Absoluter Alkohol. Industrielle Herstellung von Alkohol aus biologischen Rohstoffen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Absoluter Ethylalkohol hat seine Anwendung in der Industrie gefunden. Diese Substanz ist notwendig, um die Reaktion der organischen Synthese sicherzustellen. Eine solche Flüssigkeit wird heute häufig in Laboratorien verwendet. Die technischen Spezifikationen für diesen Stoff wurden erstmals im 37. Jahr veröffentlicht. Derzeit gibt es spezialisierte GOSTs und Standards, die die Qualität der Flüssigkeit und die Nuancen ihrer Zubereitung regeln.

Allgemeine Informationen

Wie 1937 definiert, ist absoluter Alkohol eine Flüssigkeit, die auf 99,7 % oder mehr ABV geschätzt wird. Das Vorhandensein von bis zu 5 mg Aldehyden pro 100 Gramm ist erlaubt. Bei der Untersuchung einer Substanz auf organische Säuren müssen alle diese Verbindungen in Essigsäure umgewandelt werden. Die Konzentration darf einen Milliliter pro 100 ml Fertigprodukt nicht überschreiten.

Ein charakteristisches Merkmal von absolutem Alkohol ist das Fehlen jeglicher Trockenrückstände. Diese Substanz darf keine alkalischen Verbindungen, Mineralsäuren enth alten. Nichtdie Aufnahme von Furfural ist erlaubt. Alkohol sollte transparent sein, ohne Schatten und Farbe. Es ist nicht inhärent in fremden Gerüchen, das Vorhandensein eines bestimmten Geschmacks ist nicht erlaubt.

Nuancen der Terminologie

Moderne Chemiker kennen nicht nur absoluten Alkohol, sondern auch wasserfreien. Diese beiden Begriffe sind nicht gleichzusetzen. In der absoluten Sorte kann, wie aus dem oben Gesagten geschlossen werden kann, Wasser enth alten sein, aber in geringen Mengen.

Die betrachtete chemische Verbindung ist in der Lage, bei einer chemischen Reaktion mit Benzin stabile Bindungen einzugehen. Aus diesem Grund wird absoluter Alkohol in einer Reihe von Ländern zur Herstellung von Motorkraftstoff verwendet. Wie Studien gezeigt haben, werden die Antiklopfeigenschaften des Kraftstoffs, der zum Betrieb des Motors verwendet wird, wichtiger, wenn diese Flüssigkeit mit Benzin gemischt wird. Daher ist eine stärkere Komprimierung möglich.

Eigenschaften und Formen

Ein qualifizierter Chemiker kann Ihnen den Unterschied zwischen Destillat und Rektifikation erklären. Das Destillat wird durch Fermentation und Destillation gewonnen, und das rektifizierte Produkt ist ein von Verunreinigungen gereinigtes Produkt. Darüber hinaus ist es bei Verwendung der Rektifikationstechnik möglich, gebrauchsfertigen Ethylalkohol zu erh alten, dessen Konzentration der Hauptsubstanz bis zu 95,7% beträgt. Solche Parameter sind auf das Vorhandensein von Ethylalkohol in azeotropen Verbindungen zurückzuführen, die bei chemischer Wechselwirkung mit Wasser bei normalem atmosphärischem Druck auftreten.

Normalerweise derzeit verwendeter Hinweis auf GOST 5964-93 Ethylalkohol. Er ist in der Volkswirtschaft am gefragtesten. In einer solchen Flüssigkeit ist Wasser in einer Konzentration von 4,43 % oder etwas mehr enth alten. In bestimmten Fällen ist es für den Ablauf der Reaktion erforderlich, die Anwesenheit von Alkohol sicherzustellen, in dem praktisch kein Wasser vorhanden ist, dann greifen sie auf die absolute Sorte zurück. Dies ist bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten, Lacken und Farben notwendig. Bei der Herstellung von Kosmetika, Parfums ist die absolute Vielf alt gefragt. Zur Herstellung der Substanz wurden Absolutisierungsreaktionen entwickelt.

