Absoluutne alkohol. Alkoholi tööstuslik tootmine bioloogilisest toorainest

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Absoluutne etüülalkohol on leidnud oma rakenduse tööstuses. See aine on vajalik orgaanilise sünteesi reaktsiooni tagamiseks. Sellist vedelikku kasutatakse nüüd sageli laborites. Esimest korda avaldati selle aine tehnilised kirjeldused 37. aastal. Praegu on olemas spetsiaalsed GOST-id ja standardid, mis reguleerivad vedeliku kvaliteeti ja selle valmistamise nüansse.

Üldine teave

1937. aasta määratluse kohaselt on absoluutne alkohol vedelik, mille ABV on hinnanguliselt 99,7% või rohkem. Igas 100 grammis on lubatud kuni 5 mg aldehüüde. Uurides ainet orgaaniliste hapete suhtes, tuleb kõik sellised ühendid muuta äädikhappeks. Kontsentratsioon ei tohi ületada milliliitrit 100 ml valmistoote kohta.

Absoluutse alkoholi eripäraks on kuivaine jääkide puudumine. See aine ei saa sisaldada leeliselisi ühendeid, mineraalhappeid. Mittefurfuraali lisamine on lubatud. Alkohol peaks olema läbipaistev, ilma varju ja värvita. See ei ole omane võõrastele lõhnadele, spetsiifilise maitse olemasolu ei ole lubatud.

Terminoloogia nüansid

Kaasaegsed keemikud ei tea mitte ainult absoluutset, vaid ka veevaba alkoholi. Neid kahte mõistet ei saa samastada. Nagu ül altoodust võib järeldada, võib absoluutses mitmekesisuses olla vett, kuid väikestes kogustes.

Vaadeldav keemiline ühend on keemilise reaktsiooni käigus bensiiniga võimeline moodustama stabiilseid sidemeid. Seetõttu kasutatakse paljudes riikides mootorikütuse tootmiseks absoluutset alkoholi. Uuringud on näidanud, et kui seda vedelikku segada bensiiniga, muutuvad mootori tööks kasutatava kütuse dekoputusvastased omadused olulisemaks. Seetõttu on võimalik suurem tihendus.

Omadused ja kujundid

Kvalifitseeritud keemik võib teile öelda, mis vahe on destillaadil ja rektifikatsioonil. Destillaat saadakse kääritamise ja destilleerimise teel ning rektifitseeritud saadus on lisanditest puhastatud saadus. Lisaks on rektifikatsioonitehnikat kasutades võimalik saavutada valmis etüülalkoholi, milles põhiaine kontsentratsioon on kuni 95,7%. Sellised parameetrid on tingitud etüülalkoholi sisaldusest aseotroopsetes ühendites, mis tekivad keemilise koostoime käigus veega normaalsel atmosfäärirõhul.

Tavaliselt kasutatakse praegu nõustamiseks GOST 5964-93 etüülalkoholi. Just tema on rahvamajanduses kõige nõutum. Sellises vedelikus on vett kontsentratsioonis 4,43% või veidi rohkem. Teatud juhtudel on reaktsiooni kulgemiseks vaja tagada alkoholi olemasolu, milles vett praktiliselt pole, siis kasutavad nad absoluutset mitmekesisust. See on vajalik farmaatsiatoodete, lakkide ja värvide valmistamisel. Absoluutne mitmekesisus on nõutud kosmeetikatoodete, parfüümide valmistamisel. Aine tootmiseks töötati välja absolutiseerimisreaktsioonid.

Vead ja väärarusaamad

Juhtus nii, et apteekides esitletav alkohol on just see toode, mis esimesena meelde tuleb, tasub mainida vähem alt mõnda alkoholi. Kui tavalised inimesed räägivad etüülalkoholist, taandub teema reeglina arutlusele vedeliku tugevuse üle ja mõned kahetsevad, et pole olemas absoluutset, tõelist alkoholi, st sellist, mis oleks 100% alkohol ise, ilma spetsiaalsete lahjendite ja lisanditeta. Paljud on veendunud, et maksimaalne tugevus on 95,6%. Tegelikult on absoluutne alkohol olemas, lihts alt keemikud teavad sellest enamasti, kuna seda kasutati selles tööstusharus.

Mõni arvab: kas näiteks mõni Itkuli piiritusetehas kasutab oma töös absoluutset toodet? Ärge tehke viga: absoluutne vedelik ei ole ette nähtud toiduks, seda kasutatakse töötlevas tööstuses, kuid mitte jookide valmistamiseks.

