Etanol - zat apakah ini? Apa kegunaannya dan bagaimana cara membuatnya? Etanol lebih dikenal oleh semua orang dengan nama yang berbeda - alkohol. Tentu saja, ini bukan sebutan yang tepat. Tapi sementara itu, di bawah kata "alkohol" yang kami maksud adalah "etanol". Bahkan nenek moyang kita tahu tentang keberadaannya. Mereka mendapatkannya melalui proses fermentasi. Berbagai produk dari sereal hingga beri digunakan. Tapi di Braga yang dihasilkan, yang disebut minuman beralkohol di masa lalu, jumlah etanolnya tidak melebihi 15 persen. Alkohol murni dapat diisolasi hanya setelah mereka mempelajari proses penyulingan.
Etanol - apa itu?
Etanol adalah alkohol monohidrat. Dalam kondisi normal, itu adalah cairan yang mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar dengan bau dan rasa tertentu. Etanol telah menemukan aplikasi yang luas dalam industri, obat-obatan dan kehidupan sehari-hari. Ini adalah desinfektan yang sangat baik. Alkohol digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut. Namun yang terpenting, formula ethanol C2H5OH diketahui pecinta minuman beralkohol. Di area inilah zat ini telah menemukan aplikasi yang luas. Tapi tidakperlu dilupakan bahwa alkohol sebagai bahan aktif dalam minuman beralkohol adalah depresan yang kuat. Zat psikoaktif ini mampu menekan sistem saraf pusat dan sangat adiktif.
Saat ini sulit menemukan industri yang tidak menggunakan etanol. Sulit untuk membuat daftar segala sesuatu yang sangat berguna untuk alkohol. Tetapi yang terpenting, sifat-sifatnya dihargai dalam obat-obatan. Etanol adalah komponen utama dari hampir semua tincture obat. Banyak "resep nenek" untuk pengobatan penyakit manusia didasarkan pada zat ini. Ini menarik semua zat bermanfaat dari tanaman, mengumpulkannya. Properti alkohol ini telah menemukan aplikasi dalam pembuatan tincture herbal dan berry buatan sendiri. Dan meskipun mereka adalah minuman beralkohol, dalam jumlah sedang mereka bermanfaat bagi kesehatan.
Manfaat etanol
Rumus etanol diketahui semua orang sejak pelajaran kimia sekolah. Tapi inilah manfaat dari bahan kimia ini, tidak semua orang akan langsung menjawabnya. Faktanya, sulit untuk membayangkan sebuah industri di mana alkohol tidak akan digunakan. Pertama-tama, etanol digunakan dalam pengobatan sebagai disinfektan yang kuat. Mereka merawat permukaan operasi dan luka. Alkohol memiliki efek merugikan pada hampir semua kelompok mikroorganisme. Tapi etanol digunakan tidak hanya dalam operasi. Ini sangat diperlukan untuk pembuatan ekstrak obat dan tincture.
Dalam dosis kecil, alkohol baik untuk tubuh manusia. Ini membantu mengencerkan darah, meningkatkan sirkulasi darah dan melebarkan pembuluh darah. Itu bahkan berlakuuntuk pencegahan penyakit kardiovaskular. Etanol membantu meningkatkan fungsi saluran pencernaan. Tetapi hanya dalam dosis yang sangat kecil.
Dalam kasus khusus, efek psikotropika alkohol dapat menghilangkan rasa sakit yang paling parah. Etanol telah menemukan aplikasi dalam tata rias. Karena sifat antiseptiknya yang menonjol, ia termasuk dalam hampir semua losion pembersih untuk kulit bermasalah dan berminyak.
Bahaya Etanol
Etanol adalah alkohol yang dihasilkan melalui fermentasi. Dengan penggunaan yang berlebihan, dapat menyebabkan keracunan toksikologi yang parah dan bahkan koma. Zat ini merupakan bagian dari minuman beralkohol. Alkohol menyebabkan ketergantungan psikologis dan fisik yang paling kuat. Alkoholisme dianggap sebagai penyakit. Bahaya etanol segera dikaitkan dengan adegan mabuk yang merajalela. Konsumsi berlebihan minuman yang mengandung alkohol tidak hanya menyebabkan keracunan makanan. Semuanya jauh lebih rumit. Dengan sering minum alkohol, hampir semua sistem organ terpengaruh. Dari kelaparan oksigen, yang menyebabkan etanol, sel-sel otak mati dalam jumlah besar. Ada degradasi kepribadian. Pada tahap awal, memori melemah. Kemudian seseorang mengembangkan penyakit ginjal, hati, usus, perut, pembuluh darah dan jantung. Pada pria, ada kehilangan potensi. Pada tahap terakhir pecandu alkohol, deformasi jiwa terungkap.
