Учителю
Проектно-исследовательская работа по теме: «Этиловый спирт в жизни человека»

Проектно-исследовательская работа по теме: «Этиловый спирт в жизни человека»

Автор публикации: Тлегенова А.А.

Дата публикации: 03.12.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АКИМАТА ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГККП "технологический колледж"

Проектно-исследовательская работа по теме:

«Этиловый спирт в жизни человека»

Проект выполнила

группы КБ3:

Амангельдиева Индира

Руководитель

учитель химии:

Тлегенова Айдана Адилбековна

Уральск 2016 год

Содержание:

Введение

Теоретическая часть

Практическая часть

Выводы и рекомендации

Список использованной литературы

Приложения

Введение

Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом.

Они могут рассматриваться поэтому как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены на гидроксильные группы.

В зависимости от числа гидроксильных групп спирты подразделяются на одно-, двух-, трехатомные и т. д.

Теоретическая часть:

1. История открытия спиртов

Этиловый спирт, вернее, хмельной растительный напиток, его содержащий, был известен человечеству с глубокой древности.

Считается, что не менее чем за 8000 лет до нашей эры люди были знакомы с действием перебродивших фруктов, а позже - с помощью брожения получали хмельные напитки, содержащие этанол, из фруктов и мёда. Археологические находки свидетельствуют, что в Западной Азии виноделие существовало ещё в 5400-5000 годах до н. э., а на территории современного Китая, провинция Хэнань, найдены свидетельства производства «вина», вернее ферментированных смесей из риса, мёда, винограда и, возможно, других фруктов, в эпоху раннего неолита: от 6500 до 7000 гг. до н. э.

Впервые спирт из вина получили в VI-VII веках арабские химики, а первую бутылку крепкого алкоголя (прообраза современной водки) изготовил персидский алхимик Ар-Рази в 860 году. В Европе этиловый спирт был получен из продуктов брожения в XI-XII веке, в Италии.

В Россию спирт впервые попал в 1386 году, когда генуэзское посольство привезло его с собой под названием «аква вита» и презентовала царскому двору.

В 1660 году английский химик и богослов Роберт Бойль впервые получил обезвоженный этиловый спирт, а также открыл его некоторые физические и химические свойства, в частности обнаружив способность этанола выступать в качестве высокотемпературного горючего для горелок. Абсолютированный спирт был получен в 1796 году русским химиком Т. Е. Ловицем.

В 1842 году немецкий химик Я. Г. Шиль открыл, что спирты образуют гомологический ряд, отличаясь на некоторую постоянную величину. Правда, он ошибся, описав её как C2H2. Спустя два года, другой химик Шарль Жерар установил верное гомологическое соотношение CH2 и предсказал формулу и свойства неизвестного в те годы пропилового спирта. В 1850 году английский химик Александр Вильямсон, исследуя реакцию алкоголятов с иодистым этилом, установил, что этиловый спирт является производным от воды с одним замещенным водородом, экспериментально подтвердив формулу C2H5OH. Впервые синтез этанола действием серной кислоты на этилен осуществил в 1854 году французский химик Марселен Бертло.

Первое исследование метилового спирта было сделано в 1834 году французскими химиками Жаном-Батистом Дюма и Эженом Пелиго; они назвали его «метиловым или древесным спиртом», так как он был обнаружен в продуктах сухой перегонки древесины. Синтез метанола из метилхлорида осуществил французский химик Марселен Бертло в 1857 году. Им же, впервые был открыт в 1855 году изопропиловый спирт, действием на пропилен серной кислотой.

Впервые третичный спирт (2-метил-пропан-2-ол) синтезировал в 1863 году известный русский ученый А. М. Бутлеров, положив начало целой серии экспериментов в этом направлении.

Двухатомный спирт - этиленгликоль - впервые был синтезирован французским химиком А.Вюрцем в 1856 году. Трехатомный спирт - глицерин - был обнаружен в природных жирах ещё в 1783 году шведским химиком Карлом Шееле, однако его состав был открыт только в 1836 году, а синтез осуществлен из ацетона в 1873 году Шарлем Фриделем.

2. Нахождение в природе

Спирты имеют самое широкое распространение в природе, особенно в виде сложных эфиров, однако и в свободном состоянии их можно встретить достаточно часто.

Метиловый спирт в небольшом количестве содержится в некоторых растениях, например: борщевике (Heracleum).

Этиловый спирт - естественный продукт спиртового брожения органических продуктов, содержащих углеводы, часто образующийся в прокисших ягодах и фруктах без всякого участия человека. Кроме того, этанол является естественным метаболитом и содержится в тканях и крови животных и человека.

В эфирных маслах зеленых частей многих растений содержится «спирт листьев», придающий им характерный запах.

Фенилэтиловый спирт - душистый компонент розового эфирного масла.

