Читать книгу Про алкоголь. Честно - Андрей Хомутов - Страница 4

Этиловый спирт достаточно востребованное и необходимое вещество, и дело даже не только в «алкогольных напитках». Широкое применение этанол получил в промышленности (в том числе и пищевой) и медицине. Но обо всем по порядку.

Довольно широкое применение этанол получил в качестве топлива. Например, этиловый спирт использовался как топливо в серийной баллистической ракете – немецкой «Фау-2».

В конце XIX в. с появлением промышленного производства автомобилей этанол соревновался с бензином по частоте использования как топлива для двигателей. Сильным аргументом в пользу этанола стал выпуск Генри Фордом в 1908 г. автомобиля Model T, который мог работать на бензине, этаноле и их смеси. Во времена Первой мировой войны автомобилисты большинства стран мира использовали этанол в виде топлива. Нефтяное топливо победило лишь в конце 1930-х гг., когда существенно увеличилась добыча нефти и цены на бензин значительно снизились. Этиловый спирт продолжали использовать уже в качестве добавок к бензину, чтобы увеличить октановое число и улучшить работу двигателей. В 1927 г. на гонках Indianapolis 500 этанол был впервые использован в качестве топлива для гоночного автомобиля.

Следующий период активного использования начался в 1970-х годах, что было связано с топливным кризисом. Как известно, тогда арабские государства-экспортеры ввели эмбарго на поставку нефти государствам, поддержавшим Израиль в арабо-израильском конфликте (США, Японии и странам Западной Европы), из-за чего цены на бензин выросли в пять раз. Возник новый всплеск интереса к этанолу. С 2010-х гг. эта идея снова обретает актуальность, причиной тому явились неуклонно повышающиеся цены на нефть. Во многих странах законодательно закреплено использование этанола в смеси с бензином для уменьшения вредных выбросов при сжигании топлива автомобилями. Популярность применения этанола в качестве топлива прямо зависит от цен на нефть, а с 2020-х гг. – и от цен на зерновые.

С недавнего времени в США, Бразилии, странах Евросоюза, Японии и многих других странах действуют программы по применению этанола на транспорте. Достаточно распространенным стало биотопливо E85 (бензин или дизель с добавлением этанола) – 85% спирта и 15% бензина. Использование литеры E говорит о процентном содержании этанола в топливе. Наибольшее распространение таких видов топлива в настоящее время наблюдается в США и Бразилии, они же являются наиболее крупными производителями этилового спирта в мире, на их долю приходится около половины общемирового производства этанола.

Использование этанола в качестве добавки к бензину (до 10% этанола) не требует изменений в конструкции двигателей и систем зажигания, при большем количестве этанола требуется изменение системы зажигания двигателей. Многие современные автомобили изначально спроектированы с возможностью использования бензино-этаноловых смесей (биотоплива) в качестве топлива.

Автолюбители даже советуют иногда доливать в бензобак спирт для избавления от воды, которая, конденсируясь, постепенно накапливается на дне бака. Дело в том, что этанол очень гигроскопичен (способен втягивать влагу); смешиваясь с бензином, спирт втягивает воду (вода с бензином не смешивается, а опускается на дно) и поступает в топливную систему, а там, сгорая, выходит наружу. Таким образом, спирт бывает полезен и в случаях использования разбавленного недобросовестными продавцами бензина. Постепенный отвод воды таким способом менее опасен для топливной системы и двигателя, чем если бы вода напрямую попала в систему зажигания и двигатель.

Являясь отличным растворителем, этиловый спирт применяется в лакокрасочной промышленности, производстве товаров бытовой химии, парфюмерии. Благодаря низкой температуре замерзания задействуется в производстве антифризов и стеклоомывателей.

Традиционной сферой применения этилового спирта является медицина. К слову сказать, медицина вообще активно обращается к ядам для сохранения здоровья человека.

В настоящее время этиловый спирт в медицине часто применяют для дезинфекции. Дело в том, что все живые организмы (в том числе микробы, вирусы и т. п.) состоят из множества клеток (либо из одной единственной клетки – простейшие одноклеточные организмы), которые содержат в себе воду в больших количествах (без воды клетки погибают, так уж природой устроено), а также многие белки (белок, вообще, называют строительным элементом организма). Спирт, как уже говорилось, очень гигроскопичен (имеет способность впитывать влагу из окружающей среды), окружая клетки, он вытягивает из них воду и удерживает ее. Например, если кусочек мяса опустить в спирт, то этот кусочек сморщивается и делается плотным, потому что в нем остается меньше воды. На этом свойстве спирта отнимать воду основывается его ядовитое действие на живую клетку. Нормальная работа всякой клетки совершается тогда, когда в ней содержится, среди прочих элементов, достаточное количество воды, – тогда клетка находится в разбухшем состоянии, необходимом для ее жизнедеятельности. Алкоголь извлекает воду из клетки, отчего она не способна нормально продолжать свою жизнедеятельность и может погибнуть. Кроме того, спирт отнимает у клетки кислород, что тоже ведет к ее гибели. Погибают клетки – погибают и микроорганизмы, состоящие из этих клеток.

