Absoliutus alkoholis. Pramoninė alkoholio gamyba iš biologinių žaliavų

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Absoliutus etilo alkoholis buvo pritaikytas pramonėje. Ši medžiaga būtina organinės sintezės reakcijai užtikrinti. Toks skystis dabar dažnai naudojamas laboratorijose. Pirmą kartą šios medžiagos techninės specifikacijos buvo paskelbtos 37-aisiais metais. Šiuo metu yra specializuoti GOST ir standartai, reguliuojantys skysčio kokybę ir jo paruošimo niuansus.

Bendra informacija

Kaip apibrėžta 1937 m., absoliutus alkoholis yra skystis, kurio ABV yra 99,7 % ar daugiau. Kiekviename 100 gramų leidžiama turėti iki 5 mg aldehidų. Tiriant medžiagą dėl organinių rūgščių, visi tokie junginiai turi būti paverčiami acto rūgštimi. Koncentracija negali viršyti mililitro 100 ml gatavo produkto.

Išskirtinis absoliutaus alkoholio bruožas yra tai, kad jame nėra jokių sausų likučių. Šioje medžiagoje negali būti šarminių junginių, mineralinių rūgščių. Neleidžiama įtraukti furfurolą. Alkoholis turi būti skaidrus, be jokio atspalvio ir spalvos. Jis nėra būdingas pašaliniams kvapams, specifinis skonis neleidžiamas.

Terminologijos niuansai

Šiuolaikiniai chemikai žino ne tik absoliutų, bet ir bevandenį alkoholį. Šių dviejų terminų negalima tapatinti. Absoliuti įvairovė, kaip galima daryti iš to, kas išdėstyta pirmiau, gali būti vandens, bet nedideliais kiekiais.

Nagrinėjamas cheminis junginys gali sudaryti stabilius ryšius cheminės reakcijos metu su benzinu. Dėl šios priežasties absoliutus alkoholis daugelyje šalių naudojamas variklių kurui gaminti. Kaip parodė tyrimai, jei šis skystis sumaišomas su benzinu, degalų, naudojamų varikliui, antidetonacinės savybės tampa reikšmingesnės. Todėl galimas didesnis suspaudimas.

Ypatybės ir formos

Kvalifikuotas chemikas gali pasakyti apie skirtumą tarp distiliato ir rektifikuoto. Distiliatas gaunamas fermentacijos ir distiliavimo būdu, o rektifikuotas produktas yra išvalytas nuo priemaišų produktas. Be to, naudojant rektifikavimo techniką, galima gauti jau paruoštą etilo alkoholį, kuriame pagrindinės medžiagos koncentracija yra iki 95,7%. Tokie parametrai atsiranda dėl etilo alkoholio buvimo azeotropiniuose junginiuose, kurie atsiranda cheminės sąveikos su vandeniu metu esant normaliam atmosferos slėgiui.

Paprastai šiuo metu naudojamas patarimas GOST 5964-93 etilo alkoholis. Būtent jis yra paklausiausias šalies ekonomikoje. Tokiame skystyje vandens yra 4,43% ar šiek tiek daugiau. Tam tikrais atvejais, kad reakcija vyktų, būtina užtikrinti, kad būtų alkoholio, kuriame praktiškai nėra vandens, tada jie naudojasi absoliučia įvairove. Tai būtina gaminant farmacijos produktus, lakus ir dažus. Absoliuti įvairovė yra paklausa gaminant kosmetiką, kvepalus. Medžiagai gaminti buvo sukurtos absoliutizacijos reakcijos.

Klaidos ir klaidingos nuomonės

Taip jau susiklostė, kad vaistinėse pateikiamas alkoholis yra pats produktas, kuris pirmiausia ateina į galvą, verta paminėti bent šiek tiek alkoholio. Jei paprasti žmonės kalba apie etilo alkoholį, kaip taisyklė, tema susiaurinama iki diskusijos apie skysčio stiprumą, o kai kurie apgailestauja, kad nėra absoliutaus, tikro alkoholio, tai yra tokio, kuris būtų pats 100% alkoholis, be specialių skiediklių ir priedų. Daugelis yra įsitikinę, kad didžiausias stiprumas yra 95,6%. Tiesą sakant, absoliutus alkoholis egzistuoja, tik chemikai dažniausiai apie jį žino, nes būtent šioje pramonėje jis buvo naudojamas.

Kai kurie žmonės galvoja: pavyzdžiui, ar kuri nors Itkul spirito varykla savo darbe naudoja absoliutų produktą? Nesuklyskite: absoliutus skystis nėra skirtas maistui, jis naudojamas gamybinėje pramonėje, bet ne gėrimų gamybai.

