"ალკოჰოლი" არის სიტყვა, რომელსაც, ისევე როგორც ბევრ ინგლისურ ტერმინს, უფრო სპეციფიკური მნიშვნელობა აქვს მეცნიერებაში, ვიდრე ამას ყოველდღიური გამოყენება აქვს. ამასობაში "ეთანოლი" აღწერს სპეციფიკურ ქიმიურ ნივთიერებას; ეთანოლი არის ალკოჰოლის სახეობა, მას ასევე აქვს მრავალი პროგრამა (ერთი სამრეწველო, ერთი საკვები და სასმელი), რომელიც მცირე გადახურვას იზიარებს.
რა არის ეთანოლი? ასევე ეთილის სპირტს უწოდებენ, ის ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი ალკოჰოლია და, რა თქმა უნდა, ყველაზე უკეთ აღინიშნება დასავლურ კულტურაში, უკეთესობისა თუ ცუდისთვის. ეს თავმდაბალი ორი ნახშირბადის მოლეკულა მრავალი ისტორიული დაპირისპირების ცენტრია და მისი გამოყენება, როგორც ა განწყობის შემცველმა ნივთიერებამ მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა ადამიანის საზოგადოებებზე მთელი ისტორიის განმავლობაში ცივილიზაცია.
რა არის ალკოჰოლი?
ქიმიაში ბევრი ნაერთია ნახშირწყალბადები, რომლებიც შედგება მხოლოდ ნახშირბადის და წყალბადის ატომებისაგან. ნახშირწყალბადებში ჟანგბადის ატომების შეყვანა ხსნის სხვადასხვა კატეგორიის სხვადასხვა ქიმიკატების თვისებებს.
ალკოჰოლი არის ნახშირწყალბადები, რომელშიც –OH ჯგუფი, ან ჰიდროქსილის ჯგუფი, შეიცვალა წყალბადის ატომი. უმარტივესი მაგალითია ნახშირწყალბადების მეთანი, რომელსაც აქვს ფორმულა CH
მიუხედავად იმისა, რომ მეთანოლს აქვს ერთი ნახშირბადის ატომი, ეთანოლი, შემდეგი უდიდესი და სუფთა ნახშირწყალბადების ეთანიდან, აქვს ორი. ეთანის ქიმიური ფორმულაა CH3CH3 (ასევე დაწერილი C2ჰ6); ნახშირბადის თითოეული ატომი უკავშირდება სამ წყალბადს და სხვა ნახშირბადის ატომებს. ამიტომ ეთანოლის ფორმულაა CH3CH2(ოჰ)
ეთანოლს ასევე ეთილის სპირტს უწოდებენ. დასახელების ეს კონვენცია, როგორც თქვენ შეიძლება ეჭვი შეგეპაროთ, ეხება ყველა ალკოჰოლს; "-ანოლის" სუფიქსი შეიძლება შეიცვალოს უფრო რთულ "-ილ ალკოჰოლთან". იმის ცოდნა, რომ პროპანი არის სამ ნახშირბადის სახელი ნახშირწყალბადს, შეგიძლიათ შეიმუშაოთ მისი ქიმიური ფორმულა, მისი ასოცირებული ალკოჰოლი და ორი განსხვავებული სახელი ამისათვის ალკოჰოლი?
სხვა ალკოჰოლი
იმის გამო, რომ მეთანოლი და ეთანოლი ერთი და ორი ნახშირბადოვანი ალკოჰოლია, მათი ფორმულის თვალსაზრისით, ბუნდოვანება არ არსებობს. ანუ, ერთი ნახშირბადის ან ორი ნახშირწყალბადის ნახშირწყალბადის ერთი ჰიდროქსილის ჯგუფის გათვალისწინებით, წყალბადის ერთი ატომის ნაცვლად, მხოლოდ ერთი შესაძლო კონფიგურაციაა. ეთანოლის შემთხვევაში ნახშირბადი, რომელზეც ერთვის –OH, შეუსაბამოა, რადგან ეთანი თავისთავად სიმეტრიული მოლეკულაა; არ არსებობს გეომეტრიული განსხვავება პირველ ნახშირბადს და მეორეს შორის.
