تاریخچه : خالص سازی الکل و تهیه آن به صورت خالص، نخستین بار توسط دانشمند ایرانی محمدبن زکریای رازی انجام گرفت.این دانشمند از تقطیر شراب الکل بدست آورد. گرچه تاریخ تهیه شراب به هزاران سال پیش در ایران نیز می‌رسد اما تا زمان رازی کسی الکل را خالص نکرده بود. بعدها دو شیمیدان با نام های گیبر Geber و الکندی Al- Kindi روش های تقطیر الکل را بهبود دادند در قدیم تولید الکل به عنوان یک هنر و مهارت خاص علمی محسوب می‌گردید تا اینکه شیمی دان و دانشمند معروف فرانسوی Gay-Lussac نشان داد که گلوکز قند اصلی و آغازگر تخمیر اتانول می‌باشد و نهایتاً نقش مخمر در فرایند تخمیر در سال 1837 میلادی اثبات گردید و پس از آن لوئی پاستور خاصیت بی هوازی مخمر را کشف نموده و فرایند تولید الکل وارد مرحله صنعتی خود گردید. اولين كارخانه الكل‌سازي در كشور، كارخانه آرارات است. اين كارخانه در سال 1354 در استان تهران تأسيس گرديد. ظرفيت آن 2.000.000 ليتر در سال بوده و نوع توليد آن الكل اتيليك با درجه خلوصيت 96 درصد مي‌باشد. مواد اوليه مصرفي اين كارخانه ملاس چغندر است. (در فرايند توليد شكر، ملاس حاصل مي‌گردد. ملاس شربتي است كه حاوي مخلوطي از قندهاي كريستال نشده، جامدات غير قندي باقيمانده از نيشكر يا چغندر، مواد شيميايي باقيمانده از فرايند توليد و مقداری آب است. ملاس معمولاً چهار درصد وزن چغندر يا نيشكر را تشكيل مي‌دهد و يا به عبا رتي بطور متوسط (با در نظر گرفتن شكر چغندري و نيشكري) چهل درصد شكر توليدي مي‌باشد). الكل از نظره علم شیمی در شیمی ، الکل‌ها در شمار گروه مهمی از ترکیب‌های شیمیایی هستند و در واکنش‌های گسترده‌ای شرکت می‌کنند و بسیاری از ترکیب‌های شیمیایی از آن‌ها به دست می‌آیند، به طوری در کتاب شیمی آلی موریسن و بوید آمده‌است که اگر به شیمیدانی بگویند او را با ده ترکیب شیمیایی دریک جزیره تنها خواهند گذاشت الکل یکی از آن‌ها خواهدبود.از نظر علم شيمي هر ماده‌اي كه در فرمول شيميايي آن عامل هيدروكسيل (OH) وجود داشته باشد، يك الكل محسوب مي‌شود. الكل‌ها از مشتقات هيدروكربن‌ها مي‌باشند كه در آن‌ها هر مولكول، تركيبي از چند اتم هيدروژن و كربن مي‌باشد و در نهايت، يك عامل (OH) جانشين يك اتم هيدروژن مي‌گرددبنابر تعداد عامل (OH) ، الكل‌ها را يك يا چند ظرفيت مي‌گويند. الف )الكل متيليك ساده ترين الكل ها ،الكل متيليك است كه مبناي الكل هاي يك ظرفيتي مي باشد .الكل متيليك یا متانول از تقطير چوب به دست مي آيد وازاين رو به آن عرق چوب نيز مي گويند .اين ماده مايعي است بي رنگ كه در66 درجه سانتي گراد مي جوشد ،باشعله كمي آبي رنگ مي سوزد وچون باآب مخلوط گردد،تقليل حجم يافته وتوليد حرارت مي كند.الكل متيليك ،درصنايع رنگ سازي كاربرد دارد .