Riwayat alkohol
Etanol - apakah zat ini dan bagaimana cara mendapatkannya? Tidak semua orang tahu bahwa itu telah digunakan sejak zaman prasejarah. Diatermasuk dalam minuman beralkohol. Benar, konsentrasinya kecil. Tapi sementara itu, jejak alkohol telah ditemukan di China pada tembikar berusia 9.000 tahun. Ini jelas menunjukkan bahwa orang-orang pada zaman Neolitikum meminum minuman beralkohol.
Kasus pertama mendapatkan alkohol tercatat pada abad ke-12 di Salerno. Benar, itu adalah campuran air-alkohol. Etanol murni diisolasi oleh Johann Tobias Lovitz pada tahun 1796. Dia menggunakan metode penyaringan karbon aktif. Untuk waktu yang lama, produksi etanol dengan metode ini tetap menjadi satu-satunya metode. Rumus alkohol dihitung oleh Nicolo-Théodore de Saussure, dan dijelaskan sebagai senyawa karbon oleh Antoine Lavoisier. Pada abad ke-19 dan ke-20, banyak ilmuwan mempelajari etanol. Semua sifat-sifatnya telah dipelajari. Saat ini, telah menyebar luas dan digunakan di hampir semua bidang aktivitas manusia.
Produksi etanol dengan fermentasi alkohol
Mungkin cara paling terkenal untuk menghasilkan etanol adalah fermentasi alkohol. Itu hanya mungkin bila menggunakan produk organik yang mengandung sejumlah besar karbohidrat, seperti anggur, apel, beri. Komponen penting lainnya agar fermentasi dapat berlangsung secara aktif adalah adanya khamir, enzim dan bakteri. Pengolahan kentang, jagung, nasi terlihat sama. Untuk mendapatkan alkohol bahan bakar, digunakan gula mentah, yang dihasilkan dari tebu. Reaksinya cukup kompleks. Sebagai hasil fermentasi, diperoleh larutan yang mengandung etanol tidak lebih dari 16%. Konsentrasi yang lebih tinggi tidak dapat diperoleh. Hal ini disebabkan fakta bahwa lebihlarutan jenuh, ragi tidak mampu bertahan. Dengan demikian, etanol yang dihasilkan harus mengalami proses pemurnian dan konsentrasi. Biasanya digunakan proses distilasi.
Untuk mendapatkan etanol, digunakan strain ragi Saccharomyces cerevisiae yang berbeda. Pada prinsipnya, semuanya mampu mengaktifkan proses ini. Serbuk gergaji dapat digunakan sebagai substrat nutrisi atau, sebagai alternatif, solusi yang diperoleh darinya.
Bahan Bakar
Banyak orang tahu tentang sifat-sifat yang dimiliki etanol. Bahwa itu adalah alkohol atau desinfektan juga dikenal luas. Tapi alkohol juga merupakan bahan bakar. Ini digunakan dalam mesin roket. Fakta yang terkenal - selama Perang Dunia Pertama, 70% hydrous ethanol digunakan sebagai bahan bakar untuk rudal balistik Jerman pertama di dunia - V-2.
Saat ini, minuman beralkohol semakin marak. Sebagai bahan bakar, digunakan dalam mesin pembakaran internal, untuk perangkat pemanas. Di laboratorium, itu dituangkan ke dalam lampu alkohol. Oksidasi katalitik etanol digunakan untuk produksi bantalan pemanas, baik militer maupun wisata. Alkohol terbatas digunakan dalam campuran dengan bahan bakar minyak bumi cair karena higroskopisitasnya.
