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Chemische Formel von Ethylalkohol. Organische Chemie. Alkohole

Ethanol, Ethanolformel
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Systematisch
Name
Ethanol
Traditionelle Namen Ethanol
Chem. Formel С2H5OH
Ratte. Formel СH3СH2OH
Physikalische Eigenschaften
Zustand flüssig
Molmasse 46,069 g/mol
Dichte 0,7893 g/cm³
Oberflächenspannung 22,39×10−3 N/m bei 20 °C N/m
Thermische Eigenschaften
T. schweben. -114,3 °C
T. kip. +78,4 °C
T. vsp. 13 °C
T. svspl. +363 °C
Usw. Explosion 3,28 - 18,95 %
Dreifacher Punkt -114,3 °C, ? Pa
Kr. Punkt +241 °C, 63 bar
Mol. Wärmekapazität 112,4 J/(mol K)
Bildungsenthalpie −234,8 kJ/mol
Chemische Eigenschaften
pKa 15,9
Löslichkeit in Wasser nicht limitiert
Optische Eigenschaften
Brechungsindex 1,3611
Struktur
Dipolmoment (Gas) 1,69 D
Einstufung
Reg. CAS-Nummer 64-17-5
PubChem 702
Reg. EINECS-Nummer 200-578-6
LÄCHELT CCO
Codex Alimentarius E1510
RTECS KQ6300000
ChemSpider 682
Sicherheit
LD50 10.300 mg/kg
Toxizität Metabolit, geringe Toxizität
Sofern nicht anders angegeben, basieren die angegebenen Daten auf Standardbedingungen (25 °C, 100 kPa).

Ethanol(Ethylalkohol, Methylcarbinol, Weinalkohol oder Alkohol, umgangssprachlich oft einfach „Alkohol“) – ein einwertiger Alkohol mit der Formel C2H5OH (Summenformel C2H6O), eine weitere Option: CH3-CH2-OH, der zweite Vertreter der homologen Reihe von einwertige Alkohole, unter Normalbedingungen flüchtige, brennbare, farblose transparente Flüssigkeit.

Der Wirkstoff alkoholischer Getränke ist ein Depressivum – eine psychoaktive Substanz, die das menschliche Zentralnervensystem schwächt.

Ethylalkohol wird auch als Kraftstoff, als Lösungsmittel, als Füllstoff in Alkoholthermometern und als Desinfektionsmittel (oder als Bestandteil davon) verwendet.

  • 1 Quittung
    • 1.1 Gärung
      • 1.1.1 Industrielle Herstellung von Alkohol aus biologischen Rohstoffen
      • 1.1.2 Hydrolyseproduktion
    • 1.2 Hydratation von Ethylen
    • 1.3 Ethanolreinigung
    • 1,4 Absoluter Alkohol
  • 2 Eigenschaften
    • 2.1 Physikalische Eigenschaften
    • 2.2 Chemische Eigenschaften
    • 2.3 Brandeigenschaften
  • 3 Anwendung
    • 3.1 Kraftstoff
    • 3.2 Chemische Industrie
    • 3.3 Medizin
    • 3.4 Parfüme und Kosmetika
    • 3.5 Lebensmittelindustrie
    • 3.6 Sonstiges
  • 4 Weltweite Ethanolproduktion
  • 5 Verwendung von Ethanol als Autokraftstoff
    • 5.1 Fahrzeugflotte, die mit Ethanol betrieben wird
    • 5.2 Kosteneffizienz
    • 5.3 Umweltaspekte
  • 6 Sicherheit und Regulierung
  • 7 Die Wirkung von Ethanol auf den menschlichen Körper
  • 8 Arten und Marken von Ethanol
  • 9 Etymologie der Namen
    • 9.1 Etymologie des Begriffs „Ethanol“
    • 9.2 Etymologie des Namens „Alkohol“
    • 9.3 Etymologie des Wortes „Alkohol“
  • 10 Notizen
  • 11 Siehe auch
  • 12 Links

Quittung

Es gibt zwei Hauptmethoden zur Herstellung von Ethanol – mikrobiologisch (alkoholische Fermentation) und synthetisch (Ethylenhydratisierung):

Fermentation

Siehe auch: Bioethanol#Fermentation

Die seit der Antike bekannte Methode zur Herstellung von Ethanol ist die alkoholische Gärung von kohlenhydrathaltigen Bio-Produkten (Trauben, Früchte usw.) unter Einwirkung von Hefe- und Bakterienenzymen. Die Verarbeitung von Stärke, Kartoffeln, Reis, Mais sieht ähnlich aus; die Quelle des Treibstoffalkohols ist Rohzucker aus Zuckerrohr usw. Diese Reaktion ist ziemlich komplex, ihr Diagramm kann durch die Gleichung ausgedrückt werden:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Die durch die Fermentation gewonnene Lösung enthält nicht mehr als 15 % Ethanol, da Hefe in konzentrierteren Lösungen nicht lebensfähig ist. Das so erzeugte Ethanol muss gereinigt und konzentriert werden, üblicherweise durch Destillation.

Zur Herstellung von Ethanol nach diesem Verfahren werden am häufigsten verschiedene Hefestämme der Art Saccharomyces cerevisiae verwendet, als Nährmedium dienen vorbehandelte Sägespäne und/oder eine daraus gewonnene Lösung.

Industrielle Herstellung von Alkohol aus biologischen Rohstoffen

Die moderne Industrietechnologie zur Herstellung von Ethylalkohol aus Lebensmittelrohstoffen umfasst die folgenden Schritte:

  • Aufbereitung und Mahlung stärkehaltiger Rohstoffe – Getreide (hauptsächlich Roggen, Weizen), Kartoffeln, Mais, Äpfel usw.
  • Fermentation. In diesem Stadium findet der enzymatische Abbau der Stärke in vergärbare Zucker statt. Für diese Zwecke werden durch Biotechnologie gewonnene rekombinante Alpha-Amylase-Präparate verwendet - Glucamylase, Amylossubtilin.
  • Fermentation. Durch die Vergärung von Zucker durch Hefe reichert sich Alkohol in der Maische an.
  • Bragorektifizierung. Es wird auf Beschleunigungssäulen durchgeführt.

Zu den Gärabfällen gehören Kohlendioxid, Schlempe, Ether-Aldehyd-Fraktion, Fuselalkohol und Fuselöle.

Der aus der Bragon-Rektifikationseinheit (BRU) stammende Alkohol ist nicht wasserfrei; der darin enthaltene Ethanolgehalt beträgt bis zu 95,6 %. Je nach Gehalt an Fremdverunreinigungen wird es in folgende Kategorien eingeteilt:

  • Alpha
  • Extra
  • Basis
  • höchste Reinigung
  • 1. Klasse

Die Produktivität einer modernen Brennerei beträgt etwa 30.000-100.000 Liter Alkohol pro Tag.

Hydrolyseproduktion

Hauptartikel: Hydrolysealkohol, Hydrolyseproduktion

Im industriellen Maßstab wird Ethylalkohol aus zellulosehaltigen Rohstoffen (Holz, Stroh) hergestellt, die vorhydrolysiert werden. Die resultierende Mischung aus Pentosen und Hexosen wird einer alkoholischen Gärung unterzogen. Diese Technologie war in den Ländern Westeuropas und Amerikas nicht weit verbreitet, aber in der UdSSR (heute in Russland) gab es eine entwickelte Industrie für hydrolytische Futterhefe und hydrolytisches Ethanol.

Hydratation von Ethylen

In der Industrie wird neben der ersten Methode auch die Ethylenhydratation eingesetzt. Die Hydratation kann nach zwei Schemata erfolgen:

  • direkte Hydratation bei einer Temperatur von 300 °C, einem Druck von 7 MPa, als Katalysator wird auf Kieselgel, Aktivkohle oder Asbest abgeschiedene Orthophosphorsäure verwendet:
CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.
  • Hydratisierung durch die Stufe des Schwefelsäureester-Zwischenprodukts, gefolgt von seiner Hydrolyse (bei einer Temperatur von 80–90 ° C und einem Druck von 3,5 MPa):
CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (Ethylschwefelsäure). CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Diese Reaktion wird durch die Bildung von Diethylether erschwert.

Ethanolreinigung

Ethanol, das durch Hydratation von Ethylen oder Fermentation hergestellt wird, ist ein Wasser-Alkohol-Gemisch, das Verunreinigungen enthält. Für seine industrielle, Lebensmittel- und Arzneibuchverwendung ist eine Reinigung erforderlich. Bei der fraktionierten Destillation entsteht Ethanol mit einer Konzentration von etwa 95,6 % (Gew.); Dieses durch Destillation untrennbare Azeotrop enthält 4,4 Gew.-% Wasser und hat einen Siedepunkt von 78,15 °C.

Durch die Destillation wird Ethanol sowohl von flüchtigen als auch von schweren Anteilen organischer Substanzen (Bodenrückstand) befreit.

Absoluter Alkohol

Absoluter Alkohol ist Ethylalkohol, der praktisch kein Wasser enthält. Es siedet bei 78,39 °C, während rektifizierter Spiritus mit mindestens 4,43 % Wasser bei 78,15 °C siedet. Es wird durch Destillation von benzolhaltigem wässrigem Alkohol und anderen Methoden gewonnen, beispielsweise wird der Alkohol mit Substanzen behandelt, die mit Wasser reagieren oder Wasser absorbieren, wie Branntkalk CaO oder kalziniertes Kupfersulfat CuSO4.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Aussehen: Unter normalen Bedingungen ist es eine farblose, flüchtige Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und scharfem Geschmack. Ethylalkohol ist leichter als Wasser. Es ist ein gutes Lösungsmittel für andere organische Substanzen. Ein beliebter Fehler sollte vermieden werden: Die Eigenschaften von 95,57 %igem Alkohol und absolutisiertem Alkohol werden oft vermischt. Ihre Eigenschaften sind fast gleich, aber die Werte beginnen sich zu unterscheiden, beginnend mit der 3. bis 4. signifikanten Ziffer.

Physikalische Eigenschaften von Ethanol:
Molekulare Masse 46.069 a. essen.
Schmelztemperatur −114,15 °C
Siedetemperatur 78,39 °C
Kritischer Punkt 241 °C (bei einem Druck von 6,3 MPa)
Löslichkeit mischbar mit Benzol, Wasser, Glycerin, Diethylether, Aceton, Methanol, Essigsäure, Chloroform
Brechungsindex 1,3611

(Temperaturkoeffizient des Brechungsindex 4,0 · 10−4, gültig im Temperaturbereich 10-30 °C)

Standardbildungsenthalpie ΔH −234,8 kJ/mol (g) (bei 298 K)
Standardentropie der Bildung S 281,38 J/mol K (g) (bei 298 K)
Standardmolare Wärmekapazität Cp 1,197 J/mol K (g) (bei 298 K)
Schmelzenthalpie ΔHpl 4,81 kJ/mol
Siedeenthalpie ΔHSieden 839,3 kJ/mol

Eine Mischung aus 95,57 % Ethanol + 4,43 % Wasser ist azeotrop, das heißt, sie trennt sich bei der Destillation nicht.

Chemische Eigenschaften

Animation eines 3D-Modells eines Ethanolmoleküls

Ein typischer Vertreter einwertiger Alkohole.

Brennbar Hochentzündlich. Bei ausreichendem Luftzugang verbrennt es (aufgrund seines Sauerstoffs) mit einer leicht bläulichen Flamme und bildet Endoxidationsprodukte – Kohlendioxid und Wasser:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

In einer Atmosphäre aus reinem Sauerstoff verläuft diese Reaktion noch heftiger.

