Absolutní alkohol. Průmyslová výroba lihu z biologických surovin

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Absolutní etylalkohol našel své uplatnění v průmyslu. Tato látka je nezbytná pro zajištění reakce organické syntézy. Taková kapalina se dnes často používá v laboratořích. Poprvé byly technické specifikace této látky zveřejněny v 37. ročníku. V současné době existují specializované GOST a normy, které regulují kvalitu kapaliny a nuance její přípravy.

Obecné informace

Jak je definováno v roce 1937, absolutní alkohol je kapalina, jejíž obsah se odhaduje na 99,7 % nebo více ABV. Je povolena přítomnost až 5 mg aldehydů v každých 100 gramech. Při zkoumání látky na organické kyseliny musí být všechny takové sloučeniny převedeny na kyselinu octovou. Koncentrace nesmí překročit mililitr na 100 ml hotového produktu.

Výrazným rysem absolutního alkoholu je absence jakýchkoli suchých zbytků. Tato látka nemůže obsahovat alkalické sloučeniny, minerální kyseliny. Nezahrnutí furfuralu je povoleno. Alkohol by měl být průhledný, bez jakéhokoli odstínu a barvy. Není vlastní cizím pachům, přítomnost specifické chuti není povolena.

Nuance terminologie

Moderní chemici znají nejen absolutní alkohol, ale také bezvodý. Tyto dva pojmy nelze ztotožňovat. V absolutní rozmanitosti, jak lze usoudit z výše uvedeného, může být voda, ale v malém množství.

Uvažovaná chemická sloučenina je schopna tvořit stabilní vazby během chemické reakce s benzínem. Absolutní líh se díky tomu v řadě zemí používá k výrobě motorových paliv. Jak ukázaly studie, pokud je tato kapalina smíchána s benzínem, stávají se antidetonační vlastnosti paliva používaného k provozu motoru významnější. Proto je možná větší komprese.

Vlastnosti a tvary

Kvalifikovaný chemik vám může říci, jaký je rozdíl mezi destilátem a rektifikací. Destilát se získává fermentací a destilací a rektifikovaný produkt je produkt očištěný od nečistot. Při použití rektifikační techniky je navíc možné dosáhnout hotového ethylalkoholu, jehož koncentrace hlavní látky je až 95,7 %. Tyto parametry jsou způsobeny přítomností ethylalkoholu v azeotropních sloučeninách, které se objevují během chemické interakce s vodou za normálního atmosférického tlaku.

V současné době se obvykle používá jako doporučení pro etylalkohol podle GOST 5964-93. Právě on je v národním hospodářství nejžádanější. V takové kapalině je voda obsažena v koncentraci 4,43 % nebo o něco více. V určitých případech je pro průběh reakce nutné zajistit přítomnost alkoholu, ve kterém prakticky není voda, pak se uchýlí k absolutní rozmanitosti. To je nezbytné při výrobě farmaceutických výrobků, laků a barev. Absolutní rozmanitost je požadována při výrobě kosmetiky, parfémů. Pro výrobu látky byly vyvinuty absolutizační reakce.

Chyby a mylné představy

Stalo se, že alkohol prezentovaný v lékárnách je právě tím produktem, který mě jako první napadne, za zmínku stojí alespoň nějaký alkohol. Pokud obyčejní lidé mluví o ethylalkoholu, zpravidla se téma redukuje na diskusi o síle kapaliny a někteří litují, že neexistuje žádný absolutní, skutečný alkohol, tedy takový, který by byl sám 100% alkohol, bez speciálních ředidel a přísad. Mnozí jsou přesvědčeni, že maximální pevnost je 95,6%. Absolutní alkohol ve skutečnosti existuje, jen o něm chemici většinou vědí, protože právě v tomto odvětví se používal.

Někteří lidé si myslí: například používá nějaká lihovar Itkul při své práci absolutní produkt? Nenechte se v tom mýlit: Absolutní tekutina není určena pro potravinářské účely, používá se ve zpracovatelském průmyslu, nikoli však pro výrobu nápojů.

