Спирт: что это, виды, свойства, применение

В этой статье поговорим о спирте, о его разновидностях, свойствах и сферах применения. Производство спирта – это не изобретение современности. Археологические находки свидетельствуют о том, что спиртные напитки производились ещё в древнем мире, например, в Месопотамии. Процесс брожения, лежащий в основе производства спирта, был открыт случайно, но стал основой для развития целой индустрии.

Спирт: что это?

Спирты, подобно углеводородам алканам, с помощью которых можно повысить октановое число бензина, – это обширный класс органических соединений. Спирт характеризуется наличием одной или нескольких гидроксильных групп (-OH), связанных с насыщенным атомом углерода. Проще говоря, это производные углеводородов, где один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную группу. Свойства спиртов в значительной степени определяются именно этой группой.

Самый известный представитель класса – этиловый спирт (этанол), C₂H₅OH, который содержится в алкогольных напитках. Спирты могут участвовать в разнообразных реакциях. В первую очередь это образование эфиров  – реакция с кислотами. Первичные спирты окисляются до альдегидов, а затем до карбоновых кислот; вторичные спирты окисляются до кетонов.

Вторая мировая война стала катализатором для многих медицинских открытий и усовершенствований, например, использования спектрофотометра, и среди них – расширенное применение спирта. Хотя спирт использовался в медицине и ранее, масштабы и способы его применения во время войны резко возросли. Спирт, в частности этиловый (этанол) и изопропиловый (изопропанол), обладал значительными антисептическими свойствами, способствуя уничтожению бактерий и предотвращению инфекций

Разновидности спиртов

Как и практически любое другое химическое вещество или лабораторные инструменты, к примеру, стеклянные пробки, заказать которые можно у нас,  спирты можно разделить на разные виды. Разнообразие спиртов определяется несколькими факторами: количеством гидроксильных групп, строением углеродного скелета, а также наличием других функциональных групп в молекуле.

Рассмотрим основные разновидности. По количеству гидроксильных групп спирты могут быть моноатомными, диолами, триолами и пилиолами.
По строению углеродного скелета бывают предельные (насыщенные) спирты – они содержат только одинарные связи между атомами углерода;  непредельные (ненасыщенные) спирты, которые содержат кратные связи (двойные или тройные) между атомами углерода; а также циклические спирты (циклоалканолы), где гидроксильная группа связана с циклическим углеводородным радикалом.

По положению гидроксильной группы можно выделить первичные спирты, вторичные спирты и третичные спирты. Это лишь краткий обзор разнообразия спиртов. Существуют и другие классификации, например, по природе углеводородного радикала (алифатические, ароматические) и по наличию других функциональных групп. Каждая разновидность спиртов обладает своими уникальными свойствами и областями применения.

Свойства спирта

Разнообразие свойств делает спирты важными соединениями с широким спектром применений в различных областях, от медицины и пищевой промышленности до производства пластмасс и растворителей. У спирта есть схожее с хлорной известью свойство – дезинфицирующее. Его эффективность обусловлена способностью разрушать клеточную мембрану микроорганизмов, что приводит к их гибели. Механизм действия включает в себя денатурацию белков, растворение липидов и нарушение целостности клеточной стенки бактерий, вирусов и грибов.

Спирты имеют более высокие температуры кипения, чем соответствующие алканы. Это объясняется наличием водородных связей между молекулами спирта. Низшие спирты (метанол, этанол, пропанол) хорошо растворимы в воде благодаря образованию водородных связей между молекулами спирта и воды. Для таких манипуляций идеально подойдёт лабораторная посуда из фарфора, купить её можно в нашем интернет-магазине.

Плотность спиртов, как правило, меньше плотности воды, за исключением некоторых высших спиртов. Низшие спирты обладают характерным запахом и вкусом. Например, этанол имеет специфический запах и жгучий вкус. Реакция спиртов с щелочными металлами (например, натрием, калием) приводит к образованию алкоголятов и выделению водорода. При нагревании спиртов в присутствии кислотного катализатора происходит отщепление молекулы воды и образование алкенов (внутримолекулярная дегидратация) или эфиров (межмолекулярная дегидратация).

Применение спирта

Спирт, как и пластиковая посуда для лаборатории, обладает широчайшим спектром применения, охватывающим различные сферы жизни человека. В медицине    он используется как антисептик для дезинфекции кожи и инструментов перед операциями и инъекциями. Разбавленный спирт применяется наружно для обработки ран и как составляющая различных лекарственных препаратов. Важно отметить, что употребление спирта внутрь в медицинских целях строго контролируется и должно осуществляться только по назначению врача.

В пищевой промышленности этанол – основа алкогольных напитков, от пива и вина до водки и виски. Он также используется как растворитель для пищевых добавок, экстрактов и ароматизаторов. В хлебопечении спирт выступает в роли консерванта и улучшителя вкуса. В химической промышленности он служит сырьём для производства различных химических соединений, таких как уксусная кислота, этилацетат и другие эфиры, используемые в производстве лаков, красок, растворителей и парфюмерии.

В энергетике биоэтанол, получаемый из биомассы (растений). Он используется в качестве биотоплива, добавляемого в бензин для снижения выбросов углекислого газа. Он считается экологически более чистым вариантом топлива по сравнению с нефтепродуктами. В быту спирт применяется в качестве растворителя для чистки различных поверхностей, удаления пятен и обезжиривания. Он входит в состав многих моющих и чистящих средств.