სამ ნახშირბადოვანი ნაერთების დონეზე ყველაფერი რთულდება. პროპანს აქვს CH ფორმულა3CH2CH3 (ასევე დაწერილია როგორც C3ჰ8). თუ ჰიდროქსილის ჯგუფი ერთვის ერთ ტერმინალურ (ბოლოს) ნახშირბადს, შედეგი არის ჩვეულებრივი პროპილ ალკოჰოლი, ან პროპანოლი. მაგრამ თუ ჰიდროქსილის ჯგუფი ნაცვლად შუა ნახშირბადზეა დამაგრებული?
სინამდვილეში, მნიშვნელოვან ნაერთს, რომელსაც პროპან-2-ოლს უწოდებენ, ასეთი მოწყობა აქვს. (ეს შეგიძლიათ იხილოთ როგორც 2-პროპანოლი ძველ ცნობებში; "2" -ის დამატება როგორც დანართი არის კონვენცია, რომელიც დაიწყო 2013 წელს, როდესაც სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა ან IUPAC– მა შექმნა ახალი ნომენკლატურის წესები.) "2" ნიშნავს იმას, რომ ჰიდროქსილის ჯგუფი მიმაგრებულია პროპანის სამი ნახშირბადიდან მეორეზე და, შესაბამისად, ის არის შუა. ამ ნივთიერებას აქვს სამი ნახშირბადი, რვა წყალბადი და ჟანგბადი, ისევე როგორც ჩვეულებრივი პროპანოლი. როგორც ასეთი, ეს არის პროპანოლის იზომერი და ეწოდება იზოპროპილის სპირტს. ანტისეპტიკური გამოყენების ყველაზე მეტად ე.წ. "შემრევი ალკოჰოლი" შეიცავს იზოპროპილის სპირტს.
ასევე, რა მოხდება, თუ ერთზე მეტი ჰიდროქსილის ჯგუფია? კითხვაზე არსებულ ნაერთს ისევ ალკოჰოლი შეიცავს? სინამდვილეში, ესეც ხდება. როდესაც მეორე ნახშირბადის ეთანოლს ემატება მეორე –OH, ამან შექმნა მოლეკულა, 1,2 – ეთანედიოლი. "დიოლი" ცხადყოფს, რომ ნივთიერება არის ორმაგი ალკოჰოლი ორი ჰიდროქსილით, ხოლო "1,2-" პრეფიქსი მიუთითებს იმაზე, რომ ისინი სხვადასხვა ნახშირბადს ერთვის. ამ ალკოჰოლს უფრო ხშირად ეთილენგლიკოლს უწოდებენ და ანტიფრიზის მთავარი კომპონენტია. იგი ძლიერ ტოქსიკურია (ისევე, როგორც მეთანოლი).
კიდევ ერთი საერთო ე.წ. პოლიჰიდროქსილის სპირტი მიდის საერთო სახელით გლიცერინი ან გლიცერინი. ეს არის უბრალოდ პროპანი ჰიდროქსილის ჯგუფით, რომელიც ჩაანაცვლებს წყალბადის ატომს სამი ნახშირბადის ატომში, პროპანის მოლეკულის იმავე მხარეს. ამ ნივთიერების ოფიციალური სახელწოდებაა 1,2,3-პროპანეტრიოლი და ის ორივე ხერხემლის როლს ასრულებს საკვები ცხიმის მოლეკულებისათვის და მისი გამოყენება უშუალოდ უჯრედების მიერ საწვავად არის შესაძლებელი.
ეთანოლის სინთეზი
ეთანოლი მზადდება სიმინდისა და სხვა მცენარეული ნივთიერებებისგან. ეთანოლი უფრო ზოგადად მზადდება გლუკოზის მოლეკულისგან, რომელიც ყველანაირ სახამებელში არსებობს და ენერგიის ძირითადი ფორმაა, რომელსაც ყველა ცოცხალი უჯრედი იყენებს. გლუკოზის ერთი მოლეკულა საფუარის ზემოქმედებით გარდაიქმნება ეთანოლსა და ნახშირორჟანგად, რომელიც მოქმედებს როგორც ფერმენტი, რათა ხელი შეუწყოს რეაქციას:
გ6ჰ12ო6 C 2C2ჰ5OH + 2CO2
ეს რეაქცია დუღილის სახელით არის ცნობილი, რადგან იგი ანაერობული (ჟანგბადის გარეშე) სუნთქვის ფორმაა. დუღილის რეაქციის კიდევ ერთი სახეობაა რძემჟავა დუღილი, რასაც თქვენი სხეული განიცდის როდის თქვენ ძალიან ინტენსიურად ვარჯიშობთ, რათა ჟანგბადის მოხმარება და დამუშავება შეძლოთ თქვენი ენერგიის შესაბამისად საჭიროებებს. დუღილის ორივე სახეობა არის აერობული სუნთქვის ალტერნატივა, რომლის დროსაც გლუკოზა მუშავდება უჯრედულ მიტოქონდრიებში კრებსის ციკლისა და ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის საშუალებით მიიღებს ენერგიას ATP, ან ადენოზინტრიფოსფატის სახით.
