Этиловый спирт
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Глава 1. Этиловый спирт 7
1.1. Общая характеристика этилового спирта 7
1.2. Особенности технологии этилового спирта 9
1.3. Ассортимент ликеро-водочных изделий и их характеристика 13
Глава 2. Экспертиза и хранение спирта и водочных изделий 17
2.1. Экспериза ликеро-водочных изделий. 17
2.2. Маркировка и хранение ликеро-водочных изделий. 18
Заключение 21
ЛИТЕРАТУРА 23
Введение
Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат
одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с
углеводородным радикалом.
Они могут рассматриваться поэтому как производные углеводородов, в
молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены на
гидроксильные группы.
В зависимости от числа гидроксильных групп спирты подразделяются на
одно-, двух-, трехатомные и т. д. Двухатомные спирты часто называют
гликолями по названию простейшего представителя этой группы – этиленгликоля
(или просто гликоля). Спирты, содержащие большее количество гидроксильных
групп, обычно объединяют общим названием многоатомные спирты.
СН3 – ОН
По положению гидроксильной группы спирты делятся на : первичные – с
гидроксильной группой у конечного звена цепи углеродных атомов, у которого,
кроме того, имеются два водородных атома (R-CH2-OH); вторичные, в которых
гидроксил присоединен к углеродному атому, соединенному, кроме ОН-группы, с
одним водородным атомом [R-СН(ОН)-R1], и третичные, у которых гидроксил
соединен с углеродом, не содержащим водородных атомов [(R)С-ОН] (R-радикал:
СН3,С2Н5 и т.д.)
В зависимости от характера углеводородного радикала спирты делятся на
алифатические, алициклические и ароматические. В отличие от
галогенпроизводных, у ароматических спиртов гидроксильная группа не связана
непосредственно с атомом углерода ароматического кольца [3].
По заместительной номенклатуре названия спиртов составляют из
названия родоначального углеводорода с прибавлением суффикса –ол. Если в
молекуле несколько гидроксильных групп, то используют умножительную
приставку: ди- (этандиол-1,2), три- (пропантриол-1,2,3) и т. д. Нумерацию
главной цепи начинают с того конца, ближе к которому находится
гидроксильная группа. По радикально-функциональной номенклатуре название
производят от названия углеводородного радикала, связанного с гидроксильной
группой, с прибавлением слова спирт.
Структурная изомерия спиртов определяется изомерией углеродного
скелета и изомерией положения гидроксильной группы.
Рассмотрим изомерию на примере бутиловых спиртов.
В зависимости от строения углеродного скелета, изомерами будут два
спирта – производные бутана и изобутана:
4 3 2 1
3 2 1
СН3 – СН2 – СН2 –СН2 – ОН СН3 – СН – СН2 – ОН
В зависимости от положения гидроксильной группы при том и другом
углеродном скелете возможны еще два изомерных спирта:
1 2 3 4
1
СН3 – СН – СН2 –СН3 Н3С – С – СН3
ОН
ОН
Число структурных изомеров в гомологическом ряду спиртов быстро
возрастает. Например, на основе бутана существует 4 изомера, пентана – 8, а
декана – уже 567 [5].
Глава 1. Этиловый спирт
1.1. Общая характеристика этилового спирта
Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН — бесцветней жидкость, легко
испаряющаяся. Спирт, содержащий 4—5 % воды, называют ректификатом, а
содержащий только доли процента воды — абсолютным спиртом. Такой спирт
получают химической обработкой в присутствии водоотнимающих средств
(например, свежепрокаленного СаО).
Этиловый спирт — многотоннажный продукт химической промышленности. Получают
его различными способами. Один из них — спиртовое брожение веществ,
содержащих сахаристые вещества, в присутствии ферментов (например, зимазы —
фермента дрожжей): зимаза
C6H12O6 —зимаза> C2H6OH + 2CO2
Такой спирт называют пищевым или винным спиртом.
Этиловый спирт можно получать из целлюлозы, которую предварительно
гидролизуют. Образующуюся при этом глюкозу подвергают в дальнейшем
спиртовому брожению. Полученный спирт называют гидролизным.
Как известно, для получения этилового спирта существуют и синтетические
способы, такие, как сернокислотная или прямая гидратация этилена:
H2C==CH2 + H2 —кат.> H3C—CH2OH
Себестоимость спирта, полученного таким способом, намного дешевле, чем
приготовленного из пищевых продуктов.
Этиловый спирт широко используют в различных областях промышленности и
прежде всего в химической. Из него получают синтетический каучук, уксусную
кислоту, красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы. Спирт является
хорошим растворителем и антисептиком. Поэтому он находит применение в
медицине, парфюмерии. В больших количествах этиловый спирт идет для
получения спиртоводочных изделий.
Этиловый спирт — сильный наркотик. Попадая в организм, он быстро
всасывается в кровь и приводит организм в возбужденное состояние, при
котором человеку трудно контролировать свое поведение. Употребление спирта
часто является основной причиной тяжелых дорожно-транспортных аварий,
несчастных случаев на производстве и бытовых преступлений. Спирт вызывает
тяжелые заболевания нервной и сердечно-сосудистой систем, а также желудочно-
кишечного тракта. Спирт опасен в любой концентрации (водка, настойки, вино,
пиво и т.д.).
Этиловый спирт, применяемый для технических целей, специально загрязняют
дурно пахнущими веществами. Такой спирт называют денатуратом (для этого
спирт подкрашивают, чтобы отличить его от
чистого спирта).
Химические свойства спирта.
Как у всех кислородосодержащих соединений, химические свойства
этилового спирта определяются, в первую очередь, функциональными группами
и, в известной степени, строением радикала.
