С помощью какой реакции можно получить спирт. Этиловый спирт: общие сведения, способы получения и применение
Этиловый спирт (этанол, винный спирт) - C 2 H 5 OH – бесцветная жидкость с характерным запахом. Получается сбраживанием пищевого сырья, гидролизом растительных материалов и синтетически - гидратацией этилена. Очищается ректификацией.
Синтетический путь получения этанола достаточно сложен, а результатом является технический спирт-ректификат, содержащий большое количество не отделяемых ректификацией примесей. Этот путь широко применяется в промышленности.
Они сосредоточены на эндорфинах, потому что они производятся людьми, которые регулярно пьют крепкий алкоголь, и любят пить реже и иногда пить. У всех пациентов большое количество этих веществ появляется в затылочном ядре и орбитально-лобной коре головного мозга. Напротив, более высокие концентрации эндорфина в орбитальной коре указывают на более сильное поглощение алкоголя. Исследователи показали, что мозги алкоголиков или пьющих ведут себя иначе, чем остальная часть населения. Питье для них очень приятно, и, вероятно, из-за этого они готовы пойти на большее количество очков.
Другой путь получения спирта более доступен и связан с технологией сбраживания простых сахаров дрожжами. Именно так получается обычное вино и именно поэтому первое имя этилового спирта – винный спирт. Химическая формула этого превращения в очень упрощенном виде выглядит так:
C 6 H 12 O 6 = 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + ТЕПЛО
Т.е. из одной молекулы сахара с помощью дрожжевых клеток образуется две молекулы этилового спирта, две молекулы углекислого газа и выделяется приличное количество тепла.
Это замедляет работу нервных клеток и подавляет чувство тревоги. Вот почему реакция людей под влиянием алкоголя задерживается. Люди чувствуют себя безнаказанными в то время, и они отдают дань уважения принципу: душа рулит, черт возьми, нет. Они способны к действиям, которые они никогда бы не восприняли трезвым дыханием.
Повышенные напитки также изменяют способность мозга создавать необычные видения и галлюцинации. По этой причине некоторые ученые считают, что алкоголь оказал глубокое влияние на эволюцию человечества. Теренс МакКенна, американский философ и этноботанист, утверждал, что размывание границ чувств и различных состояний сознания, появляющихся на разных напитках, заставляло людей искать новые формы выражения.
Для определения соотношения массовых превращений достаточно подставить в предыдущую химическую формулу мольные массы атомов: водорода Н = 1, углерода С = 12 и кислорода О = 16:
(12·6+1·12+16·6) = 2·(12·2+1·5+16+1) + 2·(12+ 16·2) или 180 = 92 + 88;
и тогда можно сделать вывод, что из 180 кг сахара получается 92 кг спирта и 88 кг углекислого газа. Таким образом, теоретический выход спирта из сахара составляет 0.511 кг/кг, а учитывая плотность этилового спирта (0,8 кг/л), будет равен 0,64 л/кг.
Сторонниками такого же тезиса являются также Патрик Макговерн из Университета Пенсильвании в Филадельфии, археолог и химик, который много лет изучает остатки алкоголя в выкопанных горшках. С этой целью мы начали разрабатывать методы производства. Неизвестно, сколько времени прошло поиск, но есть одно: 9 тысяч. Десять лет назад 10 процентов фруктов, меда и риса были произведены китайцами.
По словам МакГовера, напиток приносил приятное ощущение и был источником ценных калорий. Не все ученые согласны с его тезисом, но даже те ученые, которые сомневаются в том, что алкоголь действительно способствовали развитию человечества, согласны: тысячелетия являются наиболее распространенным применением. Сегодня мы также знаем, что алкоголь может оказать положительное влияние на наше здоровье. Кардиологи утверждают, что флавоноиды, содержащиеся в основном в красном вине, улучшают состояние кровеносных сосудов и препятствуют развитию атеросклероза.
Если спирт получают не из сахара, а из сахаросодержащего сырья (виноград, сахарная свекла, топинамбур и т.д.), тогда, зная сахаристость продукта, легко определить выход из него спирта. Так, например, если яблоки содержат 12% сахара, то теоретический выход спирта из сока этого сырья (выход сока из яблок составляет 70%) будет равен 54 мл/кг:
Онкологов очарован танином, который придает вину терпкий вкус, потому что он удаляет соединения, которые могут повредить клетки и тем самым привести к раку. Нефрологи оценивают мочегонные свойства пива и рекомендуют выпить его, чтобы растворить камни в почках. Все медицинские работники отмечают, что для здоровья используются только умеренное количество алкоголя, например, два стакана вина для мужчин и один для женщин в день для еды. Больше напитков вредит, предупреждайте.
Посмотрите, как лучше бороться с похмелья. Поэтому мы пьем охотно, часто без умеренности и не замечаем, когда начальное удовольствие превращается в скорбь. Это состояние, обычно называемое похмелье, с научной точки зрения означает отравление организма уксусным альдегидом. Эта связь не быстро удаляется из организма по двум причинам: либо слишком много алкоголя, либо слишком мало фермента, участвующего в метаболизме алкоголя.
1кг (яблоки) =>0.7 кг (сок) => 0.084кг (сахар) => 0.054л (спирт).
Чаще всего спирт получают из крахмалосодержащего сырья (картофель, зерно и т.д.). Тогда в технологической цепочке приготовления спирта появляется процесс осахаривания крахмала – превращение (гидролиз) крахмала сырья под воздействием определенных ферментов в сахар
(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O + ФЕРМЕНТ = nC 6 H 12 O 6 ,
У нас этого эффекта нет, потому что его концентрация зависит от наших генов. Особенно важным является ген, ответственный за производство алкогольной дегидрогеназы. В конце года была обнаружена мутация, что даже небольшое количество алкоголя может вызвать сильные реакции во влагалище - лицевая покраснение, тошнота, сердцебиение и головокружение. Однако они не знают, почему у них есть мутация в этом гене, и поэтому их голова слаба по сравнению с другими людьми. Невозможно объяснить, почему удовольствие от употребления алкоголя влияет на женщин быстрее, чем мужчин, и почему они более чувствительны к последствиям отравления.
а затем производится его сбраживание.
Как и в предыдущем случае можно рассчитать, что из 1 кг крахмала теоретически получается 1,11 кг сахара. Зная содержание крахмала в сырье можно легко определить выход спирта из того или иного продукта. Так, например, если в пшенице содержится 60% крахмала, то теоретический выход спирта из такого зерна составит 0,426 л/кг:
Он не объясняет, почему женщины нанесли ущерб природе. Однако вас можно считать человеком с сильной головой и даже пьяным. Реакция организма также зависит от скорости абсорбции алкоголя. Он ударит нас сильнее, если мы выпьем на пустой желудок. Важную роль играет пилорический клапан, который представляет собой небольшую структуру, которая передает пищу из желудка в тонкую кишку. Когда мы его получим, клапан закрыт. Он заботится о том, чтобы правильные ферменты успели переварить желудок в желудке. Он будет открыт только через некоторое время, когда пища будет пикетирована.
1 кг (пшеница) => 0,6 кг (крахмал) => 0,666 кг (сахар) => 0,426 л (спирт).
Практический выход спирта всегда на 10 - 15% меньше теоретического. Такие потери считаются нормальными и, главным образом, связаны с:
Недобродом, то есть с ситуацией, когда часть сахара остается в бражке и не превращается в спирт;
Неправильным брожением, то есть когда часть сахара превращается не в спирт, а в некоторые другие вещества примеси;
Затем, со спиртом, клапан перейдет в кишечник, и оттуда алкоголь попадает в кровоток и в мозг. Когда мы пьем напиток на пустой желудок, клапан открывается без малейшего момента, и алкоголь ударит нас по голове. Наблюдая за работой пилорического клапана, было также объяснено, почему мы пили быстрее с шампанским или другими газированными напитками, чем с обычным вином. Под воздействием газа увеличивается давление в желудке, что приводит к более быстрому открытию клапана. Алкоголь быстро проникает в кишечник и проникает в кровь и мозг.
Тем не менее, вы можете уменьшить вредные последствия употребления алкоголя: вы должны много есть перед вечеринкой, и в это время выпейте много безалкогольных напитков. Почки отбирают алкоголь, потому что они потребляют много воды. Это приводит к обезвоживанию организма и приводит к тому, что на следующий день похмелье или отравление уксусным альдегидом мы чувствуем себя исключительно сильными. Удовольствие от употребления алкоголя превращается в кошмар.
Прямыми потерями, когда часть спирта просто улетучивается вместе с углекислым газом в процессе брожения, или теряется при перегонке и ректификации.
Пишет блогер Сергей Анашкевич:
Помните анекдот, как Василий Иванович попросил Петьку спрятать от солдат цистерну спирта, и тот закрасил надпись «СПИРТ», написав вместо нее «C2H5OH»? А солдаты на утро были в стельку. Как же - написано ОН. Оказалось, и вправду, он!
Удивительно, но в сети практически нет подробных репортажей о том, как делают ЕГО - главное сырье для водки.
Как делают саму водку - полно. От сивухи до элитных марок. А спирт - нет!
Придется восполнить этот пробел, благо на прошлой неделе я побывал на Усадском спиртзаводе неподалеку от Казани, входящем в концерн «Татспиртпром».
Здесь делают спирт самой высокой категории «Альфа», который постепенно вытесняет некогда топовый «Люкс» из производства качественных марок водки. Все тем же древним методом, изобретенным еще до нашей эры, реализованным в промышленных масштабах в XIV веке и широко практикуемым в сараях и гаражах во время перестройки. Старой доброй перегонкой…
На входе - зерно из мешка, на выходе - чистейшая 96-градусная жидкость…
Как известно, веселящее действие алкогольных напитков и способы их получения известны человечеству еще с библейских времен: помните, Ной случайно выпил перебродивший фруктовый сок и опьянел. Вообще, ученые предполагают, что идея химической дистилляции жидкостей возникла еще в I тысячелетии до н.э. Впервые процесс дистилляции описал Аристотель (384–320 гг. до н.э.). Многие алхимики того времени занимались совершенствованием техники перегонки, считая, что путем дистилляции им удается выделить душу вина. Благодаря этому продукт дистилляции и был назван «духом вина» (от латинского «spiritus vini»).
Процесс получения спирта был открыт в различных регионах земного шара практически одновременно. В 1334 году врач-алхимик из Прованса Арно де Вилльгер (Франция) впервые получил винный спирт из виноградного вина, считая его целительным средством. В середине XIV века некоторые французские и итальянские монастыри производили винный спирт под названием «Aquavitae» - «вода жизни», а в 1386 году, благодаря генуэзским купцам, спирт добрался и до Москвы.
Производство этилового спирта было начато в Европе после изобретения в Италии в XI веке дистилляционного аппарата. Несколько веков этиловый спирт почти не применяли в чистом виде, разве что в лабораториях алхимиков. Но в 1525 году знаменитый Парацельс заметил, что эфир, получающийся при нагревании спирта с серной кислотой, обладает снотворным действием. Он описал свой опыт с домашними птицами. А 17 октября 1846 года хирург Уоррен усыпил эфиром первого пациента.
Постепенно спирт разделился на пищевой и технический, получаемый путем расщепления древесных отходов. В Англии технический спирт был освобожден от повышенных налогов на продажу, так как рыночная стоимость спиртных напитков окупала государственные сборы, а вот врачам и промышленникам такая цена была не под силу. Для предотвращения пищевого употребления токсичного промышленного спирта его смешивали с метанолом и другими неприятными на запах добавками.
Впоследствии спирт получил мгновенное распространение в медицине в связи с постоянными войнами. В 1913 году на территории Российской империи было зафиксировано около 2400 заводов, производивших в основном водку и вино. Позже произошло обособление производства спирта и водки.
С началом Первой мировой войны производство водки фактически прекратилось, выработка спирта также снизилась. Производство начало восстанавливаться лишь в 1925-1926 годах, а грандиозное восстановление спиртовой промышленности было начато лишь в 1947 году, начали интенсивно применять новые научно-технические технологии и достижения. В 1965 году в СССР работало 428 заводов с годовым выпуском 127,8 млн дал спирта, а к 1975 году выпуск спирта возрос до 188,1 млн дал. В последующие годы это производство постепенно снижалось из-за увеличивающегося выпуска напитков с меньшей крепостью.
В зависимости от сырья спирт бывает пищевой и технический.
Пищевой производится только из пищевого сырья. Наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта является картофель. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме картофеля для производства спирта используются зерновые - пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, а также сахарная свекла, сахарная патока или меласса.
Технический спирт получают из древесины или нефтепродуктов, подвергаемых кислотному гидролизу.
Теперь о категориях спирта и о том, почему «Альфа» вытесняет «Люкс». Все дело в том, что спирт «Альфа» должен вырабатываться из пшеницы, ржи или из их смеси, то есть исключительно из зернового сырья, в отличие от других спиртов, которые могут вырабатываться также и из смеси зерна с картофелем.
Второе важное отличие «Альфы» от «Люкса» - пониженное содержание ядовитого метилового спирта: норма его содержания составляет всего 0,003% в пересчете на безводный спирт, тогда как для спирта «Люкс» - 0,02%. Это существенно!
На Усладском спиртзаводе спирт производят исключительно из пшеницы и только одной категории - «Альфа».
Пшеницу привозят в специальных зерновозах и помещают в высокие бочки-элеваторы, откуда она далее поступает на производство.
Зерно для производства спирта должно быть хорошего качества и влажностью не более 17%, иначе есть высокий риск прелости, что скажется на качестве конечного продукта.
Из емкостей-хранилищ при помощи огромного и мощного насоса-турбины зерно «перекачивается» через высокие колонки на первичную переработку.
Насос для «перекачки» зерна из хранилища на очистку:
Первая задача - очистить зерно от всех примесей, как твердых, так и обычного сора, шелухи и т.д.
Так что в самом начале оно попадает на сепаратор.
Сначала пшеницу просеивают через сито, на котором остаются все крупные предметы.
Этот щебень накопился около сепаратора всего за полдня!
Вот что остается после того, как зерно «ушло» по трубам дальше на дробление:
Дробилка превращает зерно в грубую муку. Это необходимо для дальнейшего разваривания зерна и высвобождения из него крахмала.
Разваривание зерна происходит с целью разрушения его клеточных стенок. В результате этого крахмал высвобождается и переходит в растворимую форму. В таком состоянии он намного легче осахаривается ферментами. Зерно обрабатывается паром при избыточном давлении 500 кПа. Когда разваренная масса выходит из варочного аппарата, сниженное давление приводит к образованию пара (из содержащейся в клетках воды).
Подобное увеличение в объеме разрывает клеточные стенки и превращает зерно в однородную массу. Температура разваривания составляет 172°С, а продолжительность варки - около 4 минут.
За всеми процессами, происходящими на спиртзаводе, наблюдают операторы в аппаратном зале. Здесь они видят полностью все происходящее на каждом участке, так как процесс производства спирта непрерывен и осуществляется в режиме 24/7.
Измельченное зерно смешивают с водой в пропорции 3 литра на 1 кг зерна. Зерновой замес нагревается паром (75°С) и подается насосом в контактное отверстие установки. Именно здесь происходит мгновенный нагрев кашицы до температуры 100°С. После этого подогретый замес помещается в варочный аппарат.
В процессе осахаривания в охлажденную массу добавляют солодовое молоко для расщепления крахмала. Активное химическое взаимодействие приводит к тому, что продукт становится абсолютно пригодным для дальнейшего процесса сбраживания. В результате получается сусло, которое содержит 18% сухого сахара.
Когда из массы делается проба на йод, окрас сусла должен оставаться неизменным.