Etanool – mis aine see on? Milleks seda kasutatakse ja kuidas seda toodetakse? Etanool on kõigile paremini tuntud erineva nime all – alkohol. Muidugi pole see päris õige nimetus. Kuid vahepeal on sõna "alkohol" all silmas "etanool". Isegi meie esivanemad teadsid selle olemasolust. Nad said selle kääritamise teel. Kasutati erinevaid tooteid teraviljast marjadeni. Kuid saadud Bragas, mida vanasti alkohoolseid jooke nimetati, ei ületanud etanooli kogus 15 protsenti. Puhast alkoholi saab eraldada alles pärast destilleerimisprotsesside uurimist.
Etanool – mis see on?
Etanool on ühehüdroksüülne alkohol. Tavatingimustes on see lenduv, värvitu, spetsiifilise lõhna ja maitsega tuleohtlik vedelik. Etanool on leidnud laialdast rakendust tööstuses, meditsiinis ja igapäevaelus. See on suurepärane desinfektsioonivahend. Alkoholi kasutatakse kütusena ja lahustina. Kuid ennekõike teavad etanooli C2H5OH valem alkohoolsete jookide armastajad. Just selles valdkonnas on see aine leidnud laialdast rakendust. Kuid mittetasub unustada, et alkohol kui alkohoolsete jookide toimeaine on tugev depressant. See psühhoaktiivne aine on võimeline pärssima kesknärvisüsteemi ja tekitab tugevat sõltuvust.
Tänapäeval on raske leida tööstust, mis ei kasutaks etanooli. Raske on loetleda kõike, mille jaoks alkohol nii kasulik on. Kuid ennekõike hinnati selle omadusi farmaatsiatoodetes. Etanool on peaaegu kõigi meditsiiniliste tinktuuride põhikomponent. Paljud "vanaema retseptid" inimeste vaevuste raviks põhinevad sellel ainel. See ammutab taimedest kõik kasulikud ained, akumuleerides neid. See alkoholi omadus on leidnud rakendust omatehtud ürtide ja marjade tinktuuride valmistamisel. Ja kuigi need on alkohoolsed joogid, on need mõõdukas koguses tervisele kasulikud.
Etanooli eelised
Etanooli valem on kõigile teada juba kooli keemiatundidest. Kuid siin on selle kemikaali eelised, kõik ei vasta kohe. Tegelikult on raske ette kujutada tööstust, kus alkoholi ei kasutataks. Esiteks kasutatakse etanooli meditsiinis võimsa desinfektsioonivahendina. Nad ravivad operatsioonipinda ja haavu. Alkohol avaldab kahjulikku mõju peaaegu kõigile mikroorganismide rühmadele. Kuid etanooli ei kasutata mitte ainult kirurgias. See on asendamatu meditsiiniliste ekstraktide ja tinktuuride valmistamiseks.
Väikestes annustes on alkohol inimorganismile kasulik. See aitab vedeldada verd, parandada vereringet ja laiendada veresooni. See kehtib isegisüdame-veresoonkonna haiguste ennetamiseks. Etanool aitab parandada seedetrakti tööd. Kuid ainult väga väikestes annustes.
Erijuhtudel võib alkoholi psühhotroopne toime kõige tugevama valu summutada. Etanool on leidnud rakendust kosmetoloogias. Oma tugevate antiseptiliste omaduste tõttu sisaldub see peaaegu kõigis probleemsele ja rasusele nahale mõeldud puhastusvedelikes.
Etanooli kahjustamine
Etanool on kääritamise teel toodetud alkohol. Liigsel kasutamisel võib see põhjustada tõsist toksikoloogilist mürgistust ja isegi koomat. See aine on osa alkohoolsetest jookidest. Alkohol põhjustab tugevaimat psühholoogilist ja füüsilist sõltuvust. Alkoholismi peetakse haiguseks. Etanooli kahju seostatakse koheselt ohjeldamatu joobestseenidega. Alkoholi sisaldavate jookide liigne tarbimine ei põhjusta mitte ainult toidumürgitust. Kõik on palju keerulisem. Alkoholi sagedane joomine mõjutab peaaegu kõiki organsüsteeme. Etanooli tekitava hapnikunälja tõttu surevad ajurakud suurel hulgal. Toimub isiksuse degradeerumine. Algstaadiumis mälu nõrgeneb. Siis tekivad inimesel neeru-, maksa-, soolte-, mao-, veresoonte- ja südamehaigused. Meestel esineb potentsi kadu. Alkohooliku viimastel etappidel ilmneb psüühika deformatsioon.
