Какие ферменты расщепляют алкоголь в организме и как они работают? Как происходит расщепление алкоголя в организме На что разлагается алкоголь в организме человека.

Свернуть

Ферменты несут ответственность за расщепление спиртного. Алкоголь в организме является сильнейшим токсином. Благодаря ферментам, его действие нейтрализуется.

Процесс расщепления

Этиловый спирт расщепляется благодаря воздействию 2 ферментов: АДГ и АЦДГ. Когда в организме человека оказывается 1 доза алкоголя, вырабатывается АДГ. Этанол расщепляется на неопасные элементы.

За выхождение токсичного ацетальдегида несет ответственность АЦДГ. От его активности зависит здоровье внутренних органов.

Особенности АДГ

Если крепость этанола составляет 58%, то с ним может справиться АДГ, или фермент алкоголь-дегидрогеназа. Процедура осуществляется со скоростью 29,8 гр./60 минут.

В достаточно большом количестве АДГ синтезируется печенью. Также в образовании фермента принимают участие желудочные ткани.

АДГ вырабатывается не только у людей, но и у лошадей.

Это объясняется тем, что бактерии желудочно-кишечного тракта выделяют небольшое количество этилового спирта.

За выхождение токсичного ацетальдегида несет ответственность АЦДГ

Особенности АЦДГ

Если в процессе переваривания этанола образуется ацетальдегид, то на помощь АДГ приходит АЦДГ. Обязанностью этого фермента является превращение материала в уксусную кислоту. Она представляет собой меньшую опасность для организма, нежели этиловый спирт.

По причине генетической мутации, у некоторых людей наблюдается дефицит АЦДГ. На этом фоне развивается гиперчувствительность к спиртному. Она выражается в изменении общей температуры и покраснении кожных покровов. Причиной этого является скопление ацетальдегида.

Как преобразуется этанол

Расщепление алкоголя в организме происходит в 3 этапах:

1. Образование неопасных веществ и ацетальдегида.
2. Образование уксуса.
3. Распад уксусной кислоты.

Благодаря воздействию АДГ, алкоголь распадается на относительно безопасные элементы и ядовитый ацетальдегид. У представителей сильного пола переработка этанола осуществляется в желудке. По этой причине наименьший процент вредных веществ проникает в тонкий кишечник. Там происходит их всасывание в кровь.

В женском организме вырабатывается небольшое количество АДГ. Поэтому больший процент этанола всасывается в кровь. По этой причине представительницы прекрасного пола быстро пьянеют.

Как это происходит

Примерно 4,8% этанола выводится из организма во время мочеотделения, а также вместе с дыханием и потом. Возникает специфический «аромат», который в простонародье имеет название перегара.

Оставшийся объем спиртного переваривают ткани, при участии АЦДГ. На этом этапе ядовитый ацетальдегид трансформируется в уксусную кислоту.

При нормальном метаболизме, уксус трансформируется в двуокись углерода, а потом — в воду. На 1 грамм спирта приходится около 7 ккал. Они могут быть израсходованы или отложены в организме.

От объема вырабатывания печенью обоих ферментов зависит скорость отрезвления.

Ни один из искусственных стимуляторов не может ускорить этот процесс. Аптечные препараты помогают только купировать симптоматику алкогольного отравления.

Зависимость от степени алкоголизма

Если спиртное употребляется здоровым человеком, его ферментативная система оказывает воздействие только на выпитое. Проникающий внутрь клеток этанол она не расщепляет.

У хронических алкоголиков воздействию ферментов подвергается внутриклеточный этанол. Клетки на этом фоне сильно задыхаются. Наблюдается нарушение проходящих в них важнейших процессов. Поэтому человек испытывает сильное желание выпить, а потом — увеличить дозировку. Это приводит к восстановлению объема внутриклеточного спирта.

У малопьющих людей расщепление спиртного наблюдается быстрее.

