ] وعندما يضاف هذا إلى مؤشر تلوث موضعي مخصص (LPI) من الوقود النظيف عن التلوث المحلية (التلوث الذي يسهم في الضباب الدخاني) هو 1.7 على مقياس حيث البنزين هو 1.0 وارتفاع أعداد أكبر دلالة على التلوث. [ بحاجة لمصدر ] ومجلس موارد الهواء في كاليفورنيا رسميا هذه المسألة في عام 2008 من خلال الاعتراف معايير الرقابة على الفورمالديهايد كمجموعة مراقبة الانبعاثات، مثل الكثير من التقليدية أكاسيد النيتروجين والغازات العضوية التفاعلية (ROGs). [71]
وكان الإنتاج العالمي من الإيثانول في عام 2006 51 جيجا لتر (1.3 × 1010 غال الأمريكية)، مع 69٪ من إمدادات العالم قادمة من البرازيل والولايات المتحدة. [72] أكثر من 20٪ من السيارات البرازيلية هي قادرة على استخدام الإيثانول بنسبة 100٪ كوقود، والذي يشمل محركات الايثانول فقط و الوقود المرن المحركات. [73] محركات الوقود المرن في البرازيل قادرة على العمل مع كل الإيثانول، كل البنزين أو أي مزيج من الاثنين معا. في المركبات الوقود المرن الولايات المتحدة يمكن تشغيلها على 0٪ إلى 85٪ من الإيثانول (15٪ من البنزين) منذ يمزج الايثانول العالي لا يسمح حتى الآن أو كفاءة. تدعم البرازيل هذه الفئة من السكان من السيارات الايثانول حرق مع البنية التحتية الوطنية الكبيرة التي تنتج الإيثانول من زراعتها محليا قصب السكر . قصب السكر ليس فقط يحتوي على نسبة أكبر من السكروز من الذرة (بنسبة 30٪)، وإنما هو أيضا أسهل بكثير لاستخراج. و تفل قصب السكر لا يضيع الناتجة عن هذه العملية، ولكنه يستخدم في محطات الطاقة لتوليد الكهرباء. [ بحاجة لمصدر ]
ويستند الولايات المتحدة صناعة وقود الإيثانول إلى حد كبير على الذرة . ووفقا لرابطة الوقود المتجدد، وذلك اعتبارا من 30 أكتوبر 2007، 131 الحبوب الإيثانول الحيوي مصافي التكرير في الولايات المتحدة لديها القدرة على إنتاج 7.0 مليار غالون أمريكي (26،000،000 م 3) من الإيثانول سنويا. مبلغ إضافي قدره 72 مشاريع البناء الجارية (في الولايات المتحدة) يمكن أن تضيف 6.4 مليار غالون أمريكي (24،000،000 م 3) من قدرة جديدة في الأشهر ال 18 المقبلة. مع مرور الوقت، ويعتقد أن جزءا من المواد ≈ 150 مليارت غالون (570،000،000 م 3) سنويا السوق على البنزين سوف تبدأ لتحل محلها مع وقود الايثانول. [74]
مشكلة واحدة مع الإيثانول العالية امتزاج مع الماء، مما يعني أنه لا يمكن شحنها بكفاءة من خلال الحديث خطوط الأنابيب ، مثل الهيدروكربونات السائلة، عبر مسافات طويلة. [75] أيضا شهدت ميكانيكا زيادة حالات الإضرار المحركات الصغيرة، على وجه الخصوص، المكربن، وتعزى إلى زيادة احتباس الماء بواسطة الايثانول في الوقود. [76]
في عام 2011، و فتح الوقود التحالف معيار قدم مشروع قانون إلى الكونغرس من شأنه أن يكلف معظم السيارات التي تباع في الولايات المتحدة ليكون له ما يبرره لتشغيلها على الإيثانول، وكذلك الميثانول والبنزين. ويهدف مشروع القانون إلى توفير الحوافز المالية الكافية لإيجاد سبل أفضل لانتاج وقود الإيثانول حتى يمكن ان تنافس اقتصاديا ضد البنزين. [ بحاجة لمصدر ]
المشروبات الكحولية [ تحرير ]
المقال الرئيسي: المشروبات الكحولية
الإيثانول هو المكون الرئيسي النفساني في المشروبات الكحولية ، مع اكتئاب تأثيرات على الجهاز العصبي المركزي . ومن لديه واسطة معقدة من العمل ويؤثر على أنظمة متعددة في الدماغ، واحد أبرزها عملها ناهض على مستقبلات GABA . [77] تشمل التأثير النفساني المماثلة تلك التي تتفاعل أيضا مع مستقبلات GABA ، مثل البنزوديازيبينات ، الباربيتورات ، غاما هيدروكسي حمض (GHB). [78] يتم استقلاب الايثانول من قبل الهيئة باعتبارها المغذيات وتوفير الطاقة، كما أنه يتأيض إلى التميم الاسيتيل ، وهو شائع وسيطة مع الجلوكوز و الأحماض الدهنية الأيض التي يمكن استخدامها للحصول على الطاقة في دورة حمض الستريك أو لالحيوي.