Apie terminus ir reiškinius

Prieš išsiaiškindami, kaip to paties minėti produktai"Itkulsky spirito varykla" iš pramoninio produkto, tikslinga orientuotis į terminą "tvirtovė" atsižvelgiant į alkoholio turinčius skysčius. Šis parametras buvo įvestas siekiant atspindėti etanolio buvimą alkoholio ir vandens mišinyje. Tai, ką žmonės įpratę vadinti alkoholiu, paprastai yra junginys su vandeniu, o maisto pramonėje naudojamas alkoholis būtinai turi vandens. Šios medžiagos kiekis skiriasi.

Absoliutaus etilo alkoholio koncentracija, kaip matyti iš dabartinių standartų, turėtų būti 99,7% ar net daugiau, tai yra, tūkstantosios procento dalys yra skiriamos vandeniui bendrame tūryje. Realiam naudojimui toks gaminys dažniausiai nereikalingas, jo naudojimas yra nepagrįstas dėl gamybos sudėtingumo. Net medicininiams tikslams pakanka 95% stiprumo, jau nekalbant apie naudojimą maistui. Retais atvejais reikia naudoti hidrolizės alkoholį.

Kur galiu jį gauti?

Patyrę chemikai gali pasakyti, kaip pasigaminti alkoholį. Specializuotos įmonės, atsakingos už šį procesą, kasdien gamina didelius įvairaus koncentracijos laipsnio produkto kiekius. Yra keli alkoholio paruošimo būdai, o populiariausias variantas yra natūrali fermentacijos reakcija. Jai įgyvendinti būtina turėti augalinius produktus, praturtintus angliavandeniais. Kitas būdas yra hidrolizės reakcija, naudojant celiuliozę, išgaunamą iš šiaudų, medienos.

Atsižvelgdami į tai, ar hidrolizės alkoholio reikia, ar ne, galite imtis reakcijosetileno hidratacija. Šis žodis reiškia dujas. Reakcijai naudojama fosforo arba sieros rūgštis. Cheminė sąveika, kuri vyksta derinant šias medžiagas, yra gana sudėtinga, reakcijoje dalyvauja katalizatorius, tačiau jo efektyvumas yra pakankamai didelis, kad metodas būtų plačiai paplitęs pramoniniu požiūriu.

Reakcijos ir produktai

Naudodami anksčiau aprašytus alkoholio gamybos būdus, galite gauti palyginti mažos koncentracijos produktą. Gatavame skystyje bus įvairių priemaišų. Norint išvalyti medžiagą ir padidinti alkoholio kiekį procentais, būtina organizuoti distiliavimą. Norėdami tai padaryti, galite naudoti tradicinį distiliavimo įrenginį arba distiliavimo kolonėlę. Panašus įrenginys naudojamas, jei reikia apdoroti alyvą. Remiantis tokių įvykių rezultatais, galima pagaminti alkoholį, kurio stiprumas siekia iki 95,6%.

Vaistinėje pateikiamas alkoholis yra kaip tik toks produktas, bet kai kurioms operacijoms ir reakcijoms jo neužtenka, reikia pasidaryti absoliučią. Yra keletas gerai žinomų metodų, tačiau jie visi yra gana sudėtingi. Galite surišti vandenį, įtrauktą į alkoholio, glicerolio sudėtį. Kitas variantas – cheminės reakcijos su metalais. Kartais jie griebiasi gipso ar kalio druskų. Reakcija su negesintomis kalkėmis turi tam tikrą efektyvumą. Galite naudoti kalcio chloridą. Praktiškai visi šie metodai yra reti, nes sunku juos įgyvendinti pramoniniu mastu, nepaisant gero sąveikos rezultato.

Ką daryti?

Iš to, kas pasakyta, aišku, kodėl absoliutaus alkoholio kaina yra didelė. Norint gauti šį sudėtingą produktą, būtina naudoti azeotropinės dehidratacijos įrenginius. Sistema reikalauja, kad vandenyje būtų naudojamas didelis alkoholio procentas. Medžiaga sumaišoma su benzenu skystu pavidalu, tada susidarę junginiai distiliuojami tam skirtose kolonėlėse. Buvo sukurti keli azeotropiniai metodai. Proceso rezultatas – gana didelis etilo alkoholio tūris, kurio stiprumas svyruoja tarp 99,9–100%.

Nors absoliutaus alkoholio kaina yra didelė, poreikis naudoti šį junginį daugelyje cheminių procesų sukelia didelę paklausą, todėl šalies ir užsienio įmonės gamina gana didelius absoliutaus produkto kiekius. Gatavas skystis yra įtrauktas į kosminio transporto kurą, naudojamą automobiliuose ir gaminant daugybę produktų, kuriuos paprasti žmonės naudoja kasdieniame gyvenime. Tačiau įprastame gyvenime žmogui, kuris yra toli nuo chemijos ir gamybos, vargu ar teks susidurti su absoliučiu alkoholiu.