Если наблюдать под микроскопом амебу – одноклеточный организм, то можно увидеть, как этот комочек живой слизи передвигается, захватывает и переваривает частицы питательного материала и через некоторые промежутки времени делится. Но если подействовать на амебу слабым раствором спирта, то она сразу же сморщивается, останавливается, деление прекращается. Если подействовать более сильным раствором спирта, то амеба погибает.

Дезинфицирующие свойство этилового спирта также объясняется способностью обезвоживать и денатурировать белки. Денатурацией называется потеря белком его естественной структуры и свойств в результате действия внешних факторов. Простейший пример денатурации – процесс, протекающий при варке или жарке яйца, когда белок становится плотным и непрозрачным. Для стерилизации хирургических инструментов используется 95—96% этиловый спирт. Обработку ран, рук хирурга и участков тела пациентов перед операцией производят 70% спиртом, поскольку чистый спирт слишком быстро денатурирует белки в поверхностном слое кожи. От этого он хуже проникает в глубокие поры, где могут оставаться микроорганизмы. Если разбить яйцо в спирт, то процесс денатурации белка можно будет наблюдать вживую – яичный белок побелеет и начнет сворачиваться.

Описанными особенностями спирта и объясняется его дезинфицирующий эффект.

Спирт, применяемый в виде спиртовых или полуспиртовых компрессов, а также в виде растираний, оказывает на кожу умеренное раздражающее действие и вызывает определенные рефлексы. Впрыскивание в ткань 90% алкоголя вызывает денатурацию тканевых белков. Этим действием пользуются, впрыскивая спирт при невралгиях, для дегенерации нервных стволов (хотя в современной медицине уже используют другие методы).

Известны примеры использования спирта в качестве наркозного, обезболивающего средства. Были случаи использования спирта для наркоза во время войны. Наркозная доза (для получения эффекта наркоза – когда не чувствуется боль) равна 4—6 г на 1 кг веса, то есть 280—420 г для человека весом 70 кг. Но если человек единовременно принимает более 8 г этилового спирта на 1 кг веса, то он от этого яда умирает. Например, если человек весом 70 кг примет 560 г чистого спирта сразу и у него не вызовут рвоту, то этот спирт его убьет. Как видно, наркозная и смертельная дозы отличаются совсем незначительно, к тому же, если учесть индивидуальные особенности организма в части реакции на алкоголь, то граница смертельной и наркозной доз вообще размывается. Одна и та же доза может оказать наркозный эффект на одного человека и убить другого, хотя их вес и будет совпадать и концентрация алкоголя на килограмм веса окажется одинаковой. К тому же, такие концентрации алкоголя наносят серьезный вред организму, осложняют послеоперационное восстановление. Эти факторы, а также появление более эффективных и безопасных препаратов для наркоза послужили причиной полного отказа от этилового спирта как наркозного средства.

Широко используется спирт для приготовления лекарственных настоек наружного применения, ведь он является хорошим растворителем, а также оказывает дезинфицирующий и раздражающий эффект.

Также в настоящее время стало привычным и является нормой применение этилового спирта в пищевой индустрии. Спирт используется как растворитель для пищевых ароматизаторов, как консервант в хлебобулочных и кондитерских изделиях. Этанол зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е1510 (не входит в список пищевых добавок, разрешенных к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации6). В некоторых напитках, получаемых брожением, спирт содержится (именно содержится, а не добавляется искусственно) в малых количествах, такие напитки не относят к алкогольным. Например, кефир в свежем виде содержит ничтожное количество этанола (0,12%), но в долго стоявшем, особенно в теплом месте, кефире количество этанола может достичь 1,5%. В квасе может содержаться от 0,5 до 1,2% спирта, а в кумысе – от 1 до 3%.

Основная доля этилового спирта в пищевой промышленности приходится на «алкогольные напитки». Вот некоторые данные по производству алкоголя в разных странах на 2004 г. (тыс. гекталитров7):