Absolútny alkohol. Priemyselná výroba alkoholu z biologických surovín

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Absolútny etylalkohol našiel svoje uplatnenie v priemysle. Táto látka je potrebná na zabezpečenie reakcie organickej syntézy. Takáto kvapalina sa teraz často používa v laboratóriách. Prvýkrát boli technické špecifikácie tejto látky zverejnené v 37. ročníku. V súčasnosti existujú špecializované GOST a normy, ktoré regulujú kvalitu kvapaliny a nuansy jej prípravy.

Všeobecné informácie

Ako bolo definované v roku 1937, absolútny alkohol je kvapalina, ktorej obsah sa odhaduje na 99,7 % alebo viac ABV. Prítomnosť až 5 mg aldehydov v každých 100 gramoch je povolená. Pri skúmaní látky na organické kyseliny sa všetky takéto zlúčeniny musia premeniť na kyselinu octovú. Koncentrácia nemôže prekročiť mililiter na 100 ml hotového produktu.

Výrazným znakom absolútneho alkoholu je absencia akýchkoľvek suchých zvyškov. Táto látka nemôže obsahovať alkalické zlúčeniny, minerálne kyseliny. niezahrnutie furfuralu je povolené. Alkohol by mal byť priehľadný, bez akéhokoľvek odtieňa a farby. Nie je vlastný cudzím pachom, prítomnosť špecifickej chuti nie je povolená.

Nuansy terminológie

Moderní chemici poznajú nielen absolútny alkohol, ale aj bezvodý. Tieto dva pojmy nemožno stotožňovať. V absolútnej rozmanitosti, ako možno z vyššie uvedeného usúdiť, môže byť voda, ale v malom množstve.

Uvažovaná chemická zlúčenina je schopná vytvárať stabilné väzby počas chemickej reakcie s benzínom. Z tohto dôvodu sa absolútny alkohol používa v mnohých krajinách na výrobu motorových palív. Ako ukázali štúdie, ak sa táto kvapalina zmieša s benzínom, antidetonačné vlastnosti paliva používaného na prevádzku motora sa stanú významnejšími. Preto je možná väčšia kompresia.

Vlastnosti a tvary

Kvalifikovaný chemik vám môže povedať, aký je rozdiel medzi destilátom a rektifikovaným. Destilát sa získava fermentáciou a destiláciou a rektifikovaný produkt je produkt očistený od nečistôt. Navyše pri použití rektifikačnej techniky je možné dosiahnuť hotový etylalkohol, ktorého koncentrácia hlavnej látky je až 95,7%. Takéto parametre sú spôsobené prítomnosťou etylalkoholu v azeotropných zlúčeninách, ktoré sa objavujú počas chemickej interakcie s vodou pri normálnom atmosférickom tlaku.

V súčasnosti sa zvyčajne používa ako etylalkohol podľa GOST 5964-93. Práve on je v národnom hospodárstve najžiadanejší. V takejto kvapaline je voda obsiahnutá v koncentrácii 4,43% alebo o niečo viac. V určitých prípadoch, aby reakcia prebiehala, je potrebné zabezpečiť prítomnosť alkoholu, v ktorom prakticky nie je žiadna voda, potom sa uchýlia k absolútnej rozmanitosti. To je potrebné pri výrobe farmaceutických výrobkov, lakov a farieb. Absolútna rozmanitosť je požadovaná pri výrobe kozmetiky, parfumov. Na výrobu látky boli vyvinuté absolutizačné reakcie.

Chyby a mylné predstavy

Stalo sa, že alkohol prezentovaný v lekárňach je práve tým produktom, ktorý mi ako prvý napadne, za zmienku stojí aspoň nejaký alkohol. Ak obyčajní ľudia hovoria o etylalkohole, téma sa spravidla obmedzuje na diskusiu o sile tekutiny a niektorí ľutujú, že neexistuje absolútny skutočný alkohol, teda taký, ktorý by bol sám 100% alkohol, bez špeciálnych riedidiel a prísad. Mnohí sú presvedčení, že maximálna pevnosť je 95,6%. Absolútny alkohol v skutočnosti existuje, len o ňom vedia väčšinou chemici, keďže sa používal práve v tomto odvetví.

Niektorí ľudia si myslia: napríklad, používa nejaký liehovar Itkul pri svojej práci absolútny produkt? Nemýľte sa v tom: absolútna tekutina nie je určená na potravinárske účely, používa sa vo výrobnom priemysle, ale nie na výrobu nápojov.