المشروبات الكحولية تختلف اختلافا كبيرا في محتوى الإيثانول في المواد الغذائية ويتم إنتاجها من. المشروبات الكحولية معظم يمكن تصنيفها على النحو المشروبات المخمرة ، المشروبات التي أدلى بها عمل الخميرة على المواد الغذائية السكرية، أو المشروبات المقطرة ، المشروبات التي تتضمن تركيز الإيثانول في المشروبات المخمرة بواسطة إعداد التقطير . وعادة ما تقاس محتوى الإيثانول من المشروبات من حيث حجم جزء من الإيثانول في المشروب، وأعربت إما كنسبة مئوية أو في دليل الكحولية وحدة.
المشروبات المخمرة يمكن تصنيفها من قبل المواد الغذائية والمخمرة التي من بينها. بيرز مصنوعة من الحبوب أو غيرها النشوية المواد، الخمور و شراب التفاح من عصائر الفاكهة ، ومدس من العسل . جعلت الثقافات في جميع أنحاء العالم المشروبات المخمرة من العديد من المواد الغذائية الأخرى، والتصنيفات المحلية والوطنية لمختلف المشروبات المخمرة وفيرة.
يتم إجراء المشروبات المقطرة عن تقطير المشروبات المخمرة. فئات واسعة من المشروبات المقطرة تشمل الويسكي والمستنبطة من الحبوب المخمرة؛ البراندي والمستنبطة من عصائر الفاكهة المخمرة، و الروم والمستنبطة من المخمرة دبس السكر أو قصب السكر . عصير الفودكا ومماثلة الأرواح الحبوب محايد ويمكن أن يستخلص من أي مواد المخمرة (الحبوب والبطاطا هي الأكثر شيوعا)، ويتم تقطير هذه الأرواح بدقة بحيث لا الأذواق من المواد بدءا خاص لا تزال قائمة. يتم إعداد العديد من الارواح والخمور الأخرى عن طريق غرس النكهات منالفواكه ، الأعشاب ، و التوابل في الأرواح المقطر. والمثال التقليدي هو الجن ، والذي يتم إنشاؤه عن طريق غرس العرعر التوت في الكحول الحبوب محايدة.
ويمكن زيادة محتوى الإيثانول في المشروبات الكحولية بوسائل أخرى غير التقطير. شراب التفاح مصنوع عادة من قبل التقطير تجميد ، الذي يتم تجميد المياه من المخمرة التفاح ، وترك السائل أكثر الإيثانول الغنية وراء. البيرة كريم (المعروف أيضا من قبل الألمانية Eisbier مصطلح أو Eisbock ) هو أيضا تجميد المقطر، مع البيرة والمشروبات قاعدة. العصائرمستعدون بإضافة براندي أو بعض روح المقطر الأخرى إلى نبيذ مخمر جزئيا. هذا يقتل الخميرة وتحافظ على جزء من السكر في عصير العنب؛ هذه المشروبات ليست فقط أكثر الإيثانول الغنية ولكن غالبا ما تكون أكثر حلاوة من النبيذ الأخرى.
وتستخدم المشروبات الكحولية في الطبخ لالنكهات ولأن الكحول يذيب مسعور مركبات النكهة.