Очень широко представлены в растительном мире терпеновые спирты, многие из которых являются душистыми веществами

3. Физические свойства

Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН - бесцветней жидкость, легко испаряющаяся (температура кипения 64, 7 ºС, температура плавления - 97, 8 ºС, оптическая плотность 0, 7930) . Спирт, содержащий 4-5 % воды, называют ректификатом, а содержащий только доли процента воды - абсолютным спиртом. Такой спирт получают химической обработкой в присутствии водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного СаО).

4. Химические свойства

Как у всех кислородосодержащих соединений, химические свойства этилового спирта определяются, в первую очередь, функциональными группами и, в известной степени, строением радикала.

Характерной особенностью гидроксильной группы этилового спирта является подвижность атома водорода, что объясняется электронным строением гидроксильной группы. Отсюда способность этилового спирта к некоторым реакциям замещения, например, щелочными металлами. С другой стороны, имеет значение и характер связи углерода с кислородом. Вследствие большой электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом, связь углерод-кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным зарядом у атома углерода и отрицательным - у кислорода. Однако, эта поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя.

Спирты являются амфотерными соединениями, то есть могут проявлять как свойства кислот, так и свойства оснований.

Физико-химические свойства спиртов определяются в основном строением углеводородной цепи и функциональной группы −OH, а также их взаимным влиянием:

1) Чем больше заместитель, тем сильнее он влияет на функциональную группу, снижая полярность связи O-Н. Реакции, основанные на разрыве этой связи, протекают более медленно.

2) Гидроксильная группа −ОН уменьшает электронную плотность вдоль прилегающих связей углеродной цепи (отрицательный индуктивный эффект).

Все химические реакции спиртов можно разделить на три условных группы, связанных с определёнными реакционными центрами и химическими связями:

Разрыв связи O−H;

Разрыв или присоединение по связи С−OH;

Разрыв связи −СOH.

5. Получение и производство

До начала 30-х годов 20 века его получали исключительно сбраживанием пищи углеводсодержащего сырья, и при обработки зерна (рожь, ячмень, кукуруза, овёс, просо) . В 30-е по 50-е годы было разработано несколько способов синтеза из химического сырья

Реакция начинается с атаки ионом водорода того углеродного атома, который связан с большим числом водородных атомов и является поэтому более электроотрицательным, чем соседний углерод. После этого к соседнему углероду присоединяется вода с выбросом Н+. Этим методом в промышленном масштабе готовят этиловый, втор-пропиловый и трет-бутиловый спирты.

Для получения этилового спирта издавна пользуются различными сахаристыми веществами, например, виноградным сахаром, или глюкозой, которая путем "брожения", вызываемого действием ферментов (энзимов), вырабатываемых дрожжевыми грибками, превращается в этиловый спирт.

Спирты могут быть получены из самых разных классов соединений, таких как углеводороды, алкилгалогениды, амины, карбонильные соединения, эпоксиды. Существует множество методов получения спиртов, среди которых выделим наиболее общие:

реакции окисления - основаны на окислении углеводородов содержащих кратные или активированные C−H связи;

реакции восстановления - восстановление карбонильных соединений: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и сложных эфиров;

реакции гидратации - кислотно-катализируемое присоединение воды к алкенам (гидратация);

реакции присоединения;

реакции замещения (гидролиза) - реакции нуклеофильного замещения, при которых имеющиеся функциональные группы замещаются на гидроксильную группу;

синтезы с использованием металлорганических соединений;

6. Применение

Этиловый спирт широко используют в различных областях промышленности и прежде всего в химической. Из него получают синтетический каучук, уксусную кислоту, красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы. Спирт является хорошим растворителем и антисептиком. Поэтому он находит применение в медицине.

Основным спиртом, используемых в медицинских целях, является этанол. Его используют в качестве наружного антисептического и раздражающего средства для приготовления компрессов и обтираний. Ещё более широко применяется этиловый спирт для приготовления различных настоек, разведений, экстрактов и прочих лекарственных форм.

Спирты довольно широко используются в качестве душистых веществ для составления композиций в парфюмерно-косметической промышленности.

В пищевой промышленности широкое применение спиртов общеизвестно: основой всех алкогольных напитков является этанол, который получается при сбраживании пищевого сырья - винограда, картофеля, пшеницы и прочих крахмало- или сахаросодержащих продуктов. Кроме того, этиловый спирт используется в качестве компонента (растворителя) некоторых пищевых и ароматических эссенций (ароматизаторов), широко используемых в кулинарии, при выпечке кондитерских изделий, производстве шоколада, конфет, напитков, мороженного, варений, желе, джемов, конфитюров и пр.