به علاوه سمي است قوي كه با شرب 8تا 10گرم آن اختلالات هاضمه واغلب كوري دست داده وتلف مي كند. ب)الكل اتيليك الكل اتيليك يا اتانول در زمره الكلهاي يك ظرفيتي نوع اول است. اتانول كه به اختصار الكل سفيد ناميده مي‌شود مايعي است فرار، شفاف، قابل اشتعال و با بوي مشخص كه با هر نسبتي با آب تركيب مي‌شود، به آساني مي‌سوزد و بر اثر احتراق آن، آب و گاز كربنيك حاصل مي‌شود همچنين با سرعت تبخير مي‌شود و هيچ اثر زيست محيطي نامطلوب بر جا نمي‌گذارد. اتيل الكل در فشار متعارف در دماي 78/4 درجه سانتی گرادمي‌جوشد و در-114/3 درجه سانتی گرادمنجمد مي‌شود. فرمول شيميايي اتانول C2H5OH مي‌باشد و اين ماده بطور طبيعي و به مقدار بسيار كم در نان و گياهان وجود دارد. علاوه بر مخمر و بعضي باكتري‌ها، بدن انسان نيز مقدار چشمگيري الكل توليد مي‌كند كه در اكثر موارد تمام اين توليد مربوط به ميكروب‌هاي موجود در روده انسان مي‌باشد .اتيل الكل مانند ساير مواد آلي مي‌سوزد و از سوختن كامل آن دي اكسيد كربن و آب توليد مي‌شود. از آنجائي كه سوختن اتيل الكل معمولاً به طور كامل صورت مي‌گيرد و همراه با توليد دوده نمي‌باشد، لذا از اين ماده براحتي مي‌توان به عنوان ماده سوختي در وسايط نقليه استفاده كرد. الكل اتيليك يا اتانول اولين تركيب آلي است كه انسان تهيه نموده است, چرا كه قدمت صنعت الكل تقريباً به اندازه قدمت صنعت نان است روش هاي تهيه الكل اتانول به دو طریق مصنوعی (سنتزی) و تخمیر تولید می‌شود. در روش تولید سنتزی این ماده از مواد نفتی استحصال می‌گردد و در روش تخمیر از مواد غذایی و گیاهان حاوی قند استفاده می‌شود بیشترین اتانول تولیدی در جهان (حدود 93 درصد) از روش تخمیر و فقط حدود 7 درصد از روش مصنوعی تولید می‌گردد. لازم به ذکر است که از کل تولید الکل جهان به روش تخمیر، حدود 65 درصد از طریق تخمیر از محصولات جانبی صنایع شکر و 35 درصد دیگر از تخمیر سایر مواد قنددار مانند ذرت، گندم، خرما و غیره حاصل می‌گردد. در ذیل فرایندهای تولید اتانول بررسی شده است. .1 تولید الکل اتیلیک به روش سنتزی مواد اوليه جهت تهيه الكل به روش صنعتي ، از منابع طبيعي نظير نفت ، گاز طبيعي ، ذغال سنگ و توده‌هاي زيستي به دست مي‌آيد . اين مواد طي فرايندهاي گوناگون و احياناً پيچيده به الكل تبديل مي‌شوند . در اين فرايندها ماده اي به نام استيلن (CH CH) در مجاورت جيوه با آب تركيب شده و ماده ديگري به نام استالدئيد يا اتانال به دست مي‌آيد سپس ماده مزبور را با هيدروژن تركيب و اتانول يا الكل اتيل به دست مي‌آورند . هم چنين ماده ديگري به نام اتيلن ( CH2 CH2 ) را در مجاورت اسيد سولفوريك با آب تركيب و از آن الكل اتيل تهيه مي‌كنند . هر دو ماده مزبور ( اتيلن و استيلن ) از فراورده‌هاي نفتي مي‌باشد . هم اكنون روش تخمير در تهيه الكل كم تر مقرون به صرفه است و بيشتر الكل مورد نياز صنايع به طريق شيميايي و به كمك صنايع نفت توليد مي‌گردد. ولي با اتمام ذخاير نفتي مسلماً اهميت تخمير در ساخت الكل به مراتب بيشتر خواهد بود. 2.تولید الکل اتیلیک به روش تخمیر یا فرمانتاسیون( Fermentation) درحقيقت پديده تخمير جز تجزيه قند نيست .نهايت قند به صورت گوناگون درطبيعت يافت مي شود: انگور, كشمش, خرما, جو, برنج,سيب زميني, ذرت, ومانند اين ها به ميزان زيادي قند دربردارند ولذا اين گونه مواد مي تواند منابع اوليه جهت تهيه مايع الكلي باشد.قارچ يا مخمر ها موجوداتي هستند كه قادرند به طريقي بي هوا زي رشد نمايند؛ يعني درمحيط واجد اكسيژن فراوان, مخمرها موادقندي را با تنفس هوازي به گاز كربنيك وآب تجزيه مي كنند و درغياب اكسيژن, مواد قندي را تخمير وگاز كربنيك واتانول يا الكل اتيل توليد مي كنند. هم اكنون ثابت شده كه تخمير درواقع توسط يك آنزيم به نام «زيماز»كه توسط سلول هاي قارچ توليد شده عملي مي گردد.