Terminide ja nähtuste kohta

Enne kui mõtlete välja, kuidas sama mainitud tooted"Itkulsky piiritusetehas" tööstustootest, on mõistlik orienteeruda terminis "kindlus" alkoholi sisaldavate vedelike suhtes. See parameeter võeti kasutusele, et kajastada etanooli olemasolu alkoholi ja vee segus. See, mida inimesed on harjunud alkoholiks nimetama, on tavaliselt ühend veega ja mis tahes toiduainetööstuses kasutatava alkoholi koostises on tingimata vesi. Selle aine sisaldus on erinev.

Praegustest standarditest tulenev alt peaks absoluutse etüülalkoholi kontsentratsioon olema 99,7% või isegi rohkem, see tähendab, et kogumahust eraldatakse veele tuhanded protsenti. Reaalseks kasutamiseks sellist toodet tavaliselt ei nõuta, selle kasutamine on valmistamise keerukuse tõttu põhjendamatu. Isegi meditsiinilistel eesmärkidel piisab 95% kangusest, toidukasutusest rääkimata. Harvadel juhtudel tuleb kasutada hüdrolüüsialkoholi.

Kust ma selle saan?

Kogenud keemikud oskavad teile öelda, kuidas alkoholi valmistada. Selle protsessi eest vastutavad spetsialiseerunud ettevõtted toodavad iga päev suuri koguseid erineva kontsentratsiooniga tooteid. Alkoholi valmistamiseks on mitu meetodit ja kõige populaarsem variant on looduslik kääritusreaktsioon. Selle rakendamiseks peavad selle käsutuses olema süsivesikutega rikastatud taimsed saadused. Teine lähenemisviis on hüdrolüüsireaktsioon, kasutades õlgedest ja puidust ekstraheeritud tselluloosi.

Sõltuv alt sellest, kas hüdrolüüsialkoholi on vaja või mitte, võite kasutada reaktsioonietüleeni hüdratsioon. See sõna viitab gaasile. Reaktsiooniks kasutatakse fosfor- või väävelhapet. Nende ainete kombineerimisel tekkiv keemiline koostoime on üsna keeruline, reaktsioon nõuab katalüsaatori osalemist, kuid selle efektiivsus on piisav alt kõrge, et meetod saaks tööstuslikult lai alt levinud.

Reaktsioonid ja tooted

Kasutades eelnev alt kirjeldatud alkoholi valmistamise meetodeid, saate oma käsutusse suhteliselt madala kontsentratsiooniga toote. Valmis vedelik sisaldab mitmesuguseid lisandeid. Aine puhastamiseks ja alkoholisisalduse protsendi suurendamiseks on vaja korraldada destilleerimine. Selleks võite kasutada traditsioonilist destilleerimisseadet või destilleerimiskolonni. Sarnast paigaldust kasutatakse vajadusel õli töötlemiseks. Selliste sündmuste tulemuste põhjal on võimalik toota alkoholi, mille kangus on kuni 95,6%.

Apteegis olev alkohol on just selline toode, kuid mõne operatsiooni ja reaktsiooni puhul sellest ei piisa ning tuleb teha absoluutne. On mitmeid tuntud meetodeid, kuid need on kõik üsna keerulised. Saate siduda alkoholi, glütserooli koostises sisalduva vee. Teine võimalus on keemilised reaktsioonid metallidega. Mõnikord kasutavad nad kipsi või kaaliumi soolasid. Kustutatud lubjaga reaktsioonil on teatav efektiivsus. Võite kasutada k altsiumkloriidi. Praktikas on kõik need meetodid haruldased, kuna hoolimata heast koostoime tulemusest on neid tööstuslikus mastaabis keeruline rakendada.

Mida teha?

Eelnevast on selge, miks absoluutalkoholi hind on kõrge. Selle keerulise toote saamiseks on vaja kasutada aseotroopse dehüdratsiooni seadmeid. Süsteem nõuab vees suure alkoholisisalduse kasutamist. Aine segatakse vedelal kujul benseeniga, seejärel destilleeritakse saadud ühendid selleks ettenähtud kolonnides. Välja on töötatud mitu aseotroopset tehnikat. Protsessi tulemuseks on üsna suur kogus etüülalkoholi, mille kangus varieerub vahemikus 99,9-100%.

Kuigi absoluutse alkoholi hind on kõrge, põhjustab selle ühendi kasutamise vajadus paljudes keemilistes protsessides märkimisväärset nõudlust, mistõttu kodumaised ja välismaised ettevõtted toodavad absoluutset toodet üsna suurtes kogustes. Valmis vedelik sisaldub kosmosetranspordi kütuses, kasutatakse autodes ja mitmete tavainimeste igapäevaelus kasutatavate toodete valmistamisel. Kuid tavaelus ei pea inimene, kes on keemiast ja tootmisest kaugel, absoluutse alkoholiga kokku puutuma.