O pojmech a jevech

Než zjistíte, jak se zmiňují produkty téhož"Itkulsky lihovar" z průmyslového produktu, je rozumné orientovat se v pojmu "pevnost" ve vztahu k kapalinám obsahujícím alkohol. Tento parametr byl zaveden, aby odrážel přítomnost ethanolu ve směsi alkoholu a vody. To, co jsou lidé zvyklí nazývat alkoholem, je obvykle sloučenina s vodou a jakýkoli alkohol používaný v potravinářském průmyslu má nutně ve svém složení vodu. Obsah této látky se liší.

Koncentrace absolutního etylalkoholu, jak vyplývá ze současných norem, by měla být 99,7 % nebo i více, to znamená, že tisíciny procenta jsou přiděleny vodě z celkového objemu. Pro reálné použití takový výrobek většinou není potřeba, jeho použití je neopodstatněné z důvodu náročnosti výroby. I pro lékařské účely stačí síla 95%, o potravinářském využití nemluvě. Ve vzácných případech je nutné použít hydrolyzační alkohol.

Kde to mohu získat?

Zkušení chemici vám řeknou, jak vyrobit alkohol. Specializované podniky odpovědné za tento proces denně produkují velké objemy produktu různého stupně koncentrace. Existuje několik způsobů přípravy alkoholu a nejoblíbenější možností je přirozená fermentační reakce. Pro jeho realizaci je nutné mít k dispozici rostlinné produkty obohacené o sacharidy. Dalším přístupem je hydrolytická reakce využívající celulózu extrahovanou ze slámy, dřeva.

Na základě toho, zda je hydrolyzační alkohol potřeba nebo ne, se můžete uchýlit k reakcihydratace ethylenu. Toto slovo označuje plyn. K reakci se používá kyselina fosforečná nebo sírová. Chemická interakce, ke které dochází při kombinaci těchto látek, je poměrně složitá, reakce vyžaduje účast katalyzátoru, ale její účinnost je dostatečně vysoká na to, aby se metoda mohla průmyslově rozšířit.

Reakce a produkty

Použitím dříve popsaných metod výroby alkoholu můžete získat produkt s relativně nízkou koncentrací. Hotová kapalina bude obsahovat různé nečistoty. K čištění látky a zvýšení procenta obsahu alkoholu je nutné zorganizovat destilaci. K tomu můžete použít tradiční destilační jednotku nebo destilační kolonu. Podobná instalace se používá v případě potřeby ke zpracování oleje. Na základě výsledků takových událostí je možné vyrobit alkohol, jehož síla je až 95,6 %.

Líh prezentovaný v lékárně je právě takovým produktem, ale na některé operace a reakce nestačí a musíte si vyrobit absolutní. Existuje několik známých metod, ale všechny jsou poměrně složité. Můžete vázat vodu obsaženou ve složení alkoholu, glycerolu. Další možností jsou chemické reakce s kovy. Někdy se uchýlí k sádrovce nebo draselným solím. Reakce s nehašeným vápnem má určitou účinnost. Můžete použít chlorid vápenatý. V praxi jsou všechny tyto metody vzácné, protože je obtížné je implementovat v průmyslovém měřítku, navzdory dobrému výsledku interakce.

Co dělat?

Z výše uvedeného je zřejmé, proč je cena absolutního alkoholu vysoká. K získání tohoto obtížného produktu je nutné použít zařízení pro azeotropní dehydrataci. Systém vyžaduje použití vysokého procenta alkoholu ve vodě. Látka se smíchá s benzenem v kapalné formě a výsledné sloučeniny se pak destilují v kolonách k tomu určených. Bylo vyvinuto několik azeotropních technik. Výsledkem procesu je poměrně velký objem ethylalkoholu, jehož síla se pohybuje mezi 99,9-100 %.

Přestože cena absolutního alkoholu je vysoká, nutnost použití této sloučeniny v řadě chemických procesů vyvolává značnou poptávku, takže domácí i zahraniční podniky vyrábějí poměrně velké objemy absolutního produktu. Hotová kapalina je součástí paliva pro vesmírnou dopravu, používá se v automobilech a při výrobě řady produktů používaných běžnými lidmi v každodenním životě. Ale v běžném životě se člověk, který má k chemii a výrobě daleko, jen stěží setká s absolutním alkoholem.