اين آنزيم ها يك نوع كاتاليزور آلي هستند كه باعث اجراي عمل وسرعت آن شده ولي خود دخالت مستقيم نمي كنند.نتيجه فرآيند تخمير، مايعي است كه عمدتا ًمحتوي آب والكل است كه آن را خمر ميناميم .ولي مواد ديگري چون گليسيرين واسيد سوكسينيك نيز به مقدار كم درآن يافت مي شود. دركنار اين، ماده اي هم به نام روغن فوزل درنتيجه تخمير به دست مي آيد.به هر حال مايع بدست آمده درجه الكلي بسیار پائيني در حد تقريبي 18 درصد دارد. براي اين كه غلظت الكل در اين مايع را كه از آن به درجه الكلي تعبير مي‌كنند، افزايش دهند، از فرايند تقطير مجزا استفاده مي‌كنند. اساس اين عمل، تفاوت دماي جوش الكل و آب است . الكل تقريباً در 78 درجه سانتي گراد مي‌جوشد. درحالي كه آب براي جوشيدن بايد به دماي صد درجه برسد. از اين تفاوت نقطه جوش استفاده كرده و مايع الكلي را كه همان خمر است در ديگهايي ريخته و حرارت مي‌دهند. الكل كه نقطه جوش پايين‌تري دارد سريع‌تر بخار مي‌شود. بخار به دست آمده را از لوله‌اي كه اطراف آن را هواي سرد پوشانده عبور مي‌دهند و به حالت مايع در مي‌آورند.هر چه اين عمل را كه " ركتيفيكاسيون " ناميده مي‌شود ـ بيشتر تكرار كنند، الكل درجه خلوص بيشتري پيدا مي‌كند به طوري كه بيشتر الكلهاي كاربردي در صنايع مختلف داراي درجه خلوص 96 مي‌باشند . در حالي كه مشروبات الكلي درجه الكلي بسيار پايين‌تري دارند؛ مثلا آبجو 3 الي 6 درصد ، شراب 16 تا 20 درصد و عرق و يا ويسكي تا 40 درصد در بردارنده ماده سكرآور الكل مي‌باشند . 3 تولید الکل از ترکیبات قنددار هم اکنون این گروه مهمترین ماده اولیه تولید الکل در ایران است. از بین این گروه ملاس (چغندر قند و نیشکر) مهمترین منبع هیدروکربنی ارزان قیمت است. ملاس در کارخانجات تولید قندوشکراز چغندرقند و نیشکر بوجود می‌آید که حاوی حدود 36% قند قابل تبدیل به الکل است. (در مورد ملاس چغندر میزان قند 51 درصد است) در این فرآیند، ابتدا ملاس با آب رقیق شده و سپس بوسیله مخمر تخمیر و تبدیل به الکل می‌گردد. میکروارگانیسم (مخمر) مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی تولید اتانول از ملاس، از گونه مخمر، خمیر مایه نانوایی Baker’s yeast یاSaccharomyces cerevisiae اســت.فرايند تخمير و توليد الكل از شكر طبق رابطه زير صورت مي‌گيرد.4.تولید الکل از ترکیبات نشاسته‌دار تولید الکل از ترکیبات نشاسته‌دار نظیر ذرت، سیب‌زمینی و گندم معمولاً در دو مرحله (همزمان و یا متوالی) صورت می‌گیرد.نشاسته یک پلیمر از منومرهای گلوکز است. واکنش مرحله اول که شکستن این پلیمر به منومرهای اولیه آن است، به دو روش اسیدی و آنزیمی قابل انجام است. در روش اول عموماً اسید سولفوریک و روش دوم آنزیم آلفا ـ آمیلاژ برای هیدرولیز نشاسته بکار می‌رود.با توجه به قیمت مناسب آلفا ـ آمیلاژ و راندمان بالای روش آنزیمی، روش اسیدی تقریباً در دنیا منسوخ شده است .در مرحله دوم که شباهت بسیاری به فرآیند تولید الکل از ترکیبات قندی دارد، گلوکز حاصله درمرحله اول توسط مخمرها به الکل تبدیل می‌شود و ...
