Ethanol, tedy Alkohol 1/2
Co je to ethanol
Ethanol (etanol, ethylalkohol, alkohol, špiritus) je druhý nejnižší alkohol. Jde o bezbarvou kapalinu ostré, ale ve zředění příjemné alkoholové vůně, která je základní součástí alkoholických nápojů. Je snadno zápalný, a proto je klasifikován jako hořlavina 1. třídy.
Jako součást alkoholických nápojů je ethanol užíván jako rekreační droga, (nejen) v ČR legální a společensky akceptovaná, ovšem s vysokým počtem na ní závislých lidí (viz alkoholismus).
Působení ethanolu závisí kromě jiného na tom, jak je lidský organismus zvyklý ethanol přijímat, a na celkové tělesné hmotnosti konzumenta. Proto je optimální dávkování relativní.
V malé dávce způsobuje ethanol krátkodobou euforii a pocit uvolnění, ve větší dávce zhoršuje koordinaci pohybů (působením na mozeček), snižuje reaktivitu, snižuje vnímavost, tlumí rozumové schopnosti, vyvolává depresi, agresivitu atd.
Alkohol působí synergicky na receptorech GABA, což je právě příčinou „opilosti“, zejména sedací a pocity bezstarostnosti, v menší míře i euforie. Významnější vliv na lidské tělo a psychiku má metabolit acetaldehyd a kyselina octová. Ethanol ve formě alkoholických nápojů je konzumován po tisíce let.
Terminologie lékopisná
- Ethanolum 60% (spiritus dilutus, spiritus vini dilutus)
- Ethanolum 85% (spiritus concentratus)
- Ethanolum 96% (spiritus 96%, líh 96%)
- Ethanolum anhydricum (spiritus absolutus, bezvodý líh)
Terminologie obecná
- líh koncentrovaný – 95–96 %
- líh absolutní – 99,4 %
Výroba ethanolu
Největší část produkce ethanolu se připravuje z jednoduchých sacharidů (cukrů) alkoholovým kvašením působením různých druhů kvasinek, především různých šlechtěných kmenů druhu Saccharomyces cerevisiae. Používá se k tomu jak cukerného roztoku (o maximální koncentraci 20 %), tak přímo přírodních surovin obsahujících sacharidy (např. brambory, cukrová třtina).
Kvalita takto získaného ethanolu je závislá na výchozí surovině. Kvašením vzniká zápara, tj. velmi zředěný vodný roztok ethanolu (maximálně 15%), který vždy obsahuje nežádoucí příměsi, tzv. přiboudliny, zejména vyšší alkoholy (propan-1-ol a isopropylalkohol), vícesytné alkoholy (glycerol), ketony (aceton) aj.
Čištění se provádí na výkonných destilačních kolonách, přičemž lze získat tzv. azeotropní alkohol, obsahující 95,57 % ethanolu a 4,43 % vody. Zbytek vody lze odstranit destilací s bezvodým síranem vápenatým nebo oxidem vápenatým, které vodu vážou, nebo dlouhodobým působením hygroskopických látek, jako např. bezvodého uhličitanu draselného (potaše) nebo bezvodého síranu měďnatého (modré skalice).
Těmito postupy lze získat ethanol o čistotě až 99,9 %, tzv. absolutní alkohol. Jinou metodou získávání co nejčistšího ethanolu je tzv. azeotropická metoda, spočívající v destilaci s přídavkem benzínu nebo benzenu, kterou lze získat produkt o čistotě až 99,7 %.
Syntetická výroba ethanolu
Synteticky se ethanol připravuje katalytickou hydratací ethenu (etylenu).Jako katalyzátor se používá kyselina trihydrogenfosforečná na oxidu křemičitém. Takto připravený ethanol má mnohem méně nečistot než kvasný a je tedy kvalitnější. Další způsob syntetické přípravy spočívá v katalytické hydrogenaci acetaldehydu, který může být průmyslově vyráběn hydratací acetylenu.
Chemické reakce ethanolu
Samotný ethanol je látka poměrně reaktivní, zvlášť bouřlivě reaguje s alkalickými kovy (sodíkem nebo draslíkem).
Přeměna ethanolu na kyselinu octovou probíhá také působením mikroorganismů, zejména rodu Acetobacter (tzv. octové kvašení, např. při výrobě octa z vína). Postupná oxidace ethanolu je také podstatou jeho odbourávání z těla po konzumaci; jedovatý meziprodukt acetaldehyd je jednou z příčin kocoviny po nadměrném požití alkoholu.
Použití ethanolu
Nejznámějším použitím ethanolu je výroba alkoholických nápojů.
Také se používá ke zlepšení výkonu spalovacích motorů jako přídavek do pohonných hmot. V lékařství a farmacii se používá jako rozpouštědlo (např. jodu, tím vzniká tzv. jodová tinktura), na extrakci nebo čištění drog a léčivých látek, při přípravě některých kapalných přípravků pro vnitřní i vnější použití (při požití je třeba dát pozor a bezprostředně poté neřídit motorová vozidla) a k desinfekci neporaněné kůže. V oblasti kosmetiky se uplatňuje při výrobě deodorantů. Své místo má i při výrobě čisticích prostředků, např. Okeny.
Ethanol jako palivo
Ethanol je vysoce hodnotné biopalivo pro spalovací motory. Má antidetonační vlastnosti. Jeho nedostatkem je schopnost vázat vodu a působit tak korozi motoru, což lze odstranit přidáním vhodných aditiv (antikorozních přípravků). Prodává se například pod označením E85.
Záměna ethanolu s methanolem
Ethanol je svým vzhledem a zápachem úplně stejný jako mnohem nebezpečnější methanol, proto hrozí jejich záměna. Oba alkoholy lze bezpečně rozlišit pouze laboratorně, v žádném případě není možné spolehnout se na zkoušku zapálením (více viz methanol).
Smrtelná dávka se uvádí již od 0,1 gramu čistého methanolu na 1 kg hmotnosti člověka. Přípustné množství methanolu v destilátech upravuje příslušné nařízení EU č. 1576/89. Příznaky otravy metanolem se objevují nejčastěji po 12–24 hodinách.
Lehká otrava se projevuje slabostí, bolestí hlavy, zmateností, mohou se objevit poruchy barevného vidění, mlhavé vidění, nesnášenlivost světla, často nevolnost, zvracení, bolest břicha, průjem.
Těžká otrava se může projevit poruchami vědomí, poruchami vidění až slepotou, selháním činnosti ledvin, jater, oběhového systému, metabolickým rozvratem až multiorgánovým selháním.
Ethanol působí jako protijed a zmírňuje tak následky otravy methanolem, v každém případě je však při podezření na otravu (poruchy vidění, silná nevolnost, upadání do bezvědomí) nutné vyhledat lékařskou pomoc.
Vzhledem k tomu, že biochemická podstata působení ethanolu na lidský organismus je obdobná jako u methanolu, ale je méně riziková, používá se ethanol jako protijed (antidotum) při otravách methanolem.
Všechny díly