Развитие патологий

Если человек злоупотребляет алкогольными напитками, то его печенью вырабатывается большее количество АЦДГ. Наблюдается ускорение вырабатывания этанола. Скопление ацетальдегида происходит гораздо быстрее. Но количество АЦДГ не увеличивается и быстрая работа не налаживается.

Это приводит к замедлению процесс отрезвления. Яд продолжает и дальше оставаться в организме. Это приводит к алкогольному отравлению, что отражается на деятельности всех систем и органов.

В первую очередь, это сильно бьет по печени. Она получает очень большую нагрузку. Одновременно наблюдается отравление головного мозга. Потом разрушаются нервные клетки. Это приводит к развитию психических заболеваний.

Прогрессируют патологии ЖКТ. Появляются следующие признаки:

• тошнота;
• рвота;
• нарушение стула.

Когда человека рвет, может присутствовать привкус горечи. В самых тяжелых случаях рвотные массы содержат кровянистые примеси.

Наблюдается поражение сердечной и сосудистой систем. На фоне повышенного АД возникает риск инсульта и инфаркта.

Что можно принимать

Существуют продукты и препараты, расщепляющие этанол. Их эффект зависит от степени алкоголизма и от индивидуальных особенностей человеческого организма. Не все стимуляторы расщепления этанола оказывают одинаковое воздействие.

Перечень продуктов

Расщеплению алкоголя способствуют следующие продукты:

1. Щелочная минералка.
2. Огуречный рассол.
3. Лимон.
4. Яблоко.
5. Огурец.
6. Грецкие орехи.
7. Арбуз.
8. Молоко.
9. Картошка.
10. Банан.
11. Виноград.
12. Крепкий чай.
13. Мандарины, апельсины.

Еда, богатая витаминами, способна компенсировать запасы, которые были растрачены накануне.

Употребление молока сопутствует образованию на желудочной слизистой защитной пленки. Она купирует всасывание этанола, и он не проникает в кровь.

Если накануне было выпито 100 грамм водки, то для нейтрализации ее эффекта достаточно 2 стаканов молока.

В картошке и бананах находится крахмал.

Воздействие крахмала аналогично эффекту активированного угля.

Для нейтрализации алкоголя нужно съесть 5 сваренных в мундире картошек, или 4 банана.

Виноград быстро обезвреживает токсины. Помочь своему организму можно, съев 1000 грамм сладкого винограда в течение 10 минут.

Крепкий сладкий чай связывает проникший в кишечник этанол и ускоряет обменные процессы. Активизируется процесс выделения пота, что приводит к очищению крови.

Вместо чая можно использовать кофе.

Мандарины и апельсины могут помочь при слабой алкогольной интоксикации. Имеющаяся в их составе кислота способствует ускорению химических процессов и сопутствует выведению этанола. Для этого рекомендуется съесть 1000 г этих фруктов за один присест.

Для нейтрализации алкоголя нужно съесть 4 банана

Быстрые способы помощи

Максимальное количество алкоголя выводится после спортивных тренировок. Этанол выходит через кожные покровы, вместе с потом.

Рекомендуется сперва принять любой препарат, расщепляющий алкоголь, а потом совершить пробежку на 2 километра. Если физическая подготовка оставляет желать лучшего, то пробежку можно заменить активной прогулкой или прыжками через скакалку.

Также можно выполнять прыжки, отжимания, подтягивания. Пресс можно не качать, поскольку это упражнение не способствует активности обменных процессов.

Заключение

Выведению алкоголя способствуют обливания и обтирания холодной водой. Но если у человека имеются проблемы с сердцем или сосудами, от этого способа нужно отказаться.

←Предыдущая статья Следующая статья →

Спирты не обладают ярко выраженными кислотными или основными свойствами. Как сами спирты, так и их водные рас­творы не проводят электрический ток в заметной степени. Так как алкильная группа является донором электронов, то элек­тронная плотность на атоме кислорода повышена и диссоци­ация связи О-Н проходит еще в меньшей степени, чем в моле­куле воды:

Благодаря доступности и способности вступать в многочис­ленные химические реакции спирты играют громадную роль в различных, в том числе в промышленных, синтезах.