تماما كما يتم استخدام الإيثانول كمادة وسيطة صناعية لإنتاج حمض الخليك الصناعية، مصنوعة المشروبات الكحولية في الخل . النبيذ و عصير التفاح والخل على حد سواء سميت على الكحول مصدر كل منها، في حين خل الشعير مشتق من البيرة.
كمادة وسيطة [ تحرير ]
المقال الرئيسي: # ردود الفعل
الإيثانول هو عنصر الصناعية الهامة، ولها استخدام واسع كمادة كيميائية قاعدة للمركبات العضوية الأخرى. وتشمل هذه إيثيل الهاليدات ، ايثيل استرات ، ايثر، وحامض الخليك، إيثيلالأمينات ، وإلى حد أقل، بوتادين .
مطهر [ تحرير ]
ويستخدم الإيثانول في مناديل طبية ومضادة للجراثيم الشائعة في معظم المطهر المواد الهلامية في تركيز حوالي 62٪ V / V بمثابة مطهر . الإيثانول يقتل الكائنات الحية بواسطة تغيير طبيعة بهم البروتينات وحل بهم الدهون وفعال ضد معظم البكتيريا و الفطريات ، والعديد من الفيروسات ، ولكن غير فعال ضد بكتيريا جراثيم . [79]
علاج للتسمم بواسطة الكحولات الأخرى [ تحرير ]
ويستخدم الإيثانول في بعض الأحيان لعلاج التسمم الأخرى، الكحولات أكثر سمية، وخاصة الميثانول [80] و جلايكول الإثيلين . الإيثانول تتنافس مع الكحولات الأخرى لل هيدروجين الكحولالانزيم، تقليل عملية التمثيل الغذائي في السامة ألدهيد و حمض الكربوكسيلية المشتقات، [81] والحد من واحدة من تأثير سام أكثر خطورة من الجليكول إلى بلورة في الكلى .
مذيب [ تحرير ]
الإيثانول هو غير قابلة للامتزاج مع الماء وللأغراض العامة جيدة مذيب . انها وجدت في الدهانات ، الصبغات ، وعلامات، ومنتجات العناية الشخصية مثل العطور ومزيلات العرق. ويمكن أيضا أن تستخدم على أنها مثل المذيبات أو المذاب في الطبخ، كما هو الحال في صلصة الفودكا .
الاستخدامات التاريخية [ تحرير ]
قبل تطوير الأدوية الحديثة، كان يستخدم الإيثانول لمجموعة متنوعة من الأغراض الطبية. وقد كان من المعروف أن استخدام مثل المخدرات الحقيقة (كما ألمح من قبل مكسيم " في الخمر فيريتاس ")، كدواء ل الاكتئاب وباعتبارها مخدر . [ بحاجة لمصدر ]
والإيثانول التي يشيع استخدامها كوقود في أوائل bipropellant صاروخ (سائل الدفع) مركبات، بالاشتراك مع مؤكسد مثل الاوكسجين السائل. الألماني V-2 صاروخ من الحرب العالمية الثانية ، والفضل مع بداية عصر الفضاء، والإيثانول المستخدمة، ويخلط مع 25٪ من الماء للحد من درجة حرارة غرفة الاحتراق. [82] [83] ساعد فريق التصميم V-2 تطوير صواريخ الولايات المتحدة بعد الحرب العالمية الثانية، بما في ذلك الإيثانول وقودا ريدستون الصواريخ ، التي أطلقت أول قمر صناعى امريكى. [84] سقطت الكحول في الاهمال العام كما تم تطوير وقود الصواريخ أكثر فعالية. [83]
الصيدلة [ تحرير ]
الإيثانول بربط α 7 - nAChRs كما ناهض، GABA (وخاصة الوحيدات δ) بوصفها المغير إيجابية تفارغي، 5-HT3 مستقبلات ناهض، NMDA مستقبلات خصم، أمبا مستقبلات خصم،Kainate مستقبلات خصم، الجلايسين مستقبلات ناهض والمانع من البوتاسيوم والصوديوم وقنوات أيون الكالسيوم. ويبدو أيضا أن يسبب زيادة في الدوبامين من خلال عملية غير مفهومة التي قد تنطوي على تثبيط الانزيم الذي يكسر الدوبامين أسفل. [85] يظهر الإيثانول أيضا لمنع امتصاص من الأدينوزين ، بالإضافة إلى ذلك.
