Этиловый спирт

Розділ 1. Етиловий спирт

1.1. Загальна характеристика етилового спирту

Етиловий спирт (етанол) С2Н5ОН — безбарвна рідина, що легко випаровується. Спирт, що містить 4—5 % води, називають ректифікатом, а що містить тільки долі відсотка води — абсолютним спиртом. Такий спирт отримують хімічною обробкою у присутності водовіднімаючих засобів (наприклад, свіжопрожареного САО).

Етиловий спирт — багатотоннажний продукт хімічної промисловості. Отримують його різними способами. Один з них — спиртне бродіння речовин, що містять цукристі речовини, у присутності ферментів (наприклад, зимази — ферменту дріжджів): зимаза

Такий спирт називають харчовим або винним спиртом.

Етиловий спирт можна отримувати з целюлози, яку заздалегідь гідролізують. Глюкозу, що утворюється при цьому, піддають надалі спиртному бродінню. Отриманий спирт називають гідролізним.

Як відомо, для отримання етилового спирту існують і синтетичні способи, такі, як сірнокислотна або пряма гідратація етилену:

Собівартість спирту, отриманого у такий спосіб, набагато дешевше, ніж приготованого з харчових продуктів.

Етиловий спирт широко використовують в різних областях промисловості і перш за все в хімічній. З нього отримують синтетичний каучук, оцтову кислоту, фарбники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є хорошим розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині, парфюмерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для отримання спиртогорільчаних виробів.

Етиловий спирт — сильний наркотик. Потрапляючи в організм, він швидко всмоктується в кров і приводить організм в збуджений стан, при якому людині важко контролювати свою поведінку. Вживання спирту часто є основною причиною важких дорожньо-транспортних аварій, нещасних випадків на виробництві і побутових злочинів. Спирт викликає важкі захворювання нервової і серцево-судинної систем, а також шлунково-кишкового тракту. Спирт небезпечний в будь-якій концентрації (горілка, настоянки, вино, пиво і т.д.).

Етиловий спирт, вживаний для технічних цілей, спеціально забруднюють погано пахнучими речовинами. Такий спирт називають денатуратом (для цього спирт підфарбовують, щоб відрізнити його від

чистого спирту).

Хімічні властивості спирту.

Як у всіх з'єднань, які містять кислорож, хімічні властивості

етилового спирту визначаються, в першу чергу, функціональними групами і, до певної міри, будовою радикала.

Характерною особливістю гідроксильної групи етилового спирту є рухливість атома водню, що пояснюється електронною будовою гідроксильної групи. Звідси здібність етилового спирту до деяких реакцій заміщення, наприклад, лужними металами. З іншого боку, має значення і характер зв'язку вуглецю з киснем. Унаслідок великої електронегативної кисню в порівнянні з вуглецем, зв'язок вуглець-кисень також в деякій мірі поляризована з частковим позитивним зарядом у атома вуглецю і негативним – у кисню. Проте, ця поляризація не приводить до дисоціації на іони, спирти не є електролітами, а є нейтральними з'єднаннями, що не змінюють забарвлення індикаторів, але вони мають певний електричний момент диполя [3,4].

Спирти є амфотерними з'єднаннями, тобто можуть проявляти як властивості кислот, так і властивості підстав.

1.2. Особливості технології етилового спирту

До початку 30-і років 20 століття його отримували виключно зброджуванням сировини яка містить вуглеводорож, і при обробки зерна

(жито, ячмінь, кукурудза, овес, просо) . У 30-і по 50-і роки було розроблено декілька способів синтезу Е.С. з хімічної сировини

наприклад : лідрування ацентальдециду і та ін. . Осі сучасних способів –односеядистна (пряма) гідротація . Етилену

(CU2=CU2+H2O –C2H5OH), здійснюється на фосфорно-кислотному

католізаторі при 280-300 З і 7,2-8,3 Мн/м (72-83 кг/см ). Так, в США у 1976 р. було вироблено близько 800 тис. тонн етонолу, в т.ч. 550 тис. тонн прямою гідротацією (решта зброджування харчової сировини) . У інших країнах (СРСР, Франція і ін.) Е.С. отримують також двохстадійною (сірнокислотною гідротацією етилену при : 75-80 З і 2,48 Мн/м/24,8 нес/м ) етилен взаємодіє з концетрованою сірчаною кислотою з освітою змішай моно і диєнтилеульфатів [С2Н5OSO2ОН і (С2Н5О) 2SO2], які потім гідрилізуючись при 100 З і 0,3-0,4 Мн/м дають Е.С. і Н2SO4 .

У ряді країн Е.С. отримують також зброджуванням продуктів гідролізу рослинних матеріалів . Очищення технічних Е.С. проводять різними способами . Харчовий спирт-сирець, зазвичай звільняють від домішок (сивушні масла і ін.) рекитифікацією .

Слінтентічиській Е.С. очищають від етилового ефіру, ацетальдегіду і ін. рекитифікацій у присутності лугу і гідруванням в паровій фазі на нікелевих католізаторах при 105 З і 0,52 Мн/м (5,2 кгс/см)

Спирт – рекитифікат є асеотропна суміш Е.С. з

Водою (95,57% спирту t кипіння 78,15 З . ) . Для багатьох цілей потрібний обезводнений, Т.з. абсолютний, Е.С. Останній в промисловості готують, воду у вигляді стрункої азеотропної суміші вода-спирит-бензол (спеціальна добавка), а в лабораторних умовах -хімічним скріпленням води різними реагентами, окислом кальцію, металевим кальцієм або магнієм Е.С., призначенийдля технічних і побутових цілей, іноді денантурують .