Реакции, в которые вступают спирты, можно разбить на следующие группы.

1. Реакции, идущие с участием атома водорода гидроксиль­ной группы.

2. Реакции, происходящие с замещением или отщеплением всей гидроксильной группы.

3. Реакции окисления, в которых одновременно принимают участие гидроксильная группа, α-водородные атомы или даже соседние связи углерод - углерод.

1. Реакции, идущие с участием атома водорода гидроксильной группы

Атом водорода гидроксила обладает определенной подвиж­ностью и способен к легкому замещению.

А) Замещение атома водорода в гидроксиле метал лом.

Вещества, получающиеся в результате такого замеще­ния называются алкоголятами:

Алкоголяты, образуемые метиловым спиртом, называют метилатами, образуемые этиловым спиртом - этилатами и т. д.

Алкоголяты - твердые вещества, легко растворимые в спирте. Алкоголяты натрия - нестойкие соединения, быстро темнеют (осмоляются) на воздухе, особенно при нагревании. Наиболее устойчив метилат натрия. В присутствии следов вла­ги алкоголяты натрия разлагаются, и вновь образуется спирт:

Реакция образования алкоголята иллюстрирует сходство спиртов с водой. Низшие спирты (СН 3 ОН, С 2 Н 5 ОН) реагируют с натрием бурно, средние - слабо, а высшие реагируют лишь при нагревании. Алкоголяты образуются при действии на спирты и других активных металлов, например магния, алю­миния. В реакции образования алкоголята спирт проявляет свойства слабой кислоты.

Б) Замещение атома водорода в гидроксиле ацильной группой с образованием сложных эфиров.

При взаимо­действии спиртов с органическими кислотами (лучше в при­сутствии следов сильных кислот) получаются сложные эфиры:

Реакция образования сложных эфиров называется реакцией этерификации. Реакция этерификации обратима: вода в при­сутствии кислот или щелочей разлагает сложные эфиры с обра­зованием исходных веществ - кислоты и спирта. Такое гидролитическое разложение сложных эфиров называется реакцией гидролиза. Реакция этерификации, а также образующиеся в результате ее эфиры имеют очень важное промышленное значение.

2. Реакции, идущие с замещением или отщеплением всей гидроксильной группы

Гидроксильная группа спирта в некоторых реакциях облада­ет известной подвижностью и может замещаться или отщеп­ляться.

А) Замещение гидроксила на галоген с образованием гадогенопроизводных углеводородов.

Обычно реакция осуществляется при действии на спирты галогенидов фосфора или серы, а также галогеноводородов:

Реакция взаимодействия спирта с галогенопроизводными кислотами обратима. Чтобы добиться большего выхода, т. е. сдвинуть равновесие вправо, необходимо удалять из реакцион­ной смеси воду. Поэтому реакцию ведут в присутствии водоотнимающих веществ, например концентрированной серной кислоты, или же в безводный спирт пропускают газообразный галогеноводород. Чтобы уменьшить количество присутствующей воды, удобнее брать не галогеноводородную кислоту, а ее соль и вы­делять из нее сухой галогеноводород действием концентриро­ванной серной кислоты.

Б) Образование олефинов путем отщепления воды

При нагревании спирта с большим коли­чеством крепкой серной кислоты или хлоридом цинка, а так же при пропускании паров спирта при 350-500 °С через трубку с оксидом алюминия происходит реакция дегидратации (отня­тие воды) и образуются этиленовые углеводороды. Так, напри­мер, из этилового спирта получается этилен:

Образование молекулы воды происходит за счет гидроксила и атома водорода у соседнего атома углерода (реакция β-элиминирования).

Легче всего дегидратируются третичные, потом вторичные и затем уже первичные спирты. В спиртах сложного строения преимущественно отщепляется третичный (3-водородный атом, гораздо в меньшей степени - вторичный, и практически не отщепляется первичный (правило Зайцева):

В) Межмолекулярная дегидратация.