C6H12O6 ---> 2C2H5OH + 2CO2
از نظر تئوري، طبق رابطه فوق از هركيلوگرم شكر موجود در ملاس، 511 گرم الكل قابل توليد است. ليكن راندمان فرآيند در عمل بخاطر توليد محصولات جانبي نظير ميكروارگانيسم‌ها و بعضي از محصولات شيميايي ديگر كمتر بوده و بين 400 تا 460 گرم الكل از هر كيلوگرم شكر خواهد بود. بنابراين بطور تئوري مي‌توان گفت كه هر 15ـ14 كيلوگرم ملاس نيشكر حدود يك كيلوگرم الكل توليد مي‌نمايد.
موارد مصرف اتانول : الكل، به عنوان پرمصرفترين ماده شيميايى در فرايند ساخت و سنتز، جدا سازى و توليد مىتوان نام برد.سوخت : بزرگترین کاربرد اتانول به صورت خالص به عنوان سوخت در موتور خودروها است. الكل در آزمايشگاهها به عنوان سوخت كاربرد دارد. ولى استفاده از آن به اين منظور، به صرفه نيست نوشیدنی های الکلی : اتانول را در انواع مشروبات الکلی مصرف می کنند. پیل سوختی اتانولی: اتانول را می توان در پیل های سوختی مستقیم DEFC برای تولید برق همراه با محصولات جانبی آب و دی اکسیدکربن بکار برد. سوخت موشک: اتانول را در سوخت موشک برای افزایش نیروی پیشرانه بکار می برند.در صنعت، الكل را جهت تهيه لاك، ورنى و رنگهاى انيلين و دواجات به كار مىگيرند..
الكلى كه در صنعت به كار گرفته مىشود، از لحاظ ماهيت، هيچ تفاوتى با الكل طبى ندارد و هر دو همان الكل اتيليك يا اتانول مىباشند. منتها به دلايلى نظير گرفتن ماليات از نوشابههاى الكلى و يا جلوگيرى از سوءاستفاده از آن‌ها، كارخانجات توليد كننده الكل، مواد سمّى، بد بوكننده (همچون متانول يا عرق چوب) و مواد رنگين كننده (همچون پريدين) به آن مىافزايند..
ضد عفونی کننده : اتانول را در مراکز پزشکی برای ضدعفونی لوازم پزشکی، ضد عفونی زخم و مواد ضد عفونی کننده دست استفاده می کنند. به علاوه قطعات تشريحى را به خوبى مىتوان در الكل از گنديدن و عفونت محافظت نمود. پاد زهر: اتانول را برای از بین بردن اثر مسمومیت بعضی از مواد مانند متانول و اتیلن گلایکو استفاده می کنند الكل بهترين حلال آلى است و لذا در آزمايشگاهها و صنايع دارو سازى كاربرد بسيار زيادى دارد. در مواردى نيز الكل جهت محافظت از رشد ميكروبى در فرآوردههاى دارويى، ساخت روكش قرصها، و ضدعفونى كننده پوست به كار مىرود .