Gavimo niuansai

Šiuo metu etilo alkoholis plačiai naudojamas biologijoje. Ši medžiaga yra būtina įvairių vaistų konservavimui. Dažnai biologai naudoja absoliučią formą. Tuo pačiu metu atsižvelgiama į tai, kad įprastinis distiliavimas negali išgryninti produkto iki reikiamo lygio, nes susidaro verdantis mišinys, kurio negalima atskirti naudojant klasikinį distiliavimo įrenginį. Temperatūraverdančio alkoholio, kurio stiprumas yra 95,6 %, temperatūra yra 78,15 laipsnio Celsijaus, o absoliučiai šis rodiklis yra 78,37 laipsnio.

Pažymima, kad beveik bevandenis alkoholis biologiniams tikslams kartais gaunamas ilgą laiką primygtinai reikalaujant rektifikuoti vario sulfato miltelius – toks produktas gaminamas deginant vario sulfatą. Druskos dėka vanduo beveik visiškai palieka pagrindinį mišinį, o milteliai netirpsta alkoholyje. Jei paimsite degintas kalkes ir kelias valandas virsite alkoholyje, reakcijos rezultatas bus dar geresnis. Paskutinis tokio proceso etapas yra distiliavimas, kurio metu būtina pašalinti sąveiką su oru, kuriame yra drėgmės.

Techniniai punktai

Etanolis yra bekvapis ir bespalvis skystis. Jis turi aštrų skonį ir savotišką kvapą. Etanolis užverda kaitinant iki 78,4 pagal Celsijaus skalę, lydosi esant -114,15 pagal tą pačią matavimo skalę. Apskaičiuotas medžiagos tankis 0,794 t/m.

Bus nesunku sumaišyti etilo alkoholį ir vandenį, gliceriną ir įvairius kitus alkoholius, kai kuriuos eterius ir organinius tirpiklius. Medžiagas galima maišyti bet kokia koncentracija ir santykiu. Su tam tikromis medžiagomis metilkarbinolis sudaro azeotropinį mišinį. Tai pastebima sąveikaujant ne tik su vandeniu, bet ir su chloroformu. Azeotropinis junginys susidaro, jei etilo alkoholis sumaišomas su etilo acetatu, benzenu. Etanolis gali sudaryti alkoholiatus, jei medžiaga sąveikauja su magnio, kalcio druskomis.

Alkoholis: kas atsitiks?

Alkoholį įprasta skirstyti į maistinius, techninius. Priklausymo kategorijai apibrėžimas priklauso nuo to, kas buvo panaudota skysčiui gauti. Chemikai, atsakingi už medžiagos gamybą, puikiai žino skirtumą tarp distiliato ir rektifikuoto, skirtingų kategorijų ypatybes. Rektifikuotas produktas yra grynesnis, kitaip nei distiliatas, kuris turi būdingą kvapą.

Alkoholio vartojimo galimybes lemia jo stiprumas, rektifikacijos kokybė. Aukščiau buvo svarstomas absoliutus alkoholis, būtinas techniniams tikslams, tačiau gana kurioziška tema – maistas. Toks skystis gaminamas iš augalinių produktų, maisto. Etilo alkoholiui gauti naudojamos bulvės, kai kurios uogos ir vaisiai. Galite naudoti grūdus. Pigiausias pasirinkimas yra alkoholis, gaunamas iš bulvių.

Pramoniniam alkoholiui galite naudoti medieną kaip žaliavą. Kartais jis gaunamas dirbant su naftos transformacijos produktais. Gaminant techninį alkoholį žaliava dedama į gamyklą, kurioje vyksta hidrolizė. Pramoniniame alkoholyje yra daug žmonių sveikatai pavojingų priemaišų. Dėl šios priežasties jis negali būti naudojamas maisto pramonėje.

Gamybos proceso ypatybės

Kokybiškas alkoholis gaunamas, jei darbo procesas vyksta naudojant patikimas žaliavas, jei laikomasi technologijos ir kokybiškai atliekama distiliacija, kurios metu pašalinami kenksmingi junginiai. Produktų klasifikavimo pagrindas yra grynumo laipsnisį konkrečią veislę.

Kuo aukštesnės klasės alkoholis, tuo mažiau jame yra kenksmingų junginių. Be to, tai rodo jo jėgą. Maisto pramonėje naudojamas etilo alkoholis gaunamas atskiedžiant rektifikuotą produktą, kuriam buvo atlikta itin efektyvi gryninimo procedūra. Skiedimui naudojamas suminkštintas vanduo.