Etanol

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Etanol
Alerta sobre risco à saúde
Ethanol-2D-skeletal.svg Ethanol-3D-vdW.png
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Nome IUPAC Etanol
Outros nomes Álcool etílico, álcool de cereais, espírito do vinho
Identificadores
Número CAS 64-17-5
PubChem 702
ChemSpider 682
Número RTECS KQ6300000
SMILES
InChI InChI=1/C2H5OH/c1-2-3/h3H,2H2,1H3
Propriedades
Fórmula química C2H6O
Massa molar 46.06 g mol-1
Aparência líquido sem cor
Densidade (Massa Específica 20°C)

0,789 g cm-3

Ponto de fusão

−114.3 °C, 159 K, -174 °F

Ponto de ebulição

78.4 °C, 352 K, 173 °F

Solubilidade em água miscível
Acidez (pKa) 15,9
Índice de refracção (nD) 1,36 (25 °C)
Viscosidade 1,200 cP (20 °C)
Momento dipolar 1,69 D (gas)
Riscos associados
Classificação UE Inflamável (F)
NFPA 704
NFPA 704.svg
3
1
0
 
Frases R R11
Frases S S2 S7 S16
Ponto de fulgor 13 °C (55,4 °F)
Compostos relacionados
Compostos relacionados metanol, propanol, butanol
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

O etanol (CH3 CH2OH), também chamado álcool etílico e, na linguagem corrente, simplesmente álcool, é uma substância orgânica obtida da fermentação de açúcares, hidratação do etileno ou redução a acetaldeído[1] [2] , encontrado em bebidas como cerveja, vinho e aguardente, bem como na indústria de perfumaria. No Brasil, tal substância é também muito utilizada como combustível de motores de explosão, constituindo assim um mercado em ascensão para um combustível obtido de maneira renovável e o estabelecimento de uma indústria de química de base, sustentada na utilização de biomassa de origem agrícola e renovável.

O etanol é o mais comum dos álcoois. Os álcoois são compostos que têm grupos hidroxilo ligados a átomos de carbono sp3. Podem ser vistos como derivados orgânicos da água em que um dos hidrogênios foi substituído por um grupo orgânico.

As técnicas de produção do álcool, na Antiguidade apenas restritas à fermentação natural ou espontânea de alguns produtos vegetais, como açúcares, começaram a se expandir a partir da descoberta da destilação – procedimento que se deve aos árabes. Mais tarde, já no século XIX, fenômenos como a industrialização expandem ainda mais este mercado, que alcança um protagonismo definitivo, ao mesmo ritmo em que se vai desenvolvendo a sociedade de consumo no século XX. O seu uso é vasto: em bebidas alcoólicas, na indústria farmacêutica, como solvente químico, como combustível ou ainda com antídoto. O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (33,9%), de açúcar (18,5%) e etanol (36%), sendo também o maior exportador de açúcar e etanol do mundo (MACEDO, 2007). No Brasil os índios produziam o cauim, uma fermentação da mandioca cozida ou de sucos de frutas, mastigados e depois fervidos.[3]

O etanol é muito importante no meio médico, onde é utilizado, bem como outros álcoois também são, no extermínio de vida microbiana nociva, que poderia piorar o estado dos doentes.[4] É usado também na produção de biodiesel, onde o óleo da mamona reage com o etanol, gerando éster etílico e glicerina.[5] Há utilização também na produção de bebidas alcoólicas e de produtos farmacêuticos e de perfumaria.[6] [7]

Tipos e usos[editar | editar código-fonte]

  • Anidro - o álcool anidro é bastante caracterizado pelo teor alcoólico máximo de 99,3° (INPM), sendo composto apenas de etanol ou álcool etílico. É utilizado como combustível para veículos (Gasolina C) e matéria prima na indústria de tintas, solventes e vernizes.
  • Hidratado - é uma mistura hidroalcoólica (álcool e água) com teor alcoólico mínimo de 92,6° (INPM), composto por álcool etílico ou etanol. O emprego de álcool hidratado é na indústria farmacêutica, alcoolquímica e de bebidas, combustível para veículos e produtos para limpeza. O etanol é também usado como matéria prima para a produção de vinagre e ácido acético, a síntese de cloral e iodofórmio.