Unter bestimmten Bedingungen (Temperatur, Druck, Katalysatoren) ist eine kontrollierte Oxidation (sowohl mit elementarem Sauerstoff als auch mit vielen anderen Oxidationsmitteln) zu Acetaldehyd, Essigsäure, Oxalsäure und einigen anderen Produkten möglich, zum Beispiel:

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Es hat leicht saure Eigenschaften, insbesondere interagiert es wie Säuren mit Alkalimetallen sowie Magnesium, Aluminium und deren Hydriden unter Freisetzung von Wasserstoff und Bildung salzartiger Ethylate, die typische Vertreter von Alkoholaten sind:

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2. C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Reagiert reversibel mit Carbonsäuren und einigen anorganischen sauerstoffhaltigen Säuren unter Bildung von Estern:

C2H5OH + RCOOH ⇄ RCOOC2H5 + H2O C2H5OH + HNO2 ⇄ C2H5ONO + H2O

Mit Halogenwasserstoffen (HCl, HBr, HI) geht es reversible nukleophile Substitutionsreaktionen ein:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Ohne Katalysatoren ist die Reaktion mit HCl relativ langsam; viel schneller - in Gegenwart von Zinkchlorid und einigen anderen Lewis-Säuren.

Anstelle von Halogenwasserstoffen, Phosphorhalogeniden und Halogenidoxiden können Thionylchlorid und einige andere Reagenzien verwendet werden, um die Hydroxylgruppe durch ein Halogen zu ersetzen, zum Beispiel:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Auch Ethanol selbst hat nukleophile Eigenschaften. Insbesondere lagert es sich relativ leicht an aktivierte Mehrfachbindungen an, zum Beispiel:

C2H5OH + CH2=CHCN → C2H5OCH2CH2CN,

reagiert mit Aldehyden unter Bildung von Halbacetalen und Acetalen:

RCHO + C2H5OH → RCH(OH)OC2H5 RCH(OH)OC2H5 + C2H5OH → RCH(OC2H5)2 + H2O

Bei mäßiger Erhitzung (nicht über 120 °C) mit konzentrierter Schwefelsäure oder anderen sauren Wasserentfernern entsteht Diethylether:

2С2Н5OH ⇄ С2Н5-O-С2Н5 + H2O

Bei stärkerer Erhitzung mit Schwefelsäure sowie beim Überleiten von Dämpfen über auf 350–500 °C erhitztes Aluminiumoxid kommt es zu einer tieferen Austrocknung. Dabei entsteht Ethylen:

CH3CH2OH ⇄ CH2=CH2 + H2O

Bei der Verwendung von Katalysatoren, die neben Aluminiumoxid auch hochdisperses Silber und andere Komponenten enthalten, kann der Dehydratisierungsprozess mit der kontrollierten Oxidation von Ethylen mit elementarem Sauerstoff kombiniert werden, wodurch ein einstufiger Prozess für die Umsetzung möglich ist Herstellung von Ethylenoxid mit zufriedenstellender Ausbeute:

2CH3CH2OH +O2 → 2C2H4O + 2H2O

In Gegenwart eines Katalysators, der Oxide von Aluminium, Silizium, Zink und Magnesium enthält, durchläuft es eine Reihe komplexer Umwandlungen unter Bildung von Butadien als Hauptprodukt (Lebedev-Reaktion):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

Basierend auf dieser Reaktion wurde 1932 in der UdSSR die weltweit erste großtechnische Produktion von synthetischem Kautschuk organisiert.

In leicht alkalischer Umgebung bildet es Jodoform:

C2H5OH + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2

Diese Reaktion ist von einiger Bedeutung für die qualitative und quantitative Bestimmung von Ethanol in Abwesenheit anderer Substanzen, die eine ähnliche Reaktion hervorrufen.

Feuereigenschaften

Leicht entzündliche farblose Flüssigkeit; Sättigungsdampfdruck, kPa: log p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) bei Temperaturen von –31 bis 78 °C; Verbrennungswärme - 1408 kJ/mol; Bildungswärme -239,4 kJ/mol; Flammpunkt 13°C (im geschlossenen Tiegel), 16°C (im offenen Tiegel); Zündtemperatur 18°C; Selbstentzündungstemperatur 400°C; Konzentrationsgrenzen der Flammenausbreitung 3,6 - 17,7 % des Volumens; Temperaturgrenzen für die Flammenausbreitung: untere 11 °C, obere 41 °C; minimale phlegmatisierende Konzentration, % Volumen: CO2 – 29,5, H2O – 35,7, N2 – 46; maximaler Explosionsdruck 682 kPa; maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit 15,8 MPa/s; Ausbrennrate 0,037 kg/(m2 s); maximale normale Fl– 0,556 m/s; minimale Zündenergie - 0,246 MJ; Der minimale explosionsfähige Sauerstoffgehalt beträgt 11,1 Vol.-%.

Anwendung

Kraftstoff

Der erste, der Ethanol als Kraftstoff verwendete, war Henry Ford, der 1880 das erste mit Ethanol betriebene Auto entwickelte. Die Möglichkeit der Verwendung von Alkoholen als Kraftstoff zeigte sich auch im Jahr 1902, als bei einem Wettbewerb in Paris mehr als 70 mit Ethanol und Ethanol-Benzin-Gemischen betriebene Vergasermotoren ausgestellt wurden.

Ethanol kann als Treibstoff verwendet werden, unter anderem für Raketentriebwerke (zum Beispiel wurde 70 % wässriges Ethanol als Treibstoff in der ersten ballistischen Serienrakete der Welt – der deutschen V-2 – verwendet), Verbrennungsmotoren, Haushalts-, Camping- und Laborheizgeräte ( sogenannte „Alkohollampen“), Heizkissen für Touristen und Militärangehörige (katalytische Autooxidation an einem Platinkatalysator). Es wird in begrenztem Umfang (aufgrund seiner Hygroskopizität) in Mischung mit klassischen flüssigen Erdölbrennstoffen verwendet. Es dient zur Herstellung von hochwertigem Kraftstoff und einer Benzinkomponente – Ethyl-tert-butylether, der unabhängiger von fossilen organischen Stoffen ist als MTBE.

Chemische Industrie

  • dient als Rohstoff für die Herstellung vieler Chemikalien wie Acetaldehyd, Diethylether, Tetraethylblei, Essigsäure, Chloroform, Ethylacetat, Ethylen usw.;
  • weit verbreitet als Lösungsmittel (in der Farben- und Lackindustrie, bei der Herstellung von Haushaltschemikalien und vielen anderen Bereichen);
  • ist Bestandteil von Frostschutzmitteln und Scheibenwaschanlagen;
  • In der Haushaltschemie wird Ethanol in Reinigungs- und Reinigungsmitteln eingesetzt, insbesondere zur Glas- und Sanitärpflege. Es ist ein Lösungsmittel für Repellentien.

Medizin

In der Medizin wird Ethylalkohol vor allem als Lösungsmittel, Extraktionsmittel und Antiseptikum verwendet. Siehe auch: Medizinische antiseptische Lösung
  • Von seiner Wirkung her ist Ethylalkohol als Antiseptikum einzustufen;
  • als Desinfektions- und Trocknungsmittel, äußerlich;
  • Die trocknenden und bräunenden Eigenschaften von 96 %igem Ethylalkohol werden zur Behandlung des Operationsfeldes oder bei einigen Techniken zur Behandlung der Hände des Chirurgen genutzt.
  • Lösungsmittel für Arzneimittel, zur Herstellung von Tinkturen, Extrakten aus Pflanzenstoffen usw.;
  • Konservierungsmittel für Tinkturen und Extrakte (Mindestkonzentration 18 %);
  • Entschäumer bei Sauerstoffzufuhr, künstliche Beatmung;
  • in warmen Kompressen;
  • zur körperlichen Kühlung bei Fieber (zum Einreiben);
  • Bestandteil der Vollnarkose bei Arzneimittelmangel;
  • als Antischaummittel bei Lungenödemen in Form einer Inhalation einer 33%igen Lösung;
  • Ethanol ist ein Gegenmittel bei Vergiftungen mit bestimmten giftigen Alkoholen wie Methanol und Ethylenglykol. Seine Wirkung beruht auf der Tatsache, dass das Enzym Alkoholdehydrogenase in Gegenwart mehrerer Substrate (z. B. Methanol und Ethanol) nur eine kompetitive Oxidation durchführt, wodurch nach rechtzeitiger (fast unmittelbarer, folgender Methanol/Ethylenglykol) Bei Einnahme von Ethanol sinkt die aktuelle Konzentration toxischer Metaboliten (bei Methanol – Formaldehyd und Ameisensäure, bei Ethylenglykol – Oxalsäure).

Parfüme und Kosmetika

Es ist ein universelles Lösungsmittel für verschiedene Substanzen und der Hauptbestandteil von Parfüms, Eau de Cologne, Aerosolen usw. Es ist Bestandteil einer Vielzahl von Produkten, darunter auch Zahnpasten, Shampoos, Duschprodukte usw.

Lebensmittelindustrie

Neben Wasser ist es Hauptbestandteil alkoholischer Getränke (Wodka, Wein, Gin, Bier etc.). In geringen Mengen kommt es auch in einer Reihe von durch Fermentation gewonnenen, aber nicht als alkoholisch eingestuften Getränken vor (Kefir, Kwas, Kumiss, alkoholfreies Bier usw.). Der Ethanolgehalt in frischem Kefir ist vernachlässigbar gering (0,12 %), bei längerem Stehen, insbesondere an einem warmen Ort, kann er jedoch 1 % erreichen. Kumiss enthält 1-3 % Ethanol (in starkem Ethanol bis zu 4,5 %), Kwas - von 0,5 bis 1,2 %.

Lösungsmittel für Lebensmittelaromen. Kann als Konservierungsmittel für Backwaren sowie in der Süßwarenindustrie verwendet werden.

Als Nahrungsergänzungsmittel registriert E1510.

Der Energiewert von Ethanol beträgt 7,1 kcal/g.

Andere

Wird zum Fixieren und Konservieren biologischer Präparate verwendet.

Weltweite Ethanolproduktion

Ethanolproduktion nach Ländern, Millionen Liter. Daten von ethanolrfa.org.

Ein Land 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
USA 13 362 16 117 19 946 24 565 34 776 40 068 45 360
Brasilien 15 078 15 978 16 977 18 972,58 24 464,9
europäische Union - - - 2 155,73 2 773
China 3 643 3 795 3 845 1 837,08 1 897,18
Indien 1 746 1 697 1 897 199,58 249,48
Frankreich 827 907 948 - -
Deutschland 268 430 764 - -
Russland 760 860 608 609 536 517 700
Südafrika 415 389 387 - -
Großbritannien 400 351 279 - -
Spanien 298 298 463 - -
Thailand 279 298 352 299,37 339,4
Kolumbien - - 279 283,12 299,37
Die ganze Welt: 40 710 45 927 50 989 49 524,42 65 527,05

Die Verwendung von Ethanol als Autokraftstoff

Hauptartikel: Bioethanol

Kraftstoff-Ethanol wird in Bioethanol und auf andere Weise gewonnenes Ethanol (aus Plastikmüll, synthetisiert aus Gas usw.) unterteilt.

Bioethanol ist ein flüssiger ethanolhaltiger Kraftstoff, der in speziellen Anlagen aus stärke-, zellulose- oder zuckerhaltigen Rohstoffen mit einem kurzen Destillationssystem hergestellt wird (ermöglicht uns, eine für die Verwendung als Kraftstoff ausreichende Qualität zu erhalten). Enthält Methanol und Fuselöle und ist daher völlig ungenießbar. Es wird in reiner Form (genauer als 96,6-prozentiges Azeotrop) und häufiger in Mischung mit Benzin (dem sogenannten Gasohol) oder Dieselkraftstoff verwendet. Die Produktion und Verwendung von Bioethanol nimmt in den meisten Ländern der Welt als umweltfreundlichere und erneuerbarere Alternative zu Öl zu.

Nur Autos mit einem entsprechenden Motor oder mit einem universellen Flex-Fuel (der Benzin-/Ethanol-Mischungen in jedem Verhältnis verbrauchen kann) sind in der Lage, Bioethanol vollständig zu nutzen. Ein Benzinmotor ist in der Lage, Benzin mit einem Ethanolzusatz von maximal 30 % zu verbrauchen; die Umrüstung eines herkömmlichen Benzinmotors ist zwar auch möglich, aber wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Das Problem ist die unzureichende Mischbarkeit von Benzin und Dieselkraftstoff mit Ethanol, weshalb letzteres häufig (immer bei niedrigen Temperaturen) abplatzt. Dieses Problem ist für Russland besonders relevant. Für dieses Problem wurde derzeit keine Lösung gefunden.