سایر کاربردها :در ساختن ادكلنها و لوازم آرايشى ، ضد عرق و .. ويژگىهاى الكل و آثار آن الكل برخلاف پندار بعضى، اثر تحريكى بر اعضاى بدن ندارد، بلكه اثر آن تخدير يعنى تضعيف فعاليتهاى بدن و كاستن از دقت در انجام رفتارهاى گوناگون است. در كتابهاى علمى نيز، الكل را در رديف تخدير كنندهها همچون اِتِر و غيره مىآورند. يكى از دانشمندان در اين زمينه مىگويد: «اين واقعيت كه افراد تحت تأثير الكل، خجالتشان از بين مىرود و زياد حرف مىزنند، به علت اثر تحريكى الكل بر مغز نيست، بلكه به دليل از بين رفتن كنترلى است كه مراكز عالى مغز در ميانهروى و اعتدال شخص از خود انجام مىدهند.» به هر حال، تمامى مشروبات الكلى، حاوى مقدارى الكل مىباشند و هرگونه آثار تخديرى كه از مشروبات الكلى بروز مىكند مربوط به وجود اين ماده در آن هاست. ميزان اين تخدير كه ما از آن به «مستى» تعبير مىكنيم بستگى به درصد الكل موجود در اين گونه مشروبات دارد. چنان چه شخص مقدارى الكل بنوشد، قريب15 آن فوراً به وسيله جدار معده داخل در خون و بقيه در امعاء وارد مىگردد. مقدارى هم ممكن است به وسيله ريتين يا با ادرار خارج شود. ولى قسمت اعظم آن در هر حال در بدن مىماند و در آن جا متدرّجاً اكسيد شده و احتياجى به هضم و گوارش ندارد. كبد انسان قادر است در هر ساعت، 8 گرم الكل را اكسيد كند. مقادير زيادتر در جريان خون ظاهر شده ولى غلظت كمتر از 0/05% علامتى در شخص به وجود نمىآورد. از غلظت 0/05% به بالاست كه علائمى نظير كاهش توازن اعمال فيزيكى و اختلال در ديد پيش خواهد آمد. غلظت بالاتر از 0/25% علائم مشخصى به وجود مىآورد. و اگر غلظت به 1% در خون برسد، اختلال تنفسى و قلبى و نهايتاً مرگ ايجاد مىشود هر چند مقدار كشنده آن برحسب افراد فرق مىكند. پيتركوپر نيز در اين زمينه چنين مىنويسد: «الكل از تمام راهها جذب بدن مىشود ولى جذب آن از راه دهان و معده بسيار كم است. روده كوچك 80% يا بيشتر مقدار خورده شده را جذب مىكند. كمتر از 10% بىتغيير از راه ادرار و تنفس دفع مىشود. الكل در بافتها به سرعت منتشر شده و در حدود 8 گرم در ساعت اكسيد و به گاز كربنيك و آب تبديل مىشود. بدين ترتيب مهمترين اثر الكل، تضعيف دستگاه اعصاب مركزى است. الكل در نتيجه تأثير برروى اعصاب، واكنش در رگها ايجاد نموده و خون را به سطح بدن جريان مىدهد و از اين طريق، پوست را قرمز مىكند و ابتداءاً در بدن ايجاد حرارت مىنمايد. اما اين اثر ديرى نمىپايد، چرا كه پس از مدّت كوتاهى، بدن حرارت خود را تا دو برابر از دست مىدهد. شخصى كه الكل مىنوشد ابتدا فعاليت او بيش از حد معمول مىشود و به ترتيبى كه ذكر شد، درجه حرارت بدن بالا رفته و تنفس شديد مىشود. آن گاه مركز تكلّم در مغز تحت تأثير الكل قرار گرفته و شخص پرچانگى مىكند. سپس مركز سمعىِ مغز متأثر شده و شخص صداهاى بىخود مىشنود. بعد مركز بينايى مغز دچار اختلال گشته و شخص تصاوير موهوم مىبيند. و بالاخره مركز حفظ تعادل تحت تأثير الكل قرار گرفته و كسى كه مشروب الكلى نوشيده، توازن اعمال فيزيكى خود را از دست مىدهد. بدين ترتيب با نوشيدن الكل، خويشتندارى شخص كه به عنوان منشأ حجب و حيا در انسان پايهگذارى شده است، تقريباً از بين رفته و باعث بروز اعمال ناهنجار مىشود. از ديدگاه متخصصين اعصاب و روان، الكل، عالىترين اعمال