Этиловый спирт – токсичный яд и автомобильное топливо

Этиловый спирт – токсичный яд и автомобильное топливо


Всем
 хорошо известно, этиловый (винный) спирт – это прозрачная жидкость со специфическим резким запахом. Формула С2Н5ОН. Кипит при температуре 78,15 С  и имеет плотность 0,8 кг/л.

Рассмотрим эту загадочную жидкость с точки зрения не производителя и потребителя, а автолюбителя.

В 2003 году Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) признала этиловый спирт токсичным ядом. В этом нет ничего удивительного: смертельная доза спирта 8-10 граммов на килограмм массы тела. Приведу простой расчет: мой вес 73 кг, 10*73=730 граммов или 0,9 литра. Доза реальная: от 0,9 литра выпитого спирта… Есть конечно опытные, тренированные, хронические… , которые могут выпить и больше, но речь о них не идет. Но почему же тогда пьют эту обжигающую жидкость с противным резким запахом?  Этиловый (винный) спирт – уникальная жидкость. Он изначально в очень малых количествах содержится в организме человека и играет важную роль в межклеточном обмене. То есть, этиловый спирт, наряду с водой, является одной из жидкостей, естественно входящей в состав тела человека. Организм сам вырабатывает за счет брожения в кишечнике, и поддерживает необходимую, ничтожно малую концентрацию этилового спирта. Но в силу традиций, потребностей или обстоятельств, люди ещё и пьют этиловый спирт, как в чистом виде, так и в составе алкогольных напитков и настоек:  вина, водки, пива, валерьянки.…Употребление внутрь спиртосодержащих жидкостей – процесс своеобразный и противоречивый.  Оказывается, что винный спирт – самый эффективный антидепрессант. Говоря по-научному,  этанол является природным психоактивным веществом, оказывающим угнетающее действие на центральную нервную систему. Всякие успокоительные таблетки и микстуры – рядом не стоят. В жизни любого человека всегда имеют место различные стрессы, обиды, разочарования. Люди давно заметили, что выпив некоторое количество спиртосодержащей жидкости, можно снять стресс, успокоиться, легче пережить какую-либо трудную жизненную ситуацию. И пусть эта жидкость не самая приятная на вкус (самогон) и не «фиалкой пахнет» (бражка), но во многих случаях ее употребление дает реальный положительный эффект. Можно привести много примеров. Вот один из них:  во время Великой Отечественной Войны нашим солдатам были положены «100 грамм наркомовских». Я сам помню рассказы фронтовиков, о том, как эти 100 граммов водки помогали снять постоянное огромное внутреннее напряжение в годы ужасной войны. Приведу пример и из своей жизни. Я вообще-то человек непьющий. Однажды на меня бросилась огромная собака – дог. Я успел схватить ее за шкуру на шее и невероятными усилиями удержать. При этом ее зубы клацнули у моего горла,  я почувствовал на лице дыхание разъяренного зверя. Стресс был конкретный. И только стакан водки после этого помог мне прийти в себя. Но чрезмерное и регулярное употребление  алкоголя несомненно вредно и опасно во всех отношениях. В этом смысле, этиловый спирт – явное зло. Люди начали употреблять алкоголь давно, как только распознали процесс брожения. Возможно, это произошло ещё до того, как наши пращуры научились добывать огонь. Интересный пример: русский ученый – путешественник Н.М.Миклухо-Маклай изучал аборигенов Новой Гвинеи. Он заметил, что эти фактически первобытные люди, не определяли понятия времени: часы, дни, вчера, сегодня, завтра. Но они хорошо знали процесс брожения, то есть пьянствовали.  Пить можно по-разному. Если выпить стакан водки и пойти зимой разгрузить вручную вагон угля, то принятый внутрь этиловый спирт быстро всасывается из кишечника в кровь, окисляется в мышцах при интенсивной работе, придает бодрость и помогает согреться. Я сам один раз на зимней рыбалке умудрился провалиться в ледяную воду. Но меня быстро вытащили, заставили выпить пару стаканов водки и бежать в избушку.   Я отделался легким насморком. Но если кто-нибудь выпил бутылку водки и завалился спать…  В этом случае алкоголь долго остается в желудке и в кишечнике, реагирует с поджелудочным соком, образуя весьма ядовитые соединения: альдегиды и пр. На утро: запах перегара, больная голова и т.п. – отравление организма. Но организм человека все-таки активно борется с этим отравлением. Поджелудочная железа начинает вырабатывать особый фермент, помогающий расщепить ядовитые вещества, образовавшиеся от реакции желудочного сока с алкоголем. Если человек систематически злоупотребляет употреблением вино – водочной продукции и даже пива, то поджелудочная железа начинает вырабатывать этот фермент регулярно и «с запасом». Когда человек хочет есть, или просто думает о еде, то у него выделяется желудочный сок. Голод можно терпеть. Но выделяющийся в избытке фермент для расщепления продуктов алкоголя гораздо активнее желудочного сока. Чтобы нейтрализовать действие этого фермента, организм требует принятия новой дозы спиртосодержащей жидкости. Терпеть «алкогольный голод» очень трудно, а иногда и невозможно. Человеку требуются все новые дозы спиртного. Наступает алкогольная зависимость. Алкоголизм – страшная, трудноизлечимая болезнь. Вот в чем коварство этилового (винного) спирта. Даже если человек не алкоголик, то все равно злоупотребление алкоголем приносит столько бед и страданий, что их все не перечислить. Приведу только один пример по теме данной статьи: пьяный за рулем – преступник.  Антидепрессивный эффект – пожалуй, главное положительное свойство этилового спирта, но  при принятии алкоголя в умеренных дозах. Этиловый спирт традиционно применяется в медицине для обработки ран. Он не является антисептиком, но обладает дубящим свойством. Сейчас придумали хороший способ  уменьшить употребление внутрь медицинского спирта: в него добавляют антисептик хлоргексидин – очень горькое вещество. Пить спиртовый раствор хлоргексидина практически невозможно. Неразбавленным спиртом растирают сильно замерзшие руки и ноги. Через кожу спирт проникает и впитывается в кровь, быстро окисляется с выделением тепла, согревает и спасает конечности от обморожения.  Этиловый спирт, как растворитель, используется для приготовления настоек лекарственных растений и других медицинских препаратов, например: настойка валерианы, спиртовый раствор йода и др. Весьма сомнительно утверждение о том, что вино и более крепкие напитки в небольших дозах полезны для здоровья. Пиво – это вообще  отрава, представляющая собой настой трупов грибков пивных дрожжей в собственных экскрементах. Повышенное содержание алкоголя в крови ведет к гибели эритроцитов, разрушает межклеточные связи, в огромных количествах губит клетки мозга, печени, почек и других органов. После каждой пьянки организму приходится долго восстанавливаться. У алкоголиков клетки организма разрушаются и не восстанавливаются. Пьющие люди быстрее стареют и долго не живут. Это все сказки, что кавказские долгожители живут до ста лет потому, что пьют красное вино. Да и содержание витаминов, других полезных веществ в вине и более крепких напитках тоже очень сомнительно.  А знаете ли вы – что такое коньяк? Во Франции и других южных странах спиртные напитки делают традиционно из винограда. Виноградный сок легко сбраживается из-за высокого содержания сахаров. Но получаемый из перебродившего винограда самогон (чача) содержит очень много сивушных масел. Чтобы заглушить запах «сивухи», этот виноградный самогон настаивали в дубовых бочках. Это вонючая спиртосодержащая жидкость насыщалась дубильными веществами, принимала благородный цвет и специфический аромат. Современный «коньяк» давно уже не настаивают в дубовых бочках: это долго, хлопотно и дорого. Сейчас делают проще: перемалывают в щепу дубовые отходы столярной обработки, облучают их радиоактивными изотопами (чтобы не прели), пропускают через них винный спирт, насыщая его дубильными веществами. Но это – в лучшем случае. Для получения тысяч декалитров коньяка никакого дуба не хватит. Гораздо чаще закрашивают спиртосодержащую жидкость пережженным сахаром, добавляют ароматизатор и разливают в красивые бутылки с 3-мя и 5-ю звездочками.  Так что,  восторженные возгласы: «Ах, коньяк! Какой вкус, какой аромат!» – дань моде и самообман.  Не намного «лучше» коньяка и большинство других традиционных крепких напитков. Рисовая водка «саке» или «фанза» – исключительно вонючая гадость, так как рис бродит с большим выделением вредных «ароматических» углеводородов. Немного «поприятнее» виски – кукурузный самогон. Ром – традиционно продукт перегонки отходов сахарного тростника (Куба, Бразилия) со стойким запахом  и привкусом травы. Модная сейчас «мексиканская текила» – не менее вонючее пойло из  сердцевины колючего засухоустойчивого растения агава голубая. Джин – крепкая настойка на можжевельнике (Северная Европа). Название крепкого спиртного напитка бренди происходит от голландского brandewijn – огненное вино. Вообще, этиловый спирт  – ректификат можно получить из любого перебродившего  растительного сырья: сахарной свеклы, яблок, картофеля, томатов, различных ягод и фруктов. Рецепт «табуретовки» Остапа Бендера очень актуален: из опилок (целлюлозы) получают гидролизный спирт, используемый при изготовлении «паленой» водки.  Но все-таки бывают в жизни случаи, когда «грех не выпить»: свадьбы, юбилеи, встречи с друзьями в бане и другие моменты, не связанные со стрессами и сильными морозами. В этих случаях лучшей спиртосодержащей жидкостью для употребления внутрь является русская водка. Еще Дмитрий Иванович Менделеев, изучая свойства и особенности этилового спирта, вывел оптимальное соотношение содержания алкоголя в «крепком столовом вине»: получилась наша традиционная «сорокоградусная». Настоящая русская водка изготавливается из спирта, полученного при перегонке сброженной пшеницы. Часто даже употребляют название «пшеничная водка». При брожении пшеницы, из-за низкого содержания в ней сахаров, образуется наименьшее количество сивушных масел и других нежелательных соединений. Плюс к этому многовековой опыт,  особые традиции перегонки (самогоноварения) и оригинальные секреты добавок принесли заслуженную известность и признание настоящей русской водке.  Но и здесь не все так просто. Изготовить настоящую качественную водку – особое искусство. Как уже было сказано, этиловый спирт – очень активный растворитель. Он растворяет в себе большое количество других органических соединений, образующихся в результате жизнедеятельности бактерий при брожении органического сырья. Отделить эти нежелательные примеси от чистого спирта очень сложно. Даже в условиях хорошо оснащенной химической лаборатории практически невозможно получить абсолютно чистый этиловый спирт. К тому же свободные радикалы углеводородных соединений в спиртовом растворе постоянно мутируют и видоизменяются, стабилизировать и полностью извлечь их из спирта невозможно. Поэтому производители настоящей водки делают упор не на чистоту перегонки, а на «искусство» смягчить и облагородить смесь воды и спирта различными добавками и ароматизаторами. Самой ходовой смягчающей добавкой является сироп из глюкозы, получаемый при сгущении сока винограда. А самым известным ароматизатором является  жгучий перец, который заглушает привкус любой «сивухи» в любимой многими «перцовке» (горилке).  Специфические свойства этилового (винного) спирта делают его не только лекарством или благородным напитком, но и коварным оружием. Вспомним историю. Фенимор Купер увлекательно описывал сражения североамериканских индейцев с «бледнолицими» переселенцами из Старого Света. Но это были фантазии. На самом деле переселенцы ехали за океан не для того, чтобы попасть под отравленные стрелы индейцев. Белые люди везли «краснокожим братьям» «огненную воду». Коренные жители американского континента не знали спиртосодержащих напитков и их организм не имел иммунитета к спиртному. Они быстро спивались. Так при помощи алкоголя, завезенных болезней, стальных клинков и огнестрельного оружия был покорен огромный континент.Это был пример преднамеренно по использованию «свойств» этилового спирта «не в мирных целях». Но, наряду с развитием производства и потребления спиртосодержащие жидкости, шла борьба с пьянством. С давних времен  пьяниц не любили и сурово наказывали. Во всех мировых религиях пьянство считалось грехом и осуждалось. Так употребление опьяняющих напитков прямо запрещено в Коране.  «Трезвые умы» прекрасно понимали, что чрезмерное употребление алкоголя губительно как для отдельных граждан, так и для всего общества. Всем хорошо знакомо понятие «сухой закон». Вспомните декреты народной власти после Октябрьского переворота  в России (1917 г.): 1. «О мире». 2. «О земле». 3. «О сухом законе». Но просуществовал в России сухой закон не долго, до 1923 года. Особенно много написано книг, снято фильмов, о сухом законе в США 1919 – 1939 год. В Канаде полный запрет на алкоголь существовал с 1907 по1948 год. Но, оказывается, что полностью запретить употребление алкоголя невозможно. Во многих государствах введены ограничения на продажу и даже производство пригодного для употребления внутрь этилового спирта. В большинстве стран производство и продажа алкоголя  – монополия государства. В России с 2005 года запрещена розничная продажа этилового спирта. Государство ещё и получает немалые прибыли от продажи спиртосодержащих жидкостей. В России сейчас налог на этиловый спирт – так называемый «акциз», взимается, в размере 162 рубля с каждого литра. Например, в стоимости пол-литровой бутылки 40-градусной водки акциз  составляет 31 рубль. Повсеместно действует ограничение на продажу спиртного вечером и запреты на реализацию этого зелья детям и подросткам. Но, к сожалению, ещё не запрещена  реклама алкогольных напитков в электронных и печатных СМИ.  В одном солидном издании я видел такую рекламу: «Пейте пиво, оно полезно и на цвет красиво». Про пиво я уже упоминал…  Мое личное мнение – лучше выпить рюмку водки, чем литр пива. К тому же большая часть пива выпускается далеко не по классическим пивоваренным технологиям.

Пить, или не пить? Алкогольные напитки сейчас очень доступны и ассортимент их невероятно широк. Стрессов, которые хочется снять, выпив что-нибудь покрепче, тоже немало. Но я считаю, что каждый человек сам для себя, своим трезвым умом должен решать вопрос об употреблении жидкостей, содержащих этот  загадочный этиловый (винный) спирт, про противоречивые свойства которого я написал представленную выше статью.

Но и это далеко не все, что можно сказать о спирте. Спирт этиловый бывает не только питьевой по ГОСТ Р51652-200, но и технический. Так называемый синтетический спирт получают в результате сложного технологического процесса окисления этилена в струе перегретого пара. Этанол широко используется в химической промышленности для производства лаков, красок, растворителей, пластмасс и так далее. Спирт этиловый технический (синтетический) в больших количествах идет на изготовление синтетических каучуков, из которых делают РТИ и шины – обувь для наших горячо любимых «железных коней».

Я вспоминаю фильм про войну, в котором был эпизод о том, как офицер дает команду водителю фронтовой машины: «Налей-ка нам из бака…»  А еще, в те времена, когда за водкой надо было постоять в очередь, я достал по случаю 20-литровую канистру технического спирта (сокровище). Тогда я занимался антикоррозионной обработкой автомобилей и разбавлял этим спиртом Мовиль и Тектил. Но и с бензином  тогда  была «напряженка». Однажды мне срочно надо было ехать, а бензина оставалось всего четверть бака. Недолго думая, я залил в бак «Волги» ГАЗ-21 все 20 литров этого спирта. Машина ехала не так хорошо, как на чистом бензине, но я съездил куда надо и решил срочные вопросы.  То есть этиловый спирт использовался уже давно, используется сейчас и в перспективе будет более широко использоваться в качестве автомобильного топлива. Hо и здесь не все так просто: есть определенные трудности и противоречия, свои «плюсы»  и «минусы». Рассмотрим подробно особенности использования этилового спирта в качестве топлива или добавки в автомобильное топливо. С этой точки зрения, свойства этанола близки к свойствам бензина – самого оптимального и распространенного топлива для автомобилей. Этиловый спирт относительно не токсичен и не пожароопасен, удобен для хранения и транспортировки. При этом он хорошо испаряется и смешивается с воздухом, образуя топливовоздушную смесь.  Эта смесь хорошо воспламеняется от искры и полностью сгорает в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Однако теплотворная способность этанола почти на четверть меньше, чем у бензина:  33 тыс. кДж/кг против 46 тыс. кДж/кг. Поэтому спирта потребуется на одну четверть больше, чем бензина: придется увеличивать топливный бак. Это не самый существенный недостаток спирта. К преимуществам этилового спирта, как автомобильного топлива относятся: более высокое, чем у бензина, октановое число, меньшая токсичность паров и продуктов сгорания. Последнее особенно важно с точки зрения постоянно ужесточающихся требований к экологической чистоте автомобилей. К тому же запасы нефти и газа, необходимые для производства бензина и дизтоплива, все-таки не безграничны. Этиловый спирт, получаемый из возобновляемого, т. е. растительного сырья, еще называют биоэтанолом или биотопливом. По стоимости производства биоэтанол не намного дороже бензина. Казалось бы, что найдено идеальное, экологически чистое автомобильное топливо. Но пока на чистом спирте работают только специально оборудованные под это топливо автомобили, в основном в Бразилии, где спирта много, он  не дорог и местное население традиционно почти не употребляет его  внутрь. Что же мешает более широко использовать спирт в качестве топлива для автомобилей? Опять же – своеобразие и неоднозначность его свойств. Даже по сравнению с бензином, этанол – более сильный растворитель. Обычная маслобензостойкая резина быстрее набухает и разрушается от действия спирта. Но эту проблему можно решить, используя специальную «спиртостойкую» резину (бесценный бразильский опыт). Однако есть у спирта этилового еще одна особенность – исключительно высокая гигроскопичность, то есть способность поглощать, растворять и удерживать в себе воду. Даже в лабораторных условиях достаточно трудно удалить из спирта влагу. А вода в автомобильном топливе недопустима: ржавеет топливный бак, топливопроводы и другие элементы. Эти проблемы тоже можно решить, используя низколегированные стали, пластмассы и другие коррозионностойкие материалы. Производители биоэтанола  нашли способы удалять из него влагу до приемлемого уровня.  Системы впрыска современных автомобилей несложно перестроить на подачу спиртосодержащего топлива. Уже сейчас во многих странах биоэтанол широко используется, как добавка в бензин. Наибольшее распространение получило топливо с маркировкой Е10 и Е20. В этом обозначении: Е – ethanol, 10 или 20 – процентное содержание спирта. Такое количество этанола в бензине повышает его октановое число, незначительно уменьшает теплотворную способность топлива и не способствует опасному накоплению воды в топливной системе. И особенно важно, что указанное топливо повышает экологическую чистоту автомобильного выхлопа. Никаких переделок в автомобилях под указанное топливо  производить не надо. Во многих европейских странах применение топлива Е10 и Е20 расширяется и даже становится обязательным именно по соображениям экологии. Не так давно лидерство по количеству производимого этилового спирта принадлежало Бразилии, где производство спирта особенно экономически выгодно из-за наличия огромного количества отходов переработки сахарного тростника и низких зарплат рабочих. Но с 2006 года США вышли на первую позицию, значительно обогнав Бразилию, Индию, Китай и другие «спиртопроизводящие» страны. В настоящее время США производят порядка 32 миллионов литров этилового спирта из растительного сырья. Это примерно в 80 раз больше, чем производится в  России. Американцы – люди практичные и дальновидные. Они не только страхуются от нефтяных и энергетических кризисов, но и реально думают о сохранении своей среды обитания с точки зрения экологии. Содержащийся в этаноле кислород позволяет более полно сжигать углеводороды топлива. Так 10-процентное содержание этанола в бензине позволяет сократить выхлопы аэрозольных частиц до 50 %, выбросы СО –  на 30 %.   Биоэтанол нейтрален к парниковому эффекту: при сгорании спирта выделяется углекислого газа ровно столько же, сколько растения взяли его из воздуха и преобразовали в свою биомассу  при помощи фотосинтеза. В 2006 году применение этанола в США позволило сократить выбросы около 8 млн. тонн парниковых газов (в СО2  эквиваленте), что примерно равно годовым выхлопам 1,21 млн. автомобилей.  Так, США в  августе 2005 года приняли «Энергетический Билль» (Energy Policy Act of 2005), и «Стандарт возобновляемых видов топлив» (Renewable Fuels Standard). Они предусматривают к 2012 году ежегодное производство 30 миллиардов литров этанола из зерновых и 3,8 миллиарда литров из целлюлозы (стебли кукурузы, рисовая солома, отходы лесной промышленности и т. д.). Во всех штатах расширяется сеть заводов по производству спирта, создаются новые  рабочие места. И, естественно, в США действует стандарт на биотопливо Е85, в составе которого 85% биоэтанола и 15%  бензина. Такую смесь не употребляют внутрь, наверное. Под нее сделаны автомобили с системой «Flex-fuel». Пока они распространены в основном  в США (около !,5 миллионов штук) и в Бразилии, где действует даже стандарт Е100. Да, Е100 – формально 100% этанол, однако в его составе 96,5% спирта и 3,5 воды из-за гигроскопичности.  В дизтопливо пока добавляют порядка 2% этанола. В России, к сожалению, этанол в бензин добавлять не выгодно, так как «акциз» действует на этиловый спирт, как в чистом виде, так и во всех спиртосодержащих жидкостях. Если литр бензина  А-92 стоит 25 рублей, то литр (условно) Е10 будет стоить порядка 40 рублей. Надо вносить поправки в налоговое законодательство. Ждем. Может быть, дождемся…  Вспоминаются слова всенародно любимой песни В. Высоцкого: «И если б водку гнать не из опилок, То что б нам было с …»