Der Vorteil von Mischungen von Ethanol mit anderen Kraftstoffarten gegenüber „reinem“ Ethanol ist die bessere Zündfähigkeit aufgrund des geringen Feuchtigkeitsgehalts, während „reines“ Ethanol (Klasse E100, mit einem praktischen C2H5OH-Gehalt von 96,6 %) ein Azeotrop ist, das nicht abgetrennt werden kann durch Destillation. Eine Aufteilung auf andere Weise ist unrentabel. Bei der Zugabe von Ethanol zu Benzin oder Diesel scheidet sich Wasser ab.

In verschiedenen Ländern gelten folgende staatliche Programme für die Verwendung von Ethanol und Ethanol enthaltenden Gemischen in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren:

Ein Land Anforderungen
Brasilien 22-25 % Ethanol im Benzin, 2 % im Dieselkraftstoff. Es sind Qualitäten mit hohem Ethanolgehalt erhältlich (E85, E100), ihr Anteil auf dem Markt nimmt allmählich zu. Die Hauptquelle ist Zuckerrohr. Etwa 45 % der Weltproduktion.
USA Auf die Vereinigten Staaten entfallen 44,7 % der weltweiten Kraftstoffalkoholproduktion. Marken von Mischungen aus Ethanol und Benzin (E85, E10) werden eingeführt. Bis 2020 sollen es 20 % sein.
Venezuela 10 % Ethanol im Benzin.
europäische Union Bis zu ~6 % werden unbedingt zugesetzt; Einführung von Ethanol der Qualität E10 und höher.
China Bis 2010 jährlich 3 Millionen Tonnen produzieren/
Argentinien Bei allen Benzinmarken ist ein Ethanolzusatz von 5 % vorgeschrieben; Marken mit höherem Gehalt werden eingeführt.
Thailand 5 % Ethanol ist der zulässige Mindestgehalt im Benzin.
Ukraine Der Ethanolgehalt im Benzin ist seit 2013 gesetzlich festgelegt, seit 2014 beträgt er 7 %. An Tankstellen wird häufig Kraftstoff mit einem Bioethanolanteil von 30 bis 37,2 % verkauft.
Kolumbien 10 % Mischung in Großstädten bis September 2005/
Kanada 5%ige Mischung seit September 2010
Japan Ein Ethanolgehalt von 3 % im Benzin oder weniger ist zulässig.
Indien 20 % Biokraftstoffe bis 2017. Jetzt sind es 5 %. Es wird aus den unterschiedlichsten Rohstoffen, insbesondere aus Holzspänen, hergestellt.
Australien Ethanol im Benzin beträgt nicht mehr als 10 %, Klasse E10.
Indonesien 10 % Alkohol im Benzin/
Philippinen E10 wird schrittweise eingeführt.
Irland Die Sorten E5–E10 sind weit verbreitet und werden weiterhin eingeführt.
Dänemark Ähnlich wie in Irland.
Chile Ein Ethanolgehalt von 2 % im Autokraftstoff ist zulässig.
Mexiko Bis 2012 ist ein Anteil von 3,2 % an Biokraftstoffen in Autokraftstoffen vorgeschrieben. Amerika ist das Land mit der größten Zurückhaltung bei der Einführung von Biokraftstoffen.

In den Vereinigten Staaten sieht das von Präsident Bush im August 2005 unterzeichnete Energiegesetz die jährliche Produktion von 30 Milliarden Litern Ethanol aus Getreide und 3,8 Milliarden Litern aus Zellulose (Maisstängel, Reisstroh, Waldabfälle) bis 2012 vor.

Die Einführung der Biokraftstoffproduktion ist ein kostspieliger Prozess, bringt aber später Vorteile für die Wirtschaft. Beispielsweise ergibt der Bau einer Ethanolanlage mit einer Kapazität von 40 Millionen Gallonen der Wirtschaft (am Beispiel der USA):

  • 142 Millionen US-Dollar Investition während des Baus;
  • 41 Arbeitsplätze im Werk, plus 694 Arbeitsplätze in der gesamten Wirtschaft;
  • Erhöht die lokalen Getreidepreise um 5 bis 10 Cent pro Scheffel;
  • Erhöht das lokale Haushaltseinkommen jährlich um 19,6 Millionen US-Dollar;
  • Erwirtschaftet durchschnittlich 1,2 Millionen US-Dollar an Steuern;
  • Kapitalrendite 13,3 % pro Jahr.

Im Jahr 2006 trug die Ethanolindustrie zur US-Wirtschaft bei:

  • 160.231 neue Arbeitsplätze in allen Branchen, davon 20.000 im Baugewerbe;
  • Erhöhtes Haushaltseinkommen um 6,7 Milliarden US-Dollar;
  • Es wurden 2,7 Milliarden US-Dollar an Bundessteuern und 2,3 Milliarden US-Dollar an Kommunalsteuern generiert.

Im Jahr 2006 wurden in den Vereinigten Staaten 2,15 Milliarden Scheffel Mais zu Ethanol verarbeitet, was 20,5 % der jährlichen Maisproduktion entspricht. Ethanol ist nach Viehzucht und Exporten zum drittgrößten Maisverbraucher geworden. 15 % der US-Sorghum-Ernte werden zu Ethanol verarbeitet.

Produktion von Schlempe in der US-amerikanischen Ethanolindustrie, metrische Tonnen nach Trockengewicht.

Schlempe ist ein sekundärer Futterrohstoff und kann auch zur Herstellung von Biogas verwendet werden.

Fahrzeugflotte, die mit Ethanol betrieben wird

Ein Gemisch aus Ethanol und Benzin wird mit dem Buchstaben E bezeichnet. Die Zahl neben dem Buchstaben E gibt den Ethanolanteil an. E85 bedeutet eine Mischung aus 85 % Ethanol und 15 % Benzin.

Mischungen mit bis zu 20 % Ethanol können in jedem Fahrzeug verwendet werden. Allerdings schränken einige Autohersteller die Garantie ein, wenn sie Mischungen verwenden, die mehr als 10 % Ethanol enthalten. Mischungen mit mehr als 20 % Ethanol erfordern in vielen Fällen Modifikationen an der Zündanlage des Fahrzeugs.

Autohersteller produzieren Autos, die sowohl mit Benzin als auch mit E85 betrieben werden können. Solche Autos werden „Flex-Fuel“ genannt. In Brasilien werden solche Autos „Hybrid“ genannt. Auf Russisch gibt es keinen Namen. Die meisten modernen Autos unterstützen die Verwendung dieses Kraftstoffs entweder von Haus aus oder optional auf Anfrage.

Im Jahr 2005 hatten mehr als 5 Millionen Autos in den Vereinigten Staaten Hybridmotoren. Ende 2006 waren in den USA 6 Millionen Autos mit solchen Motoren im Einsatz. Die gesamte Fahrzeugflotte beträgt 230 Millionen Fahrzeuge.

1200 Tankstellen verkaufen E85 (Mai 2007). Insgesamt verkaufen in den Vereinigten Staaten etwa 170.000 Tankstellen Autokraftstoff.

Wirtschaftlich

Die Kosten für brasilianisches Ethanol (etwa 0,19 US-Dollar pro Liter im Jahr 2006) machen seine Verwendung wirtschaftlich sinnvoll.

Umweltaspekte

Bioethanol als Kraftstoff wird oft als „neutral“ als Treibhausgasquelle bezeichnet. Es hat eine CO2-Bilanz von Null, da bei der Herstellung durch Fermentation und anschließende Verbrennung die gleiche Menge CO2 freigesetzt wird, die zuvor von den Pflanzen, in denen es hergestellt wurde, der Atmosphäre entzogen wurde. Die Rektifikation von Ethanol erfordert jedoch einen zusätzlichen Energieverbrauch, der durch eine der „traditionellen“ Methoden (einschließlich der Verbrennung fossiler Brennstoffe) entsteht.

Im Jahr 2006 reduzierte die Verwendung von Ethanol in den Vereinigten Staaten den Ausstoß von etwa 8 Millionen Tonnen Treibhausgasen (CO2-Äquivalent), was ungefähr den jährlichen Emissionen von 1,21 Millionen Autos entspricht.

Sicherheit und Regulierung

Brennspiritus
  • Ethanol ist ein brennbarer Stoff; ein Gemisch aus seinen Dämpfen und Luft ist explosiv.
  • Synthetischer Ethylalkohol in technischer und Lebensmittelqualität, der für die Herstellung alkoholischer Getränke ungeeignet ist, ist in der Liste der giftigen Stoffe im Sinne von Artikel 234 und anderen Artikeln des Strafgesetzbuches der Russischen Föderation enthalten.
  • Seit 2005 ist der Einzelhandelsverkauf von Alkohol in Russland verboten (mit Ausnahme des Hohen Nordens).
Zur Besteuerung von Alkoholkonsum siehe Alkoholische Getränke – Verbrauchsteuer

Die Wirkung von Ethanol auf den menschlichen Körper

Hauptartikel: Toxikologie von Ethanol, Alkoholismus

Ethanol in alkoholischen Getränken ist ein Karzinogen mit nachweislicher krebserregender Wirkung. Je nach Dosis, Konzentration, Eintrittsweg in den Körper und Dauer der Einwirkung kann Ethanol auch narkotische und toxische Wirkungen haben. Unter narkotischer Wirkung versteht man die Fähigkeit, Koma, Stupor, Schmerzunempfindlichkeit, Depression der Funktionen des Zentralnervensystems, Alkoholerregung und Sucht hervorzurufen, sowie seine anästhetische Wirkung. Unter dem Einfluss von Ethanol werden Endorphine im Nucleus accumbens (Nucleus accumbens) freigesetzt, bei Alkoholikern auch im orbitofrontalen Kortex (Feld 10). Aus rechtlicher Sicht ist Ethylalkohol jedoch nicht als Droge anerkannt, da dieser Stoff nicht in der internationalen Liste der kontrollierten Substanzen des UN-Übereinkommens von 1988 enthalten ist. Bestimmte Dosen und Konzentrationen führen zu akuten Vergiftungen und zum Tod (tödliche Einzeldosis - 4-12 Gramm Ethanol pro Kilogramm Körpergewicht).

Der Hauptmetabolit von Ethanol, Acetaldehyd, ist giftig, mutagen und krebserregend. Es gibt Hinweise auf die Karzinogenität von Acetaldehyd im Tierversuch; Darüber hinaus schädigt Acetaldehyd die DNA.

Langfristiger Ethanolkonsum kann Krankheiten wie Leberzirrhose, Gastritis, Magengeschwüre, Magen- und Speiseröhrenkrebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen.

Der Konsum von Ethanol kann zu oxidativen Schäden an Gehirnneuronen sowie zu deren Tod aufgrund einer Schädigung der Blut-Hirn-Schranke führen.

Alkoholmissbrauch kann zu klinischer Depression und Alkoholismus führen.

Ethanol ist ein natürlicher Metabolit des menschlichen Körpers und kann in geringen Mengen im Körpergewebe (echter endogener Alkohol) oder im Magen-Darm-Trakt infolge von Fermentationsprozessen kohlenhydrathaltiger Lebensmittel (bedingter endogener Alkohol) synthetisiert werden. Die Menge an körpereigenem Alkohol übersteigt selten 0,18 ppm, was an der Empfindlichkeitsgrenze modernster Instrumente liegt. Ein normaler Alkoholtester kann solche Mengen nicht ermitteln.

Arten und Marken von Ethanol

  • Rektifizierter Alkohol (genauer rektifizierter Alkohol) ist durch Rektifikation gereinigter Ethylalkohol, enthält 95,57 %, chemische Formel C2H5OH. Kann gemäß GOST 18300-72 (Gosstandart der UdSSR, rektifizierter Ethylalkohol, technische Bedingungen) und GOST 5964-82 hergestellt werden; GOST 5964-93. Je nach Reinigungsgrad wird rektifizierter technischer Ethylalkohol in der Sorte „Extra“ und in zwei Qualitäten hergestellt: Premium und First
  • Absoluter Ethylalkohol – Alkoholgehalt >99,9 %.
  • Medizinischer Alkohol – Alkoholgehalt 96,4–96,7 %.