При нагревании избытка спирта с серной кислотой или при пропускании паров спирта через порошкообразный безводный сульфат алюминия при 200°С наряду с этиленовыми углеводородами получаются и простые эфиры:

Г) Замена гидроксида на аминогруппу. В жестких ус­ловиях (300 °С, оксид алюминия) гидроксильная группа спир­тов может быть заменена на аминогруппу с образованием пер­вичных аминов:

Реакция осложняется образованием вторичных (R 2 NН) и тре­тичных (R 3 N) аминов в результате взаимодействия спирта с уже образовавшимися аминами.

Реакции окисления, в которых одновременно принимают участие гидроксильная группа, α -водородные атомы или даже соседние связи углерод - углерод

А) Отщепление водорода (дегидрогенизация, дегидри­рование ).

При пропускании паров спирта при 200-300°С над мелко раздробленной медью или серебром первичные спирты превращаются в альдегиды, а вторичные - в кетоны. Реакция идет с выделением водорода:

Б) Окисление спиртов.

Окисление обычно проводят сильны­ми окислителями, например К 2 Сг 2 0 7 + Н 2 SО 4 или КМп0 4 + + Н 2 SО 4 . При окислении спиртов действие окислителя направ­ляется на тот углеродный атом, который уже связан с гидроксильной группой. Следовательно, в зависимости от того, какой спирт окисляется - первичный, вторичный или третичный, получаются различные продукты окисления.

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны:

Окисление первичных спиртов происходит аналогично, но так как в первичных спиртах у углеродного атома, связанного с гидроксилом, на один атом водорода больше, чем во вторич­ных, то продуктами окисления в этом случае являются альде­гиды:

Эту реакцию трудно осуществить с высоким выходом из-за легкой окисляемости образовавшегося альдегида до соответст­вующей карбоновой кислоты.

В сущности, то же самое, что и с теми, которых никто и никогда не выпьет, — они превращаются в уксус.

Когда открытое вино скисает, причиной тому бактерии.

Крепленые вина и крепкие спиртные напитки на воздухе не скисают, потому что концентрация спирта в них больше 12 или 13 градусов, и бактерии, так же как и дрожжи, в таком растворе спирта сразу погибают.

В организме за превращение спирта в уксус (уксусную кислоту) отвечают два фермента: спиртовая алкогольдегидрогеназа и ацетальдегидрогеназа. Первая вырабатывается печенью в поразительно большом количестве. Поразительно большом — потому что, насколько нам известно, единственное предназначение спиртовой алкогольдегидрогеназы заключается в усвоении спирта. Она присутствует в печени всех млекопитающих, в частности ее очень много в печени лошадей. Зачем? Может, Бог предвидел, что однажды человек пристрастится к выпивке и ему как-то нужно будет выводить ее из организма? А может, тысячелетия назад лошади и другие вегетарианцы поедали громадные количества забродивших на земле фруктов и их услужливая печень научилась вырабатывать полезный фермент?

Незначительные количества этилового спирта выделяют бактерии, живущие в желудочно-кишечном тракте, и это может быть причиной присутствия в печени спиртовой дегидрогеназы. Ничтожно малые количества спирта являются результатом нормальных обменных процессов организма. Если два этих маломощных источника алкоголя стали причиной производства названного фермента в столь больших количествах, это явный пример избыточности биологических механизмов.

Ответ неизвестен, но для нас этот фермент весьма полезен. Он перерабатывает спирт крепостью 57 градусов со скоростью примерно унция (28,9 г) в час — достаточно медленно, чтобы захмелеть, но при этом и достаточно быстро, чтобы мозги , будем надеяться, вконец не проспиртовались.