Fehler und Missverständnisse

Es ist so, dass der Alkohol, der in Apotheken angeboten wird, das Produkt ist, das zuerst in den Sinn kommt, es lohnt sich, zumindest etwas Alkohol zu erwähnen. Wenn gewöhnliche Menschen über Ethylalkohol sprechen, reduziert sich das Thema in der Regel auf eine Diskussion über die Stärke der Flüssigkeit, und einige bedauern, dass es keinen absoluten, echten Alkohol gibt, dh einen, der selbst 100% Alkohol wäre. ohne spezielle Verdünnungsmittel und Zusatzstoffe. Viele sind davon überzeugt, dass die maximale Stärke 95,6 % beträgt. Tatsächlich gibt es absoluten Alkohol, nur wissen Chemiker meistens davon, da er in dieser Branche verwendet wurde.

Einige Leute denken: Verwendet zum Beispiel eine Itkul-Brennerei ein absolutes Produkt in ihrer Arbeit? Machen Sie sich nichts vor: Die absolute Flüssigkeit ist nicht für Lebensmittelzwecke bestimmt, sie wird in der verarbeitenden Industrie verwendet, aber nicht zur Herstellung von Getränken.

Über Begriffe und Phänomene

Bevor Sie herausfinden, wie die Produkte der gleichen erwähnten"Itkulsky-Destillerie" von einem Industrieprodukt, ist es sinnvoll, sich am Begriff "Festung" in Bezug auf alkoholh altige Flüssigkeiten zu orientieren. Dieser Parameter wurde eingeführt, um das Vorhandensein von Ethanol in einer Mischung aus Alkohol und Wasser widerzuspiegeln. Was die Leute als Alkohol bezeichnen, ist normalerweise eine Verbindung mit Wasser, und jeder Alkohol, der in der Lebensmittelindustrie verwendet wird, enthält notwendigerweise Wasser in seiner Zusammensetzung. Der Inh alt dieser Substanz variiert.

Die Konzentration des absoluten Ethylalkohols, wie aus den aktuellen Standards hervorgeht, sollte 99,7% oder sogar mehr betragen, dh Tausendstelprozent werden dem Wasser im Gesamtvolumen zugeteilt. Für den realen Einsatz wird ein solches Produkt in der Regel nicht benötigt, der Einsatz ist aufgrund der Komplexität der Herstellung nicht gerechtfertigt. Selbst für medizinische Zwecke reicht eine Stärke von 95 % aus, von der Verwendung in Lebensmitteln ganz zu schweigen. In seltenen Fällen muss Hydrolysealkohol verwendet werden.

Wo kann ich es bekommen?

Erfahrene Chemiker können dir erklären, wie man Alkohol herstellt. Spezialisierte Unternehmen, die für diesen Prozess verantwortlich sind, produzieren täglich große Mengen des Produkts in unterschiedlichen Konzentrationsgraden. Es gibt mehrere Methoden zur Herstellung von Alkohol, und die beliebteste Option ist eine natürliche Fermentationsreaktion. Für seine Umsetzung ist es notwendig, mit Kohlenhydraten angereicherte Pflanzenprodukte zur Verfügung zu haben. Ein anderer Ansatz ist eine Hydrolysereaktion unter Verwendung von Zellulose, die aus Stroh oder Holz gewonnen wird.

Je nachdem, ob Hydrolysealkohol benötigt wird oder nicht, können Sie auf die Reaktion zurückgreifenEthylen Hydratation. Dieses Wort bezieht sich auf Gas. Für die Reaktion wird Phosphor- oder Schwefelsäure verwendet. Die chemische Wechselwirkung, die bei der Kombination dieser Substanzen auftritt, ist ziemlich komplex, die Reaktion erfordert die Beteiligung eines Katalysators, aber seine Effizienz ist hoch genug, um das Verfahren industriell zu verbreiten.