Etymologie von Namen

Für diesen Stoff werden mehrere Namen verwendet. Technisch gesehen ist der korrekteste Begriff Ethanol oder Ethylalkohol. Allerdings haben sich die Bezeichnungen Alkohol, Weinbrand oder einfach nur Alkohol durchgesetzt, obwohl es sich bei Alkoholen bzw. Alkoholen um eine breitere Substanzklasse handelt.

Etymologie des Begriffs „Ethanol“

Die Namen Ethanol und Ethylalkohol weisen darauf hin, dass diese Verbindung Ethyl, den Ethanrest, enthält. Darüber hinaus weist das Wort Alkohol (Suffix -ol) im Namen auf den Gehalt der für Alkohole charakteristischen Hydroxylgruppe (-OH) hin.

Etymologie des Namens „Alkohol“

Der Name Alkohol kommt aus dem Arabischen. الكحل‎‎ al-kuhul, bedeutet durch Sublimation gewonnenes feines Pulver, pulverisiertes Antimon, Pulver zum Färben der Augenlider.

Das Wort „Alkohol“ kam über seine deutsche Variante ins Russische. Alkohol. In der russischen Sprache ist es jedoch in Form eines Archaismus erhalten geblieben, offenbar als Homonym für das Wort „Alkohol“ im Sinne von „feines Pulver“.

Etymologie des Wortes „Alkohol“

Der Name Ethanol-Weinalkohol stammt aus dem Lateinischen. spiritus vini (Weingeist). Das russische Wort „Alkohol“ kam durch die englische Version. Geist.

Im Englischen wurde das Wort „Alcohol“ in diesem Sinne bereits Mitte des 13. Jahrhunderts verwendet, und erst ab 1610 wurde das Wort „Alcohol“ von Alchemisten zur Bezeichnung flüchtiger Substanzen verwendet, was der Grundbedeutung von entspricht das lateinische Wort „spiritus“ (Verdunstung). In den 1670er Jahren wurde die Bedeutung des Wortes auf „Flüssigkeiten mit einem hohen Alkoholanteil“ eingeengt, und die flüchtigen Flüssigkeiten wurden Ether genannt.

Siehe auch Etymologie des Namens im Artikel „Alkohole“.

Anmerkungen

  1. Europäisches Informationssystem für chemische Stoffe, abgerufen am 8. Dezember 2013.
  2. Chastain G (2006). „Alkohol, Neurotransmittersysteme und Verhalten.“ Das Journal für allgemeine Psychologie 133 (4). DOI:10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
  3. Artikel „Absoluter Alkohol“ in TSB.
  4. Zubereitung von absolutem Alkohol
  5. Ethylalkohol: chemische und physikalische Eigenschaften
  6. V. G. Kozin, N. L. Solodova, N. Yu. Bashkirtseva, A. I. Abdullin. Moderne Technologien zur Herstellung von Kraftstoffkomponenten. Lernprogramm. - Kasan: KSTU, 2009. - 327 S.
  7. Arzneimittel, die das Zentralnervensystem beeinflussen
  8. Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8. Auflage. - McGraw Hill, 2006. - S. 1465. - 2170 Seiten - ISBN 0071437630.
  9. Bundesamt für technische Regulierung und Metrologie. GOST R 52409-2005 (Volltext)
  10. Russell, Nicholas J. Lebensmittelkonservierungsmittel. – New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. – S. 198. – ISBN 0-306-47736-X.
  11. E1510 – Ethylalkohol
  12. 2008 überschreitet die Ethanolproduktion 9 Milliarden Gallonen
  13. Statistiken zur weltweiten Ethanolproduktion
  14. Nationales Programm.rf – Alternative Kraftstoffe
  15. 1 2 Bioethanol: Überblick über den globalen und russischen Markt. Cleandex.
  16. Informations- und Analyseagentur „INFOBIO“
  17. ECOTOC
  18. 1 2 Russland und Amerika im 21. Jahrhundert
  19. Die Europäische Union verzichtet ab dem 1./16.12.2010 auf herkömmliches Benzin
  20. Bioethanol, Biobenzin, alternativer Kraftstoff INNOVATIVES E 95 Anwendungsproblem
  21. Ottawa will Ethanol trotz Bedenken vorantreiben (unzugänglicher Link seit 23.05.2013 (793 Tage) – Verlauf, Kopie)
  22. Interfax West
  23. Indien setzt sich das Ziel, bis 2017 20 % Biokraftstoffe zu verwenden
  24. Ivan Castano: Mexikanische Biokraftstoffe sollen 2012 ihr Beimischungsziel von 3 % erreichen 2. Mai 2011
  25. Nationaler Verband für Biokraftstoffe

Ethanol oder auch Ethylalkohol genannt – dieses Produkt besteht aus einem Atom und hat die chemische Formel C 2 H 5 OH. Laut GOST ist Ethanol eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und leicht entzündlich. Dieses Produkt ist auch ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung alkoholischer Getränke. Die chemische Formel von Alkohol lautet C2H5OH.

Alkohol wurde erstmals in den biblischen Chroniken erwähnt. So galt damals die Herstellung verschiedener alkoholischer Getränke als offizieller Ursprung. Im 14. Jahrhundert wurden zahlreiche Entdeckungen im Zusammenhang mit der Herstellung von Ethanol gemacht.

Entwicklungsstufen:

  • Mitte des 14. Jahrhunderts gelang es dem europäischen Alchemisten Villger, Ethanol aus einem Weingetränk zu gewinnen.
  • Ende desselben Jahrhunderts nahm ein italienischer Kaufmann, der Botschafter nach Russland brachte, auch alkoholische Getränke mit. Im Jahr 1386 gelangte erstmals Alkohol in das Moskauer Fürstentum.
  • Zu Beginn des 16. Jahrhunderts identifizierte der französische Wissenschaftler Paracelsus die Haupteigenschaft von Ethanol – eine Schlaftablette. Nur zwei Jahrhunderte später wurden die ersten Versuche durchgeführt, Menschen während Operationen einzuschläfern.
  • Während des Ersten Weltkriegs gab es auf dem Territorium des Russischen Reiches etwa 2,5 Tausend Fabriken, die Trinkalkohol herstellten, doch während des Krieges und nach der Revolution sank ihre Zahl auf zweihundert. 1948 wurde die Produktion jedoch wieder aufgenommen und ebenfalls verbessert.
  • Ende des 20. Jahrhunderts lernten europäische Wissenschaftler, die Qualität von Alkohol in alkoholischen Getränken zu testen.

Quittung

Zur Herstellung von Ethyl- und Methylalkohol Es werden zwei Methoden verwendet: mikrobiologische und synthetische, sie werden alkoholische Gärung und Ethylenhydratation genannt.

Die erste Methode ist seit der Antike bekannt. Die Fermentation erfolgt unter dem Einfluss verschiedener Hefe- und Bakterienenzyme. Die Alkoholformel sieht so aus: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Das nach dieser Methode erhaltene Produkt enthält nur 15 % Ethanol. Nach der Gewinnung muss eine Reinigung durchgeführt werden, die üblicherweise durch Destillation erfolgt.

Industrielle Alkoholproduktion

Um in der Produktion ein Ethylprodukt herzustellen, müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

  • Bereiten Sie Rohstoffe für die Produktion vor.
  • Stärke zu vergärbarem Zucker fermentieren.
  • Danach erfolgt die Fermentationsphase.
  • Jetzt muss nur noch die Bragon-Berichtigung durchgeführt werden.

Das resultierende Produkt enthält bis zu 95,6 % Ethanol. Auch abhängig von den im hergestellten Produkt vorhandenen Verunreinigungen, Es gibt mehrere Kategorien:

  • Alpha
  • Extra
  • Basis
  • Höhere Reinigung
  • Erste Klasse

Herstellung durch Hydrolyse

In Alkoholfabriken in der UdSSR und im heutigen Russland Diese Technologie war weit verbreitet. Es bestand in der Hydrolyse der Rohstoffe, aus denen das Alkoholprodukt hergestellt wurde, und anschließend wurde es einer Fermentation unterzogen.

Hydratation von Ethylen

Auch diese Produktionsmethode ist weit verbreitet. Die Hydratation erfolgt auf zwei Arten:

Das erste ist Bei der Hydratation bei einer Temperatur von fast 300 Grad Celsius und einem Druck von 7 MPa wird Phosphorsäure als Katalysator verwendet. Die Produktionsformel lautet wie folgt: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Zweiter Weg besteht aus der Hydratisierung durch Schwefelsäureester und seiner weiteren Hydrolyse bei einer Temperatur von etwa 85 Grad Celsius und einem Druck von 3,5 MPa. Die Formel von Ethylalkohol lautet wie folgt: CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH.

CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Alkohol ohne Wasseranteil

Dieses Produkt wird absoluter Alkohol genannt, es enthält wirklich fast kein Wasser. Sein Siedepunkt liegt bei 78 Grad Celsius. Um es herzustellen, verwende ich die Destillation von gewöhnlichem wässrigem Ethanol, das Benzol enthält.

Wie unterscheidet man Methylalkohol von Ethylalkohol?

Wie bestimmt man Methylalkohol in Alkohol? Zu Hause ist dies äußerst schwierig, da sie fast hundertprozentig gleich sind. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten:

  • Für diese Methode benötigen Sie Kupferdraht. Sie müssen es spiralförmig drehen und dann erhitzen, bis es weiß ist. Nun müssen Sie den bereits erhitzten Draht in Methylalkohol tauchen und nach einigen Sekunden herausnehmen. Danach entstehen verschiedene Dämpfe mit Gerüchen. Methanol verströmt einen scharfen, unangenehmen Geruch und Ethyl verströmt einen Apfelgeruch.
  • Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Flüssigkeiten zu überprüfen. Gießen Sie dazu die zu prüfende Flüssigkeit in ein beliebiges Metallgefäß und erhitzen Sie es. Sobald Sie bemerken, dass die Flüssigkeit zu kochen beginnt, senken Sie das Thermometer hinein und ermitteln Sie die Messwerte. Methanol hat einen Siedepunkt von 65 Grad und Ethyl hat einen Siedepunkt von 78.
  • Bei dieser Methode müssen Sie den Alkohol in Brand setzen und anhand der Farbe der Flamme feststellen, ob es sich um Methanol oder Ethyl handelt. Methanol brennt mit einer Flamme mit grünlicher Tönung, während Ethanol mit einer hellen Flamme mit bläulicher Tönung brennt.
  • Eine andere recht einfache, aber effektive Möglichkeit, die Flüssigkeit zu testen, sind Kartoffeln. Dazu müssen Sie einen Teil der geschälten Frucht nehmen und mehrere Stunden lang in den zu testenden Alkohol tauchen. Verfärbt sich die Kartoffel rosa, handelt es sich um Methanol, ändert sich die Farbe jedoch nicht, handelt es sich um Ethylalkohol.

Die Formel von Methylalkohol lautet wie folgt: CH3OH.

Die chemische Formel von Ethylalkohol lautet C2H5OH.

So prüfen Sie den Frostschutz zu Hause

Um die Qualität der gekauften Frostschutzflüssigkeit zu überprüfen, es gibt mehrere Möglichkeiten:

Medizinischer Alkohol

Diese Art von Alkohol ist eine Art Ethanol. Es handelt sich um das reinste Alkoholprodukt, es enthält keine Verunreinigungen und sein Alkoholgehalt beträgt etwa 96,5 %. Dieses Produkt wird hauptsächlich in der Medizin verwendet, ist aber im Gegensatz zu Industriealkohol auch in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet. Zu Hause wird es also verdünnt und man erhält ein alkoholisches Getränk mit 40 % Alkoholgehalt. Der technische wird nur zum Hinzufügen zu verschiedenen Produkten verwendet, die nicht getrunken werden können.

Für die Herstellung werden ausschließlich Rohstoffe aus Nahrungsmitteln verwendet: Weizen, Getreide, Kartoffeln, Rüben. Manchmal verwende ich sogar Beeren oder Weintrauben.

Achtung, nur HEUTE!