Hankimise nüansid

Praegu kasutatakse etüülalkoholi bioloogias laialdaselt. See aine on vajalik erinevate ravimite säilitamiseks. Sageli kasutavad bioloogid absoluutset vormi. Samas võetakse arvesse, et tavapärase destilleerimisega ei saa toodet vajalikul tasemel puhastada, kuna tekib keev segu, mida klassikalise destilleerimisseadme kasutamisel ei saa eraldada. Temperatuur95,6% kangusega keeva alkoholi temperatuur on 78,15 kraadi Celsiuse järgi ja absoluutse puhul on see näitaja 78,37 kraadi.

Märgitakse, et bioloogiliseks otstarbeks mõeldud peaaegu veevaba alkoholi saadakse mõnikord, kui nõutakse rektifikatsiooni vasksulfaadi pulbril pikka aega – selline toode valmistatakse vasksulfaadi k altsineerimisel. Tänu soolale lahkub vesi peaaegu täielikult põhisegust, samas kui pulber ei lahustu alkoholis. Kui võtta k altsineeritud lubi ja keeta seda alkoholis mitu tundi, on reaktsiooni tulemus veelgi parem. Sellise protsessi viimane etapp on destilleerimine, mille käigus on vaja välistada koostoime niiskust sisaldava õhuga.

Tehnilised punktid

Etanool on lõhnatu ja värvitu vedelik. Sellel on terav maitse ja omapärane lõhn. Etanool keeb kuumutamisel temperatuurini 78,4 Celsiuse skaalal, sulab samal mõõteskaalal temperatuuril -114,15. Aine tihedus on hinnanguliselt 0,794 t/m.

Etüülalkoholi ja vee, glütseriini ja mitmesuguste muude alkoholide, mõnede eetrite ja orgaaniliste lahustite segamine ei ole keeruline. Aineid võib segada mis tahes kontsentratsioonis ja vahekorras. Teatud ainetega moodustab metüülkarbinool aseotroopse segu. Seda täheldatakse suhtlemisel mitte ainult veega, vaid ka kloroformiga. Aseotroopne ühend tekib, kui etüülalkoholi segada etüülatsetaadi, benseeniga. Etanoolil on võime moodustada alkoholaate, kui aine interakteerub magneesiumi- ja k altsiumisooladega.

Alkohol: mis juhtub?

Komme on jagada alkohol toiduks, tehniliseks. Kategooriasse kuulumise määratlus sõltub sellest, mida vedeliku saamiseks kasutati. Aine valmistamise eest vastutavad keemikud teavad hästi destillaadi ja rektifikatsiooni erinevust, erinevate kategooriate omadusi. Rektifitseeritud on puhtam toode, erinev alt destillaadist, millel on iseloomulik lõhn.

Alkoholi kasutusvõimalused määrab selle kangus, rektifikatsiooni kvaliteet. Eespool käsitleti absoluutset alkoholi, mis on tehniliseks otstarbeks vajalik, kuid üsna kurioosne teema on toit. Sellist vedelikku valmistatakse taimsetest saadustest, toidust. Etüülalkoholi saamiseks kasutatakse kartulit, mõningaid marju ja puuvilju. Võite kasutada teravilja. Odavaim variant on kartulist saadud alkohol.

Tööstusliku alkoholi puhul võite toorainena võtta puitu. Mõnikord saadakse see õli muundamistoodetega töötamisel. Tehnilise piirituse valmistamisel asetatakse lähteaine tehasesse, kus toimub hüdrolüüs. Tööstuslikus alkoholis leidub ohtr alt inimese tervisele ohtlikke lisandeid. Seetõttu ei saa seda toiduainetööstuses kasutada.

Tootmisprotsessi omadused

Kvaliteetne alkohol saadakse, kui tööprotsess kulgeb usaldusväärse toorainega, kui järgitakse tehnoloogiat ja teostatakse kvaliteetselt destilleerimine, mille käigus eemaldatakse kahjulikud ühendid. Toodete klassifitseerimise aluseks on puhastusastekindlale sordile.

Mida kõrgem on alkohol, seda vähem see sisaldab kahjulikke ühendeid. Lisaks näitab see tema tugevust. Toiduainetööstuses kasutatav etüülalkohol saadakse ülitõhusa puhastusprotseduuri läbinud rektifitseeritud toote lahjendamisel. Lahjendamiseks kasutatakse pehmendatud vett.