Reaktionen und Produkte

Indem Sie auf die zuvor beschriebenen Methoden zur Herstellung von Alkohol zurückgreifen, können Sie ein Produkt mit relativ geringer Konzentration zu Ihrer Verfügung stellen. Die fertige Flüssigkeit enthält eine Vielzahl von Verunreinigungen. Um die Substanz zu reinigen und den Alkoholgeh alt zu erhöhen, muss eine Destillation organisiert werden. Dazu können Sie eine herkömmliche Destillationseinheit oder Destillationskolonne verwenden. Eine ähnliche Anlage wird bei Bedarf zur Verarbeitung von Öl verwendet. Basierend auf den Ergebnissen solcher Ereignisse ist es möglich, Alkohol herzustellen, dessen Stärke bis zu 95,6% beträgt.

Der in der Apotheke angebotene Alkohol ist ein solches Produkt, aber für einige Operationen und Reaktionen reicht es nicht aus, und Sie müssen ein absolutes herstellen. Es gibt mehrere bekannte Methoden, aber sie sind alle ziemlich komplex. Sie können das in der Zusammensetzung enth altene Wasser an Alkohol, Glycerin, binden. Eine weitere Möglichkeit sind chemische Reaktionen mit Metallen. Manchmal greifen sie auf Gips- oder Kaliumsalze zurück. Die Reaktion mit Branntkalk hat eine gewisse Effizienz. Sie können Calciumchlorid verwenden. In der Praxis sind all diese Methoden selten, da sie trotz des guten Ergebnisses des Zusammenspiels im industriellen Maßstab nur schwer umsetzbar sind.

Was tun?

Aus dem Obigen wird deutlich, warum der Preis für absoluten Alkohol hoch ist. Um dieses schwierige Produkt zu erh alten, müssen Anlagen zur azeotropen Entwässerung eingesetzt werden. Das System erfordert die Verwendung eines hohen Prozentsatzes an Alkohol in Wasser. Die Substanz wird in flüssiger Form mit Benzol gemischt, dann werden die resultierenden Verbindungen in dafür vorgesehenen Kolonnen destilliert. Mehrere azeotrope Techniken wurden entwickelt. Das Ergebnis des Prozesses ist eine ziemlich große Menge Ethylalkohol, dessen Stärke zwischen 99,9 und 100 % variiert.

Obwohl der Preis für absoluten Alkohol hoch ist, verursacht die Notwendigkeit, diese Verbindung in einer Reihe von chemischen Prozessen zu verwenden, eine beträchtliche Nachfrage, so dass in- und ausländische Unternehmen ziemlich große Mengen des absoluten Produkts produzieren. Die fertige Flüssigkeit wird in Kraftstoff für den Weltraumtransport, in Autos und bei der Herstellung einer Reihe von Produkten verwendet, die von gewöhnlichen Menschen im täglichen Leben verwendet werden. Aber im normalen Leben wird eine Person, die weit von Chemie und Produktion entfernt ist, kaum auf absoluten Alkohol treffen müssen.

Nuancen des Erh altens

Äthylalkohol ist derzeit in der Biologie weit verbreitet. Diese Substanz ist für die Konservierung verschiedener Medikamente notwendig. Biologen verwenden oft die absolute Form. Gleichzeitig wird berücksichtigt, dass eine herkömmliche Destillation das Produkt nicht auf das erforderliche Maß aufreinigen kann, da ein siedendes Gemisch entsteht, das bei Verwendung einer klassischen Destillationseinheit nicht getrennt werden kann. Temperaturkochender Alkohol mit einer Stärke von 95,6% beträgt 78,15 Grad Celsius, und absolut beträgt diese Zahl 78,37 Grad.

Es wird angemerkt, dass fast wasserloser Alkohol für biologische Zwecke manchmal erh alten wird, indem man lange Zeit auf Kupfersulfatpulver rektifiziert besteht - ein solches Produkt wird durch Kalzinieren von Kupfersulfat hergestellt. Dank Salz verlässt Wasser die Hauptmischung fast vollständig, während sich das Pulver nicht in Alkohol auflöst. Wenn Sie gebrannten Kalk nehmen und ihn mehrere Stunden in Alkohol kochen, wird das Ergebnis der Reaktion noch besser. Die letzte Stufe eines solchen Prozesses ist die Destillation, bei der eine Wechselwirkung mit feuchter Luft ausgeschlossen werden muss.