Алкогольдегидрогеназа присутствует преимущественно в печени, но не только. В небольших количествах она содержится и в тканях желудка. В желудке мужчин больше алкогольдегидрогеназы, чем в желудке женщин. Давно уже замечено, что от равных доз алкоголя женщины пьянеют сильнее , чем мужчины. Причиной может быть недостаток в желудке разрушающей спирт алкогольдегидрогеназы. У мужчин алкоголь частично разлагается уже в желудке, поэтому меньшие его количества попадают в тонкую кишку, откуда он быстро всасывается в кровь. У женщин при равной дозе выпитого существенно большая часть спирта доходит до тонкой кишки и всасывается в кровь. Это частично объясняет разницу между мужчинами и женщинами в реакции на алкоголь.

В процессе преобразования спирта в уксусную кислоту возникает промежуточное вещество, для расщепления которого и нужен второй фермент. Это промежуточное вещество — ацетальдегид , и он очень токсичен. Но и здесь нас спасает природа. Фермент для расщепления ацетальдегида есть не только в печени, но во всех тканях организма, и он быстро обращает ядовитый ацетальдегид в безвредную уксусную кислоту. В результате нормального процесса обмена веществ уксусная кислота превращается в двуокись углерода и воду, выделяя при этом семь калорий на грамм спирта, которые расходуются или накапливаются в организме.

Уксус безвреден , чего не скажешь о процессе его производства в организме. Окисляясь, молекулы спирта лишаются атомов водорода, которые нужно куда-то девать. Направление их утилизации может иметь безвредные или малоприятные последствия (окончательной ясности пока нет). Заведомые следствия таковы:

1. Увеличение концентрации молочной кислоты. Это любопытно, потому что отмечена связь между ростом концентрации молочной кислоты и приступами тревоги, а тяжкое пьянство сопровождается такими приступами.
2. Увеличение концентрации мочевой кислоты. Это интересно, потому что оно ассоциируется с подагрой, которую веками считали последствием пьянства.
3. Увеличивается содержание жира — не медленный рост от поступления дополнительных калорий (семь калорий на грамм), а резкий скачок вследствие окисления спирта. Этот жир скапливается преимущественно в печени и в крови. Хорошая ночная попойка (скажем, шесть-семь порций виски) ведет к заметному увеличению содержания жира в печени. Если при этом есть еще и жирную закуску, ожирение печени станет более заметным.

Ожирение печени — это плохо? Звучит, конечно, не слишком хорошо, но, с другой стороны, связь между повышенным содержанием жира в печени и такими болезнями, как гепатит и цирроз, не совсем ясна. Одна из причин в том, что, стоит человеку хотя бы на время прекратить пьянствовать, жир быстро выводится из печени. К тому же пьют многие, а болезни печени встречаются не так уж часто. Они развиваются только у 5 или 10% тяжких пьяниц, кого мы называем алкоголиками, хотя можно предположить, что у них содержание жира в печени повышено практически всегда. С другой стороны, люди, у которых развивается цирроз Лаэннека, практически всегда тяжкие пьяницы.

Приводящие к опьянению дозы спиртного увеличивают и содержание жира в крови. В достаточно высоких дозах, особенно в сочетании с жирной едой, алкоголь производит видимый глазу жир в крови. Плазма крови приобретает слабый белесый оттенок, и это, кажется, больше угрожает здоровью человека, чем присутствие жира в печени. Здесь нечем особо гордиться, но никто толком не знает, насколько это вредно, и вполне возможно, что это вовсе не опасно для здоровья.

Люди давно уже ищут способы ускоренного выведения алкоголя из организма . Идея в том, что, если быстро удалять спирт из организма, многих неприятностей, о которых мы говорили выше, не случится. Скорее всего, их все равно не избежать, но одного достичь можно наверняка: сократить период опьянения.

Были испробованы разные рецепты: инсулин, кофеин, физическая нагрузка, но только одно средство оказалось эффективным. Фруктовый сахар (фруктоза) в больших количествах ускоряет выведение спирта из организма . К сожалению, эффективная доза тошнотворно велика, так что большинство людей предпочитают оставаться пьяными.

