Absolūtais alkohols. Spirta rūpnieciskā ražošana no bioloģiskām izejvielām

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Absolūtais etilspirts ir atradis savu pielietojumu rūpniecībā. Šī viela ir nepieciešama, lai nodrošinātu organiskās sintēzes reakciju. Šādu šķidrumu tagad bieži izmanto laboratorijās. Pirmo reizi šīs vielas tehniskās specifikācijas tika publicētas 37. gadā. Šobrīd ir specializēti GOST un standarti, kas regulē šķidruma kvalitāti un tā pagatavošanas nianses.

Vispārīga informācija

Kā definēts 1937. gadā, absolūtais alkohols ir šķidrums, kura ABV ir 99,7% vai vairāk. Katrā 100 gramos ir atļauts saturēt līdz 5 mg aldehīdu. Pārbaudot vielu organisko skābju noteikšanai, visi šādi savienojumi jāpārvērš etiķskābē. Koncentrācija nedrīkst pārsniegt mililitru uz 100 ml gatavā produkta.

Absolūtā alkohola īpatnība ir tas, ka tajā nav nekādu sausu atlikumu. Šī viela nevar saturēt sārmainus savienojumus, minerālskābes. Navfurfurola iekļaušana ir atļauta. Spirtam jābūt caurspīdīgam, bez jebkādas nokrāsas un krāsas. Tas nav raksturīgs svešām smaržām, īpašas garšas klātbūtne nav pieļaujama.

Terminoloģijas nianses

Mūsdienu ķīmiķi zina ne tikai absolūto, bet arī bezūdens spirtu. Šos divus terminus nevar pielīdzināt. Absolūtā daudzveidībā, kā var secināt no iepriekš minētā, var būt ūdens, bet nelielos daudzumos.

Aplūkojamais ķīmiskais savienojums ķīmiskās reakcijas laikā ar benzīnu spēj veidot stabilas saites. Šī iemesla dēļ absolūtais spirts tiek izmantots vairākās valstīs motordegvielas ražošanā. Kā liecina pētījumi, ja šo šķidrumu sajauc ar benzīnu, dzinēja darbināšanai izmantotās degvielas pretdetonācijas īpašības kļūst nozīmīgākas. Tāpēc ir iespējama lielāka saspiešana.

Funkcijas un formas

Kvalificēts ķīmiķis var pastāstīt par atšķirību starp destilātu un rektificētu. Destilātu iegūst fermentācijas un destilācijas ceļā, un rektificētais produkts ir produkts, kas attīrīts no piemaisījumiem. Turklāt, izmantojot rektifikācijas tehniku, iespējams iegūt gatavu etilspirtu, kurā galvenās vielas koncentrācija ir līdz 95,7%. Šādi parametri ir saistīti ar etilspirta klātbūtni azeotropos savienojumos, kas rodas ķīmiskās mijiedarbības laikā ar ūdeni normālā atmosfēras spiedienā.

Parasti pašlaik tiek izmantots, konsultējot GOST 5964-93 etilspirtu. Tieši viņš ir vispieprasītākais valsts ekonomikā. Šādā šķidrumā ūdens ir 4,43% vai nedaudz vairāk koncentrācijā. Dažos gadījumos, lai reakcija noritētu, ir jānodrošina alkohola klātbūtne, kurā praktiski nav ūdens, tad viņi izmanto absolūtu daudzveidību. Tas ir nepieciešams farmaceitisko produktu, laku un krāsu ražošanā. Absolūtā šķirne ir pieprasīta kosmētikas, smaržu ražošanā. Vielas ražošanai tika izstrādātas absolutizācijas reakcijas.

Kļūdas un maldīgi priekšstati

Sagadījās, ka aptiekās nopērkamais alkohols ir tieši tas produkts, kas pirmais nāk prātā, ir vērts pieminēt vismaz kādu alkoholu. Ja parastie cilvēki runā par etilspirtu, parasti tēma tiek samazināta līdz diskusijai par šķidruma stiprumu, un daži nožēlo, ka nav absolūta, īsta alkohola, tas ir, tāda, kas būtu pats 100% alkohols, bez īpašiem šķīdinātājiem un piedevām. Daudzi ir pārliecināti, ka maksimālais spēks ir 95,6%. Patiesībā absolūtais alkohols pastāv, tikai ķīmiķi par to lielākoties zina, jo tieši šajā nozarē to lietoja.

Daži domā: piemēram, vai kāda Itkul spirta rūpnīca savā darbā izmanto absolūtu produktu? Nekļūdieties: absolūtais šķidrums nav paredzēts pārtikai, to izmanto apstrādes rūpniecībā, bet ne dzērienu ražošanā.