Однако, этиловым, список спиртов, используемых в индустрии продуктов питания, не ограничивается. Спирты можно встретить среди самых разных пищевых добавок

Этиловый спирт - сильный наркотик. Попадая в организм, он быстро всасывается в кровь и приводит организм в возбужденное состояние, при котором человеку трудно контролировать свое поведение. Употребление спирта часто является основной причиной тяжелых дорожно-транспортных аварий, несчастных случаев на производстве и бытовых преступлений. Спирт вызывает тяжелые заболевания нервной и сердечно-сосудистой систем, а также желудочно-кишечного тракта.

Спирт опасен в любой концентрации (водка, настойки, вино, пиво и т.д.). Этиловый спирт, применяемый для технических целей, специально загрязняют дурно пахнущими веществами. Такой спирт называют денатуратом (для этого спирт подкрашивают, чтобы отличить его от чистого спирта).

Каковы же мнения об этиловом спирте людей разных профессий, связанных с этиловым спиртом?

МНЕНИЕ МЕНЕДЖЕРА ПО РЕКЛАМЕ ПАРФЮМЕРНОЙ ФАБРИКИ:

В повседневной жизни мы пользуемся предметами туалета, например духами, содержащими спирт. Почему же именно этанол содержится в них? В состав продукции парфюмерной промышленности входят эфирные масла, а они плохо растворимы в воде, но легко - в спирте. Поэтому спирт широко применяется в парфюмерной промышленности в качестве растворителя. Духи - это спиртовые или водно - спиртовые растворы смесей душистых веществ и настоев. Поэтому если бы не было спирта, то вряд ли мы смогли так прекрасно пахнуть.

МНЕНИЕ ТЕХНОЛОГА ЗАВОДА ПО ПРИЗВОДСТВУ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА:

По методу академика С.В. Лебедева синтетический каучук получают из этилового спирта. Прежде всего, из сырья - древесины, нефтяных газов, картофеля - получают спирт - сырец. На заводе синтетического каучука он поступает в спиртоиспаритеь, где нагревается до температуры кипения. Пары спирта идут в стальные «реторты». Заполненные катализатором «реторты» помещают в печах, температура которых превышает 1000 градусов.

Под действием высокой температуры и с помощью катализатора пары спирта претерпевают сложное химическое превращение. Образуется контактный газ. Он состоит из смеси различных газов. Одни из них, бутадиен - исходный мономер для получения синтетического каучука. Синтетический каучук находит широкое применение в химической промышленности, резиной защищают внутреннюю поверхность различных аппаратов, труб. Синтетический каучук необходим для получения шин, электрических кабелей, защитной одежды, оболочек аэростатов и т. д.

МНЕНИЕ ФАРМАЦЕВТА:

Большое количество продукции фармацевтической промышленности изготавливается на основе этилового спирта. Например, смесь для ингаляций. В ней содержится 95% спирта в 100 мл смеси. Она применяется для вдыхания при заболевании дыхательных путей; хорошо известны спиртовые растворы йода 5% и бриллиантовой зелени - 1%. Они применяются в качестве антисептических средств, кардиовален и корвалол (содержат 96%- ный спирт), используют при заболевании сердечно - сосудистой системы. Итак, спирт убивает возбудителей многих болезней. Является идеальным растворителем для некоторых лекарств.

МНЕНИЕ ВРАЧА:

Природа запрограммировала жизнь на абсолютно трезвое существование. И отступление от этого закона может привести к серьёзным последствиям. Природа не включила алкоголь в обменные процессы человека, а значит, и не создала против него естественного противоядия. Природа запрограммировала жизнь на абсолютно трезвое существование. И отступление от этого закона может привести к серьёзным последствиям. Природа не включила алкоголь в обменные процессы человека, а значит, и не создала против него естественного противоядия. Алкоголь - одна из самых частых причин бесплодных или бездетных браков. У злоупотребляющих алкоголем все анатомические и функциональные нарушения приобретают хроническое течение, лишая этих людей возможности стать родителями. Алкоголь - одна из самых частых причин бесплодных или бездетных браков. У злоупотребляющих алкоголем все анатомические и функциональные нарушения приобретают хроническое течение, лишая этих людей возможности стать родителями. Так, у пьющих мужчин до 20% сперматозоидов имеют анатомические дефекты и примерно столько же теряют подвижность. И

зменяется анатомическая и физиологическая целостность половых желёз у женщин. При этом часть яичников замещается нефункционирующей соединительной тканью, что приводит к продукции неполноценных яйцеклеток. Нарушенные мужские и женские клетки часто несут явно патологическую информацию зародышу, плоду, будущему ребенку. А нередко сперматозоиды и яйцеклетки вообще теряют способность к слиянию. Так, у пьющих мужчин до 20% сперматозоидов имеют анатомические дефекты и примерно столько же теряют подвижность. Изменяется анатомическая и физиологическая целостность половых желёз у женщин. При этом часть яичников замещается нефункционирующей соединительной тканью, что приводит к продукции неполноценных яйцеклеток. Нарушенные мужские и женские клетки часто несут явно патологическую информацию зародышу, плоду, будущему ребенку. А нередко сперматозоиды и яйцеклетки вообще теряют способность к слиянию.

