Получение c2h5oh

Этанол

Итак, для начала разберемся, что такое C2H5OH? Это такое вещество, которое является действующим элементом практически любого напитка, содержащего алкоголь.

На самом деле он называется этиловым спиртом, этанолом, в простонародье просто — спирт.
Но как получить это вещество? Откуда его взять? Всё просто. Всего существует два способа получить этиловый спирт. Один из них — брожение.

Брожение

По-научному это микробиологический процесс спиртового брожения. Такой способ известен с очень давних пор… Тогда люди получали этанол путем брожения различных органических компонентов в растениях и продуктах, содержащих большое количество сахаридов. Сахарид — углевод, название которого происходит от двух слов — уголь и вода, так как раньше использовалась формула Cx(H2O)y — соединение воды и угля. Углеводы содержаться в картофеле, рисе, кукурузе. Чистым углеводом является сахар, поэтому, чтобы добыть спирт для топлива (топливный спирт), использую специальный тростник.


Итак, возьмем сахар или другой продут, содержащий большое количество углеводов — C6H12O6. В результате сложного процесса брожения происходит реакция, которую можно записать вот так:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

После брожения получается вещество, которое имеет в себе около 11-16 процентов этилового спирта, потому что при более высокой концентрации бактерии одноклеточных грибов (дрожжи) просто-напросто гибнут. Если спирт получать этим способом, то он просто так не годится для использования, его надо отфильтровать и отчистить. Обычно, этот процесс проделывают путем нагревания до пара и охлаждением со сбором конденсата (дистилляция).

Получения спирта в промышленности 

Есть ещё один способ получить спирт — синтетически. Его обычно применяют в промышленности. При этом молекулы H2O присоединяются к ионам или другим молекулам. По-другому данный процесс называют гидратацией. В данном случае — гидратация этилена.

Этот способ можно разделить на ещё два подспособа: гидратация может быть прямой и промежуточной.

Прямая гидратация

При прямой гидратации температура реакции доходит примерно до 290-310 градусов по Цельсию, а давление доходит до 6-8 МПа. В качестве ускорителя реакции применяют H3PO4, которой покрывают неразрушимый азбест, карболен (активированный уголь) или на высушенный силикатный гель.


При этом происходит вот такая реакция:

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH

Промежуточная гидратация

Следующий подспособ — промежуточная гидратация. Его так назвали, потому что гидратация происходит через эфирный промежуточный уровень H2SO4. После этого происходит разложение в воде (гидролиз) при температуре 75—95 градусов Цельсия и давлении 3 — 4 МПа.

Вот так выглядит реакция:

CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH

CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4  

Итак, на основе этой информации можно составить небольшую схему:

Так как же получить из спирта CO2?
Всё опять же просто:

4CrO3 + C2H5OH = 2Cr2O3 + 2CO2 + 3H2O

Берем кислотный оксид и проделываем реакцию с этанолом. Выделяется диоксид углерода (или углекислый газ). 

schoolzer.blogspot.ru

Спирты — производные углеводородов, в молекулах которых есть одна или несколько гидроксильных групп OH.


Все спирты делятся на одноатомные и многоатомные

Одноатомные спирты

Одноатомные спирты — спирты, у которых имеется одна гидроксильная группа.
Бывают первичные, вторичные и третичные спирты:

— у первичных спиртов гидроксильная группа находится у первого атома углерода, у вторичных — у второго, и т.д.

Спирты

Свойства спиртов, которые являются изомерными, во многом похожи, но в некоторых реакциях они ведут себя по-разному.

Спирт этиловый
Спирт этиловый

Сравнивая относительную молекулярную массу спиртов (Mr) c относительными атомными массами углеводородов, можно заметить, что спирты имеют более высокую температуру кипения. Это объясняется наличием водородной связи между атомом H в группе ОН одной молекулы и атомом O в группе -ОН другой молекулы.

При растворении спирта в воде образуются водородные связи между молекулами спирта и воды. Этим объясняется уменьшение объёма раствора (он всегда будет меньше, чем сумма объёмов воды и спирта по отдельности).

Наиболее ярким представителем химических соединений этого класса является этиловый спирт. Его химическая формула C2H5-OH. Концентрированный этиловый спирт (он же — винный спирт или этанол) получают из разбавленных его растворов путём перегонки; действует опьяняюще, а в больших доза — это сильный яд, который разрушает живые ткани печени и клетки мозга.


