Alcool absolut. Producția industrială de alcool din materii prime biologice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Alcoolul etilic absolut și-a găsit aplicația în industrie. Această substanță este necesară pentru a asigura reacția de sinteză organică. Un astfel de lichid este acum adesea folosit în laboratoare. Pentru prima dată, specificațiile tehnice pentru această substanță au fost publicate în al 37-lea an. În prezent, există GOST și standarde specializate care reglementează calitatea lichidului și nuanțele preparării acestuia.

Informații generale

Așa cum a fost definit în 1937, alcoolul absolut este un lichid care este estimat la 99,7% sau mai mult ABV. Este permisă prezența în fiecare 100 de grame a până la 5 mg de aldehide. Când se examinează o substanță pentru acizi organici, toți astfel de compuși trebuie transformați în acid acetic. Concentrația nu poate depăși un mililitru la 100 ml de produs finit.

O trăsătură distinctivă a alcoolului absolut este absența oricărui reziduu uscat. Această substanță nu poate conține compuși alcalini, acizi minerali. Nueste permisă includerea furfuralului. Alcoolul trebuie să fie transparent, fără nicio nuanță și culoare. Nu este inerent mirosurilor străine, prezența unui anumit gust nu este permisă.

Nuanțe de terminologie

Chimiștii moderni cunosc nu numai alcoolul absolut, ci și anhidru. Acești doi termeni nu pot fi echivalați. În varietatea absolută, după cum se poate concluziona din cele de mai sus, poate exista apă, dar în cantități mici.

Compusul chimic luat în considerare este capabil să formeze legături stabile în timpul unei reacții chimice cu benzina. Din acest motiv, alcoolul absolut este folosit într-un număr de țări pentru producerea de combustibil pentru motor. După cum au arătat studiile, dacă acest lichid este amestecat cu benzină, calitățile antidetonante ale combustibilului utilizat pentru a funcționa motorul devin mai semnificative. Prin urmare, este posibilă mai multă compresie.

Caracteristici și forme

Un chimist calificat vă poate spune despre diferența dintre distilat și rectificat. Distilatul se obține prin fermentare și distilare, iar produsul rectificat este un produs purificat de impurități. În plus, atunci când se utilizează tehnica de rectificare, este posibil să se obțină alcool etilic gata preparat, concentrația substanței principale în care este de până la 95,7%. Astfel de parametri se datorează prezenței alcoolului etilic în compușii azeotropi care apar în timpul interacțiunii chimice cu apa la presiunea atmosferică normală.

Utilizat în mod obișnuit pentru a recomanda GOST 5964-93 alcool etilic. El este cel mai solicitat în economia națională. Într-un astfel de lichid, apa este conținută într-o concentrație de 4,43% sau puțin mai mult. În anumite cazuri, pentru ca reacția să continue, este necesar să se asigure prezența alcoolului, în care practic nu există apă, apoi se recurge la varietatea absolută. Acest lucru este necesar în fabricarea de produse farmaceutice, lacuri și vopsele. Varietatea absolută este solicitată în fabricarea de produse cosmetice, parfumuri. Pentru fabricarea substanței au fost dezvoltate reacții de absolutizare.

Greșeli și concepții greșite

S-a intamplat ca alcoolul prezentat in farmacii sa fie chiar produsul care imi vine primul in minte, merita mentionat macar ceva alcool. Dacă oamenii obișnuiți vorbesc despre alcool etilic, de regulă, subiectul se reduce la o discuție asupra tăriei lichidului, iar unii regretă că nu există alcool absolut, real, adică unul care ar fi 100% alcool în sine, fără diluanți și aditivi speciali. Mulți sunt convinși că puterea maximă este de 95,6%. De fapt, alcoolul absolut există, doar că chimiștii știu în mare parte despre el, deoarece a fost folosit în această industrie.

Unii oameni cred: de exemplu, vreo distilerie Itkul folosește un produs absolut în activitatea sa? Nu vă înșelați în această privință: lichidul absolut nu este destinat uzului alimentar, este folosit în industria prelucrătoare, dar nu și pentru fabricarea băuturilor.