Kein Urlaub ist komplett ohne alkoholische Getränke. Und natürlich weiß jeder, dass jedes starke Getränk Ethylalkohol enthält. Es ist diese Substanz, die einem Menschen ein Gefühl angenehmer Euphorie und Entspannung und bei übermäßigem Gebrauch die schwersten Vergiftungssymptome verleiht. Aber etwas Alkohol bringt den Tod mit sich.

Dies ist auf die Herstellung von Ersatzalkohol zurückzuführen, bei der nicht Ethylalkohol, sondern Methylalkohol verwendet wird, ein giftiges und äußerst giftiges Produkt. Beide Arten von Verbindungen unterscheiden sich optisch praktisch nicht, nur ihre chemische Zusammensetzung ist unterschiedlich. Lassen Sie uns herausfinden, wie die Formel für das Trinken von Alkohol in der Chemie lautet und was der Unterschied zwischen ihm und Methylalkohol ist.

Um eine tödliche Vergiftung zu vermeiden, sollten Sie Ethylalkohol von Methylalkohol unterscheiden

Die Ursprünge der Bekanntschaft mit Alkohol reichen bis in die legendäre biblische Vergangenheit zurück. Nachdem Noah vergorenen Traubensaft probiert hatte, verspürte er zum ersten Mal das Gefühl eines Katers. Von diesem Moment an beginnt der Siegeszug alkoholischer Produkte, die Entwicklung der Weinkultur und zahlreiche Alkoholexperimente.

Als Spiritus vini bezeichnet man Trinkalkohol, der durch Destillation entsteht. Das heißt, die Destillation und Verdampfung einer Flüssigkeit, gefolgt von der Abscheidung des Dampfes in eine flüssige Form.

Die Ethanolformel wurde 1833 eingeführt

Der Ausgangspunkt für die Weinherstellung und Alkoholproduktion war das 14. Jahrhundert.. Ab dieser Zeit begann in verschiedenen Ländern die Herstellung der „magischen“ Flüssigkeit mit der Schaffung und Entwicklung zahlreicher Techniken. Zu den wichtigen Etappen der Verbreitung von Ethanol, wie Trinkalkohol wissenschaftlich genannt wird, und seiner Entwicklung zählen folgende Jahre:

  1. XIV. Jahrhundert (30er Jahre). Weinalkohol wurde erstmals vom französischen Alchemisten Arnaud de'Villger entdeckt und dem Wissenschaftler gelang es, ihn aus Wein zu isolieren.
  2. XIV. Jahrhundert (80er Jahre). Ein italienischer Kaufmann führte die Verbindung Ethylalkohol bei den alten Slawen ein und brachte diese Substanz nach Moskau.
  3. XVI Jahrhundert (20er Jahre). Der legendäre Schweizer Arzt und Alchemist Paracelsus begann, die Eigenschaften von Ethanol zu untersuchen und entdeckte seine Hauptfähigkeit – Menschen einzuschläfern.
  4. XVIII Jahrhundert. Zum ersten Mal wurden die hypnotischen Eigenschaften von Ethylalkohol am Menschen getestet. Mit seiner Hilfe konnte erstmals ein Patient eingeschläfert werden, der auf eine komplexe Operation vorbereitet wurde.

Von diesem Moment an begann das rasante Wachstum der Alkohol-Wodka-Industrie. Allein in unserem Land waren bis zum Beginn der Revolution mehr als 3.000 Alkoholfabriken aktiv. Zwar ging ihre Zahl während des Zweiten Weltkriegs stark zurück, um fast 90 %. Die Wiederbelebung begann erst in den späten 40er Jahren des letzten Jahrhunderts. Sie begannen, sich an alte Technologien zu erinnern und neue zu entwickeln.

Arten von Alkohol

Alkohol hat viele verschiedene Modifikationen. Einige Arten von Alkoholen kommen in engem Kontakt mit Lebensmitteltechnologien, andere sind giftig. Um ihre Wirkung und ihren Einfluss auf den menschlichen Körper zu kennen, sollten Sie ihre Hauptmerkmale verstehen.

Essen (oder Trinken)

Oder Ethylalkohol. Es wird durch Rektifikation (Prozess der Trennung von Mehrkomponentengemischen durch Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeit und Dampf) gewonnen. Als Rohstoffe für die Herstellung werden verschiedene Getreidesorten verwendet. Die chemische Formel für das Trinken von Ethylalkohol lautet wie folgt: C2H5OH.

Wie funktioniert Ethylalkohol?

Speisealkohol, der Bestandteil von Alkohol ist, wird in den meisten Fällen als Wodka wahrgenommen. Genau dies missbrauchen viele Menschen und führen zu einer anhaltenden Alkoholabhängigkeit.

Es gibt auch eigene Varianten von Lebensmittelethanol (diese hängen von der Art der verwendeten Rohstoffe ab). Die Klassifizierung von Trinkalkohol umfasst folgende Typen:

Erstklassiger Alkohol (oder medizinischer Alkohol)

Es wird nicht zur Herstellung alkoholischer Getränke verwendet. Diese Verbindung ist ausschließlich für medizinische Zwecke als Antiseptikum, Desinfektion von Operationssälen und chirurgischen Instrumenten bestimmt.

Alpha

Hochwertige Alkoholverbindung. Für die Herstellung wird ausgewählter, hochwertiger Weizen oder Roggen verwendet. Auf der Basis von Alpha-Alkohol werden alkoholische Elite-Super-Premium-Getränke hergestellt. Zum Beispiel:

  • Bacardi-Rum;
  • Absolut Vodka;
  • Jack Daniels Whisky;
  • Johnnie Walker Whisky.

Lux

Zur Herstellung von Trinkethanol dieses Niveaus werden Kartoffeln und Getreide verwendet, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Ausstoßmenge an Kartoffelstärke 35 % nicht überschreiten sollte. Die Alkoholverbindung durchläuft mehrere Filtrationsstufen. Daraus wird Premium-Wodka hergestellt. Wie zum Beispiel:

  • Heiser;
  • Regenbogen;
  • Beluga;
  • Mammut;
  • Nemiroff;
  • Stolichnaja;
  • Russisches Gold;
  • Russischer Standart.

Diese Wodka-Getränke haben mehrere Schutzgrade. Sie haben eine besondere Flaschenform, speziell gestaltete Hologramme und einen einzigartigen Verschluss.

So überprüfen Sie die Qualität von Wodka-Produkten

Extra

Auf seiner Basis wird klassischer und bekannter Wodka des mittleren Preissegments hergestellt. Dieser Trinkalkohol wird verdünnt (sein Alkoholgehalt beträgt in unverdünnter Form etwa 95 %) und wird zusätzlich einer weiteren Reinigung unterzogen. Das Endprodukt hat einen geringeren Gehalt an Estern und Methanol. Alkohol auf Basis dieser Verbindung gilt als umweltfreundliches Produkt, obwohl er nicht so teuer ist wie Alkohol auf Basis von Alpha oder Lux.

Basis

Den Wodka-Ethanolen Extra und Alpha praktisch nicht unterlegen. Es hat die gleiche hohe Festigkeit (ca. 95 %). Wodka aus diesem Trinkalkohol ist das beliebteste Produkt, da es am leichtesten zugänglich ist (mittleres Preissegment des Marktes). Diese Alkoholmarke wird aus Kartoffeln und Getreide hergestellt, wobei zu berücksichtigen ist, dass der Anteil an Kartoffelstärke im resultierenden Produkt 60 % nicht überschreitet.

Ethylalkohol wird in der Medizin häufig verwendet

Alkohol der höchsten Reinigungskategorie

Es besteht aus einer Mischung folgender Produkte:

  • Mais;
  • Kartoffel;
  • Melasse;
  • Zuckerrübe.

Während des technologischen Prozesses wird diese Verbindung nur minimal verarbeitet und aus verschiedenen Verunreinigungen und Fuselölen gefiltert. Daraus werden günstiger Wodka der Economy-Klasse, verschiedene Tinkturen und Liköre hergestellt.

Methylalkohol (oder technischer)

Eine farblose, transparente Substanz, deren Geruch dem klassischen Ethanol ähnelt. Im Gegensatz zu letzterem ist Methanol jedoch eine hochgiftige Verbindung. Die chemische Formel von Methanol (oder Holzalkohol) lautet CH3OH. Gelangt diese Verbindung in den menschlichen Körper, kommt es zu einer akuten Vergiftung. Ein tödlicher Ausgang kann nicht ausgeschlossen werden.

Was ist Methylalkohol?

Laut Statistik werden jährlich etwa 1.500 Fälle einer Methylalkoholvergiftung diagnostiziert. Jeder fünfte Rausch führte zum Tod eines Menschen.

Methylalkohol hat nichts mit der Herstellung alkoholischer Getränke und der Lebensmittelindustrie zu tun. Allerdings wird Ersatzalkohol oft mit diesem Billigprodukt verdünnt, um die Kosten des resultierenden Produkts zu senken. Bei der Wechselwirkung mit organischen Strukturen verwandelt sich Methanol in ein schreckliches Gift, das bereits viele Leben zerstört hat.

Wie unterscheidet man Alkohole?

Es ist äußerst schwierig, giftigen Industriealkohol vom Trinkalkohol zu unterscheiden. Aus diesem Grund kommt es zu tödlichen Vergiftungen. Wenn Methanol unter dem Deckmantel von Ethanol zur Herstellung alkoholischer Getränke verwendet wird.

Dennoch ist es möglich, Alkoholverbindungen zu unterscheiden. Dafür gibt es einfache Möglichkeiten, die Sie zu Hause anwenden können.

  1. Mit Hilfe von Feuer. Dies ist die einfachste Verifizierungsmethode. Einfach ein alkoholisches Getränk anzünden. Ethanol brennt beim Verbrennen mit einer blauen Flamme, aber die Farbe von brennendem Methanol ist grün.
  2. Verwendung von Kartoffeln. Gießen Sie Alkohol über ein Stück rohe Kartoffel und lassen Sie es 2-3 Stunden lang stehen. Wenn sich die Farbe des Gemüses nicht verändert hat, ist der Wodka von ausgezeichneter Qualität und kann bedenkenlos bestimmungsgemäß konsumiert werden. Wenn die Kartoffeln jedoch eine rosa Färbung angenommen haben, ist dies eine Folge des Vorhandenseins von Industriealkohol im Alkohol.
  3. Verwendung von Kupferdraht. Der Draht sollte glühend heiß erhitzt und in die Flüssigkeit abgesenkt werden. Wenn beim Sprudeln ein stechender, abstoßender Geruch entsteht, ist Methanol im Alkohol enthalten. Ethylalkohol riecht überhaupt nicht.
  4. Den Siedepunkt messen. Um den Siedepunkt von Alkoholen zu messen, sollten Sie ein normales Thermometer verwenden. Bitte beachten Sie, dass Methanol bei +64⁰С siedet und Ethanol bei +78⁰С.
  5. Mit Soda und Jod. Gießen Sie den zu testenden Alkohol in einen durchsichtigen Behälter. Fügen Sie eine Prise normales Soda hinzu. Gut umrühren und Jod hinzufügen. Halten Sie nun die Flüssigkeit gegen das Licht. Wenn sich darin Sedimente befinden, ist dies ein Beweis für die „Reinheit“ des Alkohols. Ethanol ergibt bei Wechselwirkung mit Jodoform (Jod + Soda) eine gelbliche Suspension. Methanol verändert sich jedoch überhaupt nicht und bleibt transparent.
  6. Verwendung von Kaliumpermanganat. Fügen Sie dem zu testenden Alkohol einige Kristalle Kaliumpermanganat hinzu. Sobald es sich auflöst und die Flüssigkeit rosa wird, erhitzen Sie es. Wenn beim Erhitzen Gasblasen freigesetzt werden, handelt es sich um giftigen Methylalkohol.

Es ist jedoch zu bedenken, dass all diese und ähnliche Haushaltsmethoden nicht funktionieren, wenn Industriealkohol zunächst mit Ethanol in einem Produkt gemischt wird. In diesem Fall kann nur eine chemische Untersuchung helfen. Und ein verantwortungsvoller Umgang mit dem Alkoholeinkauf.