História[editar | editar código-fonte]

A fermentação do açúcar em etanol é uma das primeiras biotecnologias empregadas pela humanidade. Os efeitos intoxicantes do consumo de etanol já são conhecidos desde tempos antigos. O etanol tem sido utilizado pelos seres humanos desde a pré-história como o ingrediente intoxicante de bebidas alcoólicas. Resíduos secos em cerâmica de 9 mil anos encontrada na China mostram que no Neolítico as pessoas consumiam bebidas alcoólicas.[8]

Apesar da destilação ser bem conhecida pelos antigos gregos e árabes, o primeiro registro de produção de álcool a partir de um vinho destilado foi feito por alquimistas da Escola de Salerno no século XII.[9] O primeiro a mencionar o álcool absoluto, em contraste com misturas hidroalcoólicas, foi Ramon Llull.[9]

Obtenção[editar | editar código-fonte]

O etanol se forma na fermentação alcoólica de açúcares, como a glicose, pelo microorganismo Saccharomyces cerevisiae, reação que simplificadamente pode ser representada por[10] :

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

Toxicocinética[editar | editar código-fonte]

Quatro aspectos essenciais devem ser considerados no estudo da toxicocinética do álcool: absorção, distribuição, metabolismo e eliminação. O etanol é absorvido rapidamente a partir do estômago e intestino e é igualmente distribuído por todo o organismo por difusão simples do sangue nos tecidos.[11]

Absorção e distribuição[editar | editar código-fonte]

Etanol de baixa massa molecular e hidrossolúvel. Quando ingerido é absorvido rapidamente no estômago (20%) e intestino delgado (80%). A concentração plasmática maior ocorre de meia hora até uma hora e meia após a ingestão.[11]

Sua absorção é rápida no começo do uso e cai posteriormente, mesmo se no estômago existir alta concentração do produto. O tempo de esvaziamento gástrico e o início da absorção intestinal podem ser considerados os principais fatores determinantes das taxas variáveis de absorção de álcool encontradas em diferentes indivíduos ou circunstâncias. Se o indivíduo possuir alimentos no estômago retardará a absorção de etanol pelo estômago. Porém, quando o álcool chega no intestino delgado, sua absorção é rápida e completa, não importando a presença de alimentos.[11]

Quando absorvido, sua distribuição é rápida. Sua hidrossolubidade faz com que o etanol passe para todos os tecidos, intra ou extra celularmente, dependendo da concentração de água. O etanol atinge o SNC e passa pela barreira hematoencefálica.[11]

Metabolismo e eliminação[editar | editar código-fonte]

O metabolismo ocorre essencialmente no fígado, por três enzimas: a álcool desidrogenase (ADH) que catalisa a oxidação a acetaldeído; a CYP2E1, principal componente do sistema microssomal hepático de oxidação do etanol (MEOS); e a catalase, localizada nos peroxissomas dos hepatócitos, responsável por apenas cerca de 10% do metabolismo do álcool. Existe ainda outra via de metabolização do etanol – via não oxidativa- que envolve a esterificação do etanol com ácidos gordos (ácidos graxos) o que conduz à formação de ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEE). A produção de acetaldeído é a principal consequência metabólica via ADH, uma vez que este e outros aldeídos são capazes de formar adutos estáveis com proteínas e podem ainda conduzir a respostas pró-inflamatórias e pró-fibrogénicas, que parecem contribuir para a progressão da lesão hepática.

A principal via de biotransformação é a da álcool desidrogenase, que possui zinco e catalisa a transformação de etanol para acetaldeído (CH3CHO):

CH3CH2OH + NAD+ AD CH3CHO + NADH + H+

A segunda via utiliza o sistema de oxidação microssômica (SOM), onde é utilizado o NADPH em lugar do NAD:

CH3CH2OH + NADPH + H+SOM CH3CHO + NADP+ + H2O

Existe ainda a via da catalase, que representa 10% da biotransformação do etanol. Nos perixomas, a oxidação do etanol da origem a aldeído, assim é necessário consumo de peróxido de hidrogênio transformado em água.