Метиловый спирт
Муравьиный спирт (метиловый)

При этом нужно отметить, что этиловый спирт полезен в качестве растворителя, консерванта, средства понижающего температуру замерзания какого-либо препарата. Ещё один не менее известный представитель этого класса — метиловый спирт (его ещё называют — древесный или метанол). В отличии от этанола метанол смертельно опасен даже в самых малых дозах! Сначала он вызывает слепоту, затем просто «убивает»!

Многоатомные спирты

Многоатомные спирты — спирты, имеющие несколько гидроксильных групп OH.
Двухатомными спиртами называются спирты,содержащие две гидроксильные группы (группа ОН); спирты содержащие три гидроксильные группы — трёхатомные спирты. В их молекулах две или три гидроксильные группы никогда не оказываются присоединёнными к одному и тому же атому углерода.


Глицерин
Многоатомный спирт — глицерин

Двухатомные спирты ещё называют гликолями, так как они обладают сладким вкусом, — это характерно для всех многоатомных спиртов

Многоатомные спирты с небольшим числом атомов углерода — это вязкие жидкости, высшие спирты — твёрдые вещества. Многоатомные спирты можно получать теми же синтетическими методами, что и предельные многоатомные спирты.

Получение спиртов

1. Получение этилового спирта (или винный спирт) путём брожения углеводов:

C2H12O6 => C2H5-OH + CO2

Суть брожения заключается в том, что один из простейших сахаров — глюкоза, получаемый в технике из крахмала, под влиянием дрожжевых грибков распадается на этиловый спирт и углекислый газ. Установлено, что процесс брожения вызывают не сами микроорганизмы, а выделяемые ими вещества — зимазы. Для получения этилового спирта обычно используют растительное сырьё, богатое крахмалом: клубни картофеля, хлебные зёрна, зёрна риса и т.д.

2. Гидратация этилена в присутствии серной или фосфорной кислоты

CH2=CH2 + KOH => C2H5-OH

3. При реакции галогеналканов со щёлочью:


Реакция спиртов

4. При реакции окисления алкенов

Реакция спиртов

5. Гидролиз жиров: в этой реакции получается всем известный спирт — глицеринРеакция спиртов

Кстати, глицерин входит в состав многих косметических средств как консервант и как средство, предотвращающее замерзание и высыхание!

Свойства спиртов

1) Горение: Как и большинство органических веществ спирты горят с образованием углекислого газа и воды:

C2H5-OH + 3O2 —>2CO2 + 3H2O

При их горении выделяется много теплоты, которую часто используют в лабораториях (лабораторные горелки). Низшие спирты горят почти бесцветным пламенем, а у высших спиртов пламя имеет желтоватый цвет из-за неполного сгорания углерода.

2) Реакция со щелочными металлами

C2H5-OH + 2Na —> 2C2H5-ONa + H2

При этой реакции выделяется водород и образуется алкоголят натрия. Алкоголяты похожи на соли очень слабой кислоты, а также они легко гидролизуются. Алкоголяты крайне неустойчивы и при действии воды — разлагаются на спирт и щелочь. Отсюда следует вывод, что одноатомные спирты не реагируют со щелочами!


3) Реакция с галогеноводородом
C2H5-OH + HBr —> CH3-CH2-Br + H2O
В этой реакции образуется галогеноалкан (бромэтан и вода). Такая химическая реакция спиртов обусловлена не только атомом водорода в гидроксильной группе, но и всей гидроксильной группой! Но эта реакция обратима: для её протекания нужно использовать водоотнимающее средство, например серную кислоту.

4) Внутримолекулярная дегидратация (в присутствии катализатора H2SO4)

дегидратация спиртов

В этой реакции при действии концентрированной серной кислоты и при нагревании происходит дегидратация спиртов. В процессе реакции образуется непредельный углеводород и вода.
Отщепление атома водорода от спирта может происходить в его же молекуле (то есть происходит перераспределение атомов в молекуле). Эта реакция является межмолекулярной реакцией дегидратации. Например, так:

реакция дегидратации

В процессе реакции происходит образование простого эфира и воды.

5) реакция с карбоновыми кислотами:


реакция с карбоновыми кислотами

Если добавить к спирту карбоновую кислоту, например уксусную, то произойдёт образование простого эфира. Но сложные эфиры менее устойчивы, чем простые эфиры. Если реакция образования простого эфира почти необратима, то образование сложного эфира — обратимый процесс. Сложные эфиры легко подвергаются гидролизу, распадаясь на спирт и карбоновую кислоту.