Despre termeni și fenomene

Înainte de a-ți da seama cum sunt menționate produsele aceleași„Distileria Itkulsky” dintr-un produs industrial, este rezonabil să se orienteze în termenul „cetate” în raport cu lichidele care conțin alcool. Acest parametru a fost introdus pentru a reflecta prezența etanolului într-un amestec de alcool și apă. Ceea ce oamenii sunt obișnuiți să numească alcool este în mod normal un compus cu apă, iar orice alcool folosit în industria alimentară are în mod necesar apă în compoziția sa. Conținutul acestei substanțe variază.

Concentrația de alcool etilic absolut, după cum rezultă din standardele actuale, ar trebui să fie de 99,7% sau chiar mai mult, adică miimi de procente sunt alocate apei în volumul total. Pentru utilizare reală, un astfel de produs nu este de obicei necesar; este nejustificat să îl folosiți din cauza complexității producției. Chiar și în scopuri medicale, o putere de 95% este suficientă, ca să nu mai vorbim de utilizarea alimentară. În cazuri rare, trebuie utilizat alcool de hidroliză.

De unde îl pot obține?

Chimiștii cu experiență vă pot spune cum să faceți alcool. Întreprinderile specializate responsabile de acest proces produc zilnic volume mari de produs cu diferite grade de concentrare. Există mai multe metode de preparare a alcoolului, iar cea mai populară opțiune este o reacție naturală de fermentație. Pentru implementarea lui este necesar să aibă la dispoziție produse vegetale îmbogățite cu carbohidrați. O altă abordare este o reacție de hidroliză folosind celuloză extrasă din paie, lemn.

În funcție de necesitatea sau nu de hidroliză de alcool, puteți recurge la reacțiehidratarea etilenei. Acest cuvânt se referă la gaz. Pentru reacție se folosește acid fosforic sau sulfuric. Interacțiunea chimică care are loc cu combinația acestor substanțe este destul de complexă, reacția necesită participarea unui catalizator, dar eficiența sa este suficient de mare pentru ca metoda să devină răspândită industrial.

Reacții și produse

Apelând la metodele descrise anterior de preparare a alcoolului, puteți pune la dispoziție un produs de concentrație relativ scăzută. Lichidul finit va conține o varietate de impurități. Pentru a purifica substanța și a crește procentul de conținut de alcool, este necesar să se organizeze distilarea. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza o unitate de distilare tradițională sau o coloană de distilare. O instalație similară este utilizată dacă este necesar pentru procesarea uleiului. Pe baza rezultatelor unor astfel de evenimente, este posibil să se producă alcool, a cărui tărie este de până la 95,6%.

Alcoolul prezentat în farmacie este doar un astfel de produs, dar pentru unele operații și reacții nu este suficient și trebuie să faci unul absolut. Există mai multe metode binecunoscute, dar toate sunt destul de complexe. Puteți lega apa inclusă în compoziția de alcool, glicerol. O altă opțiune este reacțiile chimice cu metale. Uneori recurg la săruri de gips sau potasiu. Reacția cu var nestins are o anumită eficiență. Puteți folosi clorură de calciu. În practică, toate aceste metode sunt rare, deoarece este dificil de implementat la scară industrială, în ciuda rezultatului bun al interacțiunii.

Ce să faci?

Din cele de mai sus este clar de ce prețul alcoolului absolut este mare. Pentru a obtine acest produs dificil este necesara folosirea instalatiilor de deshidratare azeotropa. Sistemul necesită utilizarea unui procent ridicat de alcool în apă. Substanța este amestecată cu benzen sub formă lichidă, apoi compușii rezultați sunt distilați în coloane concepute pentru aceasta. Au fost dezvoltate mai multe tehnici azeotrope. Rezultatul procesului este un volum destul de mare de alcool etilic, a cărui tărie variază între 99,9-100%.

Deși prețul alcoolului absolut este mare, necesitatea utilizării acestui compus într-o serie de procese chimice provoacă o cerere considerabilă, astfel încât întreprinderile interne și străine produc volume destul de mari de produs absolut. Lichidul finit este inclus în combustibilul pentru transportul spațial, utilizat în mașini și în fabricarea unui număr de produse utilizate de oamenii obișnuiți în viața de zi cu zi. Dar, în viața obișnuită, o persoană care este departe de chimie și producție va trebui cu greu să se întâlnească cu alcool absolut.