إزالة الايثانول من خلال أكسدة بواسطة نازعة الكحول في الكبد من جسم الإنسان محدودة. وبالتالي، فإن إزالة تركيز كبيرة من الكحول من الدم قد تتبع حركية صفر النظام . وهذا يعني أن الكحول يترك الجسم بمعدل ثابت، بدلا من وجود القضاء نصف حياة .
أيضا، قد الخطوات معدل منظم للجوهر واحد تكون مشتركة مع غيرها من المواد. على سبيل المثال، وتركيز الكحول في الدم يمكن استخدامها لتعديل الكيمياء الحيوية من الميثانول وجلايكول الإثيلين . الميثانول في حد ذاته ليس شديد السمية، ولكن عناصره الفورمالديهايد و حمض الفورميك هي، وبالتالي، للحد من تركيز هذه المركبات الضارة، والإيثانول يمكن تناولها للحد من معدل الأيض الميثانول بسبب الخطوات المشتركة معدل منظم لل[. بحاجة لمصدر ] جلايكول الإثيلين التسمم يمكن علاجها بنفس الطريقة.
آثار المخدرات [ تحرير ]
سوف الإيثانول النقي تحدث تهيجا في الجلد والعينين. [86] الغثيان، القيء والتسمم هي أعراض الابتلاع. يمكن استخدام على المدى الطويل عن طريق الابتلاع يؤدي إلى أضرار خطيرة في الكبد. [87] التركيزات في الغلاف الجوي فوق احد في الألف هي أعلى من الاتحاد الأوروبي حدود التعرض المهني . [87]
على المدى القصير [ تحرير ]
المقال الرئيسي: الآثار على المدى القصير من الكحول
| BAC (G / L) | BAC (٪ V / V) | الأعراض [88] |
|---|---|---|
| 0.5 | 0.05٪ | النشوة، الثرثرة، والاسترخاء |
| 1 | 0.1٪ | المركزي والاكتئاب الجهاز العصبي، الغثيان، التقيؤ ممكن، والسيارات واختلال في وظيفة حسية، والإدراك ضعاف |
| > 1.4 | > 0.14٪ | انخفاض تدفق الدم إلى الدماغ |
| 3 | 0.3٪ | غيبوبة، غيبوبة ممكن |
| 4 | 0.4٪ | احتمال الوفاة |
| > 5.5 | > 0.55٪ | الموت |
التأثيرات على الجهاز العصبي المركزي [ عدل ]
الإيثانول هو الجهاز العصبي المركزي اكتئاب ولها الآثار النفسية كبيرة في جرعات شبه مميتة؛ للحصول على تفاصيل، راجع "تأثيرات الكحول على الجسم عن طريق جرعة" . وبناء على قدراته لتغيير الوعي البشري ، ويعتبر الإيثانول المخدرات العقلية . [89] الموت من استهلاك الإيثانول هو ممكن عندما يصل مستوى الكحول في الدم 0.4٪. مستوى الدم من 0.5٪ أو أكثر من ذلك هو عادة قاتلة. مستويات أقل من 0.1٪ يمكن أن يسبب التسمم ، مع فقدان الوعي في كثير من الأحيان تحدث في 0.3-0.4٪. [90]
كمية الإيثانول في الجسم وعادة ما يتم كميا بواسطة محتوى الكحول في الدم (BAC)، التي تتخذ هنا والوزن من الإيثانول لكل وحدة حجم من الدم. يلخص الجدول في حق أعراض استهلاك الايثانول. جرعات صغيرة من الإيثانول، بشكل عام، تنتج النشوة والاسترخاء، والناس تعاني من هذه الأعراض تميل الى ان تصبح ثرثارة وأقل إحجاما، وربما تظهر سوء الحكم. في جرعات أعلى (BAC> 1 غرام / لتر)، وأعمال الإيثانول باعتباره الجهاز العصبي المركزي اكتئاب ، وتنتج في جرعات أعلى تدريجيا، وضعف الوظيفة الحسية والحركية، تباطأ الادراك، غيبوبة، غيبوبة، والموت ممكن.
