فصل مقدماتى:شناخت الکل
1- الکل و انواع آن
از نظر علم شیمى هر مادهاى که در فرمول شیمیایى آن عاملهیدروکسیل (-OH) وجود داشته باشد، یک الکل محسوب مىشود.الکل از مشتقات هیدروکربن هاست که در آنها هرمولکول، ترکیبى ازچند اتم هیدروژن و کربن مىباشد.
نهایت، یک عامل (OH) جانشینیک اتم هیدروژن مىگردد.
و بنابر تعداد عامل (OH) ، الکلها را یک یاچند ظرفیت مىگویند.
(1) الکل انواع زیادى دارد که ذیلا به برخى ازآنها اشاره مىکنیم:
الف) الکل متیلیک
سادهترین الکلها، الکل متیلیک (2) است که مبناى الکلهاى یکظرفیتى مىباشد.
الکل متیلیک از تقطیر چوب به دست مىآید و ازاین رو به آن عرق چوب نیز مىگویند.
این ماده مایعى استبى رنگکه در 66 درجه سانتى گراد مىجوشد، با شعله کمى آبى رنگمىسوزد و چون با آب مخلوط گردد، تقلیل حجم یافته و تولیدحرارت مىکند.
الکل متیلیک، در صنایع رنگسازى کاربرد دارد.
به علاوه سمىاست قوى که با شرب 8 تا 10 گرم آن اختلالات هاضمه و اغلبکورى دست داده و تلف مىکند.
(3) .
پس از الکل متیلیک یا متانول بقیه الکلهاى یک ظرفیتى یا یکعاملى را به الکلهاى نوع اول، دوم و سوم طبقهبندى مىکنند.
(4) اتانول که موضوع بحث ماست، در زمره الکلهاى نوع اول است.هم چنین الکلهاى دو ظرفیتى و سه ظرفیتى و ...
نیز وجود دارد کهمىتوان از ضدیخ به عنوان الکل دو ظرفیتى (یا الکل دو عاملىاشباع) و گلیسیرین به عنوان الکل سه ظرفیتى (یا الکل سه عاملىاشباع) نام برد.
(5) .
ب) الکل اتیلیک
اگر واژه الکل بدون هیچ پسوند یا پیشوندى به کار رود، مقصود الکلاتیلیک یا اتانول (6) است که معروفترین انواع الکل مىباشد.
در آیندهخواهیم دید که الکل اتیلیک در صنایع گوناگون و در زندگى روز مرهمردم، کاربرد زیادى دارد.
چنان که در مقدمه اشاره شد، موضوع بحث ما در این نوشتارمنحصرا الکل اتیلیک یا اتانول است.
و هر کجا در این رساله، واژهالکل را بدون افزودن کلمه دیگر به کار بریم مقصودمان همین نوعالکل مىباشد.
اتانول به طور طبیعى و به مقدار بسیار کم در نان (5/0 درصد)،مغزانسان و گیاهان وجود دارد.
علاوه بر مخمر (7) و بعضى باکترىها،بدن انسان نیز مقدار چشمگیرى الکل تولید مىکند.
در اکثر موارد،تمام این تولید، مربوط به میکروبهاى موجود در روده انسانمىباشد.
براى آشنایى بیش تر با این ماده، به تبیین اوصاف الکل وآثار ظاهرى الکل برجسم و روان آدمى مىپردازیم.
2 - ویژگىهاى الکل و آثار آن
الکل اتیلیک در 3/78 درجه سانتى گراد به جوش مىآید و در114-درجه ذوب مىشود.
الکل مطلق، آب گونهاى استبىرنگ وزود آتشگیر، با بویى ویژه، در برودت زیاد ابتدا قوام آمده و سپسمانند شیشه منجمد مىگردد.
(8) .
الکل برخلاف پندار بعضى، اثر تحریکى بر اعضاى بدن ندارد،بلکه اثر آن تخدیر یعنى تضعیف فعالیتهاى بدن و کاستن از دقت درانجام رفتارهاى گوناگون است.
در کتابهاى علمى نیز، الکل را درردیف تخدیر کنندهها هم چون اتر و غیره مىآورند.