A oxidação do etanol produz de energia 7, 1 kcal/g.[12]

Quanto à eliminação, o etanol é um composto cuja eliminação segue uma cinética de ordem zero, ou seja, é constante, e eliminando no homem a 0,1 g/kg de peso por hora ou 10 ml por hora em uma pessoa normal.[13]

Efeitos[editar | editar código-fonte]

O abuso deste composto afeta muitos sistemas de órgãos, causando tanto efeitos agudos como crônicos.

Sendo um depressor do SNC (acção direta),o etanol diminui a sua atividade: facilita a ação do maior neurotransmissor depressor no cérebro (GABA) e inibe a ação do maior neurotransmissor excitatório do cérebro (glutamato). Atuando especificamente sobre estes receptores, o etanol abranda o funcionamento do sistema nervoso.

De todos os sistemas do corpo, o sistema cardiovascular é aquele em que o etanol pode ter simultaneamente efeitos positivos e negativos.

No fígado, o excesso de etanol conduz a três diferentes desordens patológicas: fígado gorduroso (esteatose hepática), hepatite alcoólica e cirrose.

O consumo excessivo de álcool é a principal causa da pancreatite crónica. Contudo, os mecanismos pelos quais o etanol a causa ou sensibiliza o pâncreas para ser alvo de dano por outros factores não são conhecidos.

O álcool etílico consegue ainda perturbar os numerosos processos regulatórios que permitem aos rins funcionarem de forma normal - altera a estrutura e a função renal, assim como anula a sua capacidade em manter a composição de fluidos e electrólitos no corpo.

O etanol pode, em parte, contribuir para a supressão da actividade reprodutora dos machos, por atrofia testicular, disfunção dos órgãos reprodutores acessórios, supressão da espermatogénese e infertilidade.

Pode também ter influência directa no crescimento e desenvolvimento da criança - a criança pode nascer com Síndrome Fetal Alcoólica (FAS). O etanol é uma droga capaz de originar tolerância e um alto grau de dependência, tanto física como psicológica.

Curiosamente, estudos recentes demonstraram que uma baixa concentração de etanol parece ter efeito terapêutico no tratamento de carcinoma hepatocelular humano por indução à apoptose das células HepG2.

Apesar de não ser genotóxico, em doses muito altas e em doses específicas o etanol tem uma capacidade limitada de induzir mudanças genéticas. Quanto a carcinogênicidade, ela ainda é avaliada porém até hoje não houve níveis indicados que pudessem causar câncer a partir de exposição em ambiente de trabalho ou a partir de produtos de consumo .[14]

Principais efeitos agudos do etanol[editar | editar código-fonte]

Etanol no sangue
Etanol no sangue (gramas/litro) Estágio Sintomas
0,1 a 0,6 Sobriedade Nenhuma influência aparente
0,3 a 1,2 Euforia Perda de eficiência, diminuição da atenção, julgamento e controle
0,9 a 2,5 Excitação Instabilidade das emoções, incoordenação muscular. Menor inibição. Perda do julgamento crítico
1,8 a 3,0 Confusão Vertigens, desequilíbrio, dificuldade na fala e distúrbios da sensação.
2,7 a 4,0 Estupor Apatia e inércia geral. Vômitos, incontinência urinária e fezes.
3,5 a 5,0 Coma Inconsciência, anestesia. Morte
Acima de 5 Morte Parada respiratória

Observações: Em média 45 gramas de etanol (120 ml de aguardente), com estômago vazio, fazem o sangue ter concentração de 0,6 a 1,0 grama por litro; após refeição a concentração é de 0,3 a 0,5 grama por litro. Um conteúdo igual de etanol, sob a forma de cerveja (1,2 litros), resulta 0,4 a 0,5 gramas de etanol por litro de sangue, com estômago vazio e 0,2 a 0,3 gramas por litro, após uma refeição mista.

Toxicidade aguda[editar | editar código-fonte]

Uísque, uma combinação perigosa com energéticos

O sistema nervoso central é o órgão onde o etanol tem ação mais rápida, causando sedação, redução de ansiedade, fala arrastada, ataxia, desinibição e redução da capacidade de julgamento. Apesar de muitas pessoas pensarem que o álcool é estimulante, na verdade trata-se de um depressor do SNC. A estimulação que ocorrem em pequenas doses é decorrente da depressão no cérebro dos mecanismos de inibição.[11]

Os fatores para alteração no comportamento do indivíduo, cognição e descoordenação motora depende do sexo, da dose, da velocidade de absorção e a tolerância desenvolvida.[11]

Algumas pessoas após ingerirem quantidade considerável de bebida, tornam-se falantes enquanto outras retraem-se, tem mau humor, irritação ou introspecção. Também pode ocorrer perda de controle e agressividade.[11]

Na prática clínica, a detecção de casos de alcoolismo geralmente é caracterizada pelo rubor facial, fala pastosa, ataxia, nistagmo, irritabilidade e dificuldade de concentração, e é classificada pela CID-10 (intoxicação aguda). Se a pessoa atingir sinais de intoxicação com quantidade de álcool menor o diagnóstico é dado como intoxicação patológico.[11]

Dependendo da dose ingerida a pessoa pode ter amnésia.[11]

Fora isto muitos consomem o etanol com energéticos, como os da marca Red Bull[15] que é um estimulante correndo o risco de existir uma reação antagonista[16] [17] [18] ou apenas mascarante de embriaguez.[19] [20] Todos energéticos possuem na embalagem orientação para evitar o consumo deles com qualquer tipo de bebida alcoólica.[21]

Alcoolismo e toxicidade crônica[editar | editar código-fonte]

O alcoolismo é uma doença crônica, caracterizada pela dependência de etanol. Na prática clínica, constata-se que o alcoólatra cada vez mais depende da substância para viver, desenvolvendo grave dependência física quando este é retirado.[12]

Nenhuma parte do organismo humano é menos atingida dos efeitos nocivos do álcool. Em pessoas saudáveis que utilizam o álcool moderadamente, a maioria dos efeitos patológicos pode ser revertido. Porém, quando consumido com exagero ou em indivíduos com patologias prévias, as consequências nos órgãos podem ser graves e irreversíveis.[11]

Um alcoólatra é definido como o indivíduo que consome mais de quatro drinques por dia, ou seja, 60 g de álcool por dia nos últimos seis meses.[12]

Bebidas mais consumidas e sua concentração de etanol
Bebida Quantidade equivalente a um drinque (15 g de etanol)
Cerveja (5% de etanol) 340 ml (600 ml de cerveja = aprox. 30 g de álcool)
Bebidas destiladas (conhaque, brandy, uísque, vodca, rum e cachaça) (40 a 65% etanol) 43 ml a 25 ml (1 dose = aproximadamente 15 g de álcool)
Vinho de mesa (11% de etanol) 142 ml (1 garrafa = 5,5 drinques = ~ 82 g de álcool)
Vinhos fortificados (vermute, Sherry, Porto) (18% de etanol) 85 ml (1 dose – aproximadamente 7,5 g de álcool)
  • No Brasil, é proibida a comercialização de quaisquer bebidas com graduação superior a 54% de volume alcoólico (Decreto 6.871, de 4 de junho de 2009).

Efeitos no sistema hematológico[editar | editar código-fonte]

A deficiência de ácido fólico, pode levar a uma anemia megaloblástica, leucopenia e plaquetopenia, além de elevar o volume corpuscular médio do indivíduo.

Sistema gastrintestinal[editar | editar código-fonte]

No sistema gastrintestinal, o etanol pode causar câncer, principalmente nas regiões do esôfago e estômago. A ação irritativa da mucoso do etanol pode resultar gastrites e úlceras estomacais e duodenais, além de pancreatite aguda e crônica.

Sobre o fígado, o que ocorre mais comumente é a esteatose, hepatite alcoólica e cirrose. Pequenas doses interferem na neoglicogênese hepática e produção de gorduras. Os danos hepáticos podem ser letais se atingirem a insuficiência hepática.

Síndrome fetal[editar | editar código-fonte]

A ingestão de álcool por grávidas pode resultar em síndrome fetal
Diversas bebidas alcoólicas

A síndrome alcoólica fetal é um conjunto de sintomas ocasionados pelo consumo de etanol durante a gravidez, inclusive efeitos após o parto da criança.[22]

É caracterizada pela combinação de inúmeros fatores, incluindo abortos espontâneos, retardo mental, malformações no corpo, dificuldade de aprendizagem, fissuras palpebrais, lábio leporino, recém-nascidos de baixo peso, entre outros problemas.[22]

Os fatores de maior peso nesta síndrome é a capacidade do álcool de atravessar a barreira placentária e sua atuação em qualquer parte do organismo humano.

Alterações orgânicas do álcool
Neurológicas - Demência alcoólica, degeneração cerebelar, síndrome de Wernicke-Korsakoff, mielinólise pontina central Metabólica/renal - Cetoacidose alcoólica, síndrome hepato renal, hipocalcemia, hipofosfatemia.
Dermatológica - Rubor da face, eritema palmar, olhos vermelhos, edema de pálpebras, dermatite seborréica. Gastrintestinal - Cirrose, hepatite alcoólica, úlceras, pancreatite.
Cardiovascular - Hipertensão arterial, miocardiopatia. Nutricional - Béri-béri, pelagra, deficiência de riboflavina e piridoxina.
Câncer - Boca, esôfago, fígado, tireóide, próstata, reto, pancrêas, estômago. Hematológico/imunológico - Aumento de infecções, leucopenia, VCM elevado, coagulação prejudicada.
Endócrino/reprodutivo - Impotência, hipoglicemia, feminilização em homens.[23] [24] Músculo-esquelético - Gota, miopatia, necrose asséptica do quadril.

Etanol no meio ambiente[editar | editar código-fonte]

Atmosfera[editar | editar código-fonte]

O Etanol tem volatilização pouco expressiva, por tanto pouca quantidade dele, em caso de vazamento por exemplo, vai para a atmosfera. Pode favorecer a formação de ozônio troposféricos sob certas condições.[14] Quando lançado diretamente para a atmosfera ele pode sofrer reações fotoquímicas que o transforma em acetaldeído (composto capaz de causar câncer), e em outras substâncias prejudiciais aos seres vivos em ambiente.[25]

Solo e água[editar | editar código-fonte]

Por ser totalmente miscível em água o etanol praticamente não sofre adsorção, assim migrando para as águas subterrâneas. Sendo tão miscível o etanol pode ter o papel de cossolvente, ou seja, ele pode aumentar a solubilidade de um segundo composto, assim diminuindo a sua adsorção e tendo como destino final os mares e os mananciais de abastecimento.[26] [27]

O Etanol pode ser biodegradado por micro-organismos através do mecanismo de oxidação-redução, onde ele age como doador de elétrons.[28]

Em casos onde o etanol está misturado com outras substâncias, por exemplo na gasolina, ele causa mudanças nos mecanismos naturais de biodegradação dos outros compostos, no caso BTEX. O Etanol pode consumir preferencialmente o oxigênio do local durante sua biodegradação, dificultando assim a biodegradação dos BTEX, que precisam de oxigênio para se biodegradarem.[26]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Notas e referências