Alkoholi ajalugu
Etanool – mis see aine on ja kuidas seda saadi? Mitte igaüks ei tea, et seda on kasutatud juba eelajaloolistest aegadest. Tasisalduvad alkohoolsetes jookides. Tõsi, selle kontsentratsioon oli väike. Kuid vahepeal on Hiinas leitud alkoholi jälgi 9000 aasta vanustel savinõudel. See näitab selgelt, et neoliitikumi ajastu inimesed jõid alkohoolseid jooke.
Esimene alkoholi hankimise juhtum registreeriti 12. sajandil Salernos. Tõsi, see oli vee-alkoholi segu. Puhta etanooli eraldas Johann Tobias Lovitz 1796. aastal. Ta kasutas aktiivsöe filtreerimise meetodit. Pikka aega jäi selle meetodiga etanooli tootmine ainsaks meetodiks. Alkoholi valemi arvutas Nicolo-Théodore de Saussure ja Antoine Lavoisier kirjeldas seda süsinikuühendina. 19. ja 20. sajandil uurisid paljud teadlased etanooli. Kõiki selle omadusi on uuritud. Praegu on see lai alt levinud ja seda kasutatakse peaaegu kõigis inimtegevuse valdkondades.
Etanooli tootmine alkohoolse kääritamise teel
Võib-olla kõige kuulsam viis etanooli tootmiseks on alkohoolne kääritamine. See on võimalik ainult mahetoodete kasutamisel, mis sisaldavad suures koguses süsivesikuid, nagu viinamarjad, õunad, marjad. Veel üks oluline komponent, et käärimine aktiivselt kulgeks, on pärmi, ensüümide ja bakterite olemasolu. Kartuli, maisi, riisi töötlemine näeb välja sama. Kütusepiirituse saamiseks kasutatakse toorsuhkrut, mida toodetakse roost. Reaktsioon on üsna keeruline. Kääritamise tulemusena saadakse lahus, mis ei sisalda rohkem kui 16% etanooli. Kõrgemat kontsentratsiooni ei ole võimalik saada. See on tingitud asjaolust, et rohkemküllastunud lahuste korral ei suuda pärm ellu jääda. Seega tuleb saadud etanooliga puhastada ja kontsentreerida. Tavaliselt kasutatakse destilleerimisprotsesse.
Etanooli saamiseks kasutatakse erinevaid Saccharomyces cerevisiae pärmi tüvesid. Põhimõtteliselt suudavad nad kõik selle protsessi aktiveerida. Saepuru võib kasutada toitainesubstraadina või alternatiivina neist saadud lahusena.
Kütus
Paljud inimesed teavad etanooli omadustest. See, et tegu on alkoholi või desinfektsioonivahendiga, on samuti lai alt teada. Kuid alkohol on ka kütus. Seda kasutatakse rakettmootorites. Tuntud tõsiasi – Esimese maailmasõja ajal kasutati maailma esimese Saksa ballistilise raketi – V-2 – kütusena 70% vett sisaldavat etanooli.
Praegu on alkohol laiem alt levinud. Kütusena kasutatakse seda sisepõlemismootorites, kütteseadmetes. Laborites valatakse see piirituslampidesse. Etanooli katalüütilist oksüdeerimist kasutatakse nii sõjaliste kui ka turistide küttepatjade tootmiseks. Piiratud alkoholi kasutatakse segus vedelate naftakütustega selle hügroskoopsuse tõttu.
Etanool keemiatööstuses
Etanooli kasutatakse keemiatööstuses laialdaselt. See toimib toorainena selliste ainete tootmiseks nagu dietüüleeter, äädikhape, kloroform, etüleen, atseetaldehüüd, tetraetüülplii, etüülatsetaat. Värvitööstuses kasutatakse etanooli laialdaseltlahusti. Alkohol on esiklaasipesuri ja antifriisi peamine koostisosa. Alkoholi kasutatakse ka kodukeemias. Seda kasutatakse pesu- ja puhastusvahendites. See on eriti levinud sanitaar- ja klaasihooldusvedelike koostisosana.
