تعريف
الإيثانول (الكحول الإيثيلي)- سائل عديم اللون وقابل للاشتعال وله رائحة كحولية (يظهر هيكل الجزيء في الشكل 1).
يمتزج مع الماء بجميع النسب ويشكل معه مخاليط أزيوتروبية (تسمى المخاليط ذات تركيبة معينة تغلي عند درجة حرارة ثابتة مخاليط أزيوتروبية). ويسمى الإيثانول اللامائي بالكحول المطلق، ونقطة انصهاره هي 78.37 درجة مئوية.
أرز. 1. هيكل جزيء الإيثانول.
الجدول 1. الخصائص الفيزيائية للإيثانول.
في ظروف المختبر يتم الحصول على الإيثانول بالطرق التالية:
— التحلل المائي لمشتقات الإيثان أحادية الهالوجين مع المحاليل المائية للقلويات
C 2 H 5 Br + NaOH aq → C 2 H 5 OH + NaBr (to o)؛
- هدرجة الأسيتالديهيد
CH 3 -C(O)H + H 2 → CH 3 -CH 2 -OH (kat = Ni, to o).
الطريقة الصناعية الرئيسية لإنتاج الإيثانول هي ترطيب الإيثيلين:
CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH (H + , to o).
التفاعلات الكيميائية المميزة للإيثانول تكون مصحوبة بانقسام الرابطة:
2C 2 H 5 OH + 2Na → 2C 2 H 5 ONa + H 2.
C 2 H 5 OH + CH 3 COOH ↔ C 2 H 5 -O-C(O)-CH 3 + H 2 O (H 2 SO 4 (conc) , t o);
C 2 H 5 OH + HONO 2 ↔ C 2 H 5 ONO 2 + H 2 O (H 2 SO 4 (conc) , t o).
C 2 H 5 OH + HCl → C 2 H 5 Cl + H 2 O (ZnCl 2، t o).
3C 2 H 5 OH + PBr 3 → 3 C 2 H 5 Br + H 3 ص 3.
C 2 H 5 OH + NH 3 → C 2 H 5 NH 2 + H 2 O (Al 2 O 3، t o = 300).
3) OH وC α -H؛
CH 3 -CH 2 -OH → CH 3 -C(O)H + H 2 (kat = Cu, to o).
CH 3 -CH 2 -OH + 2[O] → CH 3 -COOH + H 2 O (kat، to o).
4) C-OH وC β -H
CH 3 -CH 2 -OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O (Al 2 O 3، to o).
الاستخدام الرئيسي للإيثانول هو التوليف العضوي الصناعي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في الصيدلة لإعداد الصبغات والمستخلصات، وكذلك في الممارسة الطبية - كمطهر خارجي لتطهير الأيدي والأدوات الجراحية.
مثال 1
مثال 2
| يمارس | اكتب معادلات التفاعل التي يمكن استخدامها لإجراء التحويلات: الإيثيلين ← الإيثانول ← ثنائي إيثيل الأثير ← اليودويثان ← البيوتان. تحديد شروط التفاعل. |
| إجابة | في وجود حمض الكبريتيك، الألكينات قادرة على إضافة جزيئات الماء. نتيجة لتفاعل مماثل، يمكن الحصول على الإيثانول من الإيثيلين: CH 2 = CH 2 + H 2 O → C 2 H 5 OH. الكحوليات قادرة على الخضوع للجفاف بين الجزيئات، مما يؤدي إلى تكوين الإيثرات. يحدث هذا التفاعل تحت تأثير الكواشف الطاردة للماء مثل حمض الكبريتيك: C 2 H 5 OH + HOC 2 H 5 → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + H 2 O. عندما يؤثر يوديد الهيدروجين على ثنائي إيثيل إيثر في بيئة حمضية، فإنه ينقسم إلى يودوإيثان وإيثانول: C 2 H 5 -O-C 2 H 5 + HI → C 2 H 5 OH + C 2 H 5 I. يمكن إنتاج البيوتان من اليودويثان باستخدام تفاعل فورتز 2 C 2 H 5 I + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaI. |
يتم امتصاص الكحول الإيثيلي بالكامل تقريبًا من المعدة والأمعاء الدقيقة إلى الدورة الدموية البابية ويصل بسرعة إلى الكبد. حوالي 95٪ من الكحول الذي يدخل الجسم يتأكسد في الكبد، والـ 5٪ المتبقية تفرز دون تغيير في البول وفي هواء الزفير. وبالتالي، فإن الكبد هو العضو الوحيد الذي يمكنه تخليص الجسم بشكل فعال من الإيثانول الزائد. ويبلغ معدل تحويل الإيثانول في الكبد إلى المنتجات النهائية - والماء - 0.1 جرام من الكحول النقي لكل 1 كجم من وزن الجسم في الساعة، أي حوالي 7-8 جرام في الساعة. وبالتالي، فإن كبد شخص بالغ يزن 70-80 كجم، بأقصى إجهاد لقدراته الأيضية، يمكنه تحييد ما يصل إلى 180 جرامًا من الكحول، وينتج حوالي 1400 سعرة حرارية.