O pojmoch a javoch

Skôr než zistíte, ako sa spomínajú produkty toho istého„Itkulsky liehovar“z priemyselného produktu, je rozumné orientovať sa v termíne „pevnosť“vo vzťahu k tekutinám obsahujúcim alkohol. Tento parameter bol zavedený na vyjadrenie prítomnosti etanolu v zmesi alkoholu a vody. To, čo sú ľudia zvyknutí nazývať alkoholom, je zvyčajne zlúčenina s vodou a každý alkohol používaný v potravinárskom priemysle má nevyhnutne vo svojom zložení vodu. Obsah tejto látky sa mení.

Koncentrácia absolútneho etylalkoholu, ako vyplýva zo súčasných noriem, by mala byť 99,7% alebo dokonca viac, to znamená, že tisíciny percenta sú pridelené vode z celkového objemu. Pre reálne použitie takýto produkt väčšinou nie je potrebný, jeho použitie je neopodstatnené z dôvodu zložitosti výroby. Aj na medicínske účely stačí sila 95%, nehovoriac o potravinárskom využití. V zriedkavých prípadoch sa musí použiť hydrolýzny alkohol.

Kde to môžem získať?

Skúsení chemici vám môžu povedať, ako vyrobiť alkohol. Špecializované podniky zodpovedné za tento proces denne vyrábajú veľké objemy produktu rôzneho stupňa koncentrácie. Existuje niekoľko spôsobov prípravy alkoholu a najobľúbenejšou možnosťou je prirodzená fermentačná reakcia. Na jeho realizáciu je potrebné mať k dispozícii rastlinné produkty obohatené o sacharidy. Ďalším prístupom je hydrolytická reakcia využívajúca celulózu extrahovanú zo slamy, dreva.

Na základe toho, či je hydrolyzovaný alkohol potrebný alebo nie, sa môžete uchýliť k reakciihydratácia etylénu. Toto slovo sa vzťahuje na plyn. Na reakciu sa používa kyselina fosforečná alebo sírová. Chemická interakcia, ku ktorej dochádza pri kombinácii týchto látok, je pomerne zložitá, reakcia vyžaduje účasť katalyzátora, ale jej účinnosť je dostatočne vysoká na to, aby sa metóda stala priemyselne rozšírenou.

Reakcie a produkty

Použitím vyššie popísaných spôsobov výroby alkoholu môžete získať produkt s relatívne nízkou koncentráciou. Hotová kvapalina bude obsahovať rôzne nečistoty. Na čistenie látky a zvýšenie percenta obsahu alkoholu je potrebné zorganizovať destiláciu. Na tento účel môžete použiť tradičnú destilačnú jednotku alebo destilačný stĺpec. Podobná inštalácia sa používa v prípade potreby na spracovanie oleja. Na základe výsledkov takýchto udalostí je možné vyrobiť alkohol, ktorého sila je až 95,6 %.

Líh prezentovaný v lekárni je práve takým produktom, no na niektoré operácie a reakcie nestačí a treba si vyrobiť absolútny. Existuje niekoľko známych metód, ale všetky sú dosť zložité. Môžete viazať vodu obsiahnutú v zložení alkoholu, glycerolu. Ďalšou možnosťou sú chemické reakcie s kovmi. Niekedy sa uchýlia k sadrovým alebo draselným soliam. Reakcia s nehaseným vápnom má určitú účinnosť. Môžete použiť chlorid vápenatý. V praxi sú všetky tieto metódy zriedkavé, pretože je ťažké ich implementovať v priemyselnom meradle, napriek dobrým výsledkom interakcie.

Čo robiť?

Z vyššie uvedeného je jasné, prečo je cena absolútneho alkoholu vysoká. Na získanie tohto náročného produktu je potrebné použiť zariadenia na azeotropickú dehydratáciu. Systém vyžaduje použitie vysokého percenta alkoholu vo vode. Látka sa zmieša s benzénom v kvapalnej forme a výsledné zlúčeniny sa potom destilujú v kolónach na to určených. Bolo vyvinutých niekoľko azeotropických techník. Výsledkom procesu je pomerne veľký objem etylalkoholu, ktorého sila sa pohybuje medzi 99,9-100 %.

Hoci cena absolútneho alkoholu je vysoká, potreba používať túto zlúčeninu v mnohých chemických procesoch spôsobuje značný dopyt, takže domáce a zahraničné podniky vyrábajú pomerne veľké objemy absolútneho produktu. Hotová kvapalina je obsiahnutá v palive pre vesmírnu dopravu, používa sa v automobiloch a pri výrobe množstva produktov používaných bežnými ľuďmi v každodennom živote. No v bežnom živote sa človek, ktorý má k chémii a produkcii ďaleko, len ťažko stretne s absolútnym alkoholom.