یکى ازدانشمندان در این زمینه مىگوید: «این واقعیت که افراد تحت تاثیرالکل، خجالتشان از بین مىرود و زیاد حرف مىزنند، به علت اثرتحریکى الکل بر مغز نیست، بلکه به دلیل از بین رفتن کنترلى است کهمراکز عالى مغز در میانهروى و اعتدال شخص از خود انجاممىدهند.» (9) .
به هر حال، تمامى مشروبات الکلى، حاوى مقدارى الکلمىباشند و هرگونه آثار تخدیرى که از مشروبات الکلى بروز مىکندمربوط به وجود این ماده در آن هاست.
میزان این تخدیر که ما از آن به«مستى» تعبیر مىکنیم بستگى به درصد الکل موجود در این گونهمشروبات دارد.
چنان چه شخص مقدارى الکل بنوشد، قریب 15 آنفورا به وسیله جدار معده داخل در خون و بقیه در امعاء واردمىگردد.
مقدارى هم ممکن استبه وسیله ریتین یا با ادرار خارجشود.
ولى قسمت اعظم آن در هر حال در بدن مىماند و در آن جامتدرجا اکسید شده و احتیاجى به هضم و گوارش ندارد.
(10) .
کبد انسان قادر است در هر ساعت، 8 گرم الکل را اکسید کند.مقادیر زیادتر در جریان خون ظاهر شده ولى غلظت کم تر از 05/0%علامتى در شخص به وجود نمىآورد.
از غلظت 05/0% به بالاستکه علائمى نظیر کاهش توازن اعمال فیزیکى و اختلال در دید پیشخواهد آمد.
غلظتبالاتر از 25/0% علائم مشخصى به وجود مىآورد.
و اگرغلظتبه 1% در خون برسد، اختلال تنفسى و قلبى و نهایتا مرگایجاد مىشود هر چند مقدار کشنده آن برحسب افراد فرق مىکند.
پیترکوپر نیز در این زمینه چنین مىنویسد: «الکل از تمام راههاجذب بدن مىشود ولى جذب آن از راه دهان و معده بسیار کم است.روده کوچک 80% یا بیش تر مقدار خورده شده را جذب مىکند.کم تر از 10% بىتغییر از راه ادرار و تنفس دفع مىشود.
الکل دربافتها به سرعت منتشر شده و در حدود 8 گرم در ساعت اکسید وبه گاز کربنیک و آب تبدیل مىشود.
(11) بدین ترتیب مهمترین اثر الکل،تضعیف دستگاه اعصاب مرکزى است.
الکل در نتیجه تاثیر برروىاعصاب، واکنش در رگها ایجاد نموده و خون را به سطح بدن جریانمىدهد و از این طریق، پوست را قرمز مىکند و ابتداءا در بدن ایجادحرارت مىنماید.
اما این اثر دیرى نمىپاید، چرا که پس از مدتکوتاهى، بدن حرارت خود را تا دو برابر از دست مىدهد.
شخصى که الکل مىنوشد ابتدا فعالیت او بیش از حد معمولمىشود و به ترتیبى که ذکر شد، درجه حرارت بدن بالا رفته و تنفسشدید مىشود.
آن گاه مرکز تکلم در مغز تحت تاثیر الکل قرار گرفته وشخص پرچانگى مىکند.
سپس مرکز سمعى مغز متاثر شده و شخصصداهاى بىخود مىشنود.
بعد مرکز بینایى مغز دچار اختلال گشته وشخص تصاویر موهوم مىبیند.
و بالاخره مرکز حفظ تعادل تحتتاثیر الکل قرار گرفته و کسى که مشروب الکلى نوشیده، توازن اعمالفیزیکى خود را از دست مىدهد.
(12) .
بدین ترتیب با نوشیدن الکل، خویشتندارى شخص که به عنوانمنشا حجب و حیا در انسان پایهگذارى شده است، تقریبا از بین رفتهو باعثبروز اعمال ناهنجار مىشود.
از دیدگاه متخصصین اعصاب و روان، الکل، عالىترین اعمالتوقفى را فلج مىکند و انسان را به سیرت و منش عارى از ملکاتاخلاقى و برى از دانش و بینش سوق مىدهد.