في الكبد، يتم تحويل الإيثانول أولاً إلى حمض الأسيتيك (أسيتات)، والذي عند دمجه مع الإنزيم المساعد A، يشكل أسيتيل الإنزيم المساعد A. علاوة على ذلك، كجزء من الأسيتيل الإنزيم المساعد A، فإنه يتأكسد في دورة كريبس إلى ثاني أكسيد الكربون و ماء.
يتم استقلاب الكحول في الكبد بواسطة العديد من أنظمة الإنزيمات، والتي يلعب الدور الرئيسي فيها نظام هيدروجيناز الكحول (ADH) في العصارة الخلوية لخلية الكبد. يفسر وجود ADH في الكبد البشري بحقيقة أن كميات صغيرة من الكحول يتم إنتاجها في الظروف الطبيعية عن طريق البكتيريا في الأمعاء الدقيقة. يمر تحلل الكحول في الكبد بعدة مراحل (الشكل 17). في البداية، تحت تأثير ADH، يتأكسد الإيثانول إلى منتج وسيط شديد السمية، الأسيتالديهيد، مع إطلاق الهيدروجين. الإنزيم المساعد لهذا التفاعل هو NAD. بإضافة الهيدروجين المنفصل عن جزيء الإيثانول، يتم اختزال NAD إلى NADH (NAD مخفض):
CH 3 CH 3 أوه+NAD ↔ CH 3 CHO+NADH+H + (1)
يتأكسد الأسيتالديهيد الناتج بدوره في الميتوكوندريا في خلية الكبد إلى حمض الأسيتيك (الأسيتات) بمشاركة هيدروجيناز الأسيتالديهيد (ACDH). NAD هو أيضًا أنزيم لهذا التفاعل:
CH 3 CHO + NAD ↔ CH 3 COOH + NADH (2)
يتأكسد أكثر من 90% من الأسيتات في أسيتيل الإنزيم المساعد A في دورة حمض كريبس ثلاثي الكربوكسيل وفي سلاسل الميتوكوندريا التنفسية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء.
في كلا التفاعلين التأكسدي (1،2)، يتم استهلاك NAD ويتشكل NADH، الذي يتراكم في الكبد. ونتيجة لذلك، تزيد نسبة NADH:NAD في خلايا الكبد. ويؤدي التغير طويل الأمد في هذه النسبة أثناء أكسدة كميات كبيرة من الكحول إلى انخفاض كبير في قدرة الأكسدة في الكبد وله تأثير سلبي على سير العديد من العمليات الأيضية في خلايا الكبد، وخاصة على استقلاب الدهون. و.