Nuansy získavania

V súčasnosti je etylalkohol široko používaný v biológii. Táto látka je potrebná na konzerváciu rôznych liekov. Biológovia často používajú absolútnu formu. Zároveň sa berie do úvahy, že konvenčnou destiláciou nie je možné prečistiť produkt na požadovanú úroveň, pretože vzniká vriaca zmes, ktorú nemožno oddeliť pri použití klasickej destilačnej jednotky. Teplotavriaci alkohol so silou 95,6 % je 78,15 stupňov Celzia a absolútne je toto číslo 78,37 stupňov.

Je potrebné poznamenať, že takmer bezvodý alkohol na biologické účely sa niekedy získava dlhým nanášaním rektifikácie na prášok síranu meďnatého – takýto produkt sa vyrába kalcináciou síranu meďnatého. Vďaka soli voda takmer úplne opúšťa hlavnú zmes, zatiaľ čo prášok sa nerozpúšťa v alkohole. Ak vezmete pálené vápno a varíte ho v alkohole niekoľko hodín, výsledok reakcie bude ešte lepší. Konečným štádiom takéhoto procesu je destilácia, počas ktorej je potrebné vylúčiť interakciu so vzduchom obsahujúcim vlhkosť.

Technické body

Etanol je kvapalina bez zápachu a farby. Má štipľavú chuť a zvláštnu vôňu. Etanol vrie pri zahriatí na 78,4 na stupnici Celzia, topí sa pri -114,15 na rovnakej stupnici merania. Hustota látky sa odhaduje na 0,794 t/m.

Nebude ťažké zmiešať etylalkohol a vodu, glycerín a rôzne iné alkoholy, niektoré étery a organické rozpúšťadlá. Látky je možné miešať v akejkoľvek koncentrácii a pomere. S určitými látkami tvorí metylkarbinol azeotropickú zmes. Toto sa pozoruje pri interakcii nielen s vodou, ale aj s chloroformom. Azeotropná zlúčenina vzniká, ak sa etylalkohol zmieša s etylacetátom, benzénom. Etanol má schopnosť vytvárať alkoholáty, ak látka interaguje s horčíkovými a vápenatými soľami.

Alkohol: čo sa stane?

Je zvykom deliť alkohol na potravinársky, technický. Definícia príslušnosti do kategórie závisí od toho, čo bolo použité na získanie kvapaliny. Chemici zodpovední za výrobu látky si dobre uvedomujú rozdiel medzi destilátom a rektifikovaným, vlastnosti rôznych kategórií. Rectified je čistejší produkt, na rozdiel od destilátu, ktorý má charakteristickú vôňu.

Možnosti použitia alkoholu sú dané jeho silou, kvalitou rektifikácie. Vyššie sa uvažovalo o absolútnom alkohole, ktorý je potrebný na technické účely, no pomerne kurióznou témou je jedlo. Takáto kvapalina sa vyrába z rastlinných produktov, potravín. Na získanie etylalkoholu sa používajú zemiaky, niektoré bobule a ovocie. Môžete použiť obilniny. Najlacnejšou možnosťou je alkohol získaný zo zemiakov.

Pri priemyselnom liehu môžete použiť drevo ako surovinu. Niekedy sa získava pri práci s produktmi transformácie ropy. Pri výrobe technického liehu sa surovina umiestňuje do závodu, kde prebieha hydrolýza. V priemyselnom alkohole sa hojne vyskytujú nečistoty nebezpečné pre ľudské zdravie. Z tohto dôvodu sa nemôže používať v potravinárskom priemysle.

Funkcie výrobného procesu

Kvalitný lieh sa získa, ak pracovný proces prebieha s použitím spoľahlivých surovín, ak sa dodrží technológia a kvalitne sa vykoná destilácia, pri ktorej sa odstránia škodlivé zlúčeniny. Stupeň čistenia je základom pre klasifikáciu produktovna konkrétnu odrodu.

Čím vyšší stupeň alkoholu, tým menej škodlivých zlúčenín obsahuje. Navyše to ukazuje jeho silu. Etylalkohol používaný v potravinárskom priemysle sa získava zriedením rektifikovaného produktu, ktorý prešiel vysoko účinným čistiacim postupom. Na riedenie sa používa zmäkčená voda.