استعمال الکل موجبدگرگونى در شخصیت انسان مىشود و انسان با شرم و حیا راافسارگسیخته و بىبندوبار مىنماید.
عوارض مصرف الکل، غالبا منشا ارتکاب اعمال شنیع و ارتکابجرایم مىگردد.
طبق مطالعاتى که مؤسسات جرمشناسى به عملآوردهاند، اغلب جنایات جنسى و در حدود 70% جرایم ضرب وجرح و 80% قتلها، خود آزارى و دیگر آزارىها در اثر استعمالنوشابههاى الکلى واقع مىشوند.
ازدیاد تصادفات وسایط نقلیه درکشورهایى که مجاز به نوشیدن الکل هستند براثر مستى رانندگانمزاحم است و روى همین اصل، استعمال مشروبات الکلى را اغلبقوانین ممنوع دانسته یا محدود نمودهاند.
(13) .
در کشورهاى سویس و فرانسه اگر میزان الکل در خون بیش از 5/0سانتىگرم در لیتر خون باشد، شخص مجاز به رانندگى نیست و تکرارکننده این جرایم از حق رانندگى براى شش ماه محروم مىشود.
دردانمارک این مقدار یک سانتىگرم و در انگلستان 8/0 مىباشد.
(14) .
اثرات سوء نوشیدن الکل منحصر در آن چه گفتیم نیست.
الکل نهتنها اعتدال روانى و تنظیم حرکات و فعالیتهاى انسان را مختلمىسازد بلکه آثار مخرب دیگرى بر دستگاههاى مختلف بدنمىگذارد; به عنوان نمونه، مصرف الکل، باعثسوءهاضمه واختلال دستگاه گوارش و کبد مىشود، زیرا به علت جاذب الرطوبهبودن آن، آلبومینهاى سلولهاى کبد و معده را منعقد مىکند.
درنتیجه معده اسیدکلریدریک پس نمىدهد و سلولهاى کبد حالتمومى شکل (تشمع کبدى) به خود مىگیرند.
(15) این است که اسلام با نوشیدن هر نوع مشروبات الکلى، خرید وفروش و هر نوع بهرهبردارى از آنها به شدت برخورد کرده است.خمر در آیات قرآنى، پلیدى و رفتار شیطانى تلقى گردیده، نوشیدنآن، گناه کبیره قلمداد و هم چون قمار بازى موجب برانگیختن بذرعداوت و دشمنى دانسته شده است.
(16) .
براساس روایات اسلامى، کسى که خمر مىنوشد، تا چهل روز،نماز او پذیرفته نمىشود.
بلکه در تمامى ادیان الهى، هنگامى که کاملگشتهاند، تحریم خمر جزء برنامههاى قطعى آنها بوده است.
(17) نوشنده خمر در روز قیامتبا صورت سیاه و زبان بیرون آمده درحالى که آب دهان او بر سینهاش مىریزد و فریاد العطش برمىآورد، محشور مىگردد.
کسى که جرعهاى شراب بنوشد، روح ایمان از وىگرفته مىشود و روح ناپاک و پست جایگزین آن مىگردد.
(18) .
متاسفانه هم اکنون در کشورهاى لائیک و عمدتا در کشورهاىغربى مقادیر زیادى الکل به صورت مشروبات الکلى مصرفمىشود.
تنها در سال 1955 در فرانسه مطابق گزارش رسمى وزارتدارایى این کشور، تعداد 455054 مشروب فروشى دایر بود; یعنىبراى هر 86 نفر یک باب مشروب فروشى وجود داشته است.
این در حالى است که مصرف الکل سال به سال به طور مرتب دراین کشورها افزایش یافته است.
هم اکنون دانشمندان کتابهاىمتعددى درباره الکلىسم و مسائل کیفرى و ناهنجارىهاىاجتماعىنوشتهاند.
پروفسور سیگار در کتاب خود تحت عنوان«الکلىسم از گذرگاه اجتماعى» الکلىسم را یکى از مهمترین عللشکست فرانسه در جنگ دانسته و آکادمى علوم فرانسه، قطع نامهاىبه همین مضمون در محکومیت مصرف نوشابههاى الکلى صادرنموده است.