Par terminiem un parādībām

Pirms izdomājat, kā to pašu minētie produkti"Itkulsky spirta rūpnīca" no rūpnieciska produkta, ir saprātīgi orientēties terminā "cietoksnis" attiecībā uz spirtu saturošiem šķidrumiem. Šis parametrs tika ieviests, lai atspoguļotu etanola klātbūtni spirta un ūdens maisījumā. Tas, ko cilvēki ir pieraduši saukt par alkoholu, parasti ir savienojums ar ūdeni, un jebkura pārtikas rūpniecībā izmantotā spirta sastāvā noteikti ir ūdens. Šīs vielas saturs ir atšķirīgs.

Absolūtā etilspirta koncentrācijai, kā izriet no spēkā esošajiem standartiem, jābūt 99,7% vai pat vairāk, tas ir, procenta tūkstošdaļas tiek atvēlētas ūdenim kopējā tilpumā. Reālai lietošanai šāds produkts parasti nav vajadzīgs, tā lietošana ir nepamatota ražošanas sarežģītības dēļ. Pat medicīniskiem nolūkiem pietiek ar 95% stiprumu, nemaz nerunājot par lietošanu pārtikā. Retos gadījumos ir jāizmanto hidrolīzes spirts.

Kur es varu dabūt?

Pieredzējuši ķīmiķi var pastāstīt, kā pagatavot alkoholu. Specializētie uzņēmumi, kas ir atbildīgi par šo procesu, katru dienu ražo lielu daudzumu produktu ar dažādu koncentrācijas pakāpi. Ir vairākas spirta pagatavošanas metodes, un vispopulārākā iespēja ir dabiska fermentācijas reakcija. Tās īstenošanai ir nepieciešams, lai tā rīcībā būtu ar ogļhidrātiem bagātināti augu produkti. Cita pieeja ir hidrolīzes reakcija, izmantojot celulozi, kas iegūta no salmiem, koksnes.

Atbilstoši tam, vai hidrolīzes spirts ir nepieciešams vai nē, varat izmantot reakcijuetilēna hidratācija. Šis vārds attiecas uz gāzi. Reakcijā tiek izmantota fosforskābe vai sērskābe. Ķīmiskā mijiedarbība, kas rodas ar šo vielu kombināciju, ir diezgan sarežģīta, reakcijā ir nepieciešama katalizatora līdzdalība, taču tā efektivitāte ir pietiekami augsta, lai metode kļūtu rūpnieciski plaši izplatīta.

Reakcijas un produkti

Izmantojot iepriekš aprakstītās alkohola pagatavošanas metodes, jūs varat iegūt savā rīcībā salīdzinoši zemas koncentrācijas produktu. Gatavais šķidrums saturēs dažādus piemaisījumus. Lai attīrītu vielu un palielinātu alkohola saturu procentos, ir nepieciešams organizēt destilāciju. Lai to izdarītu, varat izmantot tradicionālo destilācijas iekārtu vai destilācijas kolonnu. Ja nepieciešams, eļļas apstrādei tiek izmantota līdzīga iekārta. Pamatojoties uz šādu notikumu rezultātiem, ir iespējams ražot alkoholu, kura stiprums ir līdz 95,6%.

Aptiekā nopērkamais alkohols ir tieši tāds produkts, bet dažām operācijām un reakcijām ar to nepietiek, un vajag taisīt absolūtu. Ir vairākas labi zināmas metodes, taču tās visas ir diezgan sarežģītas. Jūs varat saistīt ūdeni, kas iekļauts spirta, glicerīna sastāvā. Vēl viena iespēja ir ķīmiskās reakcijas ar metāliem. Dažreiz viņi izmanto ģipša vai kālija sāļus. Reakcijai ar dzēstiem kaļķiem ir noteikta efektivitāte. Jūs varat izmantot kalcija hlorīdu. Praksē visas šīs metodes ir reti sastopamas, jo tās ir grūti ieviest rūpnieciskā mērogā, neskatoties uz labajiem mijiedarbības rezultātiem.

Ko darīt?

No iepriekš minētā ir skaidrs, kāpēc absolūtā alkohola cena ir augsta. Lai iegūtu šo sarežģīto produktu, ir jāizmanto azeotropās dehidratācijas iekārtas. Sistēma prasa lielu spirta procentuālo daudzumu ūdenī. Vielu šķidrā veidā sajauc ar benzolu, pēc tam iegūtos savienojumus destilē šim nolūkam paredzētās kolonnās. Ir izstrādātas vairākas azeotropās metodes. Procesa rezultāts ir diezgan liels etilspirta daudzums, kura stiprums svārstās no 99,9-100%.

Lai gan absolūtā spirta cena ir augsta, nepieciešamība izmantot šo savienojumu vairākos ķīmiskos procesos rada ievērojamu pieprasījumu, tāpēc vietējie un ārvalstu uzņēmumi ražo diezgan lielus absolūtā produkta apjomus. Gatavais šķidrums ir iekļauts kosmosa transporta degvielā, tiek izmantots automašīnās un vairāku produktu ražošanā, ko parastie cilvēki izmanto ikdienas dzīvē. Bet parastajā dzīvē cilvēkam, kurš ir tālu no ķīmijas un ražošanas, diez vai būs jāsatiekas ar absolūto alkoholu.