Ohne Hilfe kommt es nach 2-3 Stunden zum Tod durch Methanolvergiftung

Um den Kauf potenziell gefährlichen Alkohols zu vermeiden, kaufen Sie Alkohol nur an vertrauenswürdigen Orten und Fachgeschäften, die Vertrauen erwecken. Vermeiden Sie unterirdische Geschäfte und kleine Verkaufsstände. Hier verbreiten sich häufig gefälschte Produkte.

Möglichkeiten zur Verwendung von Ethanol

Ethylalkohol wird nicht nur in der beliebten Alkoholindustrie verwendet. Seine Verwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und sehr interessant. Schauen Sie sich nur einige der wichtigsten Verwendungszwecke von Ethanol an:

  • Treibstoff (Raketen-Verbrennungsmotoren);
  • chemisch (Grundlage für die Herstellung vieler verschiedener Medikamente);
  • Parfümerie (bei der Herstellung verschiedener Parfümkompositionen und -konzentrate);
  • Farben und Lacke (als Lösungsmittel, enthalten in Frostschutzmitteln, Haushaltsreinigern und Scheibenwaschmitteln);
  • Lebensmittel (außer bei der Herstellung von Alkohol wird es erfolgreich bei der Herstellung von Essig und verschiedenen Aromen eingesetzt);
  • Medizin (das beliebteste Anwendungsgebiet, als Antiseptikum zur Desinfektion von Wunden, bei der künstlichen Beatmung der Lunge als Antischaummittel, ist Bestandteil von Anästhesie und Anästhesie, verschiedenen medizinischen Tinkturen, Antibiotika und Extrakten).

Übrigens wird Ethylalkohol auch als Gegenmittel bei Methanolvergiftungen eingesetzt. Dies ist ein wirksames Gegenmittel bei industrieller Alkoholvergiftung. Es wäre nützlich, sich an die wichtigsten Anzeichen einer Vergiftung durch Alkoholersatzstoffe zu erinnern:

  • starke Kopfschmerzen;
  • starkes kräftezehrendes Erbrechen;
  • stechender Schmerz im Unterleib;
  • Gefühl völliger Schwäche, Unbeweglichkeit;
  • Atemdepression, manchmal kann eine Person nicht einmal Luft holen.

Genau die gleichen Symptome können übrigens auch bei einer gewöhnlichen Alkoholvergiftung auftreten. Daher sollten Sie auf die Menge des konsumierten Alkohols achten. Industriealkohol verursacht die Entwicklung dieser Symptomatik, wenn er bereits in geringen Mengen (ab 30 ml ist dies das Standardvolumen eines gewöhnlichen Glases) in den menschlichen Körper gelangt.

In diesem Fall sollten Sie sofort einen Krankenwagen rufen. Bedenken Sie, dass das Sterberisiko sehr hoch ist, wenn keine qualifizierte Hilfe geleistet wird.

Zusammenfassend können wir verstehen, dass es sehr wichtig ist, die Arten von Alkohol zu verstehen und eine toxische Verbindung vom Trinken von Ethanol zu unterscheiden. Vergessen Sie nicht, dass Sie, selbst wenn Sie eine kleine Menge giftiges Methanol zu sich nehmen, Ihr Leben aufs Spiel setzen und Ihren Körper an einen tödlichen Punkt bringen.

Alkohole(oder Alkanole) sind organische Substanzen, deren Moleküle eine oder mehrere Hydroxylgruppen (-OH-Gruppen) enthalten, die mit einem Kohlenwasserstoffrest verbunden sind.

Klassifizierung von Alkoholen

Entsprechend der Anzahl der Hydroxylgruppen(Atomizität) Alkohole werden unterteilt in:

Einatomig, Zum Beispiel:

Diatomeen(Glykole), zum Beispiel:

Triatomisch, Zum Beispiel:

Entsprechend der Natur des Kohlenwasserstoffrests Folgende Alkohole werden freigesetzt:

Grenze enthält nur gesättigte Kohlenwasserstoffreste im Molekül, zum Beispiel:

Unbegrenzt enthält mehrere (Doppel- und Dreifach-)Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül, zum Beispiel:

Aromatisch, d.h. Alkohole, die im Molekül einen Benzolring und eine Hydroxylgruppe enthalten und nicht direkt, sondern über Kohlenstoffatome miteinander verbunden sind, zum Beispiel:

Organische Substanzen, die Hydroxylgruppen im Molekül enthalten, die direkt mit dem Kohlenstoffatom des Benzolrings verbunden sind, unterscheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften erheblich von Alkoholen und werden daher als eigenständige Klasse organischer Verbindungen eingestuft – Phenole.

Zum Beispiel:

Es gibt auch mehrwertige (mehrwertige Alkohole), die mehr als drei Hydroxylgruppen im Molekül enthalten. Zum Beispiel der einfachste sechswertige Alkohol Hexaol (Sorbitol)

Nomenklatur und Isomerie von Alkoholen

Bei der Namensbildung von Alkoholen wird dem Namen des dem Alkohol entsprechenden Kohlenwasserstoffs ein (allgemeines) Suffix angehängt. ol.

Die Zahlen nach dem Suffix geben die Position der Hydroxylgruppe in der Hauptkette und die Präfixe an Di-, Tri-, Tetra- usw. - ihre Nummer:

Bei der Nummerierung der Kohlenstoffatome in der Hauptkette hat die Position der Hydroxylgruppe Vorrang vor der Position von Mehrfachbindungen:

Ab dem dritten Mitglied der homologen Reihe weisen Alkohole eine Isomerie der Position der funktionellen Gruppe (Propanol-1 und Propanol-2) und ab dem vierten Mitglied eine Isomerie des Kohlenstoffgerüsts (Butanol-1, 2-Methylpropanol-1) auf ). Sie zeichnen sich auch durch Interklassenisomerie aus – Alkohole sind isomer zu Ethern:

Geben wir dem Alkohol einen Namen, dessen Formel unten angegeben ist:

Name Bauauftrag:

1. Die Kohlenstoffkette wird ab dem Ende nummeriert, das der –OH-Gruppe am nächsten liegt.
2. Die Hauptkette enthält 7 C-Atome, was bedeutet, dass der entsprechende Kohlenwasserstoff Heptan ist.
3. Die Anzahl der –OH-Gruppen beträgt 2, das Präfix ist „di“.
4. Hydroxylgruppen befinden sich an 2 und 3 Kohlenstoffatomen, n = 2 und 4.

Alkoholname: Heptandiol-2,4

Physikalische Eigenschaften von Alkoholen

Alkohole können Wasserstoffbrückenbindungen sowohl zwischen Alkoholmolekülen als auch zwischen Alkohol- und Wassermolekülen bilden. Wasserstoffbrückenbindungen entstehen durch die Wechselwirkung eines teilweise positiv geladenen Wasserstoffatoms eines Alkoholmoleküls und eines teilweise negativ geladenen Sauerstoffatoms eines anderen Moleküls. Dank der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Molekülen haben Alkohole ungewöhnlich hohe Siedepunkte für ihr Molekulargewicht. Daher Propan mit einem relativen Molekulargewicht von 44 ist unter normalen Bedingungen ein Gas, und der einfachste Alkohol ist Methanol mit einem relativen Molekulargewicht von 32, unter normalen Bedingungen ist es eine Flüssigkeit.

Die unteren und mittleren Mitglieder einer Reihe gesättigter einwertiger Alkohole mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen sind Flüssigkeiten. Höhere Alkohole (ab C12H25OH) bei Raumtemperatur - Feststoffe. Niedere Alkohole haben einen alkoholischen Geruch und einen scharfen Geschmack; sie sind gut wasserlöslich. Mit zunehmendem Kohlenstoffradikal nimmt die Löslichkeit von Alkoholen in Wasser ab und Octanol vermischt sich nicht mehr mit Wasser.

Chemische Eigenschaften von Alkoholen

Die Eigenschaften organischer Stoffe werden durch ihre Zusammensetzung und Struktur bestimmt. Alkohole bestätigen die allgemeine Regel. Ihre Moleküle umfassen Kohlenwasserstoff- und Hydroxylgruppen, sodass die chemischen Eigenschaften von Alkoholen durch die Wechselwirkung dieser Gruppen untereinander bestimmt werden.

Die für diese Verbindungsklasse charakteristischen Eigenschaften beruhen auf dem Vorhandensein einer Hydroxylgruppe.

  1. Wechselwirkung von Alkoholen mit Alkali- und Erdalkalimetallen. Um die Wirkung eines Kohlenwasserstoffrests auf eine Hydroxylgruppe zu ermitteln, ist es notwendig, die Eigenschaften eines Stoffes, der eine Hydroxylgruppe und einen Kohlenwasserstoffrest enthält, einerseits und einem Stoff, der eine Hydroxylgruppe enthält, aber keinen Kohlenwasserstoffrest enthält, zu vergleichen , auf dem anderen. Solche Stoffe können beispielsweise Ethanol (oder ein anderer Alkohol) und Wasser sein. Der Wasserstoff der Hydroxylgruppe von Alkoholmolekülen und Wassermolekülen kann durch Alkali- und Erdalkalimetalle reduziert (durch diese ersetzt) ​​werden.
  2. Wechselwirkung von Alkoholen mit Halogenwasserstoffen. Der Ersatz einer Hydroxylgruppe durch ein Halogen führt zur Bildung von Halogenalkanen. Zum Beispiel:
    Diese Reaktion ist reversibel.
  3. Intermolekulare DehydrierungAlkohole- Abspaltung eines Wassermoleküls von zwei Alkoholmolekülen beim Erhitzen in Gegenwart wasserentziehender Mittel:
    Als Folge der intermolekularen Dehydratisierung von Alkoholen Äther. Wenn also Ethylalkohol mit Schwefelsäure auf eine Temperatur von 100 bis 140 °C erhitzt wird, entsteht Diethyl(schwefel)ether.
  4. Die Wechselwirkung von Alkoholen mit organischen und anorganischen Säuren unter Bildung von Estern (Veresterungsreaktion)

    Die Veresterungsreaktion wird durch starke anorganische Säuren katalysiert. Wenn beispielsweise Ethylalkohol und Essigsäure reagieren, entsteht Ethylacetat:
  5. Intramolekulare Dehydratisierung von Alkoholen tritt auf, wenn Alkohole in Gegenwart wasserentfernender Mittel auf eine höhere Temperatur als die Temperatur der intermolekularen Dehydratisierung erhitzt werden. Dadurch entstehen Alkene. Diese Reaktion ist auf das Vorhandensein eines Wasserstoffatoms und einer Hydroxylgruppe an benachbarten Kohlenstoffatomen zurückzuführen. Ein Beispiel ist die Reaktion zur Herstellung von Ethen (Ethylen) durch Erhitzen von Ethanol auf über 140 °C in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure:
  6. Oxidation von Alkoholenüblicherweise mit starken Oxidationsmitteln, beispielsweise Kaliumdichromat oder Kaliumpermanganat, in saurer Umgebung durchgeführt. In diesem Fall richtet sich die Wirkung des Oxidationsmittels auf das Kohlenstoffatom, das bereits an die Hydroxylgruppe gebunden ist. Abhängig von der Art des Alkohols und den Reaktionsbedingungen können verschiedene Produkte entstehen. So werden primäre Alkohole zunächst zu Aldehyden und dann zu Carbonsäuren oxidiert: Bei der Oxidation sekundärer Alkohole entstehen Ketone:

    Tertiäre Alkohole sind recht oxidationsbeständig. Unter rauen Bedingungen (starkes Oxidationsmittel, hohe Temperatur) ist jedoch eine Oxidation tertiärer Alkohole möglich, die zum Aufbrechen der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen führt, die der Hydroxylgruppe am nächsten liegen.
  7. Dehydrierung von Alkoholen. Wenn Alkoholdampf bei 200–300 °C über einen Metallkatalysator wie Kupfer, Silber oder Platin geleitet wird, werden primäre Alkohole in Aldehyde und sekundäre Alkohole in Ketone umgewandelt:

  8. Qualitative Reaktion auf mehrwertige Alkohole.
    Das gleichzeitige Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen im Alkoholmolekül bestimmt die spezifischen Eigenschaften mehrwertiger Alkohole, die bei Wechselwirkung mit einem frisch gewonnenen Niederschlag von Kupfer(II)-hydroxid wasserlösliche leuchtend blaue Komplexverbindungen bilden können. Für Ethylenglykol können wir schreiben:

    Einwertige Alkohole können diese Reaktion nicht eingehen. Es handelt sich also um eine qualitative Reaktion auf mehrwertige Alkohole.