  1. Freedom Comunicações. ÁLCOOL GEL: A REVOLUÇÃO. Visitado em 24/04/2009.
  2. Ambiente Brasil. Etanol - O que é?. Visitado em 22/04/2009.
  3. Rosane Volpato. Embriagadez Premonitória de Cauim. Visitado em 22/04/2009.
  4. IMPORTÂNCIA DO ÁLCOOL NO CONTROLE DE INFECÇÕES EM SERVIÇOS DE SAÚDE (PDF) 1;3 pp. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Visitado em 23 de outubro de 2011. "A atenção à saúde é constantemente desafiada por infecções relacionadas aos procedimentos assistenciais, que resultam em aumento na gravidade das doenças, no tempo de internação, na mortalidade e nos custos. O álcool possui propriedades microbicidas reconhecidamente eficazes para eliminar os germes mais frequentemente envolvidos nestas infecções, sendo imprescindível na realização de ações simples de prevenção [...]. [...] A concentração recomendada para atingir maior rapidez microbicida com o álcool etílico é de 70% em peso e com o isopropílico, entre 60 e 95%"
  5. Título não preenchido, favor adicionar. Visitado em 23 de outubro de 2011. "O biodiesel é obtido através de reação de transesterificação em que o óleo reage com o álcool (etanol ou metanol) formando um éster etílico ou metílico, gerando como subproduto glicerina."
  6. APLICAÇÃO DO MÉTODO DE ANÁLISE DOS COMPONENTES PRINCIPAIS COM ESPECTROSCOPIA RAMAN EM SISTEMAS DE ETANOL-METANOL. (PDF) 1 pp. Centro Universitário de Franca. Visitado em 23 de outubro de 2011. "O etanol é utilizado na obtenção de bebidas alcoólicas [...]; como combustível tanto puro como coadjuvante no aumento da octanagem das gasolinas; na formulação de produtos farmacêuticos [...]."
  7. Etanol Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas. Visitado em 23 de outubro de 2011. "O Etanol [...] é uma substância obtida da fermentação de açúcares, comumente utilizado em bebidas alcoólicas como cerveja, vinho e aguardente, bem como na perfumaria."
  8. Roach, J.. (July 18, 2005). "9,000-Year-Old Beer Re-Created From Chinese Recipe". National Geographic News.
  9. a b Forbes, Robert James(1948) A short history of the art of distillation, p.89
  10. SAFFIOTI, WALDEMAR; Fundamentos de Química; Companhia Editora Nacional; São Paulo, Brasil; 1968
  11. a b c d e f g h i j OGA, Seizi, Atheneu, Fundamentos de toxicologia, São Paulo: 1996
  12. a b c Psiquiatria Geral. ALCOOLISMO SOB O PONTO DE VISTA DA MEDICINA INTERNA. Visitado em 24/04/2009.
  13. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Alcoolismo - Dados. Visitado em 23/04/2009.
  14. a b Ethanol. Visitado em 14/12/2011.
  15. Departamento de Farmacologia da UFSC. Red Bull® reduz a percepção da incapacitação alcoólica. Visitado em 22/04/2009.
  16. Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de Bebidas Não Alcoólicas (16/04/2004). Estimulantes em xeque. Visitado em 22/04/2009.
  17. Tribuna de Ituverava. ENERGÉTICOS PODEM SER PERIGOSOS À SAÚDE. Visitado em 22/04/2009.
  18. Época. Combinar bebida alcoólica e energético acelera envelhecimento. Visitado em 22/04/2009.
  19. Pesquisa Fapesp Online. Máscara da embriaguez. Visitado em 22/04/2009.
  20. Brasil Medicina. Debate sobre segurança de bebidas energéticas ganha fôlego. Visitado em 22/04/2009.
  21. Instituto do Cérebro de Brasília; Dr. Ricardo A.. Teixeira (2008). Bebidas energéticas também têm seus riscos. Visitado em 22/04/2009.
  22. a b Bengala Legal. AF é mais freqüente que síndrome de Down, dizem médicos.. Visitado em 24/04/2009.
  23. SoyBean. Álcool e hormônios. Visitado em 24/04/2009.
  24. Circle Adventist. Os efeitos do álcool sobre a masculinidade. Visitado em 24/04/2009.
  25. =17305 O álcool que respiramos. Visitado em 14/12/2011.
  26. a b Contaminação de águas subterrâneas por derramamento de gasolina: o problema é grave?. Visitado em 14/12/2011.
  27. Modelagem e simulação numérica do derramamento de Gasolina acrescida de álcool em águas subterrâneas.. Visitado em 14/12/2011.
  28. Importância do etanol na atenuação natural das águas subterrâneas impactadas por gasolina.. Visitado em 14/12/2011.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Commons
O Commons possui imagens e outras mídias sobre Etanol

MACEDO, Isaias C.. The current situation and prospects for ethanol. Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético. Estudos Avançados. 2007, vol.21, n.59, pp. 157–165. ISSN 0103-4014.