توقفى را فلج مىكند و انسان را به سيرت و منش عارى از ملكات اخلاقى و برى از دانش و بينش سوق مىدهد. استعمال الكل موجب دگرگونى در شخصيت انسان مىشود و انسان با شرم و حيا را افسارگسيخته و بىبند و بار مىنمايد. عوارض مصرف الكل، غالباً منشأ ارتكاب اعمال شنيع و ارتكاب جرايم مىگردد. طبق مطالعاتى كه مؤسسات جرمشناسى به عمل آوردهاند، اغلب جنايات جنسى و در حدود 70% جرايم ضرب و جرح و 80% قتلها، خود آزارى و ديگر آزارىها در اثر استعمال نوشابههاى الكلى واقع مىشوند. ازدياد تصادفات وسايط نقليه در كشورهايى كه مجاز به نوشيدن الكل هستند براثر مستى رانندگان مزاحم است و روى همين اصل، استعمال مشروبات الكلى را اغلب قوانين ممنوع دانسته يا محدود نمودهاند. در كشورهاى سويس و فرانسه اگر ميزان الكل در خون بيش از 0/5 سانتىگرم در ليتر خون باشد، شخص مجاز به رانندگى نيست و تكرار كننده اين جرايم از حق رانندگى براى شش ماه محروم مىشود. در دانمارك اين مقدار يك سانتىگرم و در انگلستان 0/8 مىباشد. اثرات سوء نوشيدن الكل منحصر در آن چه گفتيم نيست. الكل نه تنها اعتدال روانى و تنظيم حركات و فعاليتهاى انسان را مختل مىسازد بلكه آثار مخرّب ديگرى بر دستگاههاى مختلف بدن مىگذارد؛ به عنوان نمونه، مصرف الكل، باعث سوءهاضمه و اختلال دستگاه گوارش و كبد مىشود، زيرا به علت جاذب الرطوبه بودن آن، آلبومينهاى سلولهاى كبد و معده را منعقد مىكند. در نتيجه معده اسيدكلريدريك پس نمىدهد و سلولهاى كبد حالت مومى شكل (تشمّع كبدى) به خود مىگيرند. اين است كه اسلام با نوشيدن هر نوع مشروبات الكلى، خريد و فروش و هر نوع بهرهبردارى از آن‌ها به شدت برخورد كرده است. خمر در آيات قرآنى، پليدى و رفتار شيطانى تلقّى گرديده، نوشيدن آن، گناه كبيره قلمداد و همچون قمار بازى موجب برانگيختن بذر عداوت و دشمنى دانسته شده است. براساس روايات اسلامى، كسى كه خمر مىنوشد، تا چهل روز، نماز او پذيرفته نمىشود. بلكه در تمامى اديان الهى، هنگامى كه كامل گشتهاند، تحريم خمر جزء برنامههاى قطعى آن‌ها بوده است. نوشنده خمر در روز قيامت با صورت سياه و زبان بيرون آمده در حالى كه آب دهان او بر سينهاش مىريزد و فرياد العطش برمىآورد، محشور مىگردد. كسى كه جرعهاى شراب بنوشد، روح ايمان از وى گرفته مىشود و روح ناپاك و پَست جايگزين آن مىگردد. متاسفانه هم اكنون در كشورهاى لائيك و عمدتاً در كشورهاى غربى مقادير زيادى الكل به صورت مشروبات الكلى مصرف مىشود. تنها در سال 1955 در فرانسه مطابق گزارش رسمى وزارت دارايى اين كشور، تعداد 455054 مشروب فروشى داير بود؛ يعنى براى هر 86 نفر يك باب مشروب فروشى وجود داشته است. اين در حالى است كه مصرف الكل سال به سال به طور مرتب در اين كشورها افزايش يافته است. هم اكنون دانشمندان كتابهاى متعددى درباره الكلىسم و مسائل كيفرى و ناهنجارىهاى اجتماعىنوشتهاند. پروفسور سيگار در كتاب خود تحت عنوان «الكلىسم از گذرگاه اجتماعى» الكلىسم را يكى از مهمترين علل شكست فرانسه در جنگ دانسته و آكادمى علوم فرانسه، قطعنامهاى به همين مضمون در محكوميت مصرف نوشابههاى الكلى صادر نموده است. از لحاظ علم ژنيتك نيز، اكثر فرزندان افراد الكلى، مبتلا به روانپريشانىهاى شديد مىگردند و به همان جهت، عقبماندگىهاى مختلف شعورى در آنان ايجاد مىشود.