Zubereitung von Alkoholen:

Verwendung von Alkoholen

Methanol(Methylalkohol CH 3 OH) ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und einem Siedepunkt von 64,7 °C. Brennt mit leicht bläulicher Flamme. Der historische Name von Methanol – Holzalkohol – erklärt sich aus einer seiner Herstellungsmethoden durch die Destillation von Hartholz (griechisch methy – Wein, sich betrinken; hule – Substanz, Holz).

Beim Umgang mit Methanol ist ein sorgfältiger Umgang erforderlich. Unter der Wirkung des Enzyms Alkoholdehydrogenase wird es im Körper in Formaldehyd und Ameisensäure umgewandelt, die die Netzhaut schädigen, zum Absterben des Sehnervs und zum vollständigen Verlust des Sehvermögens führen. Die Einnahme von mehr als 50 ml Methanol führt zum Tod.

Ethanol(Ethylalkohol C 2 H 5 OH) ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und einem Siedepunkt von 78,3 °C. Brennbar Mischbar mit Wasser in jedem Verhältnis. Die Konzentration (Stärke) von Alkohol wird üblicherweise in Volumenprozent ausgedrückt. „Reiner“ (medizinischer) Alkohol ist ein aus Lebensmittelrohstoffen gewonnenes Produkt, das 96 Vol.-% Ethanol und 4 Vol.-% Wasser enthält. Um wasserfreies Ethanol – „absoluten Alkohol“ – zu erhalten, wird dieses Produkt mit Substanzen behandelt, die Wasser chemisch binden (Calciumoxid, wasserfreies Kupfer(II)sulfat usw.).

Um den für technische Zwecke verwendeten Alkohol zum Trinken ungeeignet zu machen, werden ihm geringe Mengen schwer abtrennbarer giftiger, übelriechender und eklig schmeckender Stoffe beigemischt und eingefärbt. Alkohol, der solche Zusätze enthält, wird Brennspiritus oder Brennspiritus genannt.

Ethanol wird in der Industrie häufig zur Herstellung von synthetischem Kautschuk und Arzneimitteln verwendet, wird als Lösungsmittel verwendet und ist Bestandteil von Lacken und Farben sowie Parfüms. In der Medizin ist Ethylalkohol das wichtigste Desinfektionsmittel. Wird zur Zubereitung alkoholischer Getränke verwendet.

Wenn geringe Mengen Ethylalkohol in den menschlichen Körper gelangen, verringern sie die Schmerzempfindlichkeit und blockieren Hemmprozesse in der Großhirnrinde, was zu einem Rauschzustand führt. In diesem Stadium der Ethanoleinwirkung nimmt die Wasserausscheidung in den Zellen zu und infolgedessen beschleunigt sich die Urinbildung, was zu einer Dehydrierung des Körpers führt.

Darüber hinaus führt Ethanol zu einer Erweiterung der Blutgefäße. Eine erhöhte Durchblutung der Hautkapillaren führt zu Rötungen der Haut und einem Wärmegefühl.

In großen Mengen hemmt Ethanol die Gehirnaktivität (Hemmungsstadium) und führt zu einer beeinträchtigten Bewegungskoordination. Ein Zwischenprodukt der Ethanoloxidation im Körper, Acetaldehyd, ist äußerst giftig und verursacht schwere Vergiftungen.

Der systematische Konsum von Ethylalkohol und diesen enthaltenden Getränken führt zu einer anhaltenden Abnahme der Gehirnproduktivität, zum Absterben von Leberzellen und deren Ersatz durch Bindegewebe – Leberzirrhose.

Ethandiol-1,2(Ethylenglykol) ist eine farblose viskose Flüssigkeit. Giftig. Unbegrenzt wasserlöslich. Wässrige Lösungen kristallisieren bei Temperaturen deutlich unter 0 °C nicht, was ihre Verwendung als Bestandteil von nicht gefrierenden Kühlmitteln – Frostschutzmitteln für Verbrennungsmotoren – ermöglicht.

Prolactriol-1,2,3(Glycerin) ist eine viskose, sirupartige Flüssigkeit mit süßem Geschmack. Unbegrenzt wasserlöslich. Nicht flüchtig. Als Bestandteil von Estern kommt es in Fetten und Ölen vor.

Weit verbreitet in der Kosmetik-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. In der Kosmetik spielt Glycerin die Rolle eines erweichenden und beruhigenden Mittels. Es wird der Zahnpasta zugesetzt, um ein Austrocknen zu verhindern.

Süßwaren wird Glycerin zugesetzt, um deren Kristallisation zu verhindern. Es wird auf den Tabak gesprüht und wirkt dort als Feuchthaltemittel, das verhindert, dass die Tabakblätter vor der Verarbeitung austrocknen und zerbröseln. Es wird Klebstoffen zugesetzt, um ein zu schnelles Austrocknen zu verhindern, sowie Kunststoffen, insbesondere Zellophan. Im letzteren Fall fungiert Glycerin als Weichmacher, wirkt wie ein Schmiermittel zwischen Polymermolekülen und verleiht Kunststoffen so die nötige Flexibilität und Elastizität.


Ethylalkohol erkennt man am Geruch. Allerdings lässt es sich auf diese Weise nur von strukturell sehr weit entfernten Stoffen unterscheiden. Was die Verbindungen einer Gruppe mit ihm betrifft, ist alles komplizierter. Aber das ist auch interessanter.

Zusammensetzung und Formel

Ethanol – und genau so klingt einer seiner offiziellen Namen – bezeichnet einfache Alkohole. Es ist fast jedem unter dem einen oder anderen Namen bekannt. Oft wird es einfach Alkohol genannt, manchmal werden die Adjektive „Ethyl“ oder „Wein“ hinzugefügt; Chemiker können es auch Methylcarbinol nennen. Aber das Wesentliche ist dasselbe – C 2 H 5 OH. Diese Formel ist vielleicht fast jedem seit der Schulzeit bekannt. Und viele Menschen erinnern sich daran, wie ähnlich dieser Stoff seinem nächsten Verwandten ist – Methanol. Das einzige Problem ist, dass Letzteres extrem giftig ist. Aber dazu später mehr; zunächst lohnt es sich, einen genaueren Blick auf Ethanol zu werfen.

In der Chemie gibt es übrigens viele ähnliche Begriffe, also verwechseln Sie beispielsweise Ethylalkohol nicht mit Ethylen. Letzteres ist ein farbloses brennbares Gas und ähnelt überhaupt nicht einer transparenten Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch. Es gibt auch Ethangas, dessen Name ebenfalls dem Namen „Ethanol“ ähnelt. Dabei handelt es sich aber auch um völlig andere Stoffe.

Methyl und Ethyl

Das Problem der Massenvergiftung bleibt seit vielen Jahren relevant, da es zu Hause nicht möglich ist, zwei Alkohole zu unterscheiden. Gefälschter Alkohol, Untergrund oder einfach minderwertige Produktion – all dies erhöht das Risiko einer schlechten Reinigung und Vernachlässigung technologischer Bedingungen.

All dies wird dadurch erschwert, dass Methyl- und Ethylalkohole in ihren Grundeigenschaften nahezu identische Stoffe sind und ein Laie ohne die nötige Ausrüstung einfach nicht voneinander unterscheiden kann. Darüber hinaus beträgt die tödliche Dosis Methanol 30 Gramm, während bei gewöhnlichem Alkohol eine solche Menge für einen Erwachsenen völlig ungefährlich ist. Wenn Sie sich über die Herkunft des Getränks nicht sicher sind, sollten Sie es daher besser nicht trinken.

Interessanterweise ist das Gegenmittel für Industriealkohol reines Methanol. Wenn Sie also Anzeichen einer akuten Vergiftung bemerken, müssen Sie letztere Lösung intravenös verabreichen oder oral einnehmen. Es ist wichtig, den Zustand einer Methanolvergiftung nicht mit einer gewöhnlichen schweren Alkoholvergiftung oder -vergiftung zu verwechseln. In diesem Fall sowie bei Vergiftungen mit bestimmten anderen Stoffen sollten Sie auf keinen Fall zusätzlich Ethylalkohol einnehmen. Die Kosten eines Fehlers können sehr hoch sein.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Ethanol weist alle gemeinsamen Eigenschaften und Reaktionen von Alkoholen auf. Es ist farblos und hat einen charakteristischen Geschmack und Geruch. Unter normalen Bedingungen ist es flüssig, geht bei einer Temperatur von -114 °C in eine feste Form über und siedet bei +78 °C. Die Dichte von Ethylalkohol beträgt 0,79. Gut mischbar mit Wasser, Glycerin, Benzol und vielen anderen Substanzen. Da es leicht verdunstet, sollte es in gut verschlossenen Behältern aufbewahrt werden. Es selbst ist ein hervorragendes Lösungsmittel und verfügt außerdem über ausgezeichnete antiseptische Eigenschaften. Sowohl im flüssigen als auch im dampfförmigen Zustand sehr entzündlich.

Ethanol ist eine psychoaktive und narkotische Substanz und in allen alkoholischen Getränken enthalten. Die tödliche Dosis für einen Erwachsenen beträgt 300–400 Milliliter einer 96-prozentigen Alkohollösung, die innerhalb einer Stunde konsumiert wird. Diese Zahl ist recht willkürlich, da sie von einer Vielzahl von Faktoren abhängt. Für Kinder reichen 6-30 Milliliter. Ethanol ist also auch ein ziemlich wirksames Gift. Es wird jedoch häufig verwendet, da es eine Reihe einzigartiger Eigenschaften aufweist, die es vielseitig einsetzbar machen.

Sorten

Es gibt verschiedene Arten von Ethylalkohol, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Sie spiegeln hauptsächlich Methoden zur Gewinnung eines Stoffes wider, sprechen jedoch häufig von verschiedenen Verarbeitungsmethoden.

So weist die Aufschrift „Rektifizierter Ethylalkohol“ auf der Verpackung darauf hin, dass der Inhalt speziell gereinigt wurde, um Verunreinigungen zu entfernen. Es ist ziemlich schwierig, ihn beispielsweise vollständig von Wasser zu befreien, aber Sie können seine Anwesenheit so weit wie möglich reduzieren.

Alkohol kann auch denaturiert werden. In diesem Fall ist das Gegenteil der Fall: Dem Ethanol werden schwer zu entfernende Verunreinigungen zugesetzt, die es für den internen Verzehr ungeeignet machen, die Verwendung für seinen Hauptzweck jedoch nicht erschweren. Als Brennspiritus wirken in der Regel Kerosin, Aceton, Methanol etc.

Darüber hinaus wird zwischen Ethylalkohol, medizinischem Alkohol, technischem Alkohol und Speisealkohol unterschieden. Für jede dieser Sorten gibt es einen strengen Standard, der bestimmte Kriterien vorgibt. Aber wir werden etwas später darüber sprechen.

Auf der Verpackung wird unter anderem häufig der prozentuale Anteil des Inhalts angegeben. Dies ist wiederum relevant, da Ethanol nur schwer vollständig aus Wasser zu reinigen ist und normalerweise keine ernsthafte Notwendigkeit dafür besteht.

Quittung

Bei der Herstellung von Ethylalkohol kommt eine von drei Hauptmethoden zum Einsatz: mikrobiologisch, synthetisch oder Hydrolyse. Im ersten Fall handelt es sich um den Fermentationsprozess, im zweiten Fall handelt es sich in der Regel um chemische Reaktionen mit Acetylen oder Ethylen, aber der dritte spricht für sich. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile, Schwierigkeiten und Vorteile.