Nuance získávání

V současnosti je ethylalkohol široce používán v biologii. Tato látka je nezbytná pro konzervaci různých léků. Biologové často používají absolutní formu. Zároveň je bráno v úvahu, že běžnou destilací nelze produkt vyčistit na požadovanou úroveň, neboť vzniká vroucí směs, kterou nelze při použití klasické destilační jednotky oddělit. Teplotavroucí alkohol o síle 95,6 % je 78,15 stupňů Celsia a absolutně je toto číslo 78,37 stupňů.

Je třeba poznamenat, že téměř bezvodý alkohol pro biologické účely se někdy získává dlouhodobou rektifikací na prášku síranu měďnatého – takový produkt se vyrábí kalcinací síranu měďnatého. Díky soli voda téměř úplně opouští hlavní směs, zatímco prášek se nerozpouští v alkoholu. Pokud vezmete pálené vápno a několik hodin ho vaříte v alkoholu, bude výsledek reakce ještě lepší. Poslední fází takového procesu je destilace, při které je nutné vyloučit interakci se vzduchem obsahujícím vlhkost.

Technické body

Ethanol je kapalina bez zápachu a barvy. Má štiplavou chuť a zvláštní vůni. Ethanol se vaří při zahřátí na 78,4 na stupnici Celsia, taje při -114,15 na stejné stupnici. Hustota látky se odhaduje na 0,794 t/m.

Nebude těžké smíchat ethylalkohol a vodu, glycerin a různé jiné alkoholy, některé ethery a organická rozpouštědla. Látky lze míchat v libovolné koncentraci a poměru. S určitými látkami tvoří methylkarbinol azeotropní směs. To je pozorováno při interakci nejen s vodou, ale také s chloroformem. Azeotropní sloučenina vzniká, pokud se ethylalkohol smíchá s ethylacetátem, benzenem. Ethanol má schopnost tvořit alkoholáty, pokud látka interaguje se solemi hořčíku a vápníku.

Alkohol: co se stane?

Je zvykem dělit alkohol na potravinářský, technický. Definice příslušnosti do kategorie závisí na tom, co bylo použito k získání kapaliny. Chemici odpovědní za výrobu látky si dobře uvědomují rozdíl mezi destilátem a rektifikací, vlastnosti různých kategorií. Rectified je čistší produkt, na rozdíl od destilátu, který má charakteristický zápach.

Možnosti použití alkoholu jsou dány jeho silou, kvalitou rektifikace. Výše byl zvažován absolutní alkohol, který je nezbytný pro technické účely, ale poměrně kuriózním tématem je jídlo. Taková kapalina se vyrábí z rostlinných produktů, potravin. K získání ethylalkoholu se používají brambory, některé bobule a ovoce. Můžete použít obiloviny. Nejlevnější možností je alkohol získaný z brambor.

Pro průmyslový líh můžete jako surovinu vzít dřevo. Někdy se získává při práci s produkty přeměny ropy. Při výrobě technického lihu se surovina umístí do závodu, kde probíhá hydrolýza. V průmyslovém lihu se hojně vyskytují nečistoty nebezpečné pro lidské zdraví. Z tohoto důvodu jej nelze použít v potravinářském průmyslu.

Funkce výrobního procesu

Kvalitní líh se získá, pokud pracovní proces probíhá za použití spolehlivých surovin, při dodržení technologie a kvalitně provedené destilaci, při které se odstraní škodlivé sloučeniny. Základem pro klasifikaci produktů je stupeň čištěnína konkrétní odrůdu.

Čím vyšší stupeň alkoholu, tím méně škodlivých sloučenin obsahuje. Navíc to ukazuje jeho sílu. Ethylalkohol používaný v potravinářském průmyslu se získává zředěním rektifikovaného produktu, který prošel vysoce účinným čistícím postupem. K ředění se používá změkčená voda.