از لحاظ علم ژنیتک نیز، اکثر فرزندان افراد الکلى، مبتلا بهروانپریشانىهاى شدید مىگردند و به همان جهت، عقبماندگىهاى مختلف شعورى در آنان ایجاد مىشود.
(19) .
3- کاربرد الکل از الکل، به عنوان پرمصرفترین ماده شیمیایى در فرایند ساخت وسنتز، جدا سازى و تولید مىتوان نام برد.
در صنعت، الکل را جهت تهیه لاک، ورنى و رنگهاى انیلین ودواجات به کار مىگیرند.
الکل در آزمایشگاهها به عنوان سوختکاربرد دارد.
ولى استفاده از آن به این منظور، به صرفه نیست.
الکلى که در صنعتبه کار گرفته مىشود، از لحاظ ماهیت، هیچتفاوتى با الکل طبى ندارد و هر دو همان الکل اتیلیک یا اتانولمىباشند.
منتها به دلایلى نظیر گرفتن مالیات از نوشابههاى الکلى و یاجلوگیرى از سوءاستفاده از آنها، کارخانجات تولید کننده الکل، موادسمى، بد بوکننده (هم چون متانول یا عرق چوب) و مواد رنگینکننده (هم چون پریدین) به آن مىافزایند.
(20) .
الکل بهترین حلال آلى است و لذا در آزمایشگاهها و صنایع داروسازى کاربرد بسیار زیادى دارد.
در مواردى نیز الکل جهت محافظتاز رشد میکروبى در فرآوردههاى دارویى، ساخت روکش قرصها، وضدعفونى کننده وستبه کار مىرود.
(21) .
در پزشکى نیز الکل جهت ضدعفونى کردن ابزارهاى طبى و غیرهبه کار گرفته مىشود.
به علاوه قطعات تشریحى را به خوبى مىتواندر الکل از گندیدن و عفونت محافظت نمود.
هم چنین الکل درساختن ادکلنها و لوازم آرایشى نیز کاربرد فراوان دارد.
4 - روشهاى تهیه الکل الکل اتیلیک یا اتانول اولین ترکیب آلى است که انسان تهیه نموده است، چرا که قدمت صنعت الکل تقریبا به اندازه قدمتصنعتنان است.
الکل مورد بحث از راههاى گوناگونى تهیه مىشود که مىتوانآنها را به دو روش کلى تقسیم نمود: روش طبیعى(تخمیر) و روشصنعتى.
ذیلا این روشها را مورد مطالعه قرار مىدهیم: الف - روش تخمیر یا فرمانتاسیون (22) در حقیقت پدیده تخمیر چیزى جز تجزیه قند نیست.
نهایت قند بهصورتهاى گوناگون در طبیعتیافت مىشود:انگور،کشمش،خرما،جو،برنج، سیبزمینى، ذرت و مانند این ها به میزان زیادى قند در بردارند ولذا اینگونه مواد مىتواند منابع اولیه جهت تهیه مایع الکلى باشد.
قارچ یا مخمرها موجوداتى هستند که قادرند به طریق بىهوازىرشد نمایند; یعنى در محیط واجد اکسیژن فراوان، مخمرها موادقندى را با تنفس هوازى به گاز کربنیک و آب تجزیه مىکنند.
و درغیاب اکسیژن، مواد قندى را تخمیر و گاز کربنیک و اتانول یا الکلاتیل تولید مىکنند.
هم اکنون ثابتشده که تخمیر در واقع توسط یک آنزیم به نام«زیماز» که توسط سلولهاى قارچ تولید شده عملى مىگردد.
اینآنزیمها یک نوع کاتالیزر آلى هستند که باعث اجراى عمل و سرعتآن شده ولى خود دخالت مستقیم نمىکنند.
(23) .
نتیجه فرایند تخمیر، مایعى است که عمدتا محتوى آب و الکلاست که آن را خمر مىنامیم.
ولى مواد دیگرى چون گلیسیرین واسیدسوکسینیک نیز به مقدار کم در آن یافت مىشود.
در کنار این هامادهاى هم به نام روغن فوزل در نتیجه تخمیر به دست مىآید.