Этиловый спирт (C 2 H 5 OH), называемый алкоголем, является сильнодействующим ядом для любого организма, и после попадания в тело начинает мгновенно расщепляться соответствующими ферментами. Разберемся, как осуществляется расщепление алкоголя в организме, какие органы и ферменты этим занимаются, что в итоге разложения этанола получается, и немного затронем тему ускорения уничтожения яда силами самого тела.

Энзимы, разлагающие этанол

Лишь при значительном отравлении организма спиртом тот реагирует на яд путем вывода отравляющего вещества наружу через органы пищеварения. Таким образом, лишь часть алкоголя покидает желудок, да и то в тяжелых случаях. В большинстве ситуаций весь этиловый спирт перерабатывается, расщепляясь на более простые и менее вредоносные для организма молекулы. Задействованы в этом всего два фермента:

• алкогольдегидрогеназа (АДГ) – вещество содержит в себе цинк и окисляет спирт до кетонов и альдегидов, синтезируется печенью и в малых объемах желудком;
• ацетальдегиддегидрогеназа (АЦДГ) вырабатывается печенью и окисляет альдегид до уксусной кислоты, которая практически безвредная для организма, по сравнению с этанолом.

Молекулярная схема

Быстрота и эффективность окисления алкоголя зависит от его количества, состояния здоровья человека, степени поражения его тела вследствие приема спиртных напитков и иных факторов. Вышеназванные ферменты вырабатываются у непьющих людей и даже млекопитающих, чему есть логическое объяснение: переваривание несвежих и забродивших в желудке продуктов. У некоторых народов, например, фактически уничтоженных колонизаторами индейцев, АЦДГ, расщепляющий ацетальдегид до уксуса, фактически не синтезируется, вызывая у них непереносимость алкоголя. По этой причине многие племена Северной Америки во время конкисты были попросту стерты с лица земли при помощи спиртных напитков. У некоторых людей наблюдается генетическое отклонение, ввиду которого печень вырабатывает намного меньше ацетальдегиддегидрогеназы, чем требуется. , а температура их тела повышается из-за скопления ацетальдегида, с коим не может справиться энзим.

Таким образом, всего два фермента, вырабатываемых преимущественно в печени, борются с ядом, чтобы пьющий человек оправился после приема этанола.

Схема расщепления C 2 H 5 OH

Женский организм синтезирует АДГ в основном в печени, а потому почти весь спирт разлагается уже после всасывания в кровь из желудка и тонкого кишечника. У мужчин же доля выработанного в желудке энзима выше, а потому в кишечник попадает меньше этилового спирта. Это и есть механизм того, почему женщины быстрее пьянеют, даже если принимают одинаковую с мужчинами дозу спиртного на единицу веса.

Незначительная доля (по разной информации 2-5%) алкоголя выводится с тела вместе с потом, мочевиной и паром в процессе дыхания. Последний – причина так называемого перегара от пьющего. Уксусная кислота раскладывается до воды и двуокиси углерода. Заметно ускорить этот процесс человек не сможет никоим образом. Положительно на динамике переработки спирта отразится здоровое питание и сон после пьянки. Различные таблетки лишь облегчат симптомы похмелья, но уж никак не помогут расщепить этанол или уксусную кислоту.

АДГ печень пьющего со временем вырабатывает все больше и больше. Вследствие этого организм алкоголика начинает страдать от избытка ацетальдегида. Ацетальдегиддегидрогеназа синтезируется в привычных объёмах и не справляется с расщеплением продуктов разложения этанола. Как результат, сильная интоксикация ацетальдегидом и изрядная нагрузка на работающую в усиленном режиме печень.

Ускоряем опохмеление

Несмотря на то, что ферменты выработать в большем объеме почти невозможно, все же помочь себе в выведении алкоголя и продуктов его разложения можно даже в домашних условиях.

• Свежие фрукты и овощи придадут жизненных сил телу. Жирная, термически обработанная и синтетическая пища для устранения похмелья не желательны.
• Потребление жидкости в больших количествах не допустит обезвоживания и поспособствует ускорению многих биологических процессов, в том числе и окисления.
• Сорбенты вроде активированного угля ускорят выведение токсинов из кишечника и желудка.

