В химии спиртами называют соединения, содержащие как минимум одну гидроксильную группу, связанную с атомом углерода. Они имеют большое распространение в природе, включены во многие органические процессы и выполняют множество важных функций в работе живых организмов.
Технические спирты широко используются в различных производствах, так как имеют ряд уникальных свойств. Их отличие от питьевого в том, что употреблять их внутрь чрезвычайно опасно для здоровья. Это может привести к серьёзным последствиям вплоть до летального исхода.
Как правило, когда говорят «технический спирт» имеют в виду этиловый, согласно ГОСТу имеющий крепость не меньше 92 градусов. Но техническими могут называть и соединения, имеющие отличную химическую формулу от этанола, но относящиеся к этому же классу веществ.
Денатурат
Денатуратом называют этиловый спирт, полученный путём химического синтеза. Его название и означает по-латыни «отсутствие природных, натуральных свойств». В денатураты обязательно добавляют какие-либо присадки, придающие ему необычный цвет или запах, для того, чтобы его можно было легко отличить от пищевого спирта. Во избежание его случайного употребления внутрь на этикетках с бутылками денатурата обязательно указывается, что это яд.
Типы и число добавляемых веществ чаще всего регулируется законодательно. Эти соединения подбираются химиками-технологами таким образом, чтобы любители выпить не смогли легко отделить их от чистого этилового спирта. Также эти добавки должны легко определяться с помощью несложных химических тестов.
Пить технический спирт, конечно же, нельзя. Однако в Советском Союзе денатураты употреблялись в качестве питьевого алкоголя, например, во времена проведения антиалкогольной кампании Горбачёва и других подобных акций правительства. Слово «денатурат» можно встретить в литературе того времени. Его упоминали в своих произведениях такие деятели культуры, как Шишков, Высоцкий, Алешковский. Конечно, вспоминал его в своей знаменитой поэме «Москва-Петушки» Веничка Ерофеев.
Метиловый спирт
Метанол производится синтетическим методом из водорода и углекислого газа, при этом температура может достигать 400 градусов, а давление — 300 атмосфер. Его изготавливают для различных технических нужд. Называют метиловый спирт также муравьиным или древесным. Муравьиным его называют так как в процессе его расщепления образуется метановая или муравьиная кислота. Название «древесный» этот вид ректификата получил из-за того, что раньше для его получения использовался метод сухой возгонки древесины.
Отличить метанол от этанола по внешним характеристикам, а также по органолептическим параметрам практически невозможно. Распознать метанол в алкоголе на глаз и вкус нельзя, и этим пользуются некоторые недобросовестные производители алкогольной продукции, добавляя его в свои напитки. Однако по действию на человеческий организм этанол и метанол имеют огромную разницу. Пить метиловый спирт чрезвычайно опасно, это в большинстве случаев приводит к смерти, так как это одно из самых токсичных соединений этого химического класса. Некоторые считают, что самая большая опасность метанола в возможном наступлении слепоты. Однако пить это вещество на самом деле намного опаснее.
В чем заключается первая помощь при отравлении метиловым спиртом и как проводится лечение?
При малейшем подозрении на отравление метанолом необходимо вызвать скорую медицинскую помощь. До ее прибытия попытайтесь помочь человеку, выполнив такие мероприятия: 1. Если под рукой есть крепкий алкоголь, то его необходимо дать пострадавшему в качестве антидота из расчета 0,5 мл чистого этанола на кг веса. Конечно, заниматься расчетами в экстренных ситуациях никто не будет, поэтому просто дайте выпить больному стакан водки или коньяка. 2. В случае отсутствия алкоголя необходимо массивно промыть желудок, выпив не менее 500-700 мл теплой воды и вызвав рвоту. Затем можно дать активированный уголь. Ни в коем случае не совмещайте прием антидота с промыванием и приемом сорбента, иначе этанол вымоется вместе с промывными водами или свяжется сорбентом, так и не выполнив свою роль противоядия. 3. Рекомендуется также давать пострадавшему много пить, можно также для предотвращения развития ацидоза выпить щелочной раствор обычной пищевой соды.
Неотложная помощь подразумевает прежде всего быстрое выведение метанола из организма и исключение из метаболизма. Прием алкоголя, который намного быстрее взаимодействует с алкогольдегидрогеназой, не позволяет включаться метанолу в обмен веществ и предупреждает образование очень токсичных продуктов его распада. Не переработанный метанол должен ускоренно выводится из организма с помощью обильного питья.
После приезда бригады скорой помощи нужно подробно рассказать о том, что вы давали больному и какие мероприятия проводили. Это необходимо для выработки правильной тактики дальнейшего лечения человека, отравившегося метанолом.