Nuanțe de obținere

În prezent, alcoolul etilic este utilizat pe scară largă în biologie. Această substanță este necesară pentru conservarea diferitelor medicamente. Adesea, biologii folosesc forma absolută. În același timp, se ține cont de faptul că distilarea convențională nu poate purifica produsul la nivelul necesar, deoarece se formează un amestec de fierbere care nu poate fi separat atunci când se utilizează o unitate de distilare clasică. Temperaturaalcoolul de fierbere cu o tărie de 95,6% este de 78,15 grade Celsius, iar pentru absolut această cifră este de 78,37 grade.

Se observă că alcoolul aproape fără apă în scopuri biologice se obține uneori prin insistarea rectificată pe pulbere de sulfat de cupru pentru o lungă perioadă de timp - un astfel de produs se face prin calcinarea sulfatului de cupru. Datorită sării, apa părăsește aproape complet amestecul principal, în timp ce pulberea nu se dizolvă în alcool. Dacă luați var calcinat și îl fierbeți în alcool timp de câteva ore, rezultatul reacției va fi și mai bun. Etapa finală a unui astfel de proces este distilarea, în timpul căreia este necesar să se excludă interacțiunea cu aerul care conține umiditate.

Puncte tehnice

Etanolul este un lichid inodor și incolor. Are un gust înțepător și un miros deosebit. Etanolul fierbe când este încălzit la 78,4 pe scara Celsius, se topește la -114,15 pe aceeași scară de măsurare. Densitatea substanței este estimată la 0,794 t/m.

Nu va fi dificil să amesteci alcool etilic și apă, glicerină și diverși alți alcooli, unii eteri și solvenți organici. Substanțele pot fi amestecate în orice concentrație și raport. Cu anumite substanțe, metilcarbinolul formează un amestec azeotrop. Acest lucru se observă atunci când interacționează nu numai cu apa, ci și cu cloroformul. Un compus azeotrop este generat dacă alcoolul etilic este amestecat cu acetat de etil, benzen. Etanolul are capacitatea de a forma alcoolați dacă substanța interacționează cu sărurile de magneziu și calciu.

Alcool: ce se întâmplă?

Se obișnuiește să se împartă alcoolul în alimente, tehnice. Definiția apartenenței la o categorie depinde de ceea ce a fost folosit pentru obținerea lichidului. Chimiștii responsabili de fabricarea substanței sunt bine conștienți de diferența dintre distilat și rectificat, caracteristicile diferitelor categorii. Rectified este un produs mai pur, spre deosebire de distilat, care are un miros caracteristic.

Posibilitățile de utilizare a alcoolului sunt determinate de tăria acestuia, de calitatea rectificării. Mai sus, a fost luat în considerare alcoolul absolut, care este necesar în scopuri tehnice, dar un subiect destul de curios este alimentația. Un astfel de lichid este făcut din produse vegetale, alimente. Pentru obținerea alcoolului etilic se folosesc cartofi, unele fructe de pădure și fructe. Puteți folosi cereale. Cea mai ieftină opțiune este alcoolul derivat din cartofi.

Pentru alcoolul industrial, puteți lua lemnul ca materie primă. Uneori se obține atunci când se lucrează cu produse de transformare a uleiului. La fabricarea alcoolului tehnic, materia primă este plasată într-o instalație în care are loc hidroliza. În alcoolul industrial, impuritățile periculoase pentru sănătatea umană sunt prezente din abundență. Din acest motiv, nu poate fi utilizat în industria alimentară.

Caracteristici ale procesului de producție

Alcoolul de calitate se obține dacă procesul de lucru se desfășoară folosind materii prime de încredere, dacă se respectă tehnologia și se efectuează distilarea de în altă calitate, timp în care se îndepărtează compușii nocivi. Gradul de purificare stă la baza clasificării produselorla o anumită varietate.

Cu cât gradul de alcool este mai mare, cu atât conține mai puțini compuși nocivi. În plus, arată puterea lui. Alcoolul etilic utilizat în industria alimentară se obține prin diluarea unui produs rectificat care a suferit o procedură de purificare foarte eficientă. Apa dedurizată este folosită pentru diluare.