Характерной особенностью гидроксильной группы этилового спирта
является подвижность атома водорода, что объясняется электронным строением
гидроксильной группы. Отсюда способность этилового спирта к некоторым
реакциям замещения, например, щелочными металлами. С другой стороны, имеет
значение и характер связи углерода с кислородом. Вследствие большой
электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом, связь углерод-
кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным
зарядом у атома углерода и отрицательным – у кислорода. Однако, эта
поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются
электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие
окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя
[3,4].
Спирты являются амфотерными соединениями, то есть могут проявлять как
свойства кислот, так и свойства оснований.
1.2. Особенности технологии этилового спирта
До начала 30-х годов 20 века его получали исключительно
сбраживанием пищ углеводсодержащего сырья , и при обработки зерна
(рожь , ячмень , кукуруза , овёс , просо) . В 30-е по 50-е годы
было разработанно несколько способов синтеза Э.С. из химического
сырья
например : лидрирования ацентальдецида и д.р. . Оси современных
способов –односейадистная (прямая) гидраитация . Этилена
(CU2=CU2+H2O –C2H5OH) , осуществляется на фосфорно-кислотном
католизаторе при 280-300 С и 7,2-8,3 Мн/м (72-83 кг/см ). Так
, в США
в 1976 г. было выработано около 800 тыс. тонн этонола , в
т.ч. 550 тыс. тонн прямой гидротацией (остальное сбраживание
пищевого сырья) . В других странах (СССР , Франция и др.) Э.С.
получают также двухстадийной (сернокислотной гидраитацией этилена
при : 75-80 С и 2,48 Мн/м/24,8 нес/м ) этилен взаимодействует с
концетрированой серной кислотой с образованием смеси моно и
диэнтилеульфатов [С2Н5OSO2ОН и (С2Н5О)2SO2] , которые затем
гидрилизуясь при 100 С и 0,3-0,4 Мн/м дают Э.С. и Н2SO4 .
В ряде стран Э.С. получают также сбраживанием продуктов
гидролиза растительных материалов . Очистку технических Э.С. проводят
различными способами . Пищевой спирт-сырец , обычно освобождают от
примесей (сивушные масла и др.) рекитификацией .
Слинтентичиский Э.С. очищают от этилового эфира , ацетальдегида
и др. рекитификаций в присутствии щёлочи и гидрированием в паровой
фазе на никелевых католизаторах при 105 С и 0,52 Мн/м (5,2
кгс/см)
Спирт –рекитификат представляет собой асеотропную смесь Э.С. с
Водой (95,57% спирта t кипения 78,15 С . ) . Для многих
целей требуется обезвоженый , Т.Н. абсолютный , Э.С. Последний в
промышленности готовят , воду в виде стройной азеотропной смеси
вода-спирит-бензол (специальная добавка) , а в лабороторных условиях-
химическом связыванием воды различными реагентами , окисью кальция ,
металлическим кальцием или магнием Э.С. , предназначеный для
технических и бытовых целей , иногда денантурируют .
В природе спирты встречаются редко, чаще — в виде производных (сложные
эфиры и др.), из которых они могут быть получены. Для получения спиртов
важную роль играет органический синтез. Приведем некоторые способы синтеза
спиртов.
1. Гидратация (присоединение воды к алкенам). Реакция проводится в
присутствии катализаторов. При использовании в качестве катализатора серной
кислоты (сернокислотная гидратация) реакция идет в две стадии:
H2C==CH2 + HO—SO2—OH > H3C—CH2—OSO2—OH
этилсерная кислота
H3C—CH2—OSO2—OH + H2O > H3C—CH2—OH + H2SO4
этиловый спирт
Если реакцию гидратации проводить при высокой температуре (300 - 350
°С) и давлении в присутствии катализатора (смеси фосфорной к вольфрамовой
кислот), то реакция идет в одну стадию. Это—метод прямой гидратации. При
получении этилового спирта этот метод вытеснил сернокислотную гидратацию.
Гидратация алкенов имеет важное промышленное значение. Этот способ
позволяет получать спирты из доступного и дешевого сырья — газов крекинга.
Так, из 1 т этилене можно получить 1,4 т спирта. Впервые в нашей стране
этиловый спирт начали получать гидратацией этилена с 1952 г. (г. Сумгаит).
2. Гидролиз моногалогенопроизводных. Реакцию проводят, нагревая
галогеналкилы с водой или водным раствором щелочей:
C2H6Cl + H2O > C2H6OH + HC
3. Получение метанола из синтез-газа. Процесс идет при 220—300 °С и
сравнительно невысоком давлении с использованием катализатора из оксидов
меди и цинка:
кат.
CO + 2H2 > CH3OH
Из синтез-газа можно получать и другие спирты.
4. Восстановление альдегидов и кетонов. При восстановлении альдегидов
образуются первичные, а при восстановлении кетонов — вторичные:
O
// 2H
H3C—C > H3C—CH2OH
\ H
уксусный этиловый
альдегид спирт
2H
H3C—CO—CH3 > H3C—CH—CH3
|
OH
ацетон изопропиловый
спирт
5. Спиртовое брожение (расщепление) моносахаридов C6H12O6 под влиянием
ферментов:
зимаза
C6H12O6 —> C2H6OH + 2CO2
Для получения этилового спирта издавна пользуются различными сахаристыми
веществами, например, виноградным сахаром, или глюкозой, которая путем
"брожения", вызываемого действием ферментов (энзимов), вырабатываемых
дрожжевыми грибками, превращается в этиловый спирт.
С6Н12О6 ( 2С2Н5ОН + 2СО2
Глюкоза в свободном виде содержится, например, в виноградном соке,
Страницы: 1, 2
|