Technische Punkte

Ethanol ist eine geruchs- und farblose Flüssigkeit. Es hat einen scharfen Geschmack und einen eigentümlichen Geruch. Ethanol siedet beim Erhitzen auf 78,4 auf der Celsius-Skala, schmilzt bei -114,15 auf der gleichen Messskala. Die Dichte der Substanz wird auf 0,794 t/m geschätzt.

Es wird nicht schwierig sein, Ethylalkohol und Wasser, Glycerin und verschiedene andere Alkohole, einige Ether und organische Lösungsmittel zu mischen. Substanzen können in beliebigen Konzentrationen und Verhältnissen gemischt werden. Methylcarbinol bildet mit bestimmten Stoffen ein azeotropes Gemisch. Dies wird nicht nur bei der Wechselwirkung mit Wasser, sondern auch mit Chloroform beobachtet. Eine azeotrope Verbindung entsteht, wenn Ethylalkohol mit Ethylacetat, Benzol gemischt wird. Ethanol hat die Fähigkeit, Alkoholate zu bilden, wenn die Substanz mit Magnesium- und Calciumsalzen interagiert.

Alkohol: Was passiert?

Es ist üblich, Alkohol in Lebensmittel zu unterteilen, technisch. Die Definition der Zugehörigkeit zu einer Kategorie hängt davon ab, was zur Gewinnung der Flüssigkeit verwendet wurde. Chemiker, die für die Herstellung des Stoffes verantwortlich sind, kennen den Unterschied zwischen Destillat und Rektifiziertem, die Merkmale verschiedener Kategorien. Rektifiziert ist im Gegensatz zu Destillat, das einen charakteristischen Geruch hat, ein reineres Produkt.

Die Einsatzmöglichkeiten von Alkohol werden durch seine Stärke, die Qualität der Rektifikation bestimmt. Oben wurde absoluter Alkohol betrachtet, der für technische Zwecke notwendig ist, aber ein ziemlich kurioses Thema ist Essen. Eine solche Flüssigkeit wird aus pflanzlichen Produkten, Lebensmitteln hergestellt. Zur Gewinnung von Ethylalkohol werden Kartoffeln, einige Beeren und Früchte verwendet. Sie können Getreide verwenden. Die billigste Option ist Alkohol aus Kartoffeln.

Für Industriealkohol kann man Holz als Rohstoff nehmen. Manchmal wird es bei der Arbeit mit Öltransformationsprodukten erh alten. Bei der Herstellung von technischem Alkohol wird das Ausgangsmaterial in eine Anlage eingebracht, in der die Hydrolyse stattfindet. In Industriealkohol sind gesundheitsgefährdende Verunreinigungen in Hülle und Fülle vorhanden. Aus diesem Grund kann es nicht in der Lebensmittelindustrie verwendet werden.

Merkmale des Produktionsprozesses

Qualitätsalkohol wird erh alten, wenn der Arbeitsprozess unter Verwendung zuverlässiger Rohstoffe abläuft, wenn die Technologie befolgt und die Destillation mit hoher Qualität durchgeführt wird, während der schädliche Verbindungen entfernt werden. Der Reinigungsgrad ist die Grundlage für die Klassifizierung von Produktenauf eine bestimmte Sorte.

Je höher der Alkoholgeh alt, desto weniger schädliche Verbindungen enthält er. Außerdem zeigt es seine Stärke. Ethylalkohol, der in der Lebensmittelindustrie verwendet wird, wird durch Verdünnung eines rektifizierten Produkts gewonnen, das einem hocheffizienten Reinigungsverfahren unterzogen wurde. Zur Verdünnung wird enthärtetes Wasser verwendet.