При лечении больного в реанимационном или токсикологическом отделений основными направлениями являются: 1. Введение этанола в качестве антидота. Для лиц в сознании перорально (через рот) вводят по 2,5 мл 40% раствора на кг веса, у лиц без сознания проводят в/в введение 10% раствора этанола в 5% глюкозе в количестве 10 мл/кг в течение 30 мин. Альтернативным антидотом может быть фомепизол (в РФ не зарегистрирован). 2. Восстановление водно-электролитного и кислотно-щелочного баланса. 3. Нейтрализация метаболического ацидоза с помощью в/в введения раствора гидрокарбоната натрия (NaHCO3) в количестве 1–2 ммоль/кг с целью доведения рН артериальной крови до показания не менее 7,35. 4. Назначение мочегонных средств для профилактики отека мозга и других органов. Для ускоренной элиминации муравьиной кислоты назначают препараты фолиевой кислоты.
В тяжелых случаях при нарастающем, не поддающемся коррекции ацидозе, нарушении зрения и деятельности нервной системы кровь очищают с помощью гемодиализа, в процессе которого из организма удаляются метанол и продукты его метаболизма – формальдегид и муравьиная кислота. Обычно показаниями к гемодиализу является концентрация метанола в крови >50 мг/дл, продолжают гемодиализ до полного удаления метанола из крови и устранения метаболического ацидоза. Иногда для этого требуется до 10 часов диализа.
Важно при гемодиализе увеличить дозу этанола, который также будет удален и не сможет выполнять свою роль противоядия. Например, если в/в введение 10% этанола было 1,5 мл/кг/час, то во время гемодиализа его увеличивают до 3-4 мл/кг/час. Показатели содержания алкоголя в крови должны поддерживаться в пределах 1-1,5 ‰.
Следует сказать, что без лечения обычно на 2-3 сутки наступает летальный исход. Но даже при интенсивной и своевременной терапии отравления метанола часто не удается избежать негативных последствий в виде снижения остроты зрения вплоть до полной слепоты, повреждения печени, почек и ЖКТ, нарушения функций ц.н.с.
Изопропиловый спирт
Это органическое соединение имеет резкий запах и горький вкус. Изопропанол применяют как заменитель этанола в косметологической, фармацевтической, парфюмерной промышленности. Также он используется в качестве растворителя, очистителя и обезжиривателя.
Это вещество обладает довольно невысокой токсичностью для человеческого организма. Поэтому его используют при производстве множества гигиенических и медицинских товаров. Растворяя изопропиловый спирт в воде, получают прекрасное антисептическое средство, которым обрабатывают руки и медицинские инструменты. Также его применяют в качестве пропитки медицинских салфеток.
Производится изопропанол из пропилена или ацетона путём гидратации этих соединений. На территории Российской Федерации этим занимаются только два химических предприятия — заводы в городах Орск и Дзержинск.
По причине более низкой стоимости производства, а также из-за того, что государственный контроль выпуска этанола с каждым годом становится всё строже, изопропанол всё чаще применяют как его замену.
Изопропанол обладает невысокой токсичностью, он примерно в три раза ядовитее этанола, а при его расщеплении в организме образуется ацетон, оказывающий негативное воздействие на клетки человека. Отравиться этим соединением довольно сложно, как правило, это происходит с маленькими детьми из-за недосмотра родителей. Если выпить изопропил, то его наркотическое действие будет сильнее, чем у этанола, примерно в десять раз. Человек, скорее всего, просто не успеет выпить смертельную дозу, так как впадёт в бессознательное состояние. Поэтому летальные исходы от интоксикации изопропанолом довольно редки.
Что представляет собой метанол и каков механизм его токсического действия на организм?
Метанол – это одноатомный спирт с химической формулой СН3ОН. Широко применяется в химической, газодобывающей и фармацевтической промышленности, входит в состав антифризов, растворителей, средств для мытья стекол, жидкого топлива, бензиновых добавок. Представляет собой прозрачную бесцветную жидкость со специфическим запахом и вкусом, схожими с этиловым спиртом. Различить их можно только опытным путем, используя раскаленную медную проволоку. Ее погружают в испытываемую жидкость. Если это метанол, появляется неприятный и резкий запах, если этанол – аромат прелых яблок. Но вряд ли алкоголик, жаждущий быстро «поправить» свое состояние, будет проводить подобные пробы. Он просто выпьет добытое «сокровище» и тем самым обречет себя на гибель. В этом и состоит главная опасность вещества, так как его трудно по внешнему виду, запаху и вкусу отличить от алкогольных напитков. Токсичным же может оказаться даже 2% содержание метанола в выпитой жидкости. Смертельная доза метанола может быть различной в зависимости от индивидуальных особенностей организма – для одного достаточно 30 мл, другой способен выжить даже при значительно большем количестве принятого метанола. Известен случай, когда человеку удалось выжить после приема 500 мл метанола.
Для среднестатистического человека смертельной является доза метанола 100 мл. Смертельной концентрацией в плазме крови считается 1 г/л.
В группу риска отравления метиловым спиртом чаще всего входят хронические алкоголики, в организм которых он попадает из-за употребления суррогатных напитков или подмены. Кроме того, значительный риск отравлений через кожу и дыхательные пути имеют лица, занятые на производстве средств, содержащих метанол, а также использующие растворители на его основе для мытья стекол внутри авто или закрытых, небольших и плохо проветриваемых помещений.