Iegūšanas nianses

Pašlaik etilspirtu plaši izmanto bioloģijā. Šī viela ir nepieciešama dažādu zāļu saglabāšanai. Biologi bieži izmanto absolūto formu. Tajā pašā laikā tiek ņemts vērā, ka parastā destilācija nevar attīrīt produktu līdz vajadzīgajam līmenim, jo veidojas verdošs maisījums, kuru nevar atdalīt, izmantojot klasisko destilācijas iekārtu. Temperatūraverdošā spirta ar 95,6% stiprumu ir 78,15 grādi pēc Celsija, un absolūtajam rādītājam ir 78,37 grādi.

Tiek atzīmēts, ka gandrīz bezūdens spirtu bioloģiskiem nolūkiem dažreiz iegūst, ilgstoši uzstājot uz rektificēta vara sulfāta pulvera - šādu produktu iegūst, kalcinējot vara sulfātu. Pateicoties sāls, ūdens gandrīz pilnībā atstāj galveno maisījumu, savukārt pulveris nešķīst spirtā. Ja ņemsiet kalcinētu kaļķi un vairākas stundas vārīsiet spirtā, reakcijas rezultāts būs vēl labāks. Šāda procesa pēdējais posms ir destilācija, kuras laikā ir jāizslēdz mijiedarbība ar mitrumu saturošu gaisu.

Tehniskie punkti

Etanols ir šķidrums bez smaržas un bezkrāsas. Tam ir asa garša un savdabīga smarža. Etanols vārās, uzkarsējot līdz 78,4 grādiem pēc Celsija skalas, kūst pie -114,15 pēc tās pašas mērījumu skalas. Vielas blīvums tiek lēsts uz 0,794 t/m.

Nebūs grūti sajaukt etilspirtu un ūdeni, glicerīnu un dažādus citus spirtus, dažus ēterus un organiskos šķīdinātājus. Vielas var sajaukt jebkurā koncentrācijā un attiecībās. Ar noteiktām vielām metilkarbinols veido azeotropu maisījumu. Tas tiek novērots, mijiedarbojoties ne tikai ar ūdeni, bet arī ar hloroformu. Ja etilspirtu sajauc ar etilacetātu, benzolu, rodas azeotrops savienojums. Etanols spēj veidot alkoholātus, ja viela mijiedarbojas ar magnija, kalcija sāļiem.

Alkohols: kas notiek?

Ir pieņemts alkoholu iedalīt pārtikā, tehniskajā. Kategorijas piederības definīcija ir atkarīga no tā, kas tika izmantots šķidruma iegūšanai. Ķīmiķi, kas ir atbildīgi par vielas ražošanu, labi apzinās atšķirību starp destilātu un rektificētu, dažādu kategoriju iezīmes. Rektificēts ir tīrāks produkts, atšķirībā no destilāta, kam ir raksturīga smarža.

Spirta lietošanas iespējas nosaka tā stiprums, rektifikācijas kvalitāte. Iepriekš tika padomāts par absolūto alkoholu, kas nepieciešams tehniskām vajadzībām, taču diezgan kuriozs temats ir pārtika. Šāds šķidrums ir izgatavots no augu produktiem, pārtikas. Etilspirta iegūšanai izmanto kartupeļus, dažas ogas un augļus. Jūs varat izmantot graudaugus. Lētākais variants ir no kartupeļiem iegūts alkohols.

Rūpnieciskajam spirtam kā izejvielu varat ņemt koksni. Dažreiz to iegūst, strādājot ar naftas pārveidošanas produktiem. Tehniskā spirta ražošanā izejvielu ievieto iekārtā, kur notiek hidrolīze. Rūpnieciskajā alkoholā ir daudz cilvēku veselībai bīstamu piemaisījumu. Šī iemesla dēļ to nevar izmantot pārtikas rūpniecībā.

Ražošanas procesa iezīmes

Kvalitatīvs spirts tiek iegūts, ja darba process norit, izmantojot uzticamas izejvielas, ja tiek ievērota tehnoloģija un kvalitatīvi veikta destilācija, kuras laikā tiek atdalīti kaitīgie savienojumi. Attīrīšanas pakāpe ir produktu klasifikācijas pamatāuz konkrētu šķirni.

Jo augstākas kategorijas alkohols, jo mazāk kaitīgo savienojumu tas satur. Turklāt tas parāda viņa spēku. Pārtikas rūpniecībā izmantoto etilspirtu iegūst, atšķaidot rektificētu produktu, kam veikta ļoti efektīva attīrīšanas procedūra. Atšķaidīšanai izmanto mīkstinātu ūdeni.