(24) .
به هر حال مایع به دست آمده درجه الکلى بسیار پایینى در حدتقریبى 18 درصد دارد.
براى این که غلظت الکل در این مایع را که ازآن به درجه الکلى تعبیر مىکنند، افزایش دهند، از فرایند تقطیر مجزا (25) استفاده مىکنند.
اساس این عمل، تفاوت دماى جوش الکل و آباست.
الکل تقریبا در 78 درجه سانتىگراد مىجوشد.
در حالى که آببراى جوشیدن باید به دماى صد درجه برسد.
از این تفاوت نقطهجوش استفاده کرده مایع الکلى را که همان خمر است در دیگهایىریخته و حرارت مىدهند.
الکل که نقطه جوش پایینترى داردسریعتر بخار مىشود.
بخار به دست آمده را از لولهاى که اطراف آن راهواى سرد پوشانده عبور مىدهند و به حالت مایع در مىآورند.
هر چه این عمل را - که «رکتیفیکاسیون» نامیده مىشود - بیش ترتکرار کنند، الکل درجه خلوص بیش ترى پیدا مىکند به طورى کهبیش تر الکلهاى کاربردى در صنایع مختلف داراى درجه خلوص96 مىباشند.
در حالى که مشروبات الکلى درجه الکلى بسیارپایینترى دارند;مثلا آبجو 4 الى 6 درصد، شراب 16 تا 20 درصد وعرق یا ویسکى تا 40 درصد در بردارنده ماده سکرآورالکل مىباشند.
ب - روش صنعتى مواد اولیه جهت تهیه الکل به روش صنعتى، از منابع طبیعى نظیرنفت، گاز طبیعى، ذغال سنگ و تودههاى زیستى به دست مىآید.
اینمواد طى فرایندهاى گوناگون و احیانا پیچیده به الکل تبدیلمىشوند.
(26) در این فرایندها مادهاى به نام استیلن (CH CH) درمجاورت جیوه با آب ترکیب شده و ماده دیگرى به نام استالدئید یااتانال به دست مىآید سپس ماده مزبور را با هیدروژن ترکیب و اتانولیا الکل اتیل به دست مىآورند.
هم چنین ماده دیگرى به نام اتیلن (CH2 CH2) را در مجاورتاسیدسولفوریک با آب ترکیب و از آن الکل اتیل تهیه مىکنند.
هر دوماده مزبور (اتیلن و استیلن) از فراوردههاى نفتى مىباشد.
هم اکنونروش تخمیر در تهیه الکل کم تر مقرون به صرفه است و بیش تر الکلمورد نیاز صنایع به طریق شیمیایى و به کمک صنایع نفت تولیدمىگردد.
ولى با اتمام ذخایر نفتى مسلما اهمیت تخمیر در ساختالکل به مراتب بیش تر خواهد بود.
پىنوشتها: 1) دکتر ابوالحسن شیخ، شیمىآلى(ارگانیک)، ج 1 ، ص 114.
2) نام دیگر آن متانول استبا فرمول (CH3OH) یعنى یک اتم کربن، سه اتم هیدروژنو یک عامل هیدروکسیل.
3) دکتر ابوالحسن شیخ، همان، ص 124-125.
4) الکل نوع اول مانند اتانول که در آینده از آن مفصلبحثخواهیم کرد، و الکل نوعدوم مانند 2 - پروپانل یا ایزوپروپیل الکل، و الکل نوع سوم مثل: 2 - متیل - 2 -پروپانل یا ترسیوبوتیل الکل.
5) براى مطالعه بیش تر در زمینه انواع الکلهاى و ساختمان شیمیایى آنها ر.
ک: دکترابوالحسن شیخ، همان، ص 120 و ص 136.
6) Ethanol با فرمول شیمیایى (C2H5OH) یعنى دو اتم کربن، پنج هیدروژن و یکعامل هیدروکسیل.
7) در مبحث آتى و به هنگام بحث از روش تخمیر در تهیه الکل با این لفظ آشنا خواهیمشد.
8) دکتر ابوالحسن شیخ، شیمى آلى ، ج 1 ، ص 131.
9) جى.
اچ.