أعمال الايثانول في الجهاز العصبي المركزي عن طريق الربط إلى GABA-A مستقبلات، وزيادة آثار المثبطة العصبي GABA (أي، بل هو المغير تفارغي إيجابية ). [91]
استهلاك الثقيلة لفترة طويلة من الكحول يمكن أن يتسبب في ضرر دائم كبير إلى الدماغ والأعضاء الأخرى.انظر استهلاك الكحول والصحة .
وفقا لحركة المرور على الطرق السريعة الإدارة الوطنية لسلامة الولايات المتحدة، في عام 2002 عن "41٪ من الناس أصيب بجروح قاتلة في تعطل حركة المرور كانت في حوادث ذات صلة الكحول". [92] خطر فادح حادث سيارة يزيد أضعافا مضاعفة مع مستوى الكحول في السائق الدم. [93] معظم القيادة في حالة سكر القوانين الناظمة لمستويات مقبولة في الدم أثناء القيادة أو تشغيل الآلات الثقيلة تعيين الحدود العليا نموذجية من محتوى الكحول في الدم (BAC) بين 0.02٪ و 0.08٪. [ بحاجة لمصدر ]
يمكن التوقف عن استهلاك الكحول بعد عدة سنوات من الافراط في شرب الخمر أيضا أن تكون قاتلة. انسحاب الكحول يمكن أن يسبب القلق، وخلل الوظائف التلقائية، والمضبوطات، والهلوسة. الهذيان الارتعاشي هو شرط أن يتطلب من الناس الذين لديهم تاريخ طويل من الافراط في شرب الخمر لإجراء إزالة السموم الكحول نظام.
وتوسطت أيضا آثار يعزز من استهلاك الكحول من قبل الأسيتالديهيد التي تم إنشاؤها بواسطة الكاتلاز الانزيمات وغيرها من المؤكسدة مثل السيتوكروم P-4502E1 في الدماغ. [94] على الرغم من أن الأسيتالديهيد ارتبط مع بعض من الآثار الضارة والسامة للإيثانول، يبدو لعب دورا محوريا في تفعيل نظام الدوبامين mesolimbic . [95]
الآثار على عملية التمثيل الغذائي [ تحرير ]
المواد الرئيسية: الأيض الإيثانول و الكحول نازعة
يتم تحويل الإيثانول داخل جسم الإنسان إلى الأسيتالديهيد بواسطة نازعة الكحول ومن ثم إلى الاسيتيل في التميم الاسيتيل بواسطة نازعة الأسيتالديهيد . التميم الاسيتيل هو الناتج النهائي لعملية التمثيل الغذائي الكربوهيدرات والدهون على حد سواء، حيث الاسيتيل يمكن استخدامها لإنتاج مزيد من الطاقة أو لالحيوي . على هذا النحو، والإيثانول هو المغذيات. ومع ذلك، فإن نتاج الخطوة الأولى من هذا الانهيار، الأسيتالديهيد، [96] هو أكثر سمية من الايثانول. ويرتبط الأسيتالديهيد لمعظم الآثار السريرية من الكحول. ولقد ثبت لزيادة خطر الاصابة تليف الكبد [78]وأشكال متعددة من السرطان.
خلال عملية التمثيل الغذائي للكحول عن طريق dehydrogenases منها، يتم تحويل NAD إلى انخفاض NAD. عادة، يتم استخدام NAD على تأييض الدهون في الكبد، وعلى هذا النحو الكحول تتنافس مع هذه الدهون لاستخدام NAD. التعرض لفترات طويلة إلى وسائل الكحول التي تتراكم الدهون في الكبد، مما يؤدي إلى مصطلح "الكبد الدهني". استمرار استهلاك (مثل إدمان الكحول في) ثم يؤدي إلى موت الخلية في خلايا الكبد لوجود مخازن الدهون تقلل وظيفة الخلية إلى درجة الموت. ثم يتم استبدال هذه الخلايا مع ندبا، مما يؤدي إلى حالة تسمىتليف الكبد .