И напоследок. Зачем насильственно травить свой организм, да еще и платить за это? Уж если появилась зависимость, денежные средства, которые норовите пропить, лучше потратьте на лекарство от алкоголизма. Заказав его в интернете, останетесь анонимом и сможете быстро встать на ноги.

(Visited 5 878 times, 1 visits today)

Войдём в первый по ходу процесса цех - контактный, или печной, как говорят на заводе. Начальным отделением, примыкающим к контактному цеху, является шихтовальное отделение. Железные ступени небольшой лестницы ведут вниз. Цех приёмки и отпуска спирта, где происходит и составление шихты, расположен ниже уровня земли для удобства слива самотёком спирта из железнодорожных цистерн, подходящих к самому цеху днём и ночью.

Нас охватывает ароматичный запах, напоминающий сложный запах старого винного погреба. Кругом стальные мерники со спиртом и шихтой. Негромко жужжат центробежные насосы. Всюду отменная чистота и порядок. Людей немного, все заняты своим делом: записывают уровни в мерниках, регулируют работу насосов, определяют прибором удельный вес приготовленной шихты.

Спиртовая шихта должна быть строго постоянного состава. За этим следят «умные» контрольно-измерительные приборы, называемые регуляторами соотношений. Они автоматически поддерживают заданный технологами состав шихты. Насосы подают шихту в следующее отделение цеха - спиртоиспарительные.

Здесь тепло. Мы видим много больших аппаратов и сплетение трубопроводов. Аппараты называются спирто-испарителями. Они имеют внутри большое количество стальных трубок, в которые подаётся жидкий спирт, точнее, спиртовая шихта. В межтрубное пространство аппарата входит перегретый водяной пар с давлением 4-5 ат. Происходит процесс теплопередачи: тепло пара расходуется на испарение спирта.

Температура испарения чистого этилового спирта при нормальном давлении (760 мм рт. ст.) равна 78°,3.

Из курса физики мы знаем, что температура кипящей жидкости остаётся постоянной во всё время кипения, несмотря на непрерывный подвод тепла. Это происходит потому, что для превращения жидкости в пар нужно затратить определённое количество тепла, которое называется скрытой теплотой испарения. Скрытая теплота испарения спиртовой шихты равна 235 ккал/кг; следовательно, для испарения каждой тонны шихты ей необходимо передать 235 тыс. ккал, на что требуется затратить 0,438 m пара при условии его полной конденсации.

Устройство спиртоиспарителей вполне отвечает задачам, которые на них возлагаются. Они имеют большую поверхность нагрева, так как устроены в виде трубчатки. Это самая лучшая конструкция для теплообменных аппаратов, являющихся обязательной принадлежностью каждого химического завода. Чтобы убедиться в этом, сделаем небольшой подсчёт: возьмём стальную трубку длиной 1 м и диаметром 2" (два дюйма). Вообразим, что трубка разрезана с одной стороны по всей длине и выпрямлена. Получившаяся железная лента будет иметь длину 1 м и ширину, равную 3,14 диаметра трубки. Так как диаметр взятой трубки равен 2", или 50 мм, то ширина ленты будет равна 3,14·0,05 = 0,157 м. Площадь ленты составит 0,157- 1 =0,157 м 2 . Сто трубок диаметром 2" и длиной 10 м каждая дадут уже поверхность в 157 м 2 , в производственных же теплообменных аппаратах число трубок часто насчитывается сотнями.

Если внимательно посмотреть на спиртоиспарители, то мы почти нигде не увидим их металлической поверхности: они, как говорят производственники, обмурованы, т. е. покрыты толстым слоем теплоизоляции. Так теплотехники борются с потерей тепла в окружающую среду, повышая тем самым коэффициент полезного действия (к.п.д.) аппарата по теплу. Теплоизоляцию мы увидим, побывав на любом заводе,- везде идёт борьба за экономию тепла.