Etanol dalam industri kimia
Etanol banyak digunakan dalam industri kimia. Ini berfungsi sebagai bahan baku untuk produksi zat seperti dietil eter, asam asetat, kloroform, etilen, asetaldehida, timbal tetraetil, etil asetat. Dalam industri cat, etanol banyak digunakan sebagai:pelarut. Alkohol adalah bahan utama dalam mesin cuci kaca depan dan antibeku. Alkohol juga digunakan dalam bahan kimia rumah tangga. Ini digunakan dalam deterjen dan pembersih. Ini sangat umum sebagai bahan dalam cairan sanitasi dan perawatan kaca.
Etil alkohol dalam pengobatan
Etil alkohol dapat dikaitkan dengan antiseptik. Ini memiliki efek merugikan pada hampir semua kelompok mikroorganisme. Ini menghancurkan sel-sel bakteri dan jamur mikroskopis. Penggunaan etanol dalam pengobatan hampir universal. Ini adalah agen pengeringan dan desinfektan yang sangat baik. Karena sifat penyamakannya, alkohol (96%) digunakan untuk merawat meja operasi dan tangan ahli bedah.
Etanol adalah pelarut obat. Ini banyak digunakan untuk pembuatan tincture dan ekstrak dari tanaman obat dan bahan tanaman lainnya. Konsentrasi minimum alkohol dalam zat tersebut tidak melebihi 18 persen. Etanol sering digunakan sebagai pengawet.
Etil alkohol juga bagus untuk digosok. Selama demam, itu menghasilkan efek pendinginan. Sangat sering alkohol digunakan untuk menghangatkan kompres. Pada saat yang sama, itu benar-benar aman, tidak ada kemerahan dan luka bakar pada kulit. Selain itu, etanol digunakan sebagai penghilang busa ketika oksigen disuplai secara artifisial selama ventilasi paru-paru. Juga, alkohol adalah komponen anestesi umum, yang dapat digunakan jika kekurangan obat-obatan.
Anehnya, etanol medis digunakan sebagaipenangkal keracunan dengan alkohol beracun, seperti metanol atau etilen glikol. Tindakannya disebabkan oleh fakta bahwa dengan adanya beberapa substrat, enzim alkohol dehidrogenase hanya melakukan oksidasi kompetitif. Karena inilah setelah asupan segera etanol, setelah metanol beracun atau etilen glikol, penurunan konsentrasi metabolit yang meracuni tubuh diamati. Untuk metanol adalah asam format dan formaldehida, dan untuk etilen glikol adalah asam oksalat.
Industri makanan
Jadi nenek moyang kita tahu cara mendapatkan etanol. Tapi itu paling banyak digunakan hanya pada abad ke-19 dan ke-20. Seiring dengan air, etanol adalah dasar dari hampir semua minuman beralkohol, terutama vodka, gin, rum, cognac, wiski, dan bir. Dalam jumlah kecil, alkohol juga terdapat pada minuman yang diperoleh dengan cara fermentasi, misalnya pada kefir, koumiss, dan kvass. Tetapi mereka tidak diklasifikasikan sebagai alkohol, karena konsentrasi alkohol di dalamnya sangat rendah. Dengan demikian, kandungan etanol dalam kefir segar tidak melebihi 0,12%. Namun jika sudah mengendap, maka konsentrasinya bisa naik menjadi 1%. Ada sedikit lebih banyak etil alkohol dalam kvass (hingga 1,2%). Hampir semua alkohol terkandung dalam koumiss. Dalam produk susu segar, konsentrasinya dari 1 hingga 3%, dan dalam yang menetap mencapai 4,5%.
Etil alkohol adalah pelarut yang baik. Properti ini memungkinkan untuk digunakan dalam industri makanan. Etanol adalah pelarut untuk wewangian. Selain itu, dapat digunakan sebagai pengawet untuk makanan yang dipanggang. Dia terdaftar sebagaiaditif makanan E1510. Etanol memiliki nilai energi 7,1 kkal/g.