برن، مبانى فارماکولوژى، ترجمه دکتر مرتضى فرخ سیر و دکتر محمودبهزاد، ص 65.
10) دکتر ابوالحسن شیخ، شیمى آلى ، ج 1 ، ص 133.
11) پیترکوپر، مسمومیتبه وسیله داروهاى شیمیایى، ترجمه دکتر مرتضى فرخ سیرودکتر محمد خوئى، ص 162.
12) دکتر ابوالحسن شیخ، شیمى آلى، ج 1 ، ص 133; دکتر اردوبادى، بررسىفرآوردههاى الکل از نظر فقه اسلامى، ص 33.
13) دکتر سعید حکمت، روانپزشکى کیفرى، ص 142.
14) مقدار مزبور از طریق بوى دهان با وسایل خاصى قابل تشخیص است.
15) دکتر اردوبادى، بررسى فرآوردههاى الکل از نظر فقه اسلامى، ص 74.
16) بقره(2) آیه 219; مائده(5) آیههاى 90-91.
17) تحریم خمرو مذمت آن در جاهاى مختلف تورات و انجیل آمده است.
به عنواننمونه در تورات، سفرلاویان، باب دهم چنین آمدهاست: «و خداوند هارون را خطابکرده گفت: تو و پسرانتبا تو چون به خیمه اجتماع داخل شوید، شراب و مسکرىننوشید مبادا بمیرید.
این است فریضه ابدى در نسلهاى شما.».
در انجیل نیز در رساله اول پطرس رسول، باب چهارم، مى گسارى در کنار بتپرستىو فسق و فجور تحریم شده است.
در متون اسلامى نیز چنین آمده است: «ما بعث الله نبیا قط الا و قد علم الله انه اذااکمل له دینه کان فیه تحریم الخمر، و لم تزل الخمر حراما».
(وسائل ، ج 17، ص 237).
18) وسائل الشیعه، ج 17، ابواب اشربه محرمه، باب 1، حدیث 5، و باب 9 ، احادیث 1و 2 و 4 و 25; به روایات باب 11 و 12 نیز مراجعه شود.
19) دکتر سعید حکمت، روانپزشکى کیفرى، ص 144; دیویدایبراهمس، روانشناسىکیفرى، ترجمه دکتر پرویزصانعى، ص 196 و 275.
20) این عمل در اصطلاح علمى، تقلیب ماهیتیا denaturation نامیده مىشود.
تقطیر وتخلیص الکل تقلیبى بسیار مشکل مىباشد.(دکتر ابوالحسن شیخ ، شیمى آلى، ج1،ص 134).
21) بحث تفصیلى از میزان ترکیب الکل در فرآوردههایى دارویى را به هنگام بحث فقهىاز طهارت و حلیت این گونه فرآوردهها مطالعه خواهیم کرد.
22) Fermentation به معناى جوشش یا غلیان از واژه لاتین Fermentatio گرفته شدهاست.
به طور کلى تولید انرژى در موجود زنده به سه طریق صورت مىگیرد: تخمیر،تنفس و فتوسنتز.
سادهترین راه تولید انرژى، تخمیر مىباشد.
از نظر صنعتى مخمر Saccharomyces Cervisiae بیش ترین اهمیت را داراست و در تهیه الکل و هم چنیننان به خدمت گرفته مىشود.
براى مطالعه بیش تر در این زمینه ر.
ک: Encyclopedia Of Chemical Technology ق kirk - Othmer ق P: 352 23) دکتر ابوالحسن شیخ، شیمى آلى، ج 1 ، ص 127; پدیده تخمیر به صورت فرمولشیمیایى زیر نشان داده مىشود: 2C2 H5 OH+2CO2 توسط مخمر زیماز C6 H12 O6 .
24) روغن فوزل که به مقدار زیاد در نتیجه فرایند تخمیر به دست مىآید، نتیجه تخمیرالکلى نیستبلکه از مواد سفیده قارچها به وجود مىآید.
25) Rectification ، فرایند اکسو (oxo) و هیدراسیون است کهتبیین آنها خارج از این نوشتار بوده و در رشته شیمى آلى مورد مطالعه قرار مىگیرد.