Schauen wir uns zunächst Ethylalkohol an, der nur für Lebensmittelzwecke hergestellt wird. Für seine Herstellung wird ausschließlich die Fermentationsmethode verwendet. Dabei wird der Traubenzucker in Ethanol und Kohlendioxid zerlegt. Diese Methode ist seit der Antike bekannt und die natürlichste. Es erfordert aber auch mehr Zeit. Darüber hinaus handelt es sich bei der resultierenden Substanz nicht um reinen Alkohol und erfordert eine relativ große Anzahl von Verarbeitungs- und Reinigungsvorgängen.

Um technisches Ethanol zu gewinnen, ist die Fermentation nicht praktikabel, daher greifen die Hersteller auf eine von zwei Möglichkeiten zurück. Die erste davon ist die Sulfathydratisierung von Ethylen. Es wird in mehreren Schritten durchgeführt, es gibt jedoch eine einfachere Methode. Die zweite Möglichkeit ist die direkte Hydratisierung von Ethylen in Gegenwart von Phosphorsäure. Diese Reaktion ist reversibel. Allerdings sind beide Methoden auch unvollkommen und die resultierende Substanz erfordert eine weitere Verarbeitung.

Die Hydrolyse ist eine relativ neue Methode, die es ermöglicht, Ethylalkohol aus Holz zu gewinnen. Dazu werden die Rohstoffe zerkleinert und bei einer Temperatur von 100-170 Grad Celsius mit 2-5 %iger Schwefelsäure behandelt. Mit dieser Methode können Sie aus 1 Tonne Holz bis zu 200 Liter Ethanol gewinnen. Aus verschiedenen Gründen ist die Hydrolysemethode in Europa nicht sehr beliebt, anders als in den USA, wo immer mehr Fabriken eröffnet werden, die nach diesem Prinzip arbeiten.

Standards

Das gesamte in den Anlagen produzierte Ethanol muss bestimmte Standards erfüllen. Jede Produktions- und Verarbeitungsmethode hat ihre eigene, die die Haupteigenschaften angibt, die das Endprodukt haben sollte. Dabei werden viele Eigenschaften berücksichtigt, zum Beispiel der Gehalt an Verunreinigungen, die Dichte des Ethylalkohols und der Verwendungszweck. Jede Sorte hat ihren eigenen Standard.

Beispielsweise wird synthetischer technischer Ethylalkohol – GOST R 51999-2002 – in zwei Klassen unterteilt: die erste und die höchste. Der offensichtliche Unterschied zwischen den beiden ist der Ethanol-Volumenanteil, der 96 % bzw. 96,2 % beträgt. Unter dieser Nummer gibt die Norm sowohl rektifizierten als auch denaturierten Ethylalkohol an, der für die Verwendung in der Parfümindustrie bestimmt ist.

Für einen prosaischeren Zweck – die Verwendung als Lösungsmittel – gibt es ein eigenes GOST: R 52574-2006. Hier sprechen wir nur von Brennspiritus mit unterschiedlichen Volumenanteilen an Ethanol – 92,5 % und 99 %.

Für diese Art von Ethylalkohol in Lebensmittelqualität gilt GOST R 51652-2000 und es gibt bis zu 6 Klassen: erste (96 %), höchste Reinheit (96,2 %), „Basi“ (96 %). , „Extra“ (96,3 %), „Lux“ (96,3 %) und „Alpha“ (96,3 %). Hier geht es vor allem um Rohstoffe und einige andere komplexe Indikatoren. Beispielsweise wird das Produkt der Marke Alpha ausschließlich aus Weizen, Roggen oder einer Mischung davon hergestellt.

Bisher ziehen viele sozusagen Parallelen zwischen den beiden Konzepten: Ethylalkohol – GOST 18300-87, der bereits in der UdSSR übernommen wurde. Diese Norm hat längst ihre Gültigkeit verloren, was jedoch bis heute nicht verhindert, dass die Produktion danach aufgebaut wird.

Verwendung

Es ist möglicherweise schwierig, einen Stoff zu finden, der eine so breite Anwendung findet. Ethylalkohol wird in vielen Branchen auf die eine oder andere Weise verwendet.

Dies ist zunächst einmal die Lebensmittelindustrie. Eine Vielzahl alkoholischer Getränke – von Weinen und Likören bis hin zu Whisky, Wodka und Cognac – enthalten den genannten Alkohol. Ethanol selbst wird jedoch nicht in reiner Form verwendet. Die Technologie umfasst die Zugabe von Rohstoffen, beispielsweise Traubensaft, und die Einleitung des Fermentationsprozesses. Das Ergebnis ist ein fertiges Produkt.

Ein weiteres breites Anwendungsgebiet ist die Medizin. Am häufigsten wird in diesem Fall Ethylalkohol 95 % verwendet, da er über hervorragende antiseptische Eigenschaften verfügt und zudem viele Stoffe löst, was die Herstellung wirksamer Tinkturen, Mischungen und anderer Zubereitungen ermöglicht. Darüber hinaus ist es bei verschiedenen Arten der äußerlichen Anwendung in der Lage, den Körper sowohl effektiv zu wärmen als auch zu kühlen. Durch das Auftragen auf die Haut können Sie Ihre hohe Körpertemperatur schnell um ein bis eineinhalb Grad senken. Umgekehrt hilft kräftiges Reiben beim Aufwärmen. Darüber hinaus wird bei der Lagerung anatomischer Präparate auch Ethylalkohol verwendet.

Ein weiterer Einsatzbereich ist natürlich die Technik, die Chemie und alles, was damit zusammenhängt. Die Rede ist von Lacken, Lösungsmitteln, Reinigungsmitteln usw. Darüber hinaus wird Ethanol bei der industriellen Herstellung vieler Stoffe verwendet oder ist deren Rohstoff (Diethylether, Tetraethylschweine, Essigsäure, Chloroform, Ethylen, Gummi und viele mehr). Andere). Natürlich ist technischer Ethylalkohol, auch wenn er gereinigt ist, für Lebensmittel völlig ungeeignet.

Natürlich handelt es sich in all diesen Fällen um völlig unterschiedliche Sorten, von denen jede ihre eigenen Eigenschaften hat. Daher ist es unwahrscheinlich, dass rektifizierter Ethylalkohol in Lebensmittelqualität für technische Zwecke verwendet wird, insbesondere da er der Verbrauchsteuer unterliegt und daher im Vergleich zu unraffiniertem Alkohol viel teurer ist. Die Preisgestaltung wird jedoch gesondert besprochen.

Anwendung in neuen Technologien

In den letzten Jahren wird zunehmend über die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff gesprochen. Dieser Ansatz hat seine Gegner und Befürworter und wird besonders häufig in den Vereinigten Staaten diskutiert. Tatsache ist, dass amerikanische Landwirte traditionell viel Mais anbauen, der theoretisch als hervorragender Rohstoff für die Herstellung von Ethylalkohol dienen kann. Der Preis für diesen Kraftstoff wird auf jeden Fall niedriger sein als der für Benzin. Diese Option beseitigt das Problem der Abhängigkeit vieler Länder von Öllieferungen und Energiepreisen, da die Alkoholproduktion überall stattfinden kann. Darüber hinaus ist es aus ökologischer Sicht sicherer. Wir können jedoch bereits den Einsatz von Ethanol in dieser Funktion beobachten, allerdings in viel kleinerem Maßstab. Dies sind Alkohollampen – spezielle chemische Heizgeräte, Minikamine für zu Hause und viele andere Geräte.

Dies könnte ein wirklich vielversprechendes Arbeitsgebiet bei der Suche nach alternativen, erneuerbaren und relativ günstigen Energiequellen sein. Das Problem für Russland ist hier die Mentalität. Es genügt zu sagen, dass die Alkohollaternen in Moskau nicht lange hielten – die Arbeiter, die mit ihrer Arbeit beschäftigt waren, tranken einfach die Rohstoffe. Und selbst wenn der Kraftstoff verschiedene Verunreinigungen enthält, ist es unwahrscheinlich, dass eine Vergiftung vollständig vermieden wird. Es gibt jedoch noch andere Gründe dafür, dass die Russische Föderation solche Veränderungen nicht anstrebt, da der Übergang zu dieser Energieform dem Land einen gravierenden Rückgang des Energieexportvolumens droht.

Wirkung auf den menschlichen Körper

In der SanPin-Klassifizierung gehört Ethanol zur Klasse 4, also zu den Stoffen mit geringer Gefährdung. Dazu gehören übrigens Kerosin, Ammoniak, Methan und einige andere Elemente. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie Alkohol nicht auf die leichte Schulter nehmen sollten.

Ethylalkohol schädigt bei Einnahme ernsthaft das Zentralnervensystem aller Tiere. Es verursacht einen Zustand namens Alkoholvergiftung, der durch unangemessenes Verhalten, Reaktionshemmung, verringerte Anfälligkeit für verschiedene Arten von Reizstoffen usw. gekennzeichnet ist. Gleichzeitig erweitern sich alle Blutgefäße, die Wärmeübertragung nimmt zu, Herzschlag und Atmung werden häufiger. Im Zustand einer leichten Vergiftung ist eine charakteristische Erregung deutlich sichtbar, die mit zunehmender Dosis durch eine Depression des Zentralnervensystems ersetzt wird. In der Regel kommt es danach zu Schläfrigkeit.

Bei höheren Dosen kann es zu einer Alkoholvergiftung kommen, die sich stark von dem zuvor beschriebenen Bild unterscheidet. Tatsache ist, dass Ethanol ein Betäubungsmittel ist, aber nicht als solches verwendet wird, da eine wirksame Sterbehilfe Dosen erfordert, die denen sehr nahe kommen, bei denen es zu einer Lähmung lebenswichtiger Zentren kommt. Der Zustand einer Alkoholvergiftung stellt genau den Punkt dar, an dem ein Mensch ohne Nothilfe sterben kann, weshalb es so wichtig ist, ihn von einer Vergiftung zu unterscheiden. In diesem Fall wird so etwas wie ein Koma beobachtet, die Atmung ist selten und es riecht nach Alkohol, der Puls ist schnell, die Haut ist blass und feucht und die Körpertemperatur ist niedrig. Sie sollten sofort einen Arzt aufsuchen und auch versuchen, Ihren Magen auszuspülen.

Der regelmäßige Konsum von Ethanol kann zur Sucht – Alkoholismus – führen. Sie zeichnet sich durch Veränderungen und Abbau der Persönlichkeit aus, außerdem sind verschiedene Organsysteme betroffen, vor allem die Leber. Es gibt sogar eine Krankheit, die für „erfahrene“ Alkoholiker charakteristisch ist – Zirrhose. In manchen Fällen macht es sogar eine Transplantation erforderlich.

Bei äußerlicher Anwendung reizt Ethylalkohol die Haut und ist gleichzeitig ein wirksames Antiseptikum. Außerdem verdickt es die Epidermis, weshalb es zur Behandlung von Dekubitus und anderen Verletzungen eingesetzt wird.

Implementierung und ihre Funktionen

Standards sind nicht das Einzige, mit dem sich die Hersteller von Ethylalkohol auseinandersetzen müssen. Der Preis verschiedener Sorten, Marken und Sorten variiert stark. Und das nicht ohne Grund, denn was zum Verzehr bestimmt ist, ist ein verbrauchsteuerpflichtiges Produkt. Durch die Erhebung dieser Zusatzsteuer erhöht sich der Aufwand für die entsprechende Nachbesserung spürbar. Dadurch ist es bis zu einem gewissen Grad möglich, den Verkauf von Ethylalkohol sowie die Kosten für alkoholische Produkte zu kontrollieren.

Auch hier handelt es sich übrigens um einen Stoff, der einer strengen Bilanzierung unterliegt. Da Ethanol bei der Herstellung von Arzneimitteln, medizinischen Verfahren usw. verwendet wird, wird es in der einen oder anderen Form in Apotheken, Krankenhäusern, Kliniken und anderen Einrichtungen gelagert. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie durch die Aufnahme einer Stelle in der entsprechenden Fachrichtung leicht und ruhig zumindest eine gewisse Menge des Stoffes für den Gebrauch erhalten können. Ethylalkohol wird über ein spezielles Journal erfasst, Verstöße gegen die Vorschriften stellen eine Ordnungswidrigkeit dar und werden mit einer Geldstrafe geahndet. Dass der Verlust innerhalb kürzester Zeit bemerkt wird.