6) Окисление спиртов.

Кислородом воздуха при обычной температуре спирты не окисляются, но при нагревании в присутствии катализаторов идёт окисление. Примером может служить оксид меди (CuO), марганцовка (KMnO4), хромовая смесь. При действии окислителей получаются различные продукты и зависят от строения исходного спирта. Так, первичные спирты превращаются в альдегиды (реакция А), вторичные — в кетоны (реакция Б), а третичные спирты устойчивы к действию окислителей.

  • — a) для первичных спиртов
    окисление первичных спиртов
  • — б) для вторичных спиртов
    окисление вторичных спиртов
  • — в) третичные спирты оксидом меди не окисляются!

Что касается многоатомных спиртов, то они имеют сладковатый вкус, но некоторые из них ядовиты.
>Свойства многоатомных спиртов похожи на одноатомные спирты, при этом различие в том, что реакция идёт не по одной к гидроксильной группе, а по нескольким сразу.
Одно из основных отличий — многоатомные спирты легко вступают в реакцию гидроксидом меди. При этом получается прозрачный раствор ярко сине-фиолетового цвета. Именно этой реакцией можно выявлять наличие многоатомного спирта в каком-либо растворе.

Взаимодействуют с азотной кислотой:

Реакция спиртов

С точки зрения практического применения наибольший интерес представляет реакция с азотной кислотой. Образующийся нитроглицерин и динитроэтиленгликоль используют в качестве взрывчатых веществ, а тринитроглицерин — ещё и в медицине, как сосудорасширяющее средство.

Этиленгликоль

Этиленгликоль — типичный представитель многоатомных спиртов. Его химическая формула CH2OH — CH2OH. — двухатомный спирт. Это сладкая жидкость, которая способно отлично растворяться в воде в любых пропорциях. В химических реакциях может участвовать как одна гидроксильная группа (-OH), так и две одновременно.

этиленгликоль
этиленгликоль

Этиленгликоль — его растворы — широко применяются как антиобледенительное средство (антифризы). Раствор этиленгликоля замерзает при температуре -340C, что в холодное время года может заменить воду, например для охлаждения автомобилей.


При всей пользе этиленгликоля нужно учитывать, это это очень сильный яд!

Глицерин

Все мы видели глицерин. Он продаётся в аптеках в тёмных пузырьках и представляет собой вязкую бесцветную жидкость, сладковатую на вкус. Глицерин — это трёхатомный спирт. Он очень хорошо растворим в воде, кипит при температуре 220 0C.

Химические свойства глицерина во многом сходны со свойствами одноатомных спиртов, но глицерин может реагировать с гидроксидами металлов (например, гидроксидом меди Cu(OH)2), при этом образуются глицераты металлов — химические соединения, подобные солям.

Реакция с гидроксидом меди — типовая для глицерина. В процессе химической реакции образуетс ярко-синий раствор глицерата меди

Глицерат меди

Эмульгаторы

Эмульгаторы — это высшие спирты, эфиры и другие сложные химические вещества, которые при смешивании с другими веществами, например жирами, образуют стойкие эмульсии. Кстати, все косметические средства также являются эмульсиями! В качестве эмульгаторов часто используют вещества, представляющие собой искусственный воск (пентол, сорбитанолеат), а также триэтаноламин, лицетин.

Растворители

Растворители — это вещества, используемые в основном для приготовления лаков для волос и ногтей. Они представлены в небольшой номенклатуре, так как большинство таких веществ легко воспламенимо и вредно для организма человека. Наиболее распространённым представителем растворителей является ацетон, а также амилацетат, бутилацетат, изобутилат.