تؤدي زيادة تكوين الأسيتيل أنزيم A أثناء أكسدة كميات كبيرة من الكحول إلى زيادة تخليق الأحماض الدهنية التي ينتجها هذا المركب، ومع تراكم NADH في الكبد، ينخفض معدل أكسدتها في الميتوكوندريا في خلايا الكبد. بالإضافة إلى ذلك، فإن إعادة أكسدة NADH إلى NAD تحدث بشكل رئيسي من خلال تكوين خلايا الكبد من الهيدروجين وأسيتيل الإنزيم المساعد A من الأحماض الدهنية. يؤدي تنشيط دورة كريبس أثناء تحلل الإيثانول إلى زيادة تخليق الجلسرين على شكل α-glycerophosphate، الذي يتفاعل بنشاط مع الأحماض الدهنية، ويشكل الدهون المحايدة (الدهون الثلاثية). يتم أيضًا تسهيل زيادة كمية الأحماض الدهنية في الكبد من خلال زيادة تناولها من الأنسجة الدهنية، حيث يتم إطلاق الأحماض الدهنية نتيجة تحلل الدهون - وهو تحلل الدهون المحايدة عند تحفيزها بجرعات عالية من الكحول في الجهاز العصبي الودي. . نتيجة لهذه الاضطرابات الأيضية، يتم إنشاء جميع المتطلبات الأساسية لتوليف الدهون في الكبد من الأحماض الدهنية المتراكمة والجلسرين. يزيد محتوى الدهون المحايدة في الكبد المصاب بالكبد الدهني الكحولي بنسبة 3-12 مرة. ومما يسهل ذلك صعوبة إزالة الدهون الزائدة من الكبد بسبب انخفاض إنتاج الكبد للبروتينات الدهنية (مجمعات معقدة من الدهون مع البروتينات، والتي يتم فيها نقل الدهون من الكبد إلى الدم).
من النتائج المهمة لزيادة نسبة NADH:NAD انخفاض أكسدة الكبد المتكون في العضلات أثناء عملها من الجلوكوز وحمض اللاكتيك (اللاكتات). يقوم الكبد عادة بتحويل اللاكتات مرة أخرى إلى الجلوكوز والجليكوجين بمشاركة ATP في عملية تكوين الجلوكوز (تكوين جديد للجلوكوز). يثبط الكحول هذه العملية، حيث تتم إعادة أكسدة NADH الزائدة إلى NAD، ليس فقط في الميتوكوندريا، ولكن أيضًا في خلية الكبد بواسطة الجهاز الأنزيمي، الذي يحول حمض اللاكتيك عادةً إلى حمض البيروفيك. ونتيجة لذلك، قد يصبح الكبد مستنزفًا بشكل كبير من الجليكوجين، خاصة إذا تم الجمع بين تناول جرعات كبيرة من الكحول والصيام. عند استنفاد احتياطيات الجليكوجين في الكبد، يمكن أن ينخفض مستوى الجلوكوز في الدم بشكل حاد بعد تناول فائض آخر من الكحول - يتطور نقص السكر في الدم الشديد الذي يهدد الحياة مع التشنجات وفقدان الوعي. في الوقت نفسه، يعاني ثلثي المرضى الذين يعانون من إدمان الكحول من مرض السكري، خاصة عندما يكون هناك فائض من الكربوهيدرات في النظام الغذائي.
الصفحات: 1
الإيثانول مادة ذات رائحة وطعم مميزين. تم الحصول عليه لأول مرة نتيجة لتفاعل التخمير. بالنسبة لهذا الأخير، تم استخدام منتجات مختلفة: الحبوب والخضروات والتوت. ثم أتقن الناس عمليات التقطير وطرق الحصول على محلول كحول أكثر تركيزًا. أصبح الإيثانول (مثل نظائره) واسع الانتشار بسبب خصائصه المعقدة. لتجنب الآثار الخطيرة على الجسم، يجب معرفة خصائص المادة وخصائص استخدامها.
الإيثانول (ويسمى أيضًا كحول النبيذ) هو كحول أحادي الهيدريك، أي أنه يحتوي على ذرة واحدة فقط. الاسم اللاتيني - إيثانولوم. الصيغة - C2H5OH. يستخدم هذا الكحول في مختلف الصناعات: الصناعة والتجميل وطب الأسنان والمستحضرات الصيدلانية.
أصبح الإيثانول الأساس لإنتاج المشروبات الكحولية المختلفة. وقد أصبح هذا ممكنا بسبب قدرة جزيئه على قمع الجهاز العصبي المركزي. وفقًا للوثائق التنظيمية، فإن الكحول الإيثيلي المُصحح حاصل على GOST 5962-2013. وينبغي تمييزه عن النسخة الفنية للسائل، الذي يستخدم في المقام الأول للأغراض الصناعية. يتم إنتاج وتخزين المشروبات الكحولية تحت سيطرة الوكالات الحكومية.
الكحول الإيثيلي مفيد للجسم عند تناوله بجرعات محدودة للغاية. يمكنك شرائه من الصيدلية فقط بوصفة طبية. يتقلب السعر اعتمادا على حجم الحاوية. تتجلى فوائد الإيثانول في:
نتيجة للاستخدام المنتظم للمادة، يعاني الجسم من جوع الأكسجين. بسبب الموت السريع لخلايا الدماغ، تتدهور الذاكرة وتقل الحساسية للألم. يتجلى التأثير السلبي على الأعضاء الداخلية في تطور الأمراض المصاحبة المختلفة. الإفراط في تناول الكحول يمكن أن يؤدي إلى التسمم الشديد والغيبوبة.
يتميز إدمان الكحول بتطور الاعتماد الجسدي والعقلي. في غياب العلاج والتوقف عن استخدام المواد التي تحتوي على الكحول، يحدث التدهور الشخصي وتتعطل الروابط الاجتماعية الكاملة.
الإيثانول هو مستقلب طبيعي. ويكمن هذا في قدرته على التوليف في جسم الإنسان.
يمكن تقسيم مجموعة خصائص كحول النبيذ إلى ثلاث فئات:
صيغة الإيثانول تتضمن الفئة الأولى وصفًا للمظهر والمعلمات المادية الأخرى. في الظروف العادية، يكون الإيثانول مادة متطايرة ويختلف عن المواد الأخرى في رائحته الفريدة وطعمه اللاذع. وزن لتر واحد من السائل 790 جرام.
يذوب المواد العضوية المختلفة بشكل جيد. نقطة الغليان هي 78.39 درجة مئوية. يتمتع الإيثانول بكثافة أقل (كما تم قياسها بمقياس كثافة السوائل) من الماء، مما يجعله أخف وزنًا.
الكحول الإيثيلي قابل للاشتعال ويمكن أن يشتعل بسرعة. عند الاحتراق، يكون اللهب أزرق اللون. وبفضل هذه الخاصية الكيميائية، يمكن بسهولة تمييز الإيثانول عن كحول الميثيل، وهو سام للإنسان. هذا الأخير له لهب أخضر عند اشتعاله.
من أجل التعرف على الفودكا المصنوعة من الميثانول في المنزل، تحتاج إلى تسخين سلك نحاسي وغمسه في الفودكا (ملعقة واحدة تكفي). رائحة التفاح الفاسد هي علامة على الكحول الإيثيلي، ورائحة الفورمالديهايد تشير إلى وجود الميثانول.
يعتبر الإيثانول خطراً للحريق لأن درجة حرارة اشتعاله تبلغ 18 درجة مئوية فقط. لذلك، عند ملامسة المادة، يجب تجنب تسخينها.
عند تعاطي الإيثانول فإنه يكون له آثار ضارة على الجسم. ويرجع ذلك إلى الآليات التي يتم تشغيلها عن طريق تناول أي كحول. مزيج من الماء والكحول يثير إطلاق هرمون الإندورفين.
وهذا يساهم في التأثير المهدئ والمنوم، أي قمع الوعي. يتم التعبير عن هذا الأخير في غلبة عمليات التثبيط، والتي تتجلى في أعراض مثل انخفاض رد الفعل، وتثبيط الحركات والكلام. تتميز الجرعة الزائدة من الإيثانول في البداية بظهور الإثارة، والتي يتم استبدالها بعد ذلك بعمليات التثبيط.
تم استخدام الإيثانول منذ العصر الحجري الحديث. والدليل على ذلك آثار المشروبات الكحولية الموجودة في الصين على الخزف والتي يبلغ عمرها حوالي 9000 عام. تم إنتاج الإيثانول لأول مرة في القرن الثاني عشر في ساليرنو. لقد كان خليطًا من الماء والكحول.
تم الحصول على المنتج النقي في عام 1796 من قبل يوهان توبياس لويتز. استخدم العالم الكربون المنشط للترشيح. لسنوات عديدة، كانت هذه الطريقة لإنتاج الكحول هي الوحيدة.
وبعد ذلك، تم حساب صيغة الإيثانول بواسطة نيكولو تيودور دي سوسور. تم وصف المادة على أنها مركب كربون بواسطة أنطوان لافوازييه. يتميز القرن التاسع عشر والعشرين بأنه فترة دراسة متأنية للإيثانول، حيث تم وصف خصائصه بالتفصيل. وبفضل هذا الأخير، أصبح يستخدم على نطاق واسع في مختلف قطاعات الحياة البشرية.
الإيثانول هو أحد تلك المواد التي يمكن أن يؤدي الجهل بخصائصها إلى عواقب سلبية. لذلك، قبل استخدامه، يجب أن تتعرف على مخاطر كحول النبيذ.
يجوز استخدام الكحول في المشروبات الكحولية بشرط واحد: شربه نادرًا وبجرعات صغيرة. عند حدوث سوء المعاملة، يتطور الاعتماد الجسدي والعقلي، أي إدمان الكحول.
الاستخدام غير المنضبط للمشروبات التي تحتوي على الكحول (عندما يكون تركيز الإيثانول 12 جرامًا لكل 1 كيلوغرام من وزن الجسم) يسبب تسممًا شديدًا للجسم، والذي في غياب الرعاية الطبية في الوقت المناسب يمكن أن يسبب الوفاة.
لا يمكنك شرب الإيثانول في شكله النقي.
عند استهلاك الإيثانول، تشكل منتجات انهياره في الجسم خطرا كبيرا. واحد منهم هو الأسيتالديهيد، الذي ينتمي إلى المواد السامة والمطفرة. خصائص مسرطنة تسبب تطور أمراض الأورام.
الاستهلاك المفرط للكحول الإيثيلي خطير:
ضمنت المجموعة الواسعة من خصائص الإيثانول استخدامه في اتجاهات مختلفة. الأكثر شعبية منهم ما يلي:
وفقا لتعليمات الاستخدام، فإن الإيثانول، عند استخدامه في وقت واحد، يمكن أن يعزز تأثير الأدوية التي تثبط الجهاز العصبي المركزي، وعمليات الدورة الدموية، ومركز الجهاز التنفسي.
التفاعلات مع بعض المواد مبينة في الجدول.
يمكن أن يكون الإيثانول، حسب استخدامه، مفيدًا أو ضارًا. مع الاستخدام المنتظم للكحول الذي يحتوي على الكحول الإيثيلي، يحدث الإدمان. ولذلك، فإن استخدام المشروبات القوية كمضادات للاكتئاب لا ينبغي أن يصبح عادة.
وبغض النظر عن مدى التناقض الذي قد يبدو عليه الأمر، فإن التقدم لم يكن له دائما آثار إيجابية فقط. على سبيل المثال، ظهرت في البداية دفعات مختلفة من الكحول واستخدمت كعلاج طبي. والكحول نفسه يعمل كمادة حافظة للمواد الموجودة في الفواكه والتوت.
في مكان ما في منتصف القرن الخامس عشر، وجد الروس تكنولوجيا لإنتاج الكحول على أساس المواد الخام الخاصة بهم. بعد حرب نابليون عام 1812، بدأ يُنظر إلى الفودكا الروسية في فرنسا على أنها مشروب نبيل ونقي للمنتصرين.
تمت مناقشة مخاطر شرب الكحول وربما فوائده في مادة الفيديو.
على خلفية النشوة ذات الأبعاد التقدمية والشعبية وتنوع المشروبات، بدأ الخبراء يفكرون بشكل متزايد في مشكلة مثل تأثير الكحول على الجسم. أولا ما هو الكحول الإيثيلي؟
الجواب بسيط - إنه مركب كيميائي ضار بالجسم.
ويتم امتصاص جزء صغير جداً منه في الفم عند تناوله. حوالي 80% منها يوجد في الأمعاء الدقيقة وحوالي الخمس في المعدة. يحدث تحلل الكحول في جسم الإنسان على طول مسار الكحول بالكامل:
يحتوي الكبد على الإنزيمات الرئيسية التي تحطم الكحول. علاوة على ذلك، ينتج الجسم أيضًا الكحول بنسبة 0.01% فقط. ولكن هذا يكفي لتوفير 10٪ من حجم استقلاب الطاقة.
هل هو كثير أم قليل؟
إذا كان الشخص يشرب كوبًا من الفودكا، فبعد بضع ساعات سيظهر جزء إضافي من الكحول في الجسم: 80 كجم (وزن) + 200 جم (فودكا) + ساعتين = 0.1٪ كحول داخلي.
هل تلاحظ الفرق بين نسبة 0.1% التي تأتي من الخارج مع الفودكا، دون أي صعوبة، ونسبة 0.01% التي ينتجها الجسم نفسه؟ وهذا مثل إعطاء شخص يعمل بمجرفة واحدة 10 أشخاص آخرين يحملون المجارف لمساعدته. ماذا سيفعل الأول؟ سوف يتوقف عن العمل وسيبدأ في طلب المساعدة الخارجية باستمرار.
ويصبح الوضع أكثر تعقيدا بالنسبة للجسد الأنثوي الذي يفتقر إلى الإنزيمات اللازمة، وخاصة في المعدة.
أما الإنزيم الثاني، الذي ينشط عمل الجسم عند ظهور الكحول فيه، فهو موجود في خلايا جسم الإنسان.
الكبد والكلى هما الأكثر نشاطًا في مقاومة الكحول. وعضلة القلب والدماغ والشبكية كجزء منها محمية بدرجة أقل - وهذه هي الحلقة الأضعف في سلسلة حركة الكحول عبر الجسم. ولكن هنا يتشكل أعلى تركيز للكحول: فهو أعلى بمقدار مرة ونصف من الدم في الدماغ، وبالتالي يكون تأثير الكحول أكثر وضوحًا.
تحلل الكحول في جسم الإنسان من حالته الخطيرة، C2H5OH، يمر عبر التحول إلى مركب أكثر خطورة الأسيتالديهيد - CH3CHO وأسيتيل أنزيم A، CH3COOH، وفقط بعد ذلك إلى الماء، H2O، وثاني أكسيد الكربون، CO2.
إن إزالة المواد السامة من الجسم هو السؤال الرئيسي لفهم العملية وكيفية العلاج.
المشكلة ليست فقط في الفودكا، ولكن أيضا في الجرعة. يسخر "محترفو الأعياد" لدينا من حبكات الأفلام الأجنبية، حيث يشرب الأبطال كوبًا من البيرة بجرعات صغيرة طوال المساء. ولكن هذا ليس على الإطلاق من الضعف. تستهلك شخصيات الفيلم في الإطار كمية من الكحول بقدر ما يستطيع جسم الإنسان التعامل معها.
كل 1-2 جرام لكل 1 كجم من وزن الإنسان غير ضار للجسم أو:
نتمنى لكم الصحة والشرب المعقول خلال الأعياد!