Работа спиртоиспарительного отделения полностью автоматизирована. Подача шихты, температура и давление в спиртоиспарителях, температура выходящих из них спиртовых паров - всё это поддерживается точно по технологическому режиму с помощью приборов. В отделении за столиком сидит лишь один аппаратчик, он записывает показания приборов.

Пары шихты по трубам направляются в основное отделение цеха - контактное. Войдём и мы туда.

Огромный производственный цех... Правильными рядами стоят большие агрегаты - контактные печи. Это - основные аппараты цеха. В них совершается разложение спирта, и именно здесь рождается бутадиен, из которого затем получают синтетический каучук. Подойдём к. одной из печей и внимательно изучим её устройство.

Контактный аппарат, или, на производственном языке, печь для получения бутадиена из спирта (рис. 15), - это большое цилиндрическое сооружение из огнеупорного кирпича. Через несколько форсунок с шумом вдувается смесь мазута и воздуха. Пары мазута сгорают в круглой топочной камере и накаляют внутреннюю часть печи - муфель. Смотря с нижней площадки для обслуживания через специальное отверстие («гляделку», «глазок»), мы видим, как бушует пламя внутри печи. В муфеле по кругу расположено 16 реторт - высоких стальных труб, наполненных мелко раздробленным катализатором Лебедева. В них снизу поступают пары спирта, которые перед этим перегреваются в змеевиковых перегревателях, расположенных под каждой ретортой.

Как непохожи эти огромные и сложные аппараты на первую маленькую лабораторную контактную печь С. В. Лебедева, изображённую на рисунке 5! Однако принцип действия их один и тот же.

Рис. 11. Печи для получения бутадиена из спирта на заводах синтетического каучука.

Контактное разложение паров спирта происходит при температуре в несколько сот градусов. Это сложный химический процесс, идущий без доступа воздуха, под действием катализатора.

Упрощённо реакцию разложения можно представить следующим уравнением:

Таким образом, мы можем себе представить процесс образования бутадиена как результат отнятия от двух молекул спирта двух молекул воды и одной молекулы водорода. Катализатор Лебедева и состоит поэтому из двух основных частей: водоотнимающей (дегидратирующей) и водородоотнимающей (дегидрогенизирующей). Подсчитаем, какой наибольший выход бутадиена на спирт может быть при этой теоретической реакции. Молекулярный вес спирта 46, а бутадиена 54; следовательно, по уравнению из 92 весовых частей спирта образуется 54 весовые части бутадиена. Отсюда выход последнего по теории и равен
54/92·100 = 58,69%.

Остальной прореагировавший спирт идёт на образование воды (39,21%) и водорода (2,10%). Реакция разложения спирта эндотермична - на 1 кг абсолютного (100-процентного) спирта необходимо затратить извне около 200 ккал тепла.

На выход бутадиена влияют много условий: качество катализатора (его «активность»), температура контактирования, состав шихты, давление, время контакта паров спирта с катализатором и др. Всё это должны в совершенстве знать инженеры и аппаратчики, обслуживающие печь и непрестанно наблюдающие за её работой. Людям помогают измерительные и регулирующие приборы. В результате контактные печи дают высокий выход бутадиена. Когда катализатор «утомляется», т. е. окончательно отрабатывается и начинает давать низкий выход бутадиена из спирта, его высыпают из реторт и заменяют свежим.

Контактные печи излучают много тепла. В цехе тепло; работает мощная вентиляция, освежающая воздух; гудит дымосос, удаляющий дымовые газы из печей. К услугам работающих киоски с газированной водой.

Контактные газы, содержащие бутадиен, по выходе из реторт собираются в. коллекторах контактного газа, имеющихся в верхней части каждой печи, а затем поступают в общий коллектор. В цехе мы видим наверху эту огромную трубу. Последуем по её направлению и покинем интересный и красивый контактный цех с его теплом и мерным гулом.