Efek etanol pada tubuh manusia
Produksi etanol telah dilakukan di seluruh dunia. Zat berharga ini digunakan di banyak bidang kehidupan manusia. Tincture alkohol adalah obat. Tisu yang diresapi dengan zat ini digunakan sebagai disinfektan. Tapi apa efek etanol pada tubuh kita saat tertelan? Apakah itu membantu atau berbahaya? Isu-isu ini memerlukan studi rinci. Semua orang tahu bahwa umat manusia telah mengonsumsi minuman beralkohol selama berabad-abad. Tetapi hanya pada abad terakhir masalah alkoholisme telah memperoleh dimensi skala besar. Nenek moyang kita minum mash, mead, dan bahkan bir yang sekarang sangat populer, tetapi semua minuman ini mengandung persentase etanol yang rendah. Karena itu, mereka tidak dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan bagi kesehatan. Tetapi setelah Dmitry Ivanovich Mendeleev mengencerkan alkohol dengan air dalam proporsi tertentu, semuanya berubah.
Saat ini, alkoholisme menjadi masalah di hampir semua negara di dunia. Begitu masuk ke dalam tubuh, alkohol memiliki efek patologis pada hampir semua organ tanpa kecuali. Tergantung pada konsentrasi, dosis, rute masuk dan durasi paparan, etanol dapat menunjukkan efek toksik dan narkotika. Ia mampu mengganggu fungsi sistem kardiovaskular, berkontribusi pada terjadinya penyakit pada saluran pencernaan, termasuk tukak lambung dan duodenum. Di bawah efek narkotika berarti kemampuan alkohol untuk menyebabkan pingsan, ketidakpekaan terhadap rasa sakitsensasi dan penghambatan fungsi sistem saraf pusat. Selain itu, seseorang memiliki kegembiraan alkoholik, sangat cepat ia menjadi kecanduan. Dalam beberapa kasus, konsumsi etanol yang berlebihan dapat menyebabkan koma.
Apa yang terjadi dalam tubuh kita ketika kita minum minuman beralkohol? Molekul etanol tersebut mampu merusak sistem saraf pusat. Di bawah pengaruh alkohol, hormon endorfin dilepaskan di nukleus accumbens, dan pada orang dengan alkoholisme yang jelas dan di korteks orbitofrontal. Namun, bagaimanapun, meskipun demikian, etanol tidak diakui sebagai zat narkotika, meskipun menunjukkan semua tindakan yang sesuai. Etil alkohol tidak termasuk dalam daftar internasional zat yang dikendalikan. Dan ini menjadi isu kontroversial, karena pada dosis tertentu, yaitu 12 gram zat per 1 kilogram berat badan, etanol pertama-tama menyebabkan keracunan akut, lalu kematian.
Penyakit apa yang disebabkan oleh etanol?
Larutan etanol sendiri bukanlah karsinogen. Tetapi metabolit utamanya, asetaldehida, adalah zat beracun dan mutagenik. Selain itu, ia juga memiliki sifat karsinogenik dan memicu perkembangan kanker. Kualitasnya dipelajari dalam kondisi laboratorium pada hewan percobaan. Karya-karya ilmiah ini telah menghasilkan hasil yang sangat menarik, tetapi pada saat yang sama mengkhawatirkan. Ternyata asetaldehida bukan hanya karsinogen, tapi bisa merusak DNA.
Penggunaan minuman beralkohol dalam waktu lama dapat menyebabkan penyakit seperti gastritis, sirosis hati, maag pada seseorang12-kolon, kanker lambung, kerongkongan, kecil dan rektum, penyakit kardiovaskular. Konsumsi etanol secara teratur dalam tubuh dapat memicu kerusakan oksidatif pada neuron otak. Karena kerusakan pada sawar darah otak, mereka mati. Penyalahgunaan minuman yang mengandung alkohol menyebabkan alkoholisme dan kematian klinis. Orang yang secara teratur minum alkohol memiliki risiko serangan jantung dan stroke yang jauh lebih tinggi.
Tapi itu tidak semua sifat etanol. Zat ini merupakan metabolit alami. Dalam jumlah kecil, dapat disintesis dalam jaringan tubuh manusia. Ini disebut alkohol endogen sejati. Ini juga diproduksi sebagai hasil dari pemecahan makanan karbohidrat di saluran pencernaan. Etanol semacam itu disebut "alkohol endogen bersyarat". Dapatkah Breathalyzer biasa menentukan alkohol yang disintesis dalam tubuh? Secara teoritis, ini mungkin. Jumlahnya jarang melebihi 0,18 ppm. Nilai ini berada di ujung bawah alat ukur paling modern.