Есть также вещества, называемые разбавители. Они, в основном применяются вместе с растворителями для приготовления различных лаков.

www.kristallikov.net

Nikofar 07-12-2012 23:26

quote:


Originally posted by 4V4:
Тема для стран ЕС неактуальна, почти. Тот сахар, которым нас подчуют-такое, что брага почти не бродит, варенье плесневеет и пчелы от подкормки за зиму сдыхают.
Так что предлагаю пометить тему, как для «внутреннего СНГ употребления». :P


Так знамо дело. По совейскому ГОСТу старому, да и даже по новому, ныне действующему, который ГОСТ 21-94, сколько говна постороннего в сахаре допускается? Мышьяка там разного с кадмием, медью и плюмбумом, будь он неладен?
Вот то то же… Цитата:
————
В соответствии с ГОСТ 21-94, содержание несахаров в сахаре-песке должно составлять не более 0,25%, а в рафинированном сахаре — не более 0,1%.
С учетом допустимого содержания редуцирующих веществ (не более 0,05%), золы (не более 0,03%), красящих веществ (порядка 0,02%), на долю остальных несахаров в сахаре-песке приходится около 0,15%.
К этим остальным веществам относятся главным образом взвешенные (суспендированные) вещества.
Для разработки мероприятий по улучшению качества сахара важно знать состав основных групп несахаров сахара-песка, обуславливающих его качество, поведение их в технологическом процессе и эффективность их удаления различными способами.
К основным группам несахаров сахара-песка можно отнести золу, суспендированные вещества и красящие вещества. На этих группах несахаров следует остановиться более подробно.
Зола. Состав золы сахара-песка обусловлен неорганическими соединениями, содержащимися в сахарной свекле или сырце, поступающими с питательной водой на диффузию и известковым молоком на очистку.
Среди микроэлементов в сахаре-песке в наибольшем количестве содержатся Fe и Са (>1 мг/кг), содержание Mn, Zn, Pb, Mo составляет около 0,1 мг/кг, содержание же As, Cd, Hg, Сr менее 0,05 мг/кг.
Элементы, входящие в состав золы сахара-песка, содержатся главным образом в пенке межкристального раствора, находящейся на поверхности кристаллов.
Подтверждением этого служат опыты, проведенные различными авторами по промывке кристаллов сахара насыщенным раствором сахарозы. Эти опыты показали, что при удалении пленки межкристального раствора с поверхности кристаллов без растворения кристаллического сахара содержание золы и цветность сахара снижаются. При такой промывке можно получить сахар-песок с содержанием золы менее 0,001%.
Согласно международному стандарту CAC/RS-4 1969 (Codex recormended international standart), максимально допустимое количество в сахаре составляет: SO2 — 20 мг/кг, Pb — 1 мг/кг, Сu — 2 мг/кг, Sn — 1 мг/кг.
———-

И сравниваем с требованиями международного стандарта ФАО/ВОЗ «Сахар. Стандарт Кодекса 212-1999» (Поправка 1-2001):
———-
Содержание токсичных элементов:
Мышьяк, мг/кг — Менее 1
Медь, мг/кг — Менее 2
Свинец, мг/кг — Менее 0,5
———-
На языке ЕС слово «менее» означает на самом деле «не более».

Плюс, господа-товарищи, не забываем о технологиях очистки сахара-сырца, применяемых в ЕС.
Помимо дефекофосфатационного способа, применяют ещё способ «Талофлок». И в сахаре остается вот такая «бяка», относительно безобидная:
————
Полиакриламид (ПАА), карбоцепной полимер (-СН2-CH(CONH2-); в виноделии применяется для осветления сусла, виноматериалов, для остановки брожения при получении полусладких вин. (выделено жирно Nikofar’ом)

Белый аморфный порошок, мол. масса от 3*10-4 до 1,5*10-7; растворяется в воде, формамиде, диэтилсульфоксиде, не растворяется в спиртах. Термически устойчив до 100 оС, при 120-130 оС происходит деструкция полимера, выделяется аммиак, возникает трехмерная структура и теряется растворимость. Технический полиакриламид представляет собой сополимер полиакриламида с акрилатами при содержании последних не более 10%. Производят технический полиакриламид из нитрила акриловой кислоты СН2=СН — CN, который при гидролизе в присутствии серной кислоты дает акрил-амид и частично акриловую кислоту. Избыток серной кислоты нейтрализуют либо известью, либо аммиаком и затем полимеризуют. Получают соответственно так называемый «известковый полиакриламид», содержащий акрилат кальция, или «амиачный полиакриламид», содержащий акрилат аммония.
————
А потом народ бывший совейский в лимитрофах удивляется, отчего пчёлы дохнут при подкормке тем сахаром европиоидным и от чего брага не бродит в самогонном аппарате… Даже на быстро-дрожжах «САФ».

Вот от этого полиакриламида пчела и дохнет на пару с дрожжами, не считая мышьяка там всякого…

guns.allzip.org


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector