Alkohole - Nomenklatur, Herstellung, chemische Eigenschaften.

Betrachten Sie die Formel einer solchen Substanz wie Ethylalkohol, wer und wann sie herausgebracht hat. Dass Alkohol viele Gesichter hat, ist dem amerikanischen Künstler Mark Keller aufgefallen. Schließlich ist es ein Lebensmittelprodukt, ein flüssiger Brennstoff und ein Medikament. Diejenigen, die sich für die Wissenschaft der Elemente interessieren, haben bereits erraten, dass es sich um die älteste Substanz handelt - Ethanol. Es wird angenommen, dass Ethanol vor etwa viertausend Jahren in alten Staaten mit hohem Zivilisationsniveau auftauchte - dem alten Ägypten und Babylon. Er hat viele Verwandte und ist in der Welt sehr beliebt.

Eine Reise in die Vergangenheit des Ethanols

Wir bieten an, in die Welt der Chemie einzutauchen und mehr über eines der berühmtesten Elemente zu erfahren. Was, wenn du nicht viel über ihn weißt?

Der erste Alkohol, den der Mensch entdeckte und zu verwenden begann, war Ethanol. Leider hat die Geschichte den Namen dieses Mannes nicht für die Nachwelt bewahrt. Legenden besagen, dass die Substanz zum ersten Mal aus Traubensaft gewonnen wurde, und die Entdeckung geschah im 11. Jahrhundert. Später wurden die Erfinder des Alkohols von seinen wundersamen Eigenschaften überrascht. Solche Eigenschaften der neuen Entdeckung veranlassten sie, darüber nachzudenken, die Substanz "edel" zu nennen.

Seit der Antike findet man Ethanol in Getränken und Medikamenten. Es wurde auch in einigen religiösen Zeremonien verwendet. Im Land der Pyramiden wurden pflanzliche Produkte verarbeitet, um diesen Stoff zu extrahieren. Aber das war nur seine Lösung. Um die Sättigung zu erhöhen, begannen die alten Chinesen, die Substanz zu destillieren. Dieser Prozess wurde vor mehr als neuntausend Jahren entdeckt. Vor rund zehntausend Jahren diente die Traube in den Ländern des Ostens als Entdeckung des Ethanols. Bestätigung dafür sind die Inschriften auf den Ziegeltafeln Mesopotamiens.

Im Mittelalter war Alkohol die Hauptgrundlage für die Zubereitung verschiedener Medikamente. Auf Latein nannten mittelalterliche Chemiker es „lebendiges Wasser“.

Erst Ende des 18. Jahrhunderts gelang es dem russischen Chemiker Lovitz, ein chemisches Experiment durchzuführen und reines Ethanol zu gewinnen. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts erhielt ein Schweizer Wissenschaftler die chemische Formel von Ethylalkohol, und fünfzig Jahre später schlug ein Professor aus der Schweiz seine chemische Struktur vor, was natürlich ein großer Durchbruch in der Wissenschaft war.

Stoffformel oder ein bisschen Wissenschaft

Der chemische Name dieser Substanz ist Ethylalkohol und der lateinische Name ist Ethanol.

Die allgemeine chemische Formel der Substanz ist C 2 H 5 OH.

Was sagt die chemische Formel dem Uneingeweihten in dieser Wissenschaft?

Seine chemische Zusammensetzung besteht aus drei Molekülen:

C ist Kohlenstoff und zwei seiner Atome.

H ist Wasserstoff und fünf Atome.

OH ist eine Hydroxylgruppe.

Später wurde die Strukturformel der Ethylsubstanz vorgeschlagen: CH 3 CH 2 OH. Diese chemische Formel zeigt an, dass Ethanol eine gesättigte Substanz ist.

Pro körperliche Qualitäten Ethylalkohol ist eine farblose Flüssigkeit, verdunstet leicht, hat einen charakteristischen Geruch und einen sengenden Geschmack.

Seine chemischen Eigenschaften sind wie folgt:

  • entzündet sich leicht und gibt gleichzeitig Wärme ab; mit viel Luft wird die Flamme bläulich;
  • tritt in die Reaktion der Abspaltung von Wassermolekülen mit Schwefelsäure ein;
  • reagiert mit einer Klasse von Carbonsäuren, um Ester zu bilden;
  • interagiert mit Alkalimetallen.

Wie wird Ethanol hergestellt?

Wir listen die wichtigsten Wege auf:

  • Fermentation von Bio-Produkten wie Weintrauben. Unter Einwirkung von Bakterien werden etwa 15 % Ethanol gewonnen;
  • Die Produktion in der modernen Industrie ermöglicht es, mehr als 95 % des Ethanols zu extrahieren. Für eine solche Synthese werden Pflanzen verwendet, deren Zusammensetzung Stärke, Weizen, Kartoffeln, Mais ist;
  • Die Substanz wird auch aus Holz, Zellulose, unter Verwendung einer chemischen Reaktion ihrer Wechselwirkung mit Wasser gewonnen.

Wo wird Ethanol verwendet?

Wo immer die chemische Zusammensetzung von C 2 H 5 OH erwähnt wird, ist es wahrscheinlich schwierig, eine Branche zu nennen, denn dieser Stoff hat ein riesiges Anwendungsspektrum. In der Medizin ist es einfach unersetzlich und spielt sowohl die Rolle eines Konservierungsmittels als auch eines Lösungsmittels. Für die Zerstörung von Infektionen ist diese Substanz ein einzigartiges Werkzeug bei chirurgischen Eingriffen. Einige Tinkturen wie Baldrian bleiben erhalten lange Zeit gerade dank C 2 H 5 OH.

Raketentriebwerke können ohne Ethylalkohol nicht effizient arbeiten. Schließlich dient ihnen C 2 H 5 OH als Brennstoff.

In der Industrie ist es eine chemische Zusammensetzung für Lösungsmittel, Lacke, in einigen Haushaltsprodukte zum Reinigen von Rohrleitungen ist auch C 2 H 5 OH in der Zusammensetzung vorhanden.

Wie Sie wissen, sind Autoabgase eines der Probleme der modernen Menschheit. In Brasilien haben Chemiker dieses Problem also so gelöst: Dem Autotreibstoff wird Ethanol zugesetzt. Hierzulande fährt fast die Hälfte aller Autos mit reinem Ethanol, das mithilfe von Mikroorganismen aus Zuckerrohr gewonnen wird.

Machen Sie keine Kosmetik ohne Ethylalkohol. In Kosmetika wie Kölnisch Wasser, Parfüm, Deodorants gibt es Ethylalkohol in der chemischen Zusammensetzung auf den Etiketten.

Ethanol ist auch eine andere Art von Alkohol. Aber in einigen Getränken, für deren Herstellung Fermentation verwendet wird, c. Wir sprechen von Kwas, Kefir, alkoholfreiem Bier. Der Alkoholgehalt in ihnen beträgt weniger als 0,2%. Wenn sie sich lange an einem warmen Ort aufhalten, steigt die Alkoholzusammensetzung in ihnen sogar auf bis zu 2% an.

Natürlich weiß mittlerweile jeder, dass fast alle Süßwaren Konservierungsstoffe enthalten. Diese Rolle übernimmt C 2 H 5 OH.

Ethanol für den Menschen: Schaden oder Nutzen?

Alkohol, der durch die Verdauungsorgane in den menschlichen Körper gelangt, wird schnell absorbiert. Nach fünf Minuten breitet es sich aus und wirkt sich negativ auf alle menschlichen Organe aus.

  • Treffsicherer Schlag auf die Nerven:

BEI große Mengen kann die Wirkung des Nervensystems unterdrücken.

Chronischer Konsum von Ethanol führt zu einem Mangel des sogenannten Glückshormons Serotonin.

Die Wirkung des Ethylelements reduziert die Sehschärfe und das Gehör, verändert die Koordination menschlicher Bewegungen und drückt den emotionalen Zustand.

  • Lungenzerstörung:

Ausgeprägte toxische Wirkung. Schutzfunktionen Der Körper wird reduziert, so dass die Lungen betroffen sind und sich eine Lungeninfektion entwickelt.

Es gibt eine Pathologie der Bronchien, die sich zu einer Lungenentzündung entwickeln kann. Gleichzeitig werden die meisten Todesfälle nach diesen Komplikationen festgestellt.

  • Eine einfache Möglichkeit, den Magen loszuwerden:

Bereits einige Zeit nach dem Eintritt in den Körper kommt es zu einer Entzündung der Magenschleimhaut, ähnliches passiert mit dem Zwölffingerdarm. Das Ausmaß der Leberschädigung hängt von der Menge des konsumierten Alkohols ab. Ihre Folgen sind eine pathologische Verfettung der Leber, die Entwicklung einer alkoholischen Leberzirrhose. Internationale Studien haben bestätigt, dass Alkohol die Bildung von bösartigen Tumoren verursacht.

  • Volltreffer ins Herz:

Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen reagieren besonders empfindlich auf den Einfluss von Ethanol-Substanzen. Solche Menschen, die auch nur eine kleine Menge Alkohol getrunken haben, können sterben. Nach längerem Gebrauch treten pathologische Veränderungen im Herzen auf. Die Wände der Blutgefäße verdicken sich, die Ernährung des Herzmuskels wird gestört. Viele Alkoholiker sterben an massiven Herzinfarkten aufgrund des Absterbens des Herzmuskels.

Lassen Sie uns die Meinung der Experten hören.

Auf der ganzen Welt gibt es schon lange ein chemisches Verfahren zur Herstellung von Ethanol. Dieser wertvolle Stoff findet in vielen Lebensbereichen Anwendung. Tausende werden veröffentlicht wissenschaftliche Arbeiten, in der wir über Nutzen und Schaden von C 2 H 5 OH sprechen. Einerseits kommt Ethanol in kleinen Dosen dem menschlichen Körper zugute: Es verbessert die Durchblutung, erweitert die Blutgefäße. Aber nur eine kleine Menge. Andererseits können wir uns noch einmal daran erinnern, dass geistig behinderte Kinder von trinkenden Eltern geboren werden, dass derselbe Alkohol ein langsamer Tod für eine Person ist.

Jemand hat bemerkt, dass sich viel geändert hat, nachdem der Chemiker D. Mendeleev C 2 H 5 OH in bestimmten Anteilen mit Wasser verdünnt hat. Der Englischprofessor G. Edwards bemerkte, dass Alkohol überall gleich ist.

Es spielt keine Rolle, welche Art von Alkohol Sie mögen: teuer oder billig. Das negative Ergebnis hängt davon ab, wie viel Sie konsumiert haben und wie oft Sie trinken.

Amerikanische Wissenschaftler haben untersucht, dass mit Ethanol betriebene Autos Ozon in die Luft freisetzen. Es ist der Hauptbestandteil von Smog. Je mehr Smog in der Luft ist, desto größer sind seine negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

Experte A. Fleming nennt Äthylalkohol witzig „ein wunderbares Gift“. Zweifellos gehen die Meinungen über Ethanol auseinander. Der Nutzen oder Schaden einer Substanz hängt davon ab, wofür und zu welchem ​​Zweck sie verwendet wird. Aber Experten kommen zu dem Schluss: Je weniger Alkohol konsumiert wird, desto besser für den Staat und den Menschen selbst.

Es ist kein Geheimnis, dass rektifizierter Ethylalkohol als Hauptrohstoff für die Herstellung von Wodka-Produkten verwendet wird. Dies ist ein bedeutendes Produkt in diesem Bereich. Dazu später mehr.

Materialbeschreibung

Rektifiziert an sich ist eine farblose transparente Flüssigkeit, die keine fremden Gerüche und Geschmäcker aufweist. dieses Produkts bei 20 °C beträgt 0,78927 g/cm3. Ethanol oder Ethylalkohol wurde erstmals 1855 aus Ethylen synthetisiert. Diese Substanz ist eine brennbare Flüssigkeit. Beim Verbrennen entstehen Wasser und Kohlendioxid. Alkoholdämpfe sind gesundheitsschädlich. Die maximal zulässige Norm seiner Konzentration in der Luft beträgt 1 mg / dm³. Sein Gefrierpunkt liegt bei -117 °C und sein Siedepunkt bei +78,2 °C.

Ethylalkohol - Formel

Das ist wichtig zu wissen. Die allgemeine chemische Formel von Ethylalkohol: C 2 -H 5 -OH. Sie drückt die Zusammensetzung des Produktes aus und wurde 1807 eingeführt. Aber erst nachdem es möglich war, Ethylalkohol zu synthetisieren, wurde die Strukturformel abgeleitet. Es wird wie folgt geschrieben: CH 3 CH 2 OH.

Ethanol ist ein gesättigter Alkohol und gehört, da er nur eine OH-Gruppe enthält, zur Kategorie der einwertigen Alkohole. Das Vorhandensein einer Hydroxylgruppe bestimmt die chemischen Eigenschaften der Substanz sowie die Reaktivität dieses Produkts.

Bei Lagerung in unverschlossenen Behältern verdunstet Ethanol und Feuchtigkeit aus der Luft wird absorbiert. Dies liegt daran, dass Ethanol eine hygroskopische Substanz ist. Da das angegebene Produkt eine wasserähnliche Struktur hat, kann es mit diesem in jedem Verhältnis gemischt werden.

Rektifiziert, unter industriellen Bedingungen gewonnen, reagiert leicht sauer. Dies ist eine wahre Tatsache. Es enthält eine geringe Menge an organischen Säuren. Die Reaktion von chemisch reinem Ethylalkohol ist neutral. Daran sollte man sich erinnern.

Anforderungen an die Kornqualität

Die Hauptaufgabe der Hersteller von alkoholischen Produkten besteht darin, Ethylalkohol von höchster Qualität zu erhalten. Staatliche Normen und andere behördliche Dokumente stellen daran hohe Anforderungen, die sich auf physikalische, chemische und organoleptische Indikatoren auswirken. Ethylalkohol wird aus verschiedenen natürlichen Rohstoffen gewonnen.

Die Herstellung dieser Substanz aus landwirtschaftlichen Rohstoffen ist eine biotechnische Produktion, die mithilfe von Mikroorganismen Stärke in fermentierbaren Zucker und dann in das fertige Material – Ethanol – umwandelt. Alle Stufen von der Getreideannahme bis zur Rektifikation beinhalten eine Vielzahl chemischer und mechanischer Prozesse. Jeder von ihnen beeinflusst die organoleptischen Eigenschaften von Ethylalkohol. Dies wird weiter diskutiert.

Faktoren, die die organoleptischen Eigenschaften beeinflussen

In diesem Fall ist es:

  • Hygienischer Zustand der Produktionsanlagen (Rohrleitungen, Verdampfungskammer, Wärmetauscher, Transfertank).
  • Die Qualität der Rohstoffe (Getreideart, Lagerbedingungen, Beschaffenheit, Geruch etc.).
  • Verwendete Aufbereitung von Rohstoffen (mechanisch-enzymatisch, traditionell).
  • Verarbeitungsverfahren (Mahlgrad, auf Lager, in der Produktion).
  • Verwendete Hefearten
  • Ablauf des Gärprozesses (Dauer, Säurezunahme).
  • Verwendete Hilfsstoffe (Antiseptika und Desinfektionsmittel).

Einer der wichtigsten Faktoren ist die Qualität der verwendeten Rohstoffe. Die Situation damit ist ziemlich kompliziert, da es keine staatliche Getreideversorgung gibt. Daher wird der Großteil der verwendeten Rohstoffe im Rahmen von Verträgen an Unternehmen geliefert. Sie werden mit verschiedenen Lieferanten zu Verhandlungspreisen ausgehandelt.

Bis heute nicht vorhanden staatliche Norm oder andere behördliche und technische Unterlagen, die alle Anforderungen an das Getreide, das zur Herstellung des spezifizierten Produkts verwendet wird, klar definieren. Einige davon sind jedoch in den „Verordnungen zur Herstellung von Alkohol aus stärkehaltigen Rohstoffen“ verankert. Darunter - der Gehalt an verschiedenen toxischen Verunreinigungen (Samen, Unkraut usw.), die Infektion mit Getreideschädlingen sowie die Feststellung von Unkraut.

Die Verwendung von Alkoholen bei der Herstellung von alkoholischen Getränken erfordert eine hohe Qualität des resultierenden Produkts. Die organoleptischen Eigenschaften der daraus gewonnenen spezifizierten Substanz hängen direkt vom Zustand des verwendeten Getreides ab. Der wichtigste Indikator für einen Rohstoff ist sein Geruch. Aufgrund der kapillarporösen Struktur des Korns und der Porosität der entsprechenden Masse ist es in der Lage, verschiedene Gase und Dämpfe aus der Umgebung aufzunehmen (aufzusaugen). Die mit Stallschädlingen befallenen Rohstoffe können auch deren Stoffwechselprodukte enthalten. Wenn Milben im Getreide vorhanden sind, verschlechtern sich Farbe und Geschmack, und zwar ein bestimmtes schlechter Geruch. Schäden an der Schale dieses Rohstoffs schaffen günstige Bedingungen für die Entwicklung von Mikroorganismen und die Ansammlung von Mykotoxinen. Es ist möglich, solches Getreide für die Produktion zu verwenden. Das Vorhandensein einer beträchtlichen Anzahl von Insekten beeinträchtigt jedoch die organoleptischen Eigenschaften des resultierenden Alkohols.

Für die Herstellung dieses Produkts wird häufig minderwertiges und fehlerhaftes Getreide verwendet, darunter unreife und frisch geerntete, durch Trocknung beschädigte, der Selbsterhitzung ausgesetzte, von Mutterkorn und Brand befallene sowie Fusarium. Dies ist eine wahre Tatsache. Bei der Verarbeitung von frisch geerntetem Getreide ohne Reifung tritt eine Verletzung der Technologie auf, die zu Schwierigkeiten beim Brauen und infolgedessen zu einer erheblichen Verringerung der Produktivität der entsprechenden Abteilung führt.

Die Farbe dieser durch Trocknung geschädigten Rohstoffe kann von hellbraun nach schwarz wechseln. Das ist wichtig zu wissen. Korn von schwarzer Farbe wird als Unkrautverunreinigung bezeichnet. Infolgedessen wird es nur durch Mischen mit gesundem verarbeitet. In diesem Fall sollte der zulässige Anteil an verbrannten Körnern nicht mehr als 10 % betragen. Die Verwendung von Alkoholen für die Herstellung hochwertiger Wodkaprodukte über diesen Indikator hinaus ist nicht akzeptabel.

Mit Mutterkorn und Brandbrand verunreinigte Rohstoffe werden giftig, da sie verschiedene Alkaloide (Argonin, Ergotamin, Cortunin etc.) enthalten. Schädliche Verunreinigungen sind höchst unerwünscht, da sie die organoleptischen Eigenschaften des Alkohols beeinträchtigen und ihm Schärfe, Bitterkeit und Schärfe verleihen. Dieser Rohstoff kann jedoch in einer Mischung mit gesundem Getreide verarbeitet werden. Gleichzeitig sollte sein Gehalt nicht mehr als 8-10% betragen.

Das Getreide, das für die Herstellung von Alkohol verwendet wird, besteht aus Stärke (65 - 68 % in absoluter Trockenmasse), sowie Eiweiß, Fetten, freien Zuckern, Mineralstoffen, Polysacchariden, Dextrin. Alle aufgeführten Verbindungen in verschiedenen Stadien des technologischen Prozesses sind an verschiedenen biochemischen Reaktionen beteiligt.

Ein weiterer Faktor, der die organoleptischen Eigenschaften des Endprodukts beeinflusst, sind Malz- und Enzympräparate aus Mikroorganismenkulturen (verzuckernde Materialien). Auch dies sollte berücksichtigt werden. Nicht selten können in der Produktion infizierte Medikamente verwendet werden. Es kommt auch vor, dass sie eine unzureichende enzymatische Aktivität aufweisen. In diesem Fall findet ein infizierter Fermentationsprozess statt. Als Ergebnis kommt es zur Ansammlung unerwünschter Abfallprodukte von Hefe. Daher wird die Oxidierbarkeit von Alkohol verringert. Aus diesem Grund verschlechtern sich Geruch und Geschmack.

Die Qualität des resultierenden Alkohols hängt direkt von den verschiedenen verwendeten Hefesorten ab. Sie richtige Wahl, sowie eine kompetente Bestimmung der Parameter ihrer Fermentation, ermöglicht es Ihnen, das angegebene Produkt zu erhalten, das einen geringen Gehalt an den Hauptverunreinigungen aufweist.

Ebenfalls ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Alkohol ist Wasser. Von seiner Reinheit (die Anzahl der vorhandenen Mikroorganismen sowie verschiedene darin gelöste Mikroorganismen Chemikalien) hängt von der Qualität des Produkts ab. Verwenden Sie am besten Wasser aus artesischen Quellen.

Es sollte auch beachtet werden, dass nach der Reinigung verschiedene giftige Verunreinigungen im angegebenen Produkt verbleiben. Höhere Ester, die manchmal in hergestellten Spirituosen vorhanden sind, können einen leichten, kaum wahrnehmbaren fruchtigen Geruch verleihen. Dies ist eine wahre Tatsache. Aber die Anwesenheit von Diethylether verleiht dem angegebenen Produkt Bitterkeit und Fäulnisgeruch.

Die Qualität dieser Substanz und ihre organoleptischen Eigenschaften werden auch durch verschiedene atypische Verunreinigungen, mikrobielle und andere Toxine, Pestizide usw. beeinträchtigt.

Technologie zur Herstellung von Alkohol

Betrachten wir diesen Punkt genauer. Rektifizierter Ethylalkohol kann auf drei Arten hergestellt werden: chemisch, synthetisch und biochemisch (enzymatisch). Ihre Wahl hängt von der individuellen Herangehensweise ab.

Ethylrektifizierter Speisealkohol wird ausschließlich aus den entsprechenden Rohstoffen gewonnen. Dies wird hauptsächlich für Getreide, Melasse und Kartoffeln verwendet. Aus dem gleichen Rohstoff wird rektifizierter technischer Ethylalkohol gewonnen. Es kann jedoch verschiedene Verunreinigungen enthalten, die für die Lebensmittelindustrie nicht akzeptabel sind.

Die Herstellung von Ethylalkohol erfolgt in 3 Stufen

Eine der besten Arten von pflanzlichen Rohstoffen, die für die Herstellung dieses Produkts verwendet werden, sind Kartoffeln. Dafür werden seine Sorten verwendet, die einen hohen Stärkegehalt haben und zudem sehr lagerstabil sind. Dies ist eine wichtige Bedingung in der Produktion.

Sie sollten auch wissen, dass Getreide nicht nur als Rohstoff verwendet wird, sondern auch zur Herstellung von Malz, das eine Quelle von Enzymen ist, die Stärke in gärenden Zucker spalten. Es kommt auf den individuellen Wunsch an. Einige Fabriken verwenden anstelle von Malz mikrobielle Enzympräparate. Sie werden aus Pilzen gewonnen. Enzympräparate können ein vollständiger Ersatz für Malz sein oder in Verbindung damit in verschiedenen Anteilen verwendet werden.

Die Eigenschaften von Alkoholen bestimmen die Produktionstechnologie. Raw enthält eine Reihe von Verunreinigungen, die sich im Siedepunkt unterscheiden. Sie sind Nebenprodukte der Gärung. Ihre Restmenge und -zusammensetzung beeinflusst die Qualität des entstehenden Alkohols und der hergestellten alkoholischen Getränke. Dies ist eine wesentliche Tatsache.

Notwendige Ausrüstung

Um aus Rohalkohol das angegebene Produkt zu gewinnen, werden Mehrsäulenanlagen eingesetzt. Ihre Anwendung ist wichtig. Jede Kolonne der spezifizierten Anlage erfüllt eine bestimmte Funktion, das jeweilige Gemisch bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken zu trennen. Die Reaktionen von Alkoholen und ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften ermöglichen es, verschiedene Verunreinigungen zu beseitigen. Es spielt in diesem Fall eine große Rolle. Sie sind bei der Herstellung von Speisealkohol nicht akzeptabel. Derzeit gibt es mehrere neue patentierte technologische Schemata für die Reinigung und Produktion von Rohstoffen, die die analytischen und organoleptischen Eigenschaften dieses Produkts erheblich verbessern können. Gleichzeitig steigt die Leistung der Bragorektifikation um 15 %. Die Ausbeute des Endprodukts nähert sich 98,5 %. Bisher werden bei der Herstellung dieses Stoffes kontinuierliche Destillationsanlagen verwendet, die bis zu fünf Kolonnen enthalten können. Sie sind unterschiedlich und werden entsprechend ihrem Zweck unterteilt in:

Gründliche Reinigung

Die Rektifikation ist eine Art mehrstufige Destillation. Sie wird in Kolonnen mit Hilfe von Dampf und Multi-Cap-Platten durchgeführt. Diese Pflanzen produzieren die angegebene Substanz sowie flüchtige Bestandteile und Fuselöl, das eine Mischung aus höheren Alkoholen ist. Nach dem Rektifikationsverfahren werden diese Verunreinigungen unterteilt in:

  • Schwanz. Es ist üblich, sich auf solche Elemente zu beziehen, deren Siedepunkt höher ist als der von Ethylalkohol. Diese und andere Substanzen. Zum Beispiel Furfural, Acetale usw.
  • Kopf. Dazu gehören Verunreinigungen, die bei einer niedrigeren Temperatur als Ethylalkohol sieden. In diesem Fall sind dies Ester und Aldehyde.
  • Zwischenverunreinigungen und gesättigte Alkohole. Sie sind die am schwierigsten zu trennenden Gruppen von Verbindungen. Abhängig von verschiedene Bedingungen Destillation, sie können sowohl Schwanz als auch Kopf sein.

Sorten

Je nach Reinigungsgrad wird dieses Produkt unterteilt in:

  • 1 Klasse. Dieser Ethylalkohol fand Anwendung in der Medizin. Es wird jedoch nicht zur Herstellung von alkoholischen Getränken verwendet.
  • "Lux".
  • "Extra".
  • "Basis".
  • "Alpha".

Für die Herstellung von Wodka-Produkten, die alle modernen Qualitätsanforderungen erfüllen, ist es notwendig, Alkohol ohne giftige Verunreinigungen zu verwenden. Es muss die in GOST R 51652-2000 festgelegten Anforderungen erfüllen.

Ethylalkohol - Anwendung

In dieser Hinsicht ist alles ganz einfach und klar. Die Verwendung von Alkoholen ist sehr vielfältig. Am häufigsten werden sie jedoch für medizinische Zwecke, zur Herstellung von alkoholischen Getränken sowie in der Industrie verwendet.

Fertigungsmerkmale

Verschiedene Arten dieser Substanz werden aus verschiedenen Rohstoffen gewonnen. Nämlich:

  • Alpha-Alkohol wird aus Weizen oder Roggen hergestellt. Oder in diesem Fall wird eine Mischung davon verwendet.
  • Alkohol "Lux" und "Extra" wird von bezogen verschiedene Typen Getreidekulturen sowie aus deren Mischung oder Kartoffeln. Es kommt auf die individuelle Rohstoffauswahl an. Alkohol „Extra“ wird ausschließlich aus gesundem Getreide gewonnen. Es ist für die Herstellung von Wodka bestimmt, der exportiert wird.
  • Alkohol der 1. Klasse wird aus einer Mischung von Kartoffeln und Getreide oder einfach separat hergestellt. Auch in diesem Fall können Zuckerrüben und Melasse verwendet werden. Die Verwendung von Alkoholen in der Industrie trägt zur Herstellung dieser Art von Alkohol bei.

Die Berechnung des spezifizierten Produkts erfolgt durch Bestimmung des Volumens und der Temperatur des Stoffes im Messbehälter. Ein spezielles Gerät (Alkoholmessgerät) bestimmt die Dichte einer bestimmten Substanz. Es entspricht einer bestimmten Festung. Mit Hilfe spezieller Tabellen wird anhand der Messwerte und der Temperatur die Stärke in % (Umsatz an Ethylalkohol) bestimmt. Hier wird auch der entsprechende Multiplikator eingestellt. Es ist ein wichtiger Indikator. Durch Multiplizieren des Volumens der angegebenen Substanz damit wird die Menge an wasserfreiem Alkohol berechnet, die sie enthält.

In GOST sind sechs wichtige physikalische und chemische Sicherheitsparameter festgelegt. Die Festlegung von Grenzwerten für die Konzentrationen toxischer Elemente ist in SanPiN festgelegt. Die Anwesenheit von Furfural ist überhaupt nicht erlaubt. Alkohol ist unbegrenzt. Allerdings müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein.

Etikettieren, Verpacken und Lagern

Das angegebene Produkt wird in speziell ausgerüstete Tanks, Kanister, Fässer, Flaschen oder Tanks abgefüllt. Sie müssen mit Deckeln oder Stopfen hermetisch verschlossen sein. Der Behälter wird versiegelt oder versiegelt. Die Flaschen werden in speziellen Körben oder Kartons verpackt. In diesem Fall ist die Verwendung von Behältern aus verzinktem Stahl verboten.

Das Trinken von Ethylalkohol 95% wird in Glasflaschen verschiedener Größen abgefüllt, die mit einem Kork- oder Polyethylenstopfen hermetisch verschlossen sind. Aufgesetzt wird eine Aluminiumkappe, auf der der Herstellerstempel angebracht ist. Es gibt auch den Volumenanteil von Alkohol an.

Direkt auf der Flasche wird ein Etikett angebracht, das den Namen des Produkts, den Namen und Ort des Herstellers, das Warenzeichen, das Herkunftsland der Ware, die Stärke, das Volumen und das Datum der Abfüllung enthält. Geben Sie unbedingt Informationen zur Zertifizierung an. Auf diesem Etikett befinden sich auch die Bezeichnungen der technischen oder behördlichen Dokumentation, anhand derer das Produkt identifiziert werden kann.

Anschließend werden die Flaschen eingesetzt Holzkisten. Darauf müssen folgende Angaben mit dokumentenechter Farbe aufgebracht werden: der Name des Herstellers, der Name des Alkohols, die Bezeichnung der Norm. Es zeigt auch das Bruttogewicht, die Anzahl der Flaschen und deren Fassungsvermögen an. Es sollten auch Schilder „Achtung! Glas!“, „Brennbar“, „Oben“.

Rektifizierter Ethylalkohol, verpackt in Tanks und Behältern, wird im Freien gelagert Industriegelände Unternehmen. Dieses Produkt in Fässern, Kanistern und Flaschen wird in einem spezialisierten Lager gelagert. Ethylalkohol ist eine brennbare flüchtige Flüssigkeit. Entsprechend dem Grad der Auswirkung auf eine Person gehört es zur 4. Klasse. Daher werden besondere Anforderungen an die Lagerungsbedingungen gestellt. Im Alkohollager sollten Flaschen und Kanister in einer Reihe aufgestellt werden, Fässer jedoch nicht mehr als zwei in Höhe und Breite des Stapels. Um eine Explosion zu vermeiden, müssen Geräte und Tanks vor statischer Elektrizität geschützt werden. Die Speicherdauer ist in diesem Fall unbegrenzt.

Ergebnis

Nachdem Sie das oben Gesagte gelesen haben, können Sie genau erfahren, wie Ethylalkohol hergestellt wird, dessen Preis je nach Art des Produkts und Volumen des Behälters, in dem er sich befindet, zwischen 11 und 1500 Rubel liegt.

Der Hauptrohstoff für die Herstellung von Wodka ist rektifizierter Ethylalkohol. Rektifizierter Ethylalkohol ist eine transparente farblose Flüssigkeit ohne fremde Gerüche und Geschmäcker, das spezifische Gewicht von wasserfreiem Alkohol bei 20 ° C beträgt 0,78927 g / cm 3. Der Name der Klasse der organischen Verbindungen – Alkohole – kommt vom englischen „spirt“ und dem lateinischen „spirtus“, oder sonst Alkohole – vom arabischen „al-kuhl“. Ethylalkohol oder Ethanol (gemäß der Internationalen Klassifikation und Nomenklatur chemischer Verbindungen) wurde erstmals 1855 aus Ethylen synthetisiert.

Die allgemeine chemische Formel C 2 H 6 0, die die Zusammensetzung von Ethylalkohol widerspiegelt, wurde bereits 1807 aufgestellt. Anfangs wurde Ethanol als Ethylenhydrat C 2 H 4 betrachtet. H 2 0, aber dann wurde darin das Vorhandensein des C 2 H 5 -Radikals und der OH-Gruppe festgestellt. Viele Wissenschaftler führten es daher auf die Art des Wassers zurück. Erst nachdem es möglich war, Alkohol zu synthetisieren, wurde seine Strukturformel vorgeschlagen:

was CH 3 CH 2 OH geschrieben wird.

Das Molekulargewicht von Ethylalkohol beträgt 46,07. Wie aus der Formel ersichtlich, ist Ethanol ein gesättigter Alkohol, ein Kohlenstoffderivat der aliphatischen Reihe - Ethan, bei dem ein Wasserstoffatom durch die OH-Hydroxylgruppe ersetzt ist.

Da Ethanol eine OH-Gruppe enthält, gehört es zu den einwertigen Alkoholen. Das Vorhandensein der Hydroxylgruppe bestimmt weitgehend die chemischen Eigenschaften und die Reaktivität von Ethylalkohol.

Ethanol gehört zu den hygroskopischen Substanzen und verdunstet daher bei Lagerung in unzureichend verschlossenen Behältern nicht nur, sondern nimmt auch Feuchtigkeit aus der Luft auf, was zu einer Abnahme der Festigkeit führt. Ethanol ist mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar. Diese Eigenschaft erklärt sich aus der Tatsache, dass Ethylalkohol eine geringe Menge an Kohlenstoffatomen enthält und eine ähnliche Struktur wie Wasser hat. Ethylalkohol kann sowohl als Derivat des Kohlenwasserstoffs Ethan als auch als Derivat von Wasser angesehen werden, in dessen Molekül das H-Atom durch einen Kohlenwasserstoffrest (H-OH und C 2 H 5 -OH) ersetzt ist.

Die Reaktion von chemisch reinem Ethylalkohol ist neutral, im Gegensatz zu industriell gewonnenem rektifiziertem Ethylalkohol, der geringe Mengen an organischen Säuren enthält und leicht sauer reagiert.

Ethylalkohol ist eine leicht entzündliche Flüssigkeit, bei deren Verbrennung Kohlendioxid und Wasser entstehen. Die Brandgefahr von Ethanol ist durch einen Flammpunkt (13 ° C) und Temperaturexplosionsgrenzen gekennzeichnet - die untere gleich 11 ° C und die obere gleich 41 "C. Der Siedepunkt von Ethanol beträgt +78,3 ° C, der Gefrierpunkt beträgt -117 ° C. Der Gefrierpunkt Wasser-Alkohol-Gemisch mit einem Alkoholgehalt von 40 Vol.-% -28 ° C. Alkoholdämpfe sind gesundheitsschädlich. Die maximal zulässige Alkoholkonzentration in der Luft beträgt 1 mg / dm 3.

Anforderungen an die Getreidequalität bei der Herstellung von Alkohol

Eine der wichtigsten Aufgaben russischer Hersteller von alkoholischen Getränken ist die Produktion von hochwertigem Ethylalkohol. In Übereinstimmung mit behördlichen Dokumenten und staatlichen Standards werden hohe Anforderungen an die Qualität von Ethylalkohol gestellt, die sich auf physikalisch-chemische und organoleptische Indikatoren beziehen.

Die Herstellung von rektifiziertem Ethylalkohol aus landwirtschaftlichen Rohstoffen bezieht sich auf biotechnologische Industrien, die Mikroorganismen zunächst zur Umwandlung des Substrats und später mit komplexen biochemischen Umwandlungen von Stoffwechselprodukten verwenden fertiges Produkt- Äthanol.

In allen Phasen des technologischen Prozesses, beginnend mit der Annahme des Getreides und endend mit dem Rektifikationsprozess, finden mechanische und chemische Prozesse statt, von denen jeder auf seine Weise die organoleptischen Eigenschaften von Ethylalkohol beeinflusst.

Zu den Faktoren, die die organoleptischen Eigenschaften von Ethylalkohol beeinflussen, gehören:

♦ Rohstoffe (Getreideart, Beschaffenheit, Geruch, Lagerbedingungen etc.);

♦ Arbeitsweise (im Lager, in der Produktion, Schleifgrad);

♦ technologisches Schema der Getreidevorbereitung für die Verzuckerung (traditionell, mechanisch-enzymatisch);

♦ Stärkehydrolyseprozess (verzuckernde Stoffe, ihre Dosierung, Beschaffenheit);

♦ Einführung von Hefe (Heferasse);

♦ Gärverlauf (Säuerung, Gärdauer);

♦ Hilfsstoffe (Desinfektionsmittel und Antiseptika);

♦ sanitärer Zustand der Ausrüstung (Rohrleitungen, Wärmetauscher, Verdampfungskammer, Transferbehälter).

Einer der Hauptfaktoren, der die Produktion von hochwertigem Alkohol beeinflusst, ist die Qualität der Rohstoffe. Die Situation mit Rohstoffen ist ziemlich schwierig, da es keine staatlichen Getreidelieferungen gibt und der Hauptteil an Unternehmen im Rahmen von Verträgen mit verschiedenen Lieferanten zu einem vereinbarten Preis geliefert wird.

Gemäß dem Schema der technochemischen Kontrolle werden Feuchtigkeit, Unkraut und Stärkegehalt im Getreide bestimmt, ohne Indikatoren wie Glasigkeit, Vorhandensein von Gluten, Säure usw. zu berücksichtigen.

Bis heute gibt es keine behördliche und technische Dokumentation (es gibt keinen staatlichen Standard) für Getreide, das zur Herstellung von Speisealkohol verwendet wird. Bestimmte Anforderungen an Rohstoffe spiegeln sich jedoch in den „Vorschriften zur Herstellung von Alkohol aus stärkehaltigen Rohstoffen“ wider, insbesondere die Feststellung der Unkrautigkeit, der Gehalt an toxischen Verunreinigungen (Unkräuter, Saaten, Desinfektionsmittel etc.), Infektion mit Getreideschädlingen.

Die Qualität des Getreides beeinflusst in erster Linie die organoleptischen Eigenschaften des daraus hergestellten Alkohols. Einer der wichtigsten Indikatoren für die Getreidequalität ist sein Geruch. Körner und Samen aller Kulturpflanzen können Dämpfe verschiedener Stoffe und Gase aus der Umgebung aufnehmen (sorbieren), was durch die kapillarporöse Struktur jedes Korns und die Porosität der Kornmasse erklärt wird. Mit Getreideschädlingen infiziertes Getreide kann auch mit deren Abfallprodukten infiziert werden.

Befinden sich also Milben im Getreide, bildet sich ein spezifischer unangenehmer Geruch, der den Geschmack und die Farbe des Getreides verschlechtert. Durch Schäden an der Getreideschale werden Bedingungen für die Entwicklung von Mikroorganismen geschaffen, die zur Anreicherung von Mykotoxinen beitragen können. Die Verarbeitung eines solchen Getreides bereitet keine Schwierigkeiten, jedoch kann das Vorhandensein einer großen Anzahl von Insekten die organoleptischen Eigenschaften von Alkohol beeinträchtigen.

Zur Gewinnung von Alkohol wird häufig minderwertiges, fehlerhaftes Getreide verwendet:

♦ mit erhöhter Unkrautigkeit (Gehalt an organischen und mineralischen Verunreinigungen ab 5% und mehr);

♦ erntefrisch und unreif;

♦ einer Eigenerhitzung ausgesetzt sind;

♦ durch Austrocknung beschädigt;

♦ von Brand und Mutterkorn befallen;

♦ von Fusarium betroffen.

Die Verarbeitung von erntefrischem und unreifem Getreide ohne Reifung zur Reifung erfolgt häufig mit einem Technologieverstoß, der sich aufgrund des hohen Gehalts an löslichen Stoffen (Zucker, Aminosäuren) und des geringen Gehalts an Stärke und in intensivem Aufschäumen der Maische äußert Proteine. Dies führt häufig zu Schwierigkeiten beim Maischen und natürlich zu einer Verringerung der Produktivität des Gärraums.

Neben unreifem, frisch geerntetem Getreide kommt häufig durch Trocknung beschädigtes, mit schädlichen Verunreinigungen und landwirtschaftlichen Schädlingen verseuchtes, vergilbtes, auf dem Feld überwintertes, von Fusarium befallenes Getreide usw. zur Verarbeitung an.

Die Farbe des Endosperms von durch Trocknung beschädigtem Getreide kann sich von cremefarben zu hellbraun und schwarz ändern. Körner mit schwarzem Endosperm werden bei der Analyse der Verkrautung als verkrautete Verunreinigungen bezeichnet, da sich Buttersäure und andere organische Säuren im verbrannten Getreide auf dem Feld oder während der Lagerung ansammeln und die Qualität von Hefe und Alkohol negativ beeinflussen, was Bitterkeit und einen unangenehmen Geruch annimmt . Der Gehalt an krebserregenden Stoffen, insbesondere Benzpyren, ist im verbrannten Getreide erhöht, dessen Konzentration nach Studien des Allrussischen Forschungsinstituts für Gesundheit 2,2 µg/kg erreichen kann, was sich negativ auf die Vitalaktivität auswirkt von Hefe. Daher wird es nur im Gemisch mit verarbeitet

gesundes Getreide und verbranntes Getreide sollten nicht mehr als 8 ... 10% betragen.

Sehr oft erhalten Unternehmen Getreide, das von Brand, Mutterkorn und anderen schädlichen Verunreinigungen betroffen ist, deren Menge auf jeden Fall begrenzt werden muss, da sie die organoleptischen Indikatoren - Geschmack, Geruch, insbesondere Geschmack - beeinträchtigen und dem Alkohol Bitterkeit, Schärfe und Brennen verleihen.

Mit Brand- und Mutterkorn befallenes Getreide enthält giftige Alkaloide (Ergotamin, Ergobozym, Argonin, Cornutin) und wird selbst giftig. Es ist möglich, solches Getreide nur in einer Mischung mit gesundem Getreide zu verarbeiten (es sollten nicht mehr als 10% infiziertes Getreide enthalten sein). Schädliche Verunreinigungen, die im Getreide enthalten sind und bei der Verarbeitung nicht verwertet werden, sind höchst unerwünscht, da sie dem Alkohol Schärfe, Schärfe und sehr oft Bitterkeit verleihen.

Das zur Herstellung von Alkohol verwendete Getreide hat in seiner Zusammensetzung nicht nur Stärke, deren Gehalt in einer absolut trockenen Substanz 65 ... 68% beträgt. Der Rest der Trockenmasse umfasst Eiweiß, Fette, Mineralstoffe, nicht stärkehaltige Polysaccharide, freie Zucker, Dextrine.

B zeigt die Durchschnittswerte des Inhalts der Bestandteile des Getreides. Alle diese Verbindungen sind an einer Vielzahl von biochemischen Reaktionen in allen Phasen des technologischen Prozesses zur Gewinnung von Alkohol beteiligt.

In den ersten Produktionsstufen finden physikalische und chemische Umwandlungen von Stärke und ihren Bestandteilen statt - Quellung und Gelatinierung. In allen nachfolgenden Stadien - Wärmebehandlung, Verzuckerung und Fermentation - werden enzymatische Prozesse durchgeführt, die zu einer chemischen Veränderung der Stärke und aller Bestandteile des Getreides führen - Zucker, nicht stärkehaltige Polysaccharide, Pektine, Stickstoff- und Fettstoffe.

Die Hauptzersetzungsreaktion von Zuckern (Fruktose, Saccharose) während der Wärmebehandlung ist die Bildung

Die chemische Zusammensetzung des Getreides, das zur Herstellung von Alkohol verwendet wird

Hydroxymethylfurfural, das wiederum zu Lävulinsäure und Ameisensäure zerfällt. Ein ähnlicher Abbau von Pentosen erfolgt bei der Bildung von Furfural. Ein Teil des Hydroxymethylfurfurals kondensiert unter Bildung von Farbstoffen (gelbbraun).

Die zweitstärkste Zersetzungsreaktion von Zuckern während der Wärmebehandlung ist die Bildung von Melanoidinen (farbige Verbindungen), die sogenannte Saccharoamin-Reaktion, die sehr komplex abläuft - die Transaminierung. Es wird durch das glykosidische Hydroxyl des Zuckers und die Amingruppe der Aminosäuren initiiert. Unter den Produkten der Melanoidin-Reaktion wurden aliphatische Aldehyde, Furfural und seine Derivate - Formaldehyd, Methylglyoxal, Acetoin - gefunden.

Der nächste Faktor, der die organoleptischen Eigenschaften des Endprodukts beeinflusst, sind verzuckernde Materialien - Malz- und Enzympräparate von Mikroorganismenkulturen. Verzuckernde Materialien können ebenfalls

indirekt die organoleptischen Eigenschaften von Alkohol beeinflussen. Werden infizierte Enzympräparate oder mit ungenügender Enzymaktivität zur Verzuckerung zugeführt (was keine Seltenheit ist), so führt dies in der Regel zu einem infizierten Fermentationsprozess. Als Ergebnis reichern sich unerwünschte Hefe-Abfallprodukte mit dem Substrat an, was zur Ansammlung von sekundären Metaboliten führt, die die Bildung von Ethanol begleiten – organische Säuren und ungesättigte Verbindungen.

Wenn die Gärflüssigkeit angesäuert wird, nimmt die Oxidationsfähigkeit von Alkohol ab und der Geruch und Geschmack von Alkohol verschlechtern sich. Dies geschieht durch die Bildung ungesättigter Verbindungen (Crotonaldehyd, Acrolein), die nämlich den Oxidationsindex beeinflussen. Ihre Anzahl ist gering, aber die Wirkung auf die Geschmackseigenschaften von Alkohol ist sehr groß. Ungesättigte Verbindungen in einer Menge von 1,0 ... 1,4 mg / l verleihen Alkohol bereits Bitterkeit und einen unangenehmen Geruch.

Das Auftreten von Infektionen im Getreide (hauptsächlich in Form von Milch- und Essigsäurebakterien) ist einer der Gründe für die Gewinnung von Alkohol von schlechter Qualität in Bezug auf organoleptische Indikatoren. Während der Gärung einer infizierten Würze reichern sich die Abfallprodukte infizierender Mikroorganismen und der Hefeautolyse im Alkohol an. Beim Säuern der Maische entstehen etwa 20 organische Säuren (Butter-, Isobutter-, Essigsäure usw.), die dem Alkohol einen unangenehmen Geruch nach ranzigem Öl verleihen, sowie Ester, Oxidationsprodukte von Alkohol und organischen Säuren. Neben der Verschlechterung des Geruchs und Geschmacks von Alkohol führt das Auftreten einer Infektion zum Verlust von Kohlenhydraten und zu einer Abnahme der Alkoholausbeute.

Die Qualität des Alkohols wird auch durch die Verwendung verschiedener Heferassen beeinflusst. Die richtige Auswahl der Heferassen und der Parameter ihrer Gärung gewährleistet die Herstellung von Alkohol mit einem geringen Gehalt an Hauptverunreinigungen (Acetaldehyd, Methylacetat, Ethylacetat, Propanol, Isopropanol, Isobutanol, Butanol, Isoamylol).

Hefe verursacht einen spezifischen Abbau von Aminosäuren, die im alkoholischen Gärmedium vorhanden sind, und wandelt sie in primäre Alkohole um:

♦ von Leucin - Isoamyl (CH 3) 2 CHCH2CH 2 OH;

♦ von Isoleucin - Amyl C 2 H 5 CH (CH 3) CH 2 OH;

♦ aus Valin - Isobutyl (CH 3) 2 CHCH 2 OH.

Diese drei Alkohole sind Teil der Zusammensetzung von Fuselöl und stammen aus Proteinen, die normalerweise in Rohstoffen enthalten sind und einer Fermentation unterzogen werden.

Bei der Herstellung von Alkohol ist Wasser ein sehr wichtiger Bestandteil, da es Teil des Substrats für die Würzebereitung ist und die Qualität der hergestellten Produkte von der Reinheit des verwendeten Wassers (d. h. der Anzahl der darin vorhandenen Mikroorganismen) abhängt gelöste Chemikalien usw.). In einigen Anlagen wird Wasser aus Reservoirs entnommen, in die Abwasser eintritt, das Acrolein, Propylalkohol und Crotonaldehyd enthalten kann. In dieser Hinsicht ist es besser, Wasser aus artesischen Quellen zu verwenden. Studien haben gezeigt, dass die organoleptische Bewertung umso schlechter ist, je höher der Trockenrückstand in Alkohol ist (und dies wird häufiger bei einem erhöhten pH-Wert von Alkohol beobachtet - 7,8 ... 9,0). Der Trockenrückstand bei Alkohol pH 7,8...9,0 reicht von 0 bis 24 mg/dm 3 . Bei aus Melasse gewonnenem Alkohol ist der Trockenrückstand aufgrund der dem Rassir-Roka zugesetzten Nährsalze höher.

Nach der Bragorektifizierung verbleiben im Ethylalkohol toxische Verunreinigungen, die gemäß der Norm für Ethylalkohol aus Lebensmittelrohstoffen bestimmt werden - Acetaldehyd, Ester (Ethylacetat, Methylacetat), Fuselöle (1-Propanol, 2-Propanol, 1- Butanol, Isoamylol, Isobutylalkohol) und Methanol. Gleichzeitig wurden durch verschiedene Methoden und Methoden mehr als 200 chemische Verbindungen in Alkohol gefunden, deren Konzentration sehr schwierig und durch bestehende Methoden, die zur Analyse von Alkohol verwendet werden, schwer festzustellen ist. Höhere Ester, die manchmal in Alkohol vorhanden sind, verleihen ihm also eine subtile Note

fruchtiger Duft. Diethylether, der einen fauligen Geruch hat, verleiht Alkohol Bitterkeit. Höhere Alkohole (Heptyl, Nonyl) verringern den Oxidationsindex um 5–7 Minuten und verleihen dem Alkohol auch einen brennenden und bitteren Geschmack und Geruch nach ranzigem Öl.

Atypische Verunreinigungen, Pestizide, mikrobielle und andere Toxine, Kronenether usw. können die Qualität und vor allem die organoleptischen Eigenschaften von Alkohol beeinträchtigen.

Alkoholtechnologie

Ethylalkohol wird auf drei Arten gewonnen: enzymatisch (oder biochemisch), chemisch und synthetisch.

Im ersten Fall erfolgt die Zuckergärung unter der Wirkung von Enzymen, Hefe:

Im zweiten Fall wird Industriealkohol aus pflanzlichen Rohstoffen mit hohem Ballaststoffgehalt durch nicht hydrolysierbare Hefezellenzyme (Sägemehl, Stroh, Torf, Moos etc.) und aus Sulfitlaugen (Abfälle aus der Zellstoff- und Papierherstellung) hergestellt bis zu 1,5 % Sahara, auf chemischem Weg Einwirkung auf Rohstoffe mit Mineralsäuren.

Im dritten Fall wird technischer synthetischer Alkohol durch Zugabe von Wasser zu Ethylen in Gegenwart eines Katalysators erhalten:

Rektifizierter Lebensmittel-Ethylalkohol wird nur aus Lebensmittelrohstoffen gewonnen. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung von Alkohol sind Kartoffeln, Getreide, Melasse.

Die Herstellung von rektifiziertem Ethylalkohol besteht aus den folgenden Schritten:

♦ vorbereitend — Reinigung von Rohstoffen von Verunreinigungen, Malzbereitung;

♦ die wichtigste ist der Aufschluss stärkehaltiger Rohstoffe, die Verzuckerung von Stärke, die Vergärung der verzuckerten Masse, die Destillation der Maische und die Gewinnung von Rohalkohol;

♦ abschließend - Rektifikation (wiederholte Destillation, um Ethylalkohol von Verunreinigungen zu reinigen).

Der beste pflanzliche Rohstoff für die Herstellung von Alkohol sind Kartoffeln. Für die Verarbeitung zu Alkohol werden ertragreiche technische Kartoffelsorten verwendet, die einen hohen Stärkegehalt haben und lagerstabil sind.

Getreide wird als Rohstoff und für die Herstellung von Malz verwendet - gekeimtes Getreide, das eine Quelle von Enzymen ist, die Stärke in fermentierbaren Zucker abbauen. Als stärkehaltige Rohstoffe werden verschiedene Getreidearten verwendet; Die Kornqualität wird in diesem Fall nicht reguliert. Melasse ist ein Abfallprodukt der Zuckerherstellung. Basic Bestandteil es ist Saccharose, die unter den Bedingungen der Alkoholherstellung vollständig vergoren und in Alkohol umgewandelt wird.

In einer Reihe von Brennereien werden anstelle von Malz enzymatische Präparate mikrobiellen Ursprungs verwendet, die amylolytische und dextrinolitische Enzyme enthalten. Sie werden aus schimmeligen Pilzen Aspergillus sorise und Aspergillus awamori hergestellt, die auf Kleie gezüchtet werden. Enzympräparate werden verwendet, um Malz vollständig zu ersetzen, sowie in verschiedenen Anteilen mit Malz gemischt.

Hilfsstoffe bei der Alkoholherstellung sind Säuren - Schwefel-, Salz- und Orthophosphorsäure, Salze - Superphosphat, Ammoniumsulfat, Diammoniumphosphat; Antiseptika - Formalin und Bleichmittel.

zwei oder mehr Komponenten, die bei unterschiedlichen Temperaturen sieden. Bei der Alkoholherstellung ist die Destillation die Trennung von Ethylalkohol aus der Maische zusammen mit flüchtigen Verunreinigungen. Bei einfacher Destillation, also Aufkochen von Gemischen und Kondensieren der freigesetzten Brüden, wird eine Destillatstärke von 55,4 % vol. Um ein Kondensat höherer Stärke zu erhalten, ist es notwendig, eine wiederholte (mehrfache) Destillation durchzuführen.

Zur Gewinnung von Rohalkohol aus der Maische werden mit Böden ausgestattete Kolonnen eingesetzt, auf denen die Maische im Gegenstrom mit Wasserdampf gekocht wird.

Rohalkohol enthält eine Reihe von Verunreinigungen, die sich im Siedepunkt unterscheiden. Ester, Aldehyde, Methylalkohol haben einen niedrigeren Siedepunkt als Ethylalkohol und Ester, höhere Alkohole - höher.

Verunreinigungen sind Folge- und Nebenprodukte der alkoholischen Gärung. Die meisten von ihnen haben eine schädliche Wirkung auf den menschlichen Körper, und daher beeinträchtigen die Restmenge und Zusammensetzung der Verunreinigungen die Qualität des rektifizierten Alkohols und der daraus hergestellten alkoholischen Getränke. Bei einem Gesamtgehalt an Verunreinigungen im Rohalkohol von bis zu 6 g/l wurden in ihrer Zusammensetzung mehr als 50 Verbindungen identifiziert, die einer von vier Chemikaliengruppen zugeordnet werden können: Aldehyde und Ketone, Ester, höhere Alkohole (Fuselöle ) und Säuren.

Die Gewinnung von Rektifikationsalkohol aus Rohalkohol erfolgt auf Mehrsäulenanlagen. Jede Kolonne hat ihr eigenes Temperatur- und Druckregime und erfüllt eine bestimmte Funktion der Trennung von Wasser-Alkohol-Gemischen.

Bragodestillationseinheit (besteht aus einer Kolonne, einem Rückflusskühler und einem Kühlschrank. Die Kolonne ist durch horizontale Trennwände (Böden) unterteilt, die durch Überlaufbecher miteinander verbunden sind. Die Kolonne besteht aus zwei Teilen: der untere ist die Maische A, der obere ist die Alkohol B. Das Gerät funktioniert wie folgt -

Schema der Destillationsanlage:

/ - Maischepumpe; 2— Beobachtungslampe; 3 - Kondensator; 4 - Maischeabscheider; 5 - Dephlegmator; 6 - Kühlschrank; 7 – Filter für Alkohol 8 – Rotameter; 9— Kontrolllampe; 10 - Dampfregler; // - Spalte; 12 - Bardenregler

Reife Maische wird zum Dephlegmator 5 gepumpt, wo sie durch aus der Alkoholsäule aufsteigende Alkoholdämpfe auf 70...75°C erhitzt wird und durch Schwerkraft zum oberen Boden der Maischesäule fließt. Auf jeder Platte wird eine Maischeschicht von 50...60 mm getragen. Dampf tritt von unten in die Kolonne ein, wodurch die Maische zum Sieden erhitzt wird, der entstehende Maischedampf steigt auf. Die Maische, die von einem Teller zum anderen fließt, gibt Alkohol ab und enthält nach Verlassen der Kolonne 72 keinen Alkohol und wird Schlempe genannt. Zur vollständigen Verdampfung des Alkohols wird die Temperatur im unteren Teil der Kolonne auf 103...104 °C gehalten.

Wasser-Alkohol-Dämpfe steigen in die Alkoholsäule auf, auf deren Böden sie sich nach und nach mit Alkohol anreichern. Brüden, die den oberen Boden der Alkoholkolonne verlassen, treten in den Rückflusskühler ein, wo sie teilweise kondensiert werden und die Maische erhitzen. Flüssigkeit (Schleim)

kehrt zur Säule zurück, und die Dämpfe steigen zum Abscheider 4 und zum Kondensator 3, dem stärksten, zum Kühlschrank 6, wo sie auf eine Temperatur von 15 ... 2 CGS gekühlt werden, was Rohalkohol darstellt. Das Kondensat durch die Sichtlampe 2 wird zur Säule 77 zurückgeleitet. Der Kühlschrank und der Kondensator werden mit Wasser gekühlt. Rohalkohol aus dem Kühlschrank, der durch den Filter 7, die Kontrolllampe 9 und das Rotameter 8 gelangt, gelangt in das Kontrollprojektil und dann in die Tanks der Alkoholempfangsabteilung.

Typische Destillationsanlagen (BRU), die zur Isolierung von Ethylalkohol aus der Maische verwendet werden, umfassen eine Reihe von technischen Lösungen, die keine gründliche Reinigung des Endprodukts von Methyl-, Propyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, Isoamylalkoholen, Crotonaldehyd und einigen anderen Verunreinigungen ermöglichen, die eine äußerst negative Auswirkungen auf die organoleptischen Indikatoren von alkoholischen Getränken und die menschliche Gesundheit. Zu solchen Entscheidungen gehören die Rückführung von Fuselalkohol und Waschwasser aus Fuselöl in die ursprüngliche Maische, die Zufuhr von nicht pasteurisiertem Alkohol zum 37. Boden der Reinigungssäule, die Verwendung von Laugewasser für die Hydroselektion und einige andere.

Es wurden mehrere neue technologische Schemata der Bragorektifizierung entwickelt und patentiert, die es ermöglichen, die organoleptischen und analytischen Parameter von rektifiziertem Alkohol deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig steigt die Produktivität der BRU um 10...15 % und die Ausbeute des Endprodukts beträgt 98...98,5 %.

Diese Indikatoren werden durch die Verwendung der Methode der tiefen Hydroselektion, der Vorreinigung des Maischedestillats (bevor es in die Reinigungskolonne geleitet wird), der Destillation von Zwischenfraktionen im Suddestillationssystem mit der Auswahl des Kopffraktionskonzentrats (0,4 ... 0,6 %), Propylalkoholkonzentrat (0,3 ... 0,4 %), die Verwendung neuer BRU-Säulen und anderer technologischer Methoden.

Die vorgeschlagenen DRUs werden erfolgreich in mehreren Brennereien in Russland betrieben. Ein schematisches Diagramm einer dieser BRUs ist auf dargestellt

Schematische Darstellung der BRU gründliche Reinigung Alkohol

Die Anlage umfasst eine Biersäule 7 mit einem Biererhitzer 4, einen Wasserabschnitt eines Dephlegmators 5, einen Kondensator 6, einen Kohlendioxidabscheider 2, einen Kohlendioxidabscheider-Kondensator 3 und einen Schmutzabscheider (nicht gezeigt); Reinigungskolonne 8 mit einem Dephlegmator 9, einem Kondensator 10, einem Boiler 77 und einem Tank mit enthärtetem heißem Wasser für die Hydroselektion 7; eine Alkoholkolonne 77 mit einem Rückflusskondensator, einschließlich eines Maische- 18 und eines Wasserabschnitts 19, eines Kondensators 20 und eines Fuselöldampfkondensators 27; eine Methanolkolonne 22 mit einem Rückflusskühler 23, einem Kondensator 24 und einem Boiler 25; eine Beschleunigungssäule 12 mit einem Dephlegmator 13, einem Kondensator 14, einem Fuselöldampfkondensator 15 und einem Fuselwäscher 16.

Die Ausgangsmaische wird in den Maischeerhitzern 18 und 4 auf 80...85 °C erhitzt und in den Separator 2 geleitet, wo kohlendioxidhaltige Dämpfe der flüchtigen Stoffe der Maische daraus freigesetzt werden. Kohlendioxid wird durch Kondensation von Brüden in Kondensator 3 gereinigt und aus der Destillationsanlage entfernt, und das anfallende Kondensat wird zusammen mit der Flüssigkeit aus der Alkoholfalle von schmutzigen Schultergurten auf den Nährboden der Reinigungskolonne 8 geleitet.

Die abgetrennte Maische wird dem Kopfboden der Maischekolonne 7 zugeführt, wo Äthylalkohol und flüchtige Verunreinigungen daraus ausgekocht werden. Dampf von der oberen Platte der Maischkolonne 1 wird zu den Abschnitten für Maisch 4 und Wasser 5 ihres Dephlegmators geleitet. Der Bierdestillator aus den Wärmetauschern 4, 5, 6 speist die Reinigungskolonne 8 ein oberer Teil dem aus dem Tank 7 heißes Wasser in einer solchen Menge zugeführt wird, dass die Alkoholkonzentration im Epurator 16...22 % vol betrug.

Dies sorgt für eine starke Erhöhung der Verdampfungskoeffizienten aller Verunreinigungen von Ethylalkohol. Die Bestandteile von Fuselöl und andere Zwischenverunreinigungen nehmen auf allen Böden der Hydroselektionszone der Kolonne 8 Kopfcharakter an und werden mit einer Fraktion entfernt, die der flüssigen Phase des Bodens oberhalb der Eintrittsstelle des Hydroselektionswassers entnommen und zum unteren geführt wird , Zulaufboden der Beschleunigerkolonne 12. Die Fraktion der Kopfverunreinigungen, die dem Kondensator 10 entnommen wird, wird dem oberen Zulaufboden der Beschleunigerkolonne 12 zugeführt.

Aus dem Würfel der Kolonne 8 wird der Epuret entfernt, der auf den Speiseboden der Alkoholkolonne 17 geleitet wird. Der Epuret wird in der Kolonne konzentriert und der Alkohol von begleitenden Verunreinigungen gereinigt. Eine Fuselölfraktion wird aus der Dampfphase der unteren 5. bis 11. Böden der Kolonne 17 entnommen und zum Kondensator 21 geleitet.

Eine Fraktion von nicht pasteurisiertem Alkohol wird aus dem Kondensator 20 entfernt und auf die obere Beschickungsplatte der Boosterkolonne 12 überführt.

Rektifizierter Alkohol wird aus der Sumpfphase der oberen Böden des verstärkenden Teils der Kolonne /7 entnommen und auf den Zulaufboden der Methanolkolonne 22 geleitet, die für die Tiefenreinigung von Alkohol von Methanol und Kopfverunreinigungen ausgelegt ist. Diese Verunreinigungen werden mit der Methanolfraktion aus dem Kondensator 24 entnommen und dem oberen Beschickungsboden der Boosterkolonne 12 zugeführt.

Die Beschleunigerkolonne 12 hat zwei Zulaufböden, auf deren oberen Fraktionen aus Kondensatoren 10, 20, 24 und Alkoholfallen reiner Schultergurte aufgegeben werden, aus denen Methanol und Kopfverunreinigungen ausgekocht werden, sie werden im Konzentrationsteil aufkonzentriert Kolonne 12, deren Dephlegmator 13 und dem Kondensator 14 in Form eines Konzentrats der Kopffraktion (KGF) entnommen. Eine Fuselölfraktion aus dem Kondensator 21, Waschwasser aus dem Fuselwäscher 16 werden dem unteren Nährboden der Kolonne 12 zugeführt, und Zwischenverunreinigungen werden davon durch Auswahl von Fuselöl aus der Dampfphase des unteren 5 abgetrennt. .. 11. Böden der Kolonne 12. und Propylalkoholkonzentrat aus der Flüssigphase 18....20. Böden dieser Kolonne. Aus der flüssigen Phase der Böden der mittleren Zone der Kolonne /2 wird die von Kopfverunreinigungen gereinigte Ethylalkoholfraktion entfernt und in die Maische zurückgeführt.

Die Reinigung des Rohalkohols von Verunreinigungen zur Gewinnung von rektifiziertem Alkohol erfolgt in Destillationsanlagen.

Die Rektifikation ist eine mehrstufige Destillation. Sie wird mit Dampf in Kolonnen durchgeführt, die aus mehrfach gedeckelten Böden bestehen, die im Hinblick auf die Trennkapazität der Probe effizienter sind. In Destillationsanlagen werden rektifizierter Alkohol, Ethylalkohol (Kopffraktion), der hauptsächlich Ester und Aldehyde, also flüchtige Bestandteile, enthält, und Fuselöl, ein Gemisch aus höher siedenden höheren Alkoholen, gewonnen. Entsprechend dem Ablauf der Destillation werden diese Verunreinigungen Kopf, Zwischenprodukt und Nachlauf genannt.

Kopfverunreinigungen sieden bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunkts von Ethylalkohol. Dies sind Aldehyde (Ameisensäure, Essigsäure usw.), Ester (Ameisensäureethylester, Methylacetat, Ethylacetat usw.), Methylalkohol.

Tailings umfassen Verunreinigungen, die bei einer Temperatur über dem Siedepunkt von Ethylalkohol sieden. Dies sind hauptsächlich Fuselöle, dh höhere Alkohole: Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Amyl, Isoamyl usw. Zu den Schwanzverunreinigungen gehören auch Furfural, Acetale und einige andere Substanzen.

Zwischenverunreinigungen sind die am schwierigsten zu trennenden Gruppen von Verbindungen. Je nach Destillationsbedingungen können sie auch Kopf und Schwanz sein. Diese Gruppe von Verunreinigungen umfasst Isobuttersäureethyl, Isovalerianoethyl, Aceticisoamyl, Isovalerianoisoamylester und andere Verbindungen.

Derzeit wird der Großteil des rektifizierten Alkohols in kontinuierlichen Destillationsanlagen hergestellt, die aus kontinuierlichen Destillations- und Destillationsanlagen bestehen (es werden Drei-, Vier- und Fünfsäulenanlagen verwendet).

Entsprechend ihrem Zweck heißen die Spalten:

♦ Maische - zum Kochen von Alkohol und Maische;

♦ Reinigung - um die Kopffraktion zu isolieren;

♦ Destillation – zur Reinigung und Isolierung von rektifiziertem Alkohol;

♦ Fusel – zum Konzentrieren und Isolieren von höheren Alkoholen (Fuselöl);

♦ Endreinigungskolonne – um rektifizierten Alkohol von höchster Qualität zu erhalten.

Je nach Reinigungsgrad wird rektifizierter Ethylalkohol unterteilt in:

♦ 1. Klasse (wird nicht zur Herstellung von alkoholischen Getränken verwendet)

♦ "Basis"

♦ "Extra"

♦ "Lux"

♦ Alpha

Rektifizierter Ethylalkohol muss gemäß den Anforderungen von GOST R 51652-2000 hergestellt werden.

Nach organoleptischen Indikatoren muss rektifizierter Ethylalkohol die in Tabelle 2 angegebenen Anforderungen erfüllen.

Organoleptische Eigenschaften von raffiniertem Ethylalkohol

Für die Herstellung von Wodka, dessen Qualität modernen Anforderungen entspricht, mit minimalen Kosten für technologische Prozesse, ist es notwendig, rektifizierten Ethylalkohol ohne toxische Verunreinigungen zu verwenden. Nach physikalischen und chemischen Indikatoren muss rektifizierter Ethylalkohol die in Art.

Die Alkohole "Lux" und "Extra" werden aus verschiedenen Getreidesorten und einer Mischung aus Getreide und Kartoffeln hergestellt (die Menge an Kartoffelstärke in der Mischung sollte 35% bei der Herstellung von Alkohol "Lux" und 60% - bei der Herstellung von Alkohol " nicht überschreiten Extra" und "Basis") . Alkohol "Extra" ist für die Herstellung von Wodka für den Export bestimmt, er wird in gesundem Zustand aus Getreide gewonnen.

Alkohol „Alpha“ wird aus Weizen, Roggen oder einer Mischung aus Weizen und Roggen hergestellt. Es ist zulässig, Anforderungen an das Verhältnis der Zusammensetzung der Rohstoffe während der Produktion festzulegen

Physikalische und chemische Indikatoren für die Qualität von Ethylrektifiziertem Alkohol gemäß GOST R 51652-2000

Alkohol für den Export gemäß den Vertragsbedingungen.

Alkohol höchster Reinheit und Güteklasse 1, je nach Einsatzstoff, ergeben:

♦ aus Getreide, Kartoffeln oder Getreide und Kartoffeln;

♦ aus einer Mischung aus Getreide, Kartoffeln, Zuckerrüben und Melasse, Rohzucker und anderen zucker- und stärkehaltigen Rohstoffen in unterschiedlichen Anteilen;

♦ aus Melasse;

♦ aus der Kopffraktion von Ethylalkohol, die bei der Herstellung von Alkohol aus Lebensmittelrohstoffen anfällt (OST 10-217-98 „Kopffraktion von Ethylalkohol“).

Die Abrechnung von Alkohol erfolgt in wasserfreiem Alkohol. Die Berechnung wird wie folgt durchgeführt - das Volumen und die Temperatur des Alkohols im Messbecher werden bestimmt. Ein spezielles Hydrometer (Alkoholmesser) misst die Dichte, die einer bestimmten Festung entspricht. Gemäß speziellen alkoholometrischen Tabellen wird gemäß den Ablesungen des Alkoholmessers und der Temperatur die Alkoholstärke (in Vol. %) und der Multiplikator, mit dem das Volumen multipliziert wird, und die darin enthaltene Menge an wasserfreiem Alkohol ermittelt .

GOST standardisiert sechs grundlegende physikalische und chemische Sicherheitsindikatoren, und die Grenzwerte der Massenkonzentrationen toxischer Elemente werden von SanPiN geregelt.

GOST standardisiert die Grenzwerte der Massenkonzentrationen (in Bezug auf wasserfreien Alkohol) - Essigaldehyd, Fuselöl, Ester, freie Säuren, Furfural und Methylalkohol.

Das Vorhandensein von Furfural ist überhaupt nicht erlaubt, und der Wert von Methylalkohol in Bezug auf wasserfreien Alkohol sollte nicht mehr als 0,05 % betragen.

Die Haltbarkeit von Alkohol ist nicht begrenzt, aber die Bedingungen für seine Lagerung müssen gemäß den Anweisungen für Annahme, Lagerung, Abgabe, Transport und Abrechnung von Ethylalkohol eingehalten werden, die in der vorgeschriebenen Weise genehmigt wurden.

Authentizitäts- und Sicherheitsindikatoren werden gemäß GOST R 51786-2001 „Wodka und Ethylalkohol aus Lebensmittelrohstoffen bestimmt. Gaschromatographisches Verfahren zur Echtheitsbestimmung.

Verpackung, Etikettierung und Lagerung von Ethylalkohol

Rektifizierter Ethylalkohol wird in speziell ausgestattete Tanks oder Behälter, Fässer, Flaschen, Kanister gegossen, die mit Deckeln oder Stopfen verschlossen werden, um die Dichtheit zu gewährleisten, versiegelt oder versiegelt. Flaschen werden in speziellen Kartons oder Körben verpackt. Die Verwendung von verzinkten Stahlbehältern ist verboten.

Auf dem Versandbehälter ist folgende Kennzeichnung angebracht: Name des Herstellers, seine Anschrift; der Name des Alkohols; Volumen, gab; Bruttogewicht in kg; Fass-, Flaschen-, Kanister- und Chargennummer; die Aufschrift „Brennbare Flüssigkeit“; Gefahrenzeichen; Klassifizierungscode 3212, UN-Nummer 1170; Standardbezeichnung.

Das Trinken von Ethylalkohol 95% wird in Glasflaschen mit einem Fassungsvermögen von 1,0, 0,5 und 0,25 dm 3 gegossen, die mit einem Korken mit Pergamentpapier oder einem Polyethylenstopfen und dann mit einer Aluminiumkappe verschlossen werden, auf der der Hersteller steht Stempel angewendet wird und Volumenanteil von Alkohol.

An der Flasche ist ein Etikett angebracht, auf dem der Name des Produkts angegeben ist; Warenzeichen; Name und Ort (Adressen) des Herstellers, Verpackers, Exporteurs, Importeurs; Name des Landes und Herkunftsort der Ware; Markenzeichen des Herstellers (falls vorhanden); Festung (Volumenanteil von Ethylalkohol); Volumen, l; Abfülldatum (auf der Rückseite bzw Vorderseite Etiketten, an

Verschlusskappen oder Rückenetiketten oder direkt auf Verbraucherverpackungen an gut lesbaren Stellen); Bezeichnungen der behördlichen oder technischen Dokumentation, gemäß der das Produkt hergestellt wird und identifiziert werden kann; Zertifizierungsinformationen.

Flaschen mit Alkohol werden in Holzkisten gestellt, auf denen die folgenden Informationen mit unauslöschlicher Farbe aufgetragen sind: Name des Herstellers; der Name des Alkohols; Anzahl und Fassungsvermögen der Flaschen; Bruttogewicht; Abfülldatum, Standardbezeichnung; Aufschriften "Brennbar", "Top" und "Achtung - Glas".

Rektifizierter Ethylalkohol in Tanks und Behältern wird außerhalb der Produktionsanlagen und in Fässern, Flaschen und Kanistern - im Alkohollager - gelagert. Flaschen und Kanister werden in einer Reihe aufgestellt und Fässer - nicht mehr als zwei in Breite und Höhe in jedem Stapel. Ethylalkohol ist eine flüchtige, brennbare Flüssigkeit, je nach Einwirkungsgrad auf den menschlichen Körper gehört er zur 4. Gefahrenklasse. Die maximal zulässige Konzentration von Alkoholdämpfen in der Raumluft sollte 1000 mg/m 3 nicht überschreiten. Um eine Explosion zu vermeiden, müssen Tanks, Ausrüstung im Zusammenhang mit der Technologie, Lagerung und Bewegung von Ethylalkohol vor statischer Elektrizität geschützt werden.

Die Haltbarkeit von Alkohol ist nicht begrenzt.

Ethanol, Ethanolformel
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Systematisch
Name
Äthanol
Traditionelle Namen Äthanol
Chem. Formel С2H5OH
Ratte. Formel CH3CH2OH
Physikalische Eigenschaften
Bundesland Flüssigkeit
Molmasse 46,069 g/mol
Dichte 0,7893 g/cm³
Oberflächenspannung 22,39×10−3 N/m bei 20 °C N/m
Thermische Eigenschaften
T. schmelzen. -114,3 °C
T. kip. +78,4 °C
T. rev. 13 Grad
T. svsp. +363 °C
Usw. sprengen 3,28 - 18,95 %
dreifacher Punkt -114,3 °C, ? Pa
Kr. Punkt +241 °C, 63 bar
Mol. Wärmekapazität 112,4 J/(mol·K)
Bildungsenthalpie −234,8 kJ/mol
Chemische Eigenschaften
pKa 15,9
Löslichkeit in Wasser nicht limitiert
Optische Eigenschaften
Brechungsindex 1,3611
Struktur
Dipolmoment (Gas) 1,69 dpt
Einstufung
Reg.-Nr. CAS-Nummer 64-17-5
PubChem 702
Reg.-Nr. EINECS-Nummer 200-578-6
LÄCHELN CCO
Codex Alimentarius E1510
RTECS KQ6300000
ChemSpider 682
Sicherheit
LD50 10 300 mg/kg
Toxizität Metabolit, geringe Toxizität
Daten basieren auf Standardbedingungen (25 °C, 100 kPa), sofern nicht anders angegeben.

Äthanol(Ethylalkohol, Methylcarbinol, Weingeist oder Alkohol, umgangssprachlich oft nur „Alkohol“) – einwertiger Alkohol mit der Formel C2H5OH (Summenformel C2H6O), eine weitere Option: CH3-CH2-OH, der zweite Vertreter der homologen Reihe der einwertigen Alkohole , unter Normalbedingungen flüchtige, brennbare, farblose, transparente Flüssigkeit.

Die aktive Komponente von alkoholischen Getränken, die ein Beruhigungsmittel ist - eine psychoaktive Substanz, die das Zentrum bedrückt nervöses System Person.

Ethylalkohol wird auch als Brennstoff, als Lösungsmittel, als Füllstoff in Alkoholthermometern und als Desinfektionsmittel (oder als Bestandteil davon) verwendet.

  • 1 Erhalten
    • 1.1 Gärung
      • 1.1.1 Industrielle Herstellung von Alkohol aus biologischen Rohstoffen
      • 1.1.2 Hydrolyseproduktion
    • 1.2 Hydratation von Ethylen
    • 1.3 Reinigung von Ethanol
    • 1.4 Absoluter Alkohol
  • 2 Eigenschaften
    • 2.1 Physikalische Eigenschaften
    • 2.2 Chemische Eigenschaften
    • 2.3 Brandeigenschaften
  • 3 Anwendung
    • 3.1 Kraftstoff
    • 3.2 Chemische Industrie
    • 3.3 Medizin
    • 3.4 Parfums und Kosmetika
    • 3.5 Lebensmittelindustrie
    • 3.6 Sonstiges
  • 4 Weltweite Ethanolproduktion
  • 5 Verwendung von Ethanol als Autokraftstoff
    • 5.1 Autoflotte mit Ethanolantrieb
    • 5.2 Wirtschaftlichkeit
    • 5.3 Umweltaspekte
  • 6 Sicherheit und Vorschriften
  • 7 Die Wirkung von Ethanol auf den menschlichen Körper
  • 8 Arten und Qualitäten von Ethanol
  • 9 Etymologie der Namen
    • 9.1 Etymologie des Begriffs „Ethanol“
    • 9.2 Etymologie des Namens "Alkohol"
    • 9.3 Etymologie des Wortes "Alkohol"
  • 10 Notizen
  • 11 Siehe auch
  • 12 Verknüpfungen

Kassenbon

Es gibt zwei Hauptwege zur Herstellung von Ethanol - mikrobiologisch (Alkoholfermentation) und synthetisch (Ethylenhydratation):

Fermentation

Siehe auch: Bioethanol#Fermentation

Seit der Antike bekannt ist die Methode zur Gewinnung von Ethanol - alkoholische Gärung organische Produkte Kohlenhydrate enthalten (Trauben, Früchte usw.) unter der Wirkung von Hefe- und Bakterienenzymen. Die Verarbeitung von Stärke, Kartoffeln, Reis, Mais sieht ähnlich aus, die Quelle für Brennalkohol ist Rohzucker aus Rohr etc. Diese Reaktion ist ziemlich kompliziert, ihr Schema kann durch die Gleichung ausgedrückt werden:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Die als Ergebnis der Fermentation erhaltene Lösung enthält nicht mehr als 15 % Ethanol, da Hefe in konzentrierteren Lösungen nicht lebensfähig ist. Das so gewonnene Ethanol muss gereinigt und konzentriert werden, üblicherweise durch Destillation.

Um nach diesem Verfahren Ethanol zu gewinnen, werden meist verschiedene Hefestämme der Spezies Saccharomyces cerevisiae als vorbehandeltes Nährmedium verwendet Sägespäne und/oder eine davon abgeleitete Lösung.

Industrielle Herstellung von Alkohol aus biologischen Rohstoffen

Moderne Industrietechnologie zur Herstellung von Ethylalkohol aus Lebensmittelrohstoffen umfasst die folgenden Phasen:

  • Aufbereitung und Vermahlung von stärkehaltigen Rohstoffen – Getreide (vorwiegend Roggen, Weizen), Kartoffeln, Mais, Äpfel etc.
  • Fermentation. In diesem Stadium findet der enzymatische Abbau von Stärke zu fermentierbaren Zuckern statt. Für diese Zwecke werden biotechnologisch gewonnene rekombinante Alpha-Amylase-Präparate verwendet - Glucamylase, Amylossubtilin.
  • Fermentation. Durch die Vergärung von Zucker durch Hefe reichert sich Alkohol in der Maische an.
  • Bragokorrektur. Es wird auf Beschleunigungssäulen durchgeführt.

Abfälle aus der Fermentationsproduktion sind Kohlendioxid, Schlempe, Ether-Aldehyd-Fraktion, Fuselalkohol und Fuselöle.

Der aus der Destillationsanlage (BRU) kommende Alkohol ist nicht wasserfrei, der darin enthaltene Ethanolgehalt beträgt bis zu 95,6 %. Je nach Gehalt an Fremdverunreinigungen wird es in folgende Kategorien eingeteilt:

  • Alpha
  • Extra
  • Basis
  • die höchste Reinigung
  • 1 Klasse

Die Produktivität einer modernen Brennerei beträgt etwa 30.000-100.000 Liter Alkohol pro Tag.

Hydrolyse-Produktion

Hauptartikel: Hydrolyse Alkohol, Hydrolyse-Produktion

Ethylalkohol wird großtechnisch aus zellulosehaltigen Rohstoffen (Holz, Stroh) gewonnen, die vorhydrolysiert wird. Die resultierende Mischung aus Pentosen und Hexosen wird einer alkoholischen Gärung unterzogen. In den Ländern Westeuropas und Amerikas verbreitete sich diese Technologie nicht, aber in der UdSSR (jetzt in Russland) gab es eine entwickelte Industrie für Futterhydrolysehefe und Hydrolyseethanol.

Ethylen-Hydratation

In der Industrie wird neben der ersten Methode die Ethylenhydratation verwendet. Die Hydratation kann auf zwei Arten durchgeführt werden:

  • direkte Hydratation bei einer Temperatur von 300 °C, einem Druck von 7 MPa, als Katalysator wird Phosphorsäure geträgert auf Kieselgel, Aktivkohle oder Asbest verwendet:
CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.
  • Hydratation durch die Stufe eines Schwefelsäureester-Zwischenprodukts, gefolgt von seiner Hydrolyse (bei einer Temperatur von 80-90 ° C und einem Druck von 3,5 MPa):
CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH (Ethylschwefelsäure). CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Diese Reaktion wird durch die Bildung von Diethylether erschwert.

Ethanol-Reinigung

Ethanol, gewonnen durch Ethylenhydratation oder Fermentation, ist ein Wasser-Alkohol-Gemisch, das Verunreinigungen enthält. Die Reinigung ist für seine industriellen, Lebensmittel- und Arzneibuchanwendungen erforderlich. Die fraktionierte Destillation ermöglicht die Gewinnung von Ethanol mit einer Konzentration von etwa 95,6 % (Gew.); Dieses untrennbare Destillationsazeotrop enthält 4,4 % Wasser (w/w) und hat einen Siedepunkt von 78,15 °C.

Die Destillation befreit Ethanol sowohl von flüchtigen als auch von schweren Fraktionen. organische Materie(Kubikrest).

Absoluter Alkohol

Absoluter Alkohol ist Ethylalkohol, der praktisch kein Wasser enthält. Es siedet bei 78,39 °C, während rektifizierter Alkohol mit mindestens 4,43 % Wasser bei 78,15 °C siedet. Gewonnen durch Destillation von benzolhaltigem wässrigem Alkohol und anderen Verfahren, wird beispielsweise Alkohol mit Stoffen behandelt, die mit Wasser reagieren oder Wasser absorbieren, wie z Branntkalk CaO oder kalziniertes Kupfersulfat CuSO4.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Aussehen: Unter normalen Bedingungen ist es eine farblose, flüchtige Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und brennendem Geschmack. Ethylalkohol ist leichter als Wasser. Es ist ein gutes Lösungsmittel für andere organische Substanzen. Ein beliebter Fehler sollte vermieden werden: Die Eigenschaften von 95,57 % Alkohol und absolutem Alkohol werden oft vermischt. Ihre Eigenschaften sind fast gleich, aber die Werte beginnen sich zu unterscheiden, beginnend mit der 3. - 4. signifikanten Ziffer.

Physikalische Eigenschaften von Ethanol:
Molekulare Masse 46.069 ein. Essen.
Schmelztemperatur -114,15 °C
Siedetemperatur 78,39 °C
Kritischer Punkt 241 °C (bei einem Druck von 6,3 MPa)
Löslichkeit mischbar mit Benzol, Wasser, Glycerin, Diethylether, Aceton, Methanol, Essigsäure, Chloroform
Brechungsindex 1,3611

(Temperaturkoeffizient des Brechungsindex 4,0 · 10−4, gültig im Temperaturbereich 10-30 °C)

Standardbildungsenthalpie ΔH −234,8 kJ/mol (g) (bei 298 K)
Standardbildungsentropie S 281,38 J/mol K (g) (bei 298 K)
Molare Standardwärmekapazität Cp 1,197 J/mol K (g) (bei 298 K)
Schmelzenthalpie ΔHmelt 4,81 kJ/mol
Siedeenthalpie ΔHsieden 839,3 kJ/mol

Ein Gemisch aus 95,57 % Ethanol + 4,43 % Wasser ist azeotrop, dh es trennt sich nicht während der Destillation.

Chemische Eigenschaften

Animation eines 3D-Modells eines Ethanolmoleküls

Ein typischer Vertreter einwertiger Alkohole.

brennbar Leicht entzündbar. Bei ausreichendem Luftzugang verbrennt es (aufgrund seines Sauerstoffs) mit einer leicht bläulichen Flamme und bildet die endständigen Oxidationsprodukte - Kohlendioxid und Wasser:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Noch heftiger verläuft diese Reaktion in einer Atmosphäre aus reinem Sauerstoff.

Unter bestimmten Bedingungen (Temperatur, Druck, Katalysatoren) ist auch eine kontrollierte Oxidation (sowohl mit elementarem Sauerstoff als auch vielen anderen Oxidationsmitteln) zu Acetaldehyd, Essigsäure, Oxalsäure und einigen anderen Produkten möglich, zum Beispiel:

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

Es hat insbesondere milde Säureeigenschaften, es interagiert wie Säuren mit Alkalimetallen sowie Magnesium, Aluminium und deren Hydriden unter Freisetzung von Wasserstoff und Bildung von salzartigen Ethylaten, die typische Vertreter von Alkoholaten sind:

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2. C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2

Reagiert reversibel mit Carbonsäuren und einigen anorganischen sauerstoffhaltigen Säuren unter Bildung von Estern:

С2Н5OH + RCOOH ⇄ RCOOC2Н5 + H2O С2Н5OH + HNO2 ⇄ С2Н5ONO + H2O

Mit Halogenwasserstoffen (HCl, HBr, HI) geht man reversible nucleophile Substitutionsreaktionen ein:

C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O

Ohne Katalysatoren ist die Reaktion mit HCl relativ langsam; viel schneller - in Gegenwart von Zinkchlorid und einigen anderen Lewis-Säuren.

Anstelle von Halogenwasserstoffen, Phosphorhalogeniden und Halogenoxiden können Thionylchlorid und einige andere Reagenzien verwendet werden, um die Hydroxylgruppe durch ein Halogen zu ersetzen, zum Beispiel:

3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3

Ethanol selbst hat auch nukleophile Eigenschaften. insbesondere lässt es sich relativ einfach über aktivierte Mehrfachbindungen addieren, z. B.:

C2H5OH + CH2=CHCN → C2H5OCH2CH2CN,

reagiert mit Aldehyden zu Halbacetalen und Acetalen:

RCHO + C2H5OH → RCH(OH)OC2H5 RCH(OH)OC2H5 + C2H5OH → RCH(OC2H5)2 + H2O

Bei mäßiger (nicht höher als 120 °C) Erhitzung mit konzentrierter Schwefelsäure oder anderen sauren wasserentziehenden Mitteln bildet sich Diethylether:

2С2Н5OH ⇄ С2Н5-O-С2Н5 + H2O

Bei stärkerer Erwärmung mit Schwefelsäure sowie beim Überleiten von Dämpfen über auf 350 ÷ 500 ° C erhitztes Aluminiumoxid tritt eine tiefere Dehydratisierung auf. Dabei entsteht Ethylen:

CH3CH2OH ⇄ CH2=CH2 + H2O

Bei Verwendung von Katalysatoren, die neben Aluminiumoxid fein verteiltes Silber und andere Komponenten enthalten, kann der Dehydratisierungsprozess mit der kontrollierten Oxidation von Ethylen mit elementarem Sauerstoff kombiniert werden, wodurch mit befriedigender Ausbeute eine Umsetzung möglich ist Einstufiges Verfahren zur Herstellung von Ethylenoxid:

2CH3CH2OH + O2 → 2C2H4O + 2H2O

In Gegenwart eines Katalysators, der Oxide von Aluminium, Silizium, Zink und Magnesium enthält, durchläuft es eine Reihe komplexer Umwandlungen mit der Bildung von Butadien als Hauptprodukt (Lebedev-Reaktion):

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

Auf der Grundlage dieser Reaktion wurde 1932 in der UdSSR die weltweit erste großtechnische Produktion von synthetischem Kautschuk organisiert.

In schwach alkalischem Milieu bildet es ein Jodoform:

C2H5OH + 4I2 + 6NaHCO3 → CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O + 6CO2

Diese Reaktion ist von einiger Bedeutung für die qualitative und quantitative Bestimmung von Ethanol in Abwesenheit anderer Substanzen, die eine ähnliche Reaktion ergeben.

Brandeigenschaften

Entzündbare farblose Flüssigkeit; Sattdampfdruck, kPa: lg p = 7,81158-1918,508/(252,125+t) bei Temperaturen von −31 bis 78 °C; Verbrennungswärme - 1408 kJ/mol; Bildungswärme -239,4 kJ/mol; Flammpunkt 13°C (geschlossener Tiegel), 16°C (offener Tiegel); Flammpunkt 18°C; Selbstentzündungstemperatur 400°C; Konzentrationsgrenzen der Flammenausbreitung 3,6 - 17,7 % des Volumens; Temperaturgrenzen der Flammenausbreitung: untere 11°С, obere 41°С; minimale phlegmatisierende Konzentration, Volumenprozent: CO2 - 29,5, H2O - 35,7, N2 - 46; maximaler Druck Explosion 682 kPa; maximale Druckanstiegsgeschwindigkeit 15,8 MPa/s; Ausbrennrate 0,037 kg/(m2 s); maximale normale Fl- 0,556 m/s; minimale Zündenergie - 0,246 MJ; M11,1 Vol.-%.

Anwendung

Treibstoff

Der erste, der Ethanol als Motorkraftstoff verwendete, war Henry Ford, der 1880 das erste Auto mit Ethanolantrieb entwickelte. Die Möglichkeit, Alkohole als Kraftstoff zu verwenden, zeigte sich auch 1902, als bei einem Wettbewerb in Paris mehr als 70 mit Ethanol und Mischungen von Ethanol mit Benzin betriebene Vergasermotoren ausgestellt wurden.

Ethanol kann als Kraftstoff verwendet werden, auch für Raketentriebwerke (zum Beispiel wurde 70% wässriges Ethanol als Kraftstoff in der weltweit ersten Serie verwendet ballistische Rakete- Deutsch "V-2"), Verbrennungsmotoren, Haushalt, Camping und Labor Heizgeräte(die sogenannten "Alkohollampen"), Heizkissen für Touristen und Militärangehörige (katalytische Autoxidation an einem Platinkatalysator). Begrenzt (aufgrund seiner Hygroskopizität) wird es in Mischungen mit klassischen flüssigen Brennstoffen auf Erdölbasis verwendet. Es wird zur Herstellung hochwertiger Kraftstoff- und Benzinkomponenten verwendet - Ethyl-tert-butylether, der unabhängiger von fossilen organischen Stoffen ist als MTBE.

Chemische Industrie

  • dient als Rohstoff für die Herstellung vieler Chemikalien, wie Acetaldehyd, Diethylether, Tetraethylblei, Essigsäure, Chloroform, Ethylacetat, Ethylen usw.;
  • weit verbreitet als Lösungsmittel (in der Farben- und Lackindustrie, bei der Herstellung von Haushaltschemikalien und vielen anderen Bereichen);
  • ist Bestandteil von Frostschutzmitteln und Scheibenwaschanlagen;
  • In Haushaltschemikalien wird Ethanol in Reinigungs- und Waschmitteln verwendet, insbesondere für die Glas- und Sanitärpflege. Es ist ein Lösungsmittel für Repellents.

Die Medizin

In der Medizin wird Ethylalkohol hauptsächlich als Lösungsmittel, Extraktionsmittel und Antiseptikum verwendet. Siehe auch: Medizinische antiseptische Lösung
  • Ethylalkohol kann in seiner Wirkung auf Antiseptika zurückgeführt werden;
  • als Desinfektions- und Trockenmittel, äußerlich;
  • die Trocknungs- und Bräunungseigenschaften von 96%igem Ethylalkohol werden zur Behandlung des Operationsfeldes oder bei einigen Verfahren zur Behandlung der Hände des Chirurgen verwendet;
  • Lösungsmittel für Medikamente, zur Herstellung von Tinkturen, Auszügen aus Pflanzenmaterial usw.;
  • Konservierungsmittel für Tinkturen und Extrakte (Mindestkonzentration 18%);
  • Entschäumer bei Sauerstoffzufuhr, künstliche Beatmung der Lunge;
  • in warmen Kompressen;
  • zur körperlichen Abkühlung bei Fieber (zum Einreiben);
  • ein Bestandteil der Vollnarkose bei Medikamentenknappheit;
  • als Entschäumer bei Lungenödem in Form von Inhalation einer 33% igen Lösung;
  • Ethanol ist ein Gegenmittel für einige giftige Alkoholvergiftungen wie Methanol und Ethylenglykol. Seine Wirkung beruht auf der Tatsache, dass das Alkoholdehydrogenase-Enzym in Gegenwart mehrerer Substrate (z. B. Methanol und Ethanol) nur eine konkurrierende Oxidation durchführt, wodurch es nach rechtzeitiger (fast unmittelbar nach Methanol / Ethylenglykol) Einnahme erfolgt von Ethanol nimmt die aktuelle Konzentration toxischer Metaboliten ab (für Methanol - Formaldehyd und Ameisensäure, für Ethylenglykol - Oxalsäure).

Parfums und Kosmetik

Es ist ein universelles Lösungsmittel für verschiedene Substanzen und der Hauptbestandteil von Parfums, Colognes, Aerosolen usw. Es ist in einer Vielzahl von Produkten enthalten, darunter sogar Zahnpasten, Shampoos, Duschprodukte usw.

Lebensmittelindustrie

Neben Wasser ist es der Hauptbestandteil von alkoholischen Getränken (Wodka, Wein, Gin, Bier etc.). Es ist auch in geringen Mengen in einer Reihe von Getränken enthalten, die durch Fermentation gewonnen, aber nicht als alkoholisch eingestuft werden (Kefir, Kwas, Kumiss, alkoholfreies Bier usw.). Der Ethanolgehalt in frischem Kefir ist vernachlässigbar (0,12%), kann aber bei längerem Stehen, besonders an einem warmen Ort, 1% erreichen. Kumiss enthält 1-3% Ethanol (in starkem bis zu 4,5%), in Kwas - von 0,5 bis 1,2%.

Lösungsmittel für Lebensmittelaromen. Es kann als Konservierungsmittel für Backwaren sowie in der Süßwarenindustrie verwendet werden.

Registriert als Nahrungsergänzungsmittel E1510.

Der Brennwert von Ethanol beträgt 7,1 kcal/g.

Sonstiges

Es dient zur Fixierung und Konservierung biologischer Präparate.

Weltweite Ethanolproduktion

Ethanolproduktion nach Ländern, Millionen Liter. Daten von ethanolrfa.org.

Land 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Vereinigte Staaten von Amerika 13 362 16 117 19 946 24 565 34 776 40 068 45 360
Brasilien 15 078 15 978 16 977 18 972,58 24 464,9
europäische Union - - - 2 155,73 2 773
China 3 643 3 795 3 845 1 837,08 1 897,18
Indien 1 746 1 697 1 897 199,58 249,48
Frankreich 827 907 948 - -
Deutschland 268 430 764 - -
Russland 760 860 608 609 536 517 700
Südafrika 415 389 387 - -
Großbritannien 400 351 279 - -
Spanien 298 298 463 - -
Thailand 279 298 352 299,37 339,4
Kolumbien - - 279 283,12 299,37
Die ganze Welt: 40 710 45 927 50 989 49 524,42 65 527,05

Die Verwendung von Ethanol als Fahrzeugkraftstoff

Hauptartikel: Bioethanol

Kraftstoffethanol wird in Bioethanol und auf andere Weise gewonnenes Ethanol (aus Kunststoffabfällen, aus Gas synthetisiert usw.) unterteilt.

Bioethanol ist ein flüssiger ethanolhaltiger Kraftstoff, der durch spezielle Anlagen aus stärke-, zellulose- oder zuckerhaltigen Rohstoffen durch ein kurzes Destillationssystem gewonnen wird (ermöglicht eine für den Einsatz als Kraftstoff ausreichende Qualität). Enthält Methanol und Fuselöle, wodurch es vollständig ungenießbar ist. Eingetragen reiner Form(genauer gesagt in Form eines Azeotrops von 96,6%) und häufiger in einer Mischung mit Benzin (dem sogenannten Gasohol) oder Dieselkraftstoff. Die Produktion und Verwendung von Bioethanol nimmt in den meisten Ländern der Welt als umweltfreundlichere und erneuerbarere Alternative zu Öl zu.

Nur Autos mit einem geeigneten Motor oder mit einem universellen Flex-Fuel (der Benzin-Ethanol-Mischungen in jedem Verhältnis verbrauchen kann) können Bioethanol vollständig nutzen. Ein Ottomotor ist in der Lage, Benzin mit einem Ethanolzusatz von nicht mehr als 30 % zu verbrauchen, eine Umrüstung eines konventionellen Ottomotors ist ebenfalls möglich, jedoch wirtschaftlich nicht vertretbar.

Das Problem ist die unzureichende Mischbarkeit von Benzin und Dieselkraftstoff mit Ethanol, wodurch letzteres oft geschichtet wird (immer bei niedrigen Temperaturen). Dieses Problem ist besonders relevant für Russland. Für dieses Problem wurde bisher keine Lösung gefunden.

Der Vorteil von Mischungen aus Ethanol mit anderen Kraftstoffen gegenüber „reinem“ Ethanol ist die bessere Zündfähigkeit aufgrund seines geringen Feuchtigkeitsgehalts, während „reines“ Ethanol (Qualität E100, mit einem praktischen C2H5OH-Gehalt von 96,6 %) ein Azeotrop ist, das nicht getrennt werden kann Destillation. Eine Trennung auf andere Weise ist unrentabel. Wenn Ethanol zu Benzin oder Diesel hinzugefügt wird, wird Wasser vergossen.

BEI verschiedene Länder Folgende staatliche Programme zur Verwendung von Ethanol und Ethanol enthaltenden Gemischen in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor sind in Kraft:

Land Anforderungen
Brasilien 22-25 % Ethanol im Benzin, 2 % im Dieselkraftstoff, ethanolreiche Sorten (E85, E100) sind verfügbar, ihr Anteil am Markt nimmt allmählich zu. Hauptquelle ist Zuckerrohr. Etwa 45 % der Weltproduktion.
Vereinigte Staaten von Amerika Auf die Vereinigten Staaten entfallen 44,7 % der weltweiten Brennalkoholproduktion. Marken einer Mischung aus Ethanol und Benzin (E85, E10) werden eingeführt. Bis 2020 sollen 20 % eingeführt werden.
Venezuela 10 % Ethanol in Benzin.
europäische Union Bis zu ~6% werden unweigerlich zugesetzt, Ethanol der Qualitäten E10 und höher wird eingeführt.
China Bis 2010 jährlich 3 Millionen Tonnen produzieren/
Argentinien Eine 5%ige Zugabe von Ethanol ist in jeder Benzinmarke erforderlich, Marken mit hohem Gehalt werden eingeführt.
Thailand 5 % Ethanol ist der zulässige Mindestgehalt in Benzin.
Ukraine Der Ethanolgehalt im Benzin ist seit 2013 gesetzlich auf 5 % und seit 2014 auf 7 % festgelegt. Tankstellen verkaufen in großem Umfang Kraftstoff mit einem Bioethanolanteil von 30 bis 37,2 %
Kolumbien 10 % Beimischung in Großstädten bis September 2005/
Kanada 5% Mischung seit September 2010
Japan 3 % Ethanolgehalt im Benzin oder weniger sind erlaubt.
Indien 20 % Biokraftstoffe bis 2017. Jetzt 5%. Es wird aus den unterschiedlichsten Rohstoffen hergestellt, insbesondere aus Holzspänen.
Australien Ethanol in Benzin ist nicht mehr als 10%, Klasse E10.
Indonesien 10 % Alkohol in Benzin/
Philippinen E10 wird schrittweise eingeführt.
Irland Die Klassen E5-E10 sind weit verbreitet und werden weiterhin eingeführt.
Dänemark Ähnlich wie Irland.
Chile 2 % Ethanolgehalt im Autokraftstoff sind erlaubt.
Mexiko 3,2 % Biokraftstoffe im Kraftstoff bis 2012 verpflichtend. Amerika ist das zögerlichste Land bei der Einführung von Biokraftstoffen.

In den USA sieht das im August 2005 von Präsident Bush unterzeichnete Energy Bill die Produktion von jährlich 30 Milliarden Liter Ethanol aus Getreide und 3,8 Milliarden Liter Zellulose (Maisstengel, Reisstroh, Abfälle der Forstindustrie) bis 2012 vor .

Die Einführung der Biokraftstoffproduktion ist ein kostspieliger Prozess, bringt aber später Vorteile für die Wirtschaft. Zum Beispiel der Bau einer Ethanolanlage mit einer Kapazität von 40 Millionen Gallonen gibt der Wirtschaft (am Beispiel der Vereinigten Staaten):

  • 142 Millionen Dollar Investition während der Bauphase;
  • 41 Arbeitsplatz in der Fabrik plus 694 Arbeitsplätze in der gesamten Wirtschaft;
  • Erhöht die lokalen Getreidepreise um 5-10 Cent pro Scheffel;
  • Erhöht das lokale Haushaltseinkommen jährlich um 19,6 Millionen US-Dollar;
  • Erzeugt durchschnittlich 1,2 Millionen US-Dollar an Steuern;
  • Die Kapitalrendite beträgt 13,3 % pro Jahr.

Im Jahr 2006 gab die Ethanolindustrie der US-Wirtschaft:

  • 160.231 neue Stellen in allen Branchen, davon 20.000 Stellen im Baugewerbe;
  • Steigerung des Haushaltseinkommens um 6,7 Milliarden US-Dollar;
  • Er brachte 2,7 Milliarden US-Dollar an Bundessteuern und 2,3 Milliarden US-Dollar an lokalen Steuern ein.

2006 wurden in den USA 2,15 Milliarden Scheffel Mais zu Ethanol verarbeitet, was 20,5 % der jährlichen Maisproduktion entspricht. Ethanol ist zum drittgrößten Verbraucher von Mais geworden, nach der Viehzucht und dem Export. 15 % der US-Hirseernte werden in Ethanol umgewandelt.

Destillerie-Vinasse-Produktion durch die US-Ethanolindustrie, Tonnen Trockengewicht.

Die Schlempe ist ein sekundärer Futterrohstoff und kann auch zur Erzeugung von Biogas verwendet werden.

Ethanolbetriebener Parkplatz

Eine Mischung von Ethanol mit Benzin wird durch den Buchstaben E gekennzeichnet. Die Zahl neben dem Buchstaben E gibt den Prozentsatz an Ethanol an. E85 - bedeutet eine Mischung aus 85 % Ethanol und 15 % Benzin.

Mischungen mit bis zu 20 % Ethanol können für jedes Fahrzeug verwendet werden. Einige Autohersteller schränken die Garantie jedoch ein, wenn sie eine Mischung mit mehr als 10 % Ethanol verwenden. Gemische mit mehr als 20 % Ethanol erfordern in vielen Fällen Änderungen an der Zündanlage des Fahrzeugs.

Autohersteller produzieren Autos, die sowohl mit Benzin als auch mit E85 betrieben werden können. Solche Autos werden "Flex-Fuel" genannt. In Brasilien werden solche Autos "Hybrid" genannt. kein name auf russisch. Die meisten modernen Fahrzeuge unterstützen die Verwendung solcher Kraftstoffe entweder nativ oder optional auf Anfrage.

2005 hatten mehr als 5 Millionen Fahrzeuge in den USA Hybridmotoren. Bis Ende 2006 waren in den Vereinigten Staaten 6 Millionen Fahrzeuge mit solchen Motoren in Betrieb. Die gesamte Fahrzeugflotte umfasst 230 Millionen Fahrzeuge.

1200 Tankstellen verkaufen E85 (Mai 2007). Insgesamt verkaufen in den Vereinigten Staaten etwa 170.000 Tankstellen Autokraftstoff.

Wirtschaft

Die Kosten für brasilianisches Ethanol (etwa 0,19 $ pro Liter im Jahr 2006) machen seine Verwendung wirtschaftlich rentabel.

Umweltaspekte

Bioethanol als Kraftstoff wird als Quelle von Treibhausgasen oft als „neutral“ bezeichnet. Es weist eine CO2-Bilanz von Null auf, da bei seiner Herstellung durch Fermentation und anschließende Verbrennung so viel CO2 freigesetzt wird, wie zuvor durch die zu seiner Herstellung eingesetzten Pflanzen der Atmosphäre entzogen wurde. Die Rektifikation von Ethanol erfordert jedoch zusätzliche Energiekosten, die durch eine der "traditionellen" Methoden (einschließlich der Verbrennung fossiler Brennstoffe) erzeugt werden.

Im Jahr 2006 reduzierte die Verwendung von Ethanol in den Vereinigten Staaten die Emissionen von etwa 8 Millionen Tonnen Treibhausgasen (in CO2-Äquivalenten), was ungefähr den jährlichen Emissionen von 1,21 Millionen Autos entspricht.

Sicherheit und Regulierung

Brennspiritus
  • Ethanol ist ein brennbarer Stoff, die Mischung seiner Dämpfe mit Luft ist explosiv.
  • Ethylalkohol, synthetisch, technisch und Lebensmittel, der für die Herstellung von alkoholischen Produkten ungeeignet ist, ist in der Liste der giftigen Substanzen im Sinne von Artikel 234 und anderen Artikeln des Strafgesetzbuchs der Russischen Föderation enthalten.
  • Seit 2005 ist der Einzelhandelsverkauf von Alkohol in Russland verboten (mit Ausnahme der Regionen des hohen Nordens).
Zur Besteuerung des Alkoholkonsums vgl Alkoholische Getränke - Verbrauchsteuer

Die Wirkung von Ethanol auf den menschlichen Körper

Hauptartikel: Toxikologie von Ethanol, Alkoholismus

Das Ethanol in alkoholischen Getränken ist ein Karzinogen mit nachgewiesener krebserregender Wirkung. je nach dosis, konzentration, eintragsweg in den körper und einwirkungsdauer kann ethanol auch narkotisch und toxisch wirken. Unter narkotische Wirkung seine Fähigkeit, Koma, Benommenheit, Schmerzunempfindlichkeit, Depression des Zentralnervensystems, alkoholische Erregung, Sucht sowie seine anästhetische Wirkung zu verursachen, ist angezeigt. Unter dem Einfluss von Ethanol werden Endorphine im Nucleus accumbens (Nucleus accumbens), bei Alkoholikern auch im orbitofrontalen Cortex (Feld 10) freigesetzt. Aus rechtlicher Sicht wird Ethylalkohol jedoch nicht als Droge anerkannt, da dieser Stoff nicht in der internationalen Liste der kontrollierten Substanzen der UN-Konvention von 1988 enthalten ist. bestimmte Dosen an Körpergewicht und Konzentrationen führen zu akuten Vergiftungen und zum Tod (tödliche Einzeldosis - 4-12 Gramm Ethanol pro Kilogramm Körpergewicht).

Der Hauptmetabolit von Ethanol, Acetaldehyd, ist giftig, mutagen und krebserregend. Es gibt Hinweise auf die Kanzerogenität von Acetaldehyd im Tierversuch; außerdem schädigt Acetaldehyd die DNA.

Längerer Gebrauch von Ethanol kann Krankheiten wie Leberzirrhose, Gastritis, Magengeschwüre, Magenkrebs und Speiseröhrenkrebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen.

Die Verwendung von Ethanol kann oxidative Schäden an Gehirnneuronen sowie deren Tod aufgrund einer Schädigung der Blut-Hirn-Schranke verursachen.

Missbrauch alkoholische Getränke kann zu klinischer Depression und Alkoholismus führen.

Ethanol ist ein natürlicher Metabolit des menschlichen Körpers und kann in geringen Mengen im Körpergewebe (echter körpereigener Alkohol) oder im Magen-Darm-Trakt als Folge von Fermentationsprozessen von Kohlenhydraten in der Nahrung synthetisiert werden (bedingter körpereigener Alkohol). Die Menge an endogenem Alkohol übersteigt selten 0,18 ppm, was am weitesten an der Grenze der Empfindlichkeit liegt moderne Geräte. Ein gewöhnlicher Alkoholtester kann solche Mengen nicht bestimmen.

Arten und Marken von Ethanol

  • Rektifiziert (genauer rektifizierter Alkohol) ist durch Rektifikation gereinigter Ethylalkohol, enthält 95,57 %, chemische Formel C2H5OH. Kann gemäß GOST 18300-72 (Gosstandart der UdSSR, rektifizierter technischer Ethylalkohol, technische Bedingungen) und GOST 5964-82; GOST 5964-93. Technischer rektifizierter Ethylalkohol wird je nach Reinigungsgrad von der Marke Extra und zwei Qualitäten hergestellt: der höchste und der erste
  • Absoluter Ethylalkohol - Alkoholgehalt > 99,9 %.
  • Medizinischer Alkohol - Alkoholgehalt 96,4-96,7%.

Etymologie der Namen

Mehrere Namen werden verwendet, um sich auf diese Substanz zu beziehen. Technisch gesehen ist der korrekteste Begriff Ethanol oder Ethylalkohol. Allerdings haben sich die Bezeichnungen Alkohol, Weingeist oder einfach Alkohol durchgesetzt, obwohl Alkohole bzw. Alkohole eine breitere Substanzklasse darstellen.

Etymologie des Begriffs "Ethanol"

Die Namen Ethanol und Ethylalkohol weisen darauf hin, dass diese Verbindung auf dem Ethylrest von Ethan basiert. Gleichzeitig weist das Wort Alkohol (Suffix -ol) im Namen auf den Gehalt der für Alkohole charakteristischen Hydroxylgruppe (-OH) hin.

Etymologie des Namens "Alkohol"

Der Name Alkohol stammt aus dem Arabischen. الكحل al-kuhul bedeutet ein feines Pulver, das durch Sublimation erhalten wird, pulverisiertes Antimon, ein Pulver zum Färben der Augenlider.

Das Wort "Alkohol" kam durch seine deutsche Version in die russische Sprache. Alkohol. In der russischen Sprache ist das Homonym des Wortes "Alkohol" in der Bedeutung von "feines Pulver" jedoch anscheinend in Form von Archaismus erhalten geblieben.

Etymologie des Wortes "Alkohol"

Der Name Ethanol Weinalkohol kommt von lat. spiritus vini (Weingeist). In die russische Sprache kam das Wort "Alkohol" durch seine englische Version aus dem Englischen. Geist.

BEI Englische Sprache Das Wort "Alkohol" in dieser Bedeutung wurde bereits Mitte des 13. Jahrhunderts verwendet, und erst ab 1610 wurde das Wort "Alkohol" von Alchemisten verwendet, um flüchtige Substanzen zu bezeichnen, was der Hauptbedeutung des Wortes " spiritus" (Verdunstung) auf Latein. In den 1670er Jahren hatte sich die Bedeutung des Wortes auf „Flüssigkeiten mit einem hohen Alkoholanteil“ eingeengt, und die flüchtigen Flüssigkeiten wurden Ether genannt.

Siehe auch Etymologie des Namens im Artikel "Alkohole".

Anmerkungen

  1. Europäisches Informationssystem für chemische Stoffe Abgerufen am 8. Dezember 2013.
  2. Chastain G (2006). "Alkohol, Neurotransmittersysteme und Verhalten". Das Journal für Allgemeine Psychologie 133 (vier). DOI:10.3200/GENP.133.4.329-335. PMID 17128954.
  3. Artikel "Absoluter Alkohol" in TSB.
  4. Absoluten Alkohol erhalten
  5. Ethylalkohol: chemisch u physikalische Eigenschaften
  6. V.G.Kozin, N.L.Solodova, N.Yu.Bashkirtseva, A.I.Abdullin. Moderne Technologien zur Herstellung von Kraftstoffkomponenten. Lernprogramm. - Kasan: KSTU, 2009. - 327 p.
  7. Mittel, die das zentrale Nervensystem beeinflussen
  8. Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies, 8. Auflage, McGraw Hill, 2006, S. 1465, 2170 S., ISBN 0071437630.
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Alkohole(oder Alkanole) sind organische Substanzen, deren Moleküle eine oder mehrere Hydroxylgruppen (-OH-Gruppen) enthalten, die mit einem Kohlenwasserstoffrest verbunden sind.

Alkoholklassifizierung

Entsprechend der Anzahl der Hydroxylgruppen(Atomizitäts-)Alkohole werden unterteilt in:

einatomig, zum Beispiel:

zweiatomig(Glykole), zum Beispiel:

Dreiatomig, zum Beispiel:

Durch die Natur des Kohlenwasserstoffrestes Folgende Alkohole werden unterschieden:

Grenze nur gesättigte Kohlenwasserstoffreste im Molekül enthalten, zum Beispiel:

Unbegrenzt mit mehreren (Doppel- und Dreifach-) Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen im Molekül, zum Beispiel:

aromatisch, also Alkohole, die einen Benzolring und eine Hydroxylgruppe im Molekül enthalten, die nicht direkt, sondern über Kohlenstoffatome miteinander verbunden sind, zum Beispiel:

Organische Substanzen mit Hydroxylgruppen im Molekül, direkt gebunden an das Kohlenstoffatom des Benzolrings, unterscheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften deutlich von Alkoholen und ragen daher in eine eigenständige Klasse organischer Verbindungen - Phenole.

Zum Beispiel:

Es gibt auch mehratomige (mehrwertige Alkohole), die mehr als drei Hydroxylgruppen im Molekül enthalten. Zum Beispiel der einfachste sechswertige Alkohol Hexaol (Sorbit)

Nomenklatur und Isomerie von Alkoholen

Bei der Namensbildung von Alkoholen wird der (generische) Suffix - an den Namen des dem Alkohol entsprechenden Kohlenwasserstoffs angehängt. ol.

Die Zahlen nach dem Suffix geben die Position der Hydroxylgruppe in der Hauptkette und die Präfixe an Di-, Tri-, Tetra- usw. - ihre Nummer:

Bei der Nummerierung der Kohlenstoffatome in der Hauptkette hat die Position der Hydroxylgruppe Vorrang vor der Position von Mehrfachbindungen:

Ab dem dritten Mitglied der homologen Reihe weisen Alkohole eine Isomerie der Position der funktionellen Gruppe (Propanol-1 und Propanol-2) und ab der vierten - die Isomerie des Kohlenstoffgerüsts (Butanol-1, 2-Methylpropanol) auf -1). Sie sind auch durch Klassenisomerie gekennzeichnet - Alkohole sind isomer zu Ethern:

Geben wir dem Alkohol einen Namen, dessen Formel unten angegeben ist:

Name Bauauftrag:

1. Die Kohlenstoffkette wird von dem Ende an nummeriert, an dem die -OH-Gruppe näher ist.
2. Die Hauptkette enthält 7 C-Atome, der entsprechende Kohlenwasserstoff ist also Heptan.
3. Die Anzahl der -OH-Gruppen beträgt 2, das Präfix ist "di".
4. Hydroxylgruppen sind an 2 und 3 Kohlenstoffatomen, n = 2 und 4.

Name des Alkohols: Heptandiol-2,4

Physikalische Eigenschaften von Alkoholen

Alkohole können sowohl zwischen Alkoholmolekülen als auch zwischen Alkohol- und Wassermolekülen Wasserstoffbrückenbindungen bilden. Wasserstoffbrückenbindungen entstehen bei der Wechselwirkung eines teilweise positiv geladenen Wasserstoffatoms eines Alkoholmoleküls und eines teilweise negativ geladenen Sauerstoffatoms eines anderen Moleküls.Aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Molekülen haben Alkohole für ihr Molekulargewicht ungewöhnlich hohe Siedepunkte. Propan mit einem relativen Molekulargewicht von 44 ist unter normalen Bedingungen ein Gas, und der einfachste der Alkohole ist Methanol mit einem relativen Molekulargewicht von 32, unter normalen Bedingungen eine Flüssigkeit.

Die unteren und mittleren Mitglieder einer Reihe von einschränkenden einwertigen Alkoholen mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen – flüssig. Höhere Alkohole (ab C12H25OH) Feststoffe bei Zimmertemperatur. Niedere Alkohole haben einen alkoholischen Geruch und einen brennenden Geschmack, sie sind gut wasserlöslich, mit zunehmendem Kohlenstoffradikal nimmt die Löslichkeit von Alkoholen in Wasser ab und Octanol ist nicht mehr mit Wasser mischbar.

Chemische Eigenschaften von Alkoholen

Die Eigenschaften organischer Substanzen werden durch ihre Zusammensetzung und Struktur bestimmt. Alkohole bestätigen die allgemeine Regel. Ihre Moleküle umfassen Kohlenwasserstoff- und Hydroxylgruppen, sodass die chemischen Eigenschaften von Alkoholen durch die Wechselwirkung dieser Gruppen untereinander bestimmt werden.

Die für diese Verbindungsklasse charakteristischen Eigenschaften sind auf das Vorhandensein einer Hydroxylgruppe zurückzuführen.

  1. Wechselwirkung von Alkoholen mit Alkali- und Erdalkalimetallen. Um die Wirkung eines Kohlenwasserstoffrests auf eine Hydroxylgruppe zu identifizieren, ist es notwendig, die Eigenschaften einer Substanz, die einerseits eine Hydroxylgruppe und einen Kohlenwasserstoffrest enthält, und einer Substanz, die eine Hydroxylgruppe enthält und keinen Kohlenwasserstoffrest enthält, zu vergleichen , auf dem anderen. Solche Substanzen können beispielsweise Ethanol (oder anderer Alkohol) und Wasser sein. Wasserstoff der Hydroxylgruppe von Alkoholmolekülen und Wassermolekülen kann durch Alkali- und Erdalkalimetalle reduziert (durch diese ersetzt) ​​werden
  2. Wechselwirkung von Alkoholen mit Halogenwasserstoffen. Der Ersatz eines Halogens durch eine