Но если даже и произошло оплодотворение нарушенных алкоголем яйцеклеток и зародыш довольно благополучно прикрепился к стенке матки, то это ещё не значит, что он будет нормально развиваться. Но если даже и произошло оплодотворение нарушенных алкоголем яйцеклеток и зародыш довольно благополучно прикрепился к стенке матки, то это ещё не значит, что он будет нормально развиваться. Если во время беременности пусть изредка, пусть в небольших дозах употреблять самые легкие вина, то всё равно в организме развивающегося плода возникнут патологические реакции в ответ на действие алкоголя. В организме и тканях плода постепенно формируется комплекс изменений, называемый алкогольным синдромом плода (АСП) или алкогольной болезнью плода, или алкогольной эмбрионатией. Этот термин означает развитие физической и психической неполноценности зародыша и плода из-за эмбриотоксического и тератогенного (то есть вызывающие анатомическое уродство) действия алкоголя. Если во время беременности пусть изредка, пусть в небольших дозах употреблять самые легкие вина, то всё равно в организме развивающегося плода возникнут патологические реакции в ответ на действие алкоголя. В организме и тканях плода постепенно формируется комплекс изменений, называемый алкогольным синдромом плода (АСП) или алкогольной болезнью плода, или алкогольной эмбрионатией. Этот термин означает развитие физической и психической неполноценности зародыша и плода из-за эмбриотоксического и тератогенного (то есть вызывающие анатомическое уродство) действия алкоголя.

Многим приходилось встречаться с последствиями АСП физического характера-«заячья губа», «волчья пасть», сращение пальцев рук, ног, изменение формы головы, груди. А вот врождённые пороки внутренних органов определяются только специалистами, хотя, например. Врождённые пороки сердца нередко бросаются в глаза и родителям, прежде всего своими симптомами, такими как синюшность лица, потеря веса, отставание в росте, быстрая физическая и психическая утомляемость. Многим приходилось встречаться с последствиями АСП физического характера-«заячья губа», «волчья пасть», сращение пальцев рук, ног, изменение формы головы, груди. А вот врождённые пороки внутренних органов определяются только специалистами, хотя, например. Врождённые пороки сердца нередко бросаются в глаза и родителям, прежде всего своими симптомами, такими как синюшность лица, потеря веса, отставание в росте, быстрая физическая и психическая утомляемость. Разумеется, организм плода и ребенка нельзя назвать совсем беззащитным от проникающего в него яда. Он активно борется, но механизмы защиты не всесильны, особенно слабы они на разных стадиях развития плода. Установлено, что активность антиалкогольных ферментов у плода в десятки раз слабее, чем у взрослых. К тому же у плода вообще отсутствует ряд ферментов, дезактивирующих алкоголь. Разумеется, организм плода и ребенка нельзя назвать совсем беззащитным от проникающего в него яда. Он активно борется, но механизмы защиты не всесильны, особенно слабы они на разных стадиях развития плода. Установлено, что активность антиалкогольных ферментов у плода в десятки раз слабее, чем у взрослых. К тому же у плода вообще отсутствует ряд ферментов, дезактивирующих алкоголь.

МНЕНИЕ ЗАВЕДУЮЩЕГО ЛАБОРАТОРИЕЙ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА:

Одним из продуктов, получаемых из этилового спирта, является уксусная кислота. Уксусная кислота и получаемые на её основе полупродукты (кетон, уксусный ангидрид, хлоруксусная кислота и д.р.) играют большую роль в производстве полимеров, средств для борьбы с насекомыми и болезнями растений, стимуляторов роста растений, в получении лекарств, красителей. Большие количества расходуются для производства ацетатного волокна, негорючей киноплёнки, органического стекла.

Многие сложные эфиры уксусной кислоты (этилацетат, бутилацетат) хорошо растворяют полимеры, природные масла и другие органические вещества. Винилацетат используют для производства пластмасс.

МНЕНИЕ ПОВАРА:

Гармоничное сочетание является главным условием правильного подбора вина к определённым блюдам. Белое столовое вино рекомендуется к рыбным блюдам, к сыру, портвейн - к первым блюдам, красные столовые вина - ко вторым мясным блюдам, полусладкие вина и полусладкое шампанское - к овощным блюдам, цыплятам, сладкое шампанское - к фруктам, сладкому. Хорошие напитки в небольшом количестве не вредят организму человека.

Практическая часть:

Опыт №1. Для опыта взяли белок яйца и 98 % этиловый спирт.