التفاعلات الدوائية [ تحرير ]
يمكن الإيثانول تكثيف التخدير الناجمة عن غيرها من الجهاز العصبي المركزي اكتئاب العقاقير مثل الباربيتورات ، البنزوديازيبينات ، المواد الأفيونية ، الفينوثيازين ، و المضادة للاكتئاب .[90] وهي تتفاعل مع الكوكايين في المختبر لإنتاج cocaethylene ، المواد النفسانية أخرى. [97]
الكحول وميترونيدازول
واحدة من التفاعلات الدوائية / الغذاء الأهم الذي ينبغي أن يلاحظ ما بين الكحول وميترونيدازول.
ميترونيدازول هو مضادات الجراثيم التي تقتل البكتيريا عن طريق الحمض النووي الخلوي الضارة وبالتالي وظيفة الخلوية. [98] وعادة ما يعطى ميترونيدازول للأشخاص الذين لديهم الإسهال الناجم عن المطثية العسيرة البكتيريا. C. صعب هو واحد من الكائنات الدقيقة الأكثر شيوعا الذي يسبب الإسهال، ويمكن أن يؤدي إلى مضاعفات مثل التهاب القولون وحتى أشد، والموت.
المرضى الذين يتناولون ميترونيدازول ينصح بشدة لتجنب الكحول، حتى بعد 1 ساعة بعد آخر جرعة. والسبب هو أن الكحول وميترونيدازول يمكن أن يؤدي إلى آثار جانبية مثل احمرار الوجه، والصداع، والغثيان، والتقيؤ، وتشنجات في البطن، والتعرق. [99] [100] [100] [101] غالبا ما تسمى هذه الأعراض ديسفلفرام رد فعل مثل . آلية العمل المقترحة لهذا التفاعل هو أن ميترونيدازول يمكن ربط إنزيم التمثيل الغذائي عادة الكحول. الربط إلى هذا الانزيم قد تضعف قدرة الكبد على معالجة الكحول لإفراز السليم. [101]
الكحول والهضم [ تحرير ]
وهناك جزء من الكحول الإيثيلي هو مسعور. هذه نهاية مسعور أو محبة للدهون ويمكن نشر عبر الخلايا التي تبطن جدار المعدة.في الواقع، والكحول هي واحدة من المواد النادرة التي يمكن استيعابها في المعدة. يتم امتصاص معظم المواد الغذائية في الأمعاء الدقيقة. ومع ذلك، على الرغم من الكحول يمكن استيعابها في المعدة، ويتم امتصاصه في معظمها في الأمعاء الدقيقة وذلك لأن الأمعاء الدقيقة لديها مساحة كبيرة تعزز امتصاص. مرة واحدة يتم امتصاص الكحول في الأمعاء الدقيقة، فإنه يؤخر الافراج عن محتويات المعدة من أن يصب في الأمعاء الدقيقة. وبالتالي، يمكن أن الكحول تأخير معدل امتصاص المواد الغذائية. [102]
بعد امتصاص والكحول تصل إلى الكبد حيث يتم استقلابه. ومن المثير للاهتمام، ويرتبط كمية الكحول التي يمكن استقلاب مع العرق. على ما يبدو، الآسيويين، الأميركيين الأصليين، والإنويت تفرز تأييض انزيم أقل نسبيا الكحول في (الكحول نازعة ADH) من القوقازيين. [103] وهذا الفرق في تأييض القدرة يمكن أن يكون السبب في القوقازيين هم أقل احتمالا للحصول على حالة سكر.[103]
كيفية عمل Breathalyzers:
الكحول التي لم يتم معالجتها بواسطة الكبد يذهب إلى القلب. لا يمكن للكبد معالجة سوى كمية معينة من الكحول في وحدة الزمن.وهكذا، عندما يكون الشخص يشرب الكثير من الكحول، يمكن أن تصل إلى أكثر الكحول القلب. في قلب والكحول يقلل من قوة انقباضات القلب. وبناء على ذلك، فإن القلب ضخ أقل الدم، وخفض ضغط الدم الجسم عموما. [103] أيضا، والدم التي تصل إلى القلب يذهب إلى الرئتين لتجديد تركيز الأكسجين في الدم و. وهو في هذه المرحلة أن الشخص يمكن أن تتنفس من آثار الكحول.[103] وهذا هو المبدأ الأساسي للاختبار الكحول النفس (أو breathalyzers) لتحديد ما إذا كان السائق قد شرب والقيادة. [104]