Токсичным является не столько сам метиловый спирт, сколько продукты его метаболизма – формальдегид и муравьиная кислота. Последняя является мощным ингибитором тканевого дыхания и основной причиной метаболического ацидоза (сдвиг рН биологических жидкостей в кислую сторону). Основное токсическое воздействие оказывается на нервную, сердечно-сосудистую и выделительную системы. Коварство метанола в том, что он быстро всасывается, но очень медленно выводится из организма. Максимальная концентрация в крови наблюдается через 30–60 минут после употребления, а выведение растягивается на 3-5 и даже 7 суток. Причем в течение этого времени метанол может выделяться слизистой желудка и всасываться повторно.
Метаболизируется метиловый спирт в печени ферментом алкогольдегидрогеназой, но более медленно, чем этанол. Именно это конкурентное взаимодействие делает этиловый спирт главным антидотом при отравлении метанолом.
Основные патогенетические нарушения в организме, вызываемые метанолом и продуктами его биохимического преобразования проявляются в таких явлениях: • Метаболический ацидоз (увеличение кислотности внутренней среды). • Снижение кислородного насыщения крови.
Кроме того, метанол способен накапливаться (аккумулироваться) в организме, что способно вызвать хроническое отравление при систематическом поступлении даже малых доз этого ядовитого вещества.
Прочие спирты
Спирты нашли широкое применение в производстве, поэтому многие из них можно назвать техническими. К таким можно отнести, например, одноатомные соединения бутанол, пропанол и прочие. Незначительные количества бутанола могут содержаться в питьевом алкоголе, но в целом токсичность таких спиртов и их метаболитов выше, чем у этанола. Если выпить пропанол или бутанол, наступит алкогольное опьянение, но воздействие на организм будет намного более негативным, чем после употребления этанола.
Чаще всего эти спирты применяют для повышения октанового числа различных топлив. Они и сами могут выступать в качестве топлива, однако их производство для широкого использования не будет рентабельным, так как это очень дорого. Конечный продукт будет сложно реализовать из-за его высокой себестоимости. Бутанол можно купить, например, в Соединённом Королевстве в качестве присадки к автомобильному бензину, улучшающей его качество.
Обычно технические спирты используются в качестве универсальных растворителей. Они могут растворять воски, лаки, краски, их применяют в производстве смол, полиэтилена, различных плёнок. Такие соединения также применяются в качестве обезжиривателя металлических поверхностей.
К техническим можно отнести и некоторые так называемые ароматические спирты, например, бензиловый. Это вещество применяется в производстве парфюмерной продукции, в качестве растворителя. Также его используют для обеззараживания масляных растворов некоторых медикаментозных препаратов в фармацевтической промышленности.
В чём разница между спиртами?
Пищевые и медицинские спирты производятся из натурального сырья. Самые высокие качественные показатели у медицинского: для его изготовления используется первоклассное сырьё, в основном, зерновые культуры, и очищается он несколько раз. Пищевой этанол можно получить из самых разных продуктов, но общепринятым сырьём для его производства традиционно считается пшеница.
При выпуске технических спиртов в открытую продажу в качестве растворителей, жидкости для розжига и прочих, в них обязательно добавляют присадки. Это делается для того, чтобы обезопасить потребителя: резкий запах и искусственный, «ядовитый» цвет должны отпугнуть человека, если он случайно решит глотнуть токсичной жидкости.
Самый простой способ отличить питьевой продукт от технического — это поджечь его. Этанол горит голубым пламенем, а метанол — зелёным.
В чем разница медицинского, пищевого и технического спирта
У питьевого спирта крепость колеблется от 95 до 95,2%. Изготовлен он из натурального сырья, а именно из патоки и из разных плодов.
Медицинский спирт изготавливается только из натуральных продуктов. Чтобы изготовить медицинский спирт необходимо зерно первого класса. Исходя их этого, можно понять, что спирт для медицинских нужд намного лучше, чем питьевой.
Технический спирт категорически запрещено применять в медицинских целях (даже при наружном использовании), так как в его содержании есть добавленные токсические вещества. При поджигании технический спирт горит зеленым огнем.
Сферы применения технических спиртов
Технические спирты находятся в открытой продаже, и на их этикетках обязательно производителем указывается информация о чрезвычайной токсичности жидкости. За неправильное использование продукта производитель ответственности не несёт. Это следует учитывать любителям экспериментов.
Область применения технических спиртов чрезвычайно широка. Чаще всего их используют как растворители и очищающие средства. Ими протирают детали механизмов для очистки, обезжиривания или дезинфекции. Технические спирты используют:
- в лакокрасочной промышленности,
- для производства парфюмерии: духов, одеколонов, туалетной воды,
- в фармакологии: в качестве антисептиков и растворителей,
- в производстве смол и стекла,
- для повышения октанового числа автомобильного топлива, как улучшитель качества бензина,
- в некоторых видах печати.
Также технические продукты могут применяться в ходе различных лабораторных экспериментов.
Стоимость технического спирта ниже питьевого в несколько раз, поэтому они нередко становятся причиной отравлений граждан, которые употребляют внутрь всё, что горит. Однако отказаться от их использования и изъять их из свободной продажи не представляется возможным.