Etüülalkohol meditsiinis
Etüülalkoholi võib seostada antiseptikumidega. Sellel on kahjulik mõju peaaegu kõigile mikroorganismide rühmadele. See hävitab bakterite ja mikroskoopiliste seente rakud. Etanooli kasutamine meditsiinis on peaaegu universaalne. See on suurepärane kuivatamis- ja desinfitseerimisvahend. Tänu päevitusomadustele kasutatakse alkoholi (96%) operatsioonilaudade ja kirurgi käte raviks.
Etanool on ravimite lahusti. Seda kasutatakse laialdaselt ravimtaimede ja muude taimsete materjalide tinktuuride ja ekstraktide valmistamiseks. Alkoholi minimaalne kontsentratsioon sellistes ainetes ei ületa 18 protsenti. Etanooli kasutatakse sageli säilitusainena.
Etüülalkohol sobib suurepäraselt ka hõõrumiseks. Palaviku ajal annab see jahutava efekti. Väga sageli kasutatakse kompresside soojendamiseks alkoholi. Samal ajal on see täiesti ohutu, nahal pole punetust ja põletusi. Lisaks kasutatakse etanooli vahueemaldajana, kui kopsude ventilatsiooni käigus antakse hapnikku kunstlikult. Samuti on alkohol üldanesteesia komponent, mida võib kasutada ravimite nappuse korral.
Kummalisel kombel kasutatakse meditsiinilist etanooli kuimürgiste alkoholide, näiteks metanooli või etüleenglükooliga mürgituse vastumürgid. Selle toime tuleneb asjaolust, et mitme substraadi juuresolekul teostab ensüüm alkoholdehüdrogenaas ainult konkureerivat oksüdatsiooni. Selle põhjuseks on asjaolu, et pärast etanooli kohest manustamist, pärast toksilist metanooli või etüleenglükooli, täheldatakse keha mürgistavate metaboliitide praeguse kontsentratsiooni vähenemist. Metanooli puhul on see sipelghape ja formaldehüüd ning etüleenglükooli puhul oksaalhape.
Toidutööstus
Nii et meie esivanemad teadsid, kuidas etanooli hankida. Kuid kõige laialdasem alt kasutati seda alles 19. ja 20. sajandil. Etanool on koos veega peaaegu kõigi alkohoolsete jookide, eelkõige viina, džinni, rummi, konjaki, viski ja õlle alus. Väikestes kogustes leidub alkoholi ka kääritamise teel saadud jookides, näiteks keefiris, kumissis, kaljas. Kuid neid ei klassifitseerita alkoholiks, kuna alkoholi kontsentratsioon neis on väga madal. Seega ei ületa etanooli sisaldus värskes keefiris 0,12%. Kuid kui see settib, võib kontsentratsioon tõusta 1% -ni. Etüülalkoholi on kaljas veidi rohkem (kuni 1,2%). Kõige rohkem alkoholi sisaldab koumiss. Värskes piimatootes on selle kontsentratsioon 1–3% ja settinud tootes 4,5%.
Etüülalkohol on hea lahusti. See omadus võimaldab seda kasutada toiduainetööstuses. Etanool on lõhnaainete lahusti. Lisaks saab seda kasutada küpsetiste säilitusainena. Ta on registreeritud kuitoidulisand E1510. Etanooli energiasisaldus on 7,1 kcal/g.