الكحول التي لم يتم معالجتها بواسطة الكبد يذهب إلى القلب. لا يمكن للكبد معالجة سوى كمية معينة من الكحول في وحدة الزمن.وهكذا، عندما يكون الشخص يشرب الكثير من الكحول، يمكن أن تصل إلى أكثر الكحول القلب. في قلب والكحول يقلل من قوة انقباضات القلب. وبناء على ذلك، فإن القلب ضخ أقل الدم، وخفض ضغط الدم الجسم عموما. [103] أيضا، والدم التي تصل إلى القلب يذهب إلى الرئتين لتجديد تركيز الأكسجين في الدم و. وهو في هذه المرحلة أن الشخص يمكن أن تتنفس من آثار الكحول.[103] وهذا هو المبدأ الأساسي للاختبار الكحول النفس (أو breathalyzers) لتحديد ما إذا كان السائق قد شرب والقيادة. [104]
من الرئتين، يعود الدم إلى القلب وسيتم توزيعها في جميع أنحاء الجسم. ومن المثير للاهتمام، والكحول يزيد مستويات البروتينات الدهنية عالية الكثافة (هدلس)، والتي تحمل الكولسترول. [103] ومن المعروف الكحول لجعل الدم أقل عرضة للتجلط، والحد من خطر الاصابة بالنوبات القلبية والسكتة الدماغية. هذا يمكن أن يكون السبب في الكحول يمكن أن تنتج فوائد صحية عندما يشرب بكميات معتدلة. [105] أيضا، والكحول يوسع الأوعية الدموية. وبالتالي، فإن الشخص يشعر أكثر دفئا، وجوههم يتحول دافق والوردي. [103]
لماذا يفقد الناس إحساسهم التوازن بعد شرب الكحول:
عندما الكحول يصل إلى الدماغ، فمن لديه القدرة على تأخير الإشارات التي يتم إرسالها بين الخلايا العصبية التي تحكم التوازن والتفكير والحركة. [103]
عندما الكحول يصل إلى الدماغ، فمن لديه القدرة على تأخير الإشارات التي يتم إرسالها بين الخلايا العصبية التي تحكم التوازن والتفكير والحركة. [103]
لماذا الناس التبول بشكل متكرر بعد شرب الكحول:
وعلاوة على ذلك، يمكن أن الكحول يؤثر على قدرة الدماغ على إنتاج الهرمونات المضاد لإدرار البول. هذه الهرمونات هي المسؤولة عن التحكم في كمية البول الذي يتم انتاجه. الكحول يمنع الجسم من إمتصاص ثانية المياه، وبالتالي الشخص الذي يشرب الكحول مؤخرا سوف التبول بشكل متكرر. [103]
وعلاوة على ذلك، يمكن أن الكحول يؤثر على قدرة الدماغ على إنتاج الهرمونات المضاد لإدرار البول. هذه الهرمونات هي المسؤولة عن التحكم في كمية البول الذي يتم انتاجه. الكحول يمنع الجسم من إمتصاص ثانية المياه، وبالتالي الشخص الذي يشرب الكحول مؤخرا سوف التبول بشكل متكرر. [103]
الكحول وأمراض الجهاز الهضمي [ تحرير ]
الكحول يحفز إنتاج العصارة المعدية، حتى عندما يكون الغذاء غير موجود. وبعبارة أخرى، عندما يكون الشخص يشرب الخمر، فإن الكحول تحفيز إفرازات المعدة الحمضية التي تهدف إلى هضم جزيئات البروتين. وبالتالي، فإن الحموضة لديه القدرة على إيذاء البطانة الداخلية للمعدة. عادة، بطانة المعدة وتحميها طبقة المخاط الذي يمنع أي الأحماض من الوصول إلى خلايا المعدة.