ეთილის ალკოჰოლი, როგორც საწვავი
ეთანოლი, მართალია ცნობილია როგორც ალკოჰოლური სასმელების აქტიური ინგრედიენტი, მაგრამ იგი სულ უფრო ხშირად ხმარდება როგორც "ალტერნატიული" საწვავი, რაც ნიშნავს, რომ იგი წარმოადგენს ტრადიციულ ნამარხ, ან ნავთობზე დაფუძნებულ საწვავს. როგორც:
- ბენზინი
- ბუნებრივი აირი
დღეს აშშ – ში გაყიდული ბენზინის 98 პროცენტით მეტი შეიცავს გარკვეულ რაოდენობას ეთანოლს. ყველაზე გავრცელებული თანაფარდობაა ბენზინის 90 პროცენტი (სხვა ნახშირწყალბადები, თუ თქვენ აფასებთ შედეგს) და 10 პროცენტი ეთანოლი. ზოგიერთ მანქანას აქვს მეტი მოქნილობა მათი ძრავის საწვავის წვის თვისებების გათვალისწინებით შეუძლია იმუშაოს საწვავის გამოყენებით, რომელიც შედგება 50 პროცენტზე მეტი ეთანოლისგან და ზოგიერთ შემთხვევაში 80 – ზე მეტისაგან პროცენტი
ეთანოლის ბოროტად გამოყენება
ეთანოლი ასევე გამოიყენება სასმელისთვის განკუთვნილი ალკოჰოლის წარმოებაში. საუკუნეების განმავლობაში ადამიანები იყენებდნენ ეთანოლს მისი დამუშავებული სასმელის ფორმებში, მაგალითად, ლუდში, რომ შეიცვალონ გრძნობები. მცირე რაოდენობით, ამან შეიძლება გონება დაისვენოს და ზოგიერთ ინდივიდს უფრო მარტივად მიიღოს მონაწილეობა სხვაგვარად სტრესულ სოციალურ სიტუაციებში.
თუმცა, უდავოა, რომ მას ბოროტად გამოყენება და ფართო გამოყენება აქვს, ალკოჰოლის მიღება ჯანმრთელობისთვის საშიშროებას წარმოადგენს. 2010 წელს, აშშ – ს დაავადებათა კონტროლისა და პრევენციის ცენტრის მონაცემებით, ალკოჰოლის ჭარბი მოხმარება დაუჯდა აშშ-ს ეკონომიკა მეოთხედი ტრილიონი დოლარი უბედური შემთხვევების, პროდუქტიულობის დაკარგვის, ჯანმრთელობის პრობლემების, დანაშაულის და სხვათა შედეგად საკითხები. წელიწადში დაახლოებით 88,000 სიკვდილიანობა პირდაპირ მიეკუთვნება ზედმეტი დალევის შედეგებს. ზოგს ბევრად მეტი ტენდენცია აქვს, რომ სხვები გახდნენ ფიზიკურად ან ფსიქოლოგიურად დამოკიდებულნი ალკოჰოლის შემცველ სასმელებზე, რომელთა უმეტესობა გენეტიკურია. ექსპერტთა უმეტესობა მიიჩნევს, რომ მართლაც არ არსებობს უსაფრთხო შეზღუდვა ავტომობილების ქვეშ მუშაობის თვალსაზრისით გავლენას ახდენს, მაგრამ ალკოჰოლთან დაკავშირებული ავტოკატასტროფები კვლავ რჩება სიკვდილისა და სისუსტის თავიდან ასაცილებლად ქვეყნის მასშტაბით.