Etanooli mõju inimorganismile
Etanooli tootmine on loodud kõikjal maailmas. Seda väärtuslikku ainet kasutatakse paljudes inimelu valdkondades. Alkoholi tinktuurid on ravim. Selle ainega immutatud salvrätikuid kasutatakse desinfektsioonivahendina. Aga millist mõju avaldab etanool meie kehale allaneelamisel? Kas see on kasulik või kahjulik? Need küsimused nõuavad põhjalikku uurimist. Kõik teavad, et inimkond on alkohoolseid jooke tarbinud sajandeid. Kuid alles eelmisel sajandil on alkoholismi probleem omandanud ulatuslikud mõõtmed. Meie esivanemad jõid puderit, mõdu ja isegi praegu nii populaarset õlut, kuid kõik need joogid sisaldasid vähesel määral etanooli. Seetõttu ei saanud need tervisele olulist kahju tekitada. Kuid pärast seda, kui Dmitri Ivanovitš Mendelejev lahjendas alkoholi teatud vahekorras veega, muutus kõik.
Praegu on alkoholism probleem peaaegu kõigis maailma riikides. Organismi sattudes avaldab alkohol patoloogilist mõju peaaegu kõigile organitele ilma eranditeta. Sõltuv alt kontsentratsioonist, annusest, sisenemisviisist ja kokkupuute kestusest võib etanoolil olla toksiline ja narkootiline toime. See võib häirida südame-veresoonkonna süsteemi toimimist, aitab kaasa seedetrakti haiguste, sealhulgas mao- ja kaksteistsõrmiksoole haavandite esinemisele. Narkootilise toime all mõeldakse alkoholi võimet tekitada uimasust, valutundlikkustaistingud ja kesknärvisüsteemi funktsioonide pärssimine. Lisaks on inimesel alkohoolne põnevus, ta muutub väga kiiresti sõltuvusse. Mõnel juhul võib liigne etanooli tarbimine põhjustada kooma.
Mis juhtub meie kehas, kui joome alkohoolseid jooke? Etanooli molekul on võimeline kahjustama kesknärvisüsteemi. Alkoholi mõjul eraldub endorfiin hormoon tuumas, väljendunud alkoholismiga inimestel ja orbitofrontaalses ajukoores. Kuid vaatamata sellele ei tunnistata etanooli narkootiliseks aineks, kuigi see näitab kõiki vastavaid toiminguid. Etüülalkohol ei kuulunud rahvusvahelisse kontrollitavate ainete nimekirja. Ja see on vastuoluline küsimus, sest teatud annustes, nimelt 12 grammi ainet 1 kilogrammi kehakaalu kohta, põhjustab etanool esm alt ägeda mürgistuse ja seejärel surma.
Milliseid haigusi etanool põhjustab?
Etanoolilahus ise ei ole kantserogeen. Kuid selle peamine metaboliit, atsetaldehüüd, on toksiline ja mutageenne aine. Lisaks on sellel ka kantserogeensed omadused ja see provotseerib vähi arengut. Selle omadusi uuriti laboritingimustes katseloomadel. Need teaduslikud tööd on viinud väga huvitavate, kuid samal ajal murettekitavate tulemusteni. Selgub, et atseetaldehüüd pole lihts alt kantserogeen, see võib kahjustada DNA-d.
Alkohoolsete jookide pikaajaline kasutamine võib inimesel põhjustada selliseid haigusi nagu gastriit, maksatsirroos, haavandid12-käärsoolevähk, mao-, söögitoru-, väikese- ja pärasoolevähk, südame-veresoonkonna haigused. Regulaarne etanooli sissevõtmine organismis võib esile kutsuda aju neuronite oksüdatiivse kahjustuse. Hematoentsefaalbarjääri kahjustuse tõttu nad surevad. Alkoholi sisaldavate jookide kuritarvitamine põhjustab alkoholismi ja kliinilist surma. Inimestel, kes joovad regulaarselt alkoholi, on südameataki ja insuldi risk oluliselt suurem.
Kuid see pole veel kõik etanooli omadused. See aine on looduslik metaboliit. Väikestes kogustes saab seda sünteesida inimkeha kudedes. Seda nimetatakse tõeliseks endogeenseks alkoholiks. Seda toodetakse ka süsivesikute toidu lagunemise tulemusena seedetraktis. Sellist etanooli nimetatakse "tinglikult endogeenseks alkoholiks". Kas tavaline alkomeeter suudab määrata alkoholi, mis organismis sünteesiti? Teoreetiliselt on see võimalik. Selle kogus ületab harva 0,18 ppm. See väärtus on kõige kaasaegsemate mõõtevahendite alumises otsas.