ومع ذلك، في المرضى الذين لديهم قرحة هضمية مرض (PUD)، يتم تقسيم هذه الطبقة مخاط أسفل. ويرتبط PUD عادة مع البكتيرياH. بيلوري. H. بيلوري تفرز السم الذي يضعف جدار الغشاء المخاطي. ونتيجة لذلك، حمض البروتين والإنزيمات اختراق حاجز ضعف. لأن الكحول يحفز المعدة الشخص على حمض تفرز، شخص مع PUD يجب تجنب شرب الكحول على معدة فارغة. أن شرب الكحول يتسبب في مزيد من الافراج حمض إلى تلف جدار المعدة الضعيفة. [106] مضاعفات هذا المرض ويمكن أن تشمل ألم حارق في البطن، والانتفاخ، وفي الحالات الشديدة، فإن وجود براز أسود المظلمة التي تشير إلى وجود نزيف داخلي. [107 ] والشخص الذي يشرب الخمر بانتظام ينصح بشدة للحد من استهلاكهم لمنع تفاقم PUD. [107]
حجم الآثار [ تحرير ]
بعض الأفراد لديهم أشكال أقل فعالية من واحد أو كل من أنزيمات استقلاب، ويمكن تجربة أكثر أعراض حادة من استهلاك الإيثانول من غيرها. ومع ذلك، تلك اكتسبوا التسامح الكحول لديهم كمية أكبر من هذه الإنزيمات، واستقلاب الإيثانول بسرعة أكبر. [108]
على المدى الطويل [ تحرير ]
المقال الرئيسي: الآثار الطويلة الأجل الكحول
العيوب الخلقية [ تحرير ]
ويصنف الإيثانول باعتباره مشوه . انظر متلازمة الكحول الجنينية .
آثار أخرى [ تحرير ]
وقد تبين كثرة شرب المشروبات الكحولية لتكون عاملا رئيسيا يسهم في حالات مستويات الدم مرتفعة من الدهون الثلاثية . [109]
الإيثانول ليس مادة مسرطنة . [110] [111] ومع ذلك، فإن أول منتج للإيثانول الأيض في الكبد ، الأسيتالديهيد ، سامة، التشوهات الخلقية ، ومسرطنة.
كما انها تستخدم على نطاق واسع الإيثانول، سريريا ودون وصفة طبية، باعتبارها مضاد للسعال وكيل. [112]
حدث طبيعي [ تحرير ]
الإيثانول هو نتيجة ثانوية لعملية الأيض من الخميرة. على هذا النحو، سوف الإيثانول تكون موجودة في أي موطن الخميرة. يمكن عادة الإيثانول يمكن العثور عليها في فاكهة ناضجة. [113]الإيثانول التي تنتجها الخميرة التكافلية يمكن العثور عليها في Bertam بالم أزهار. على الرغم من أن بعض الأنواع مثل Pentailed Treeshrew الإيثانول المعرض سلوكيات التماس، ومعظم إظهار أي اهتمام أو تجنب مصادر الأغذية التي تحتوي على الإيثانول. [114] يتم إنتاج الإيثانول أيضا خلال إنبات العديد من النباتات نتيجة طبيعية anerobiosis . [115] الإيثانول لديه تم الكشف في الفضاء الخارجي ، وتشكيل طلاء الجليدية حول حبيبات الغبار في السحب بين النجوم . [116]
الرسوم البيانية [ تحرير ]
 |  |  |
| حجم الزيادة في خليط من الإيثانول والماء (انكماش حجم) | الحرارة من خلط من خليط من الإيثانول والماء | توازن بخار السائل من خليط من الايثانول والمياه (بما في ذلكحالة الأيزوتروب ) |
 | _Mixture_of_Ethanol_and_Dodecane.png&usg=ALkJrhj2Au9P9x-zvqoIG_gZyMcJAxXjAA) | |
| التوازن الصلبة والسائلة من خليط من الايثانول والمياه (بما في ذلك eutecticum ) | الفجوة امتزاج في خليط من الإيثانول والدوديكان |
أزال المؤلف هذا التعليق.
ردحذفلديك مدونة جيدة.. استمر بالنشر
ردحذفكيفية شراء أسهم في البورصة
تدوينة موفقة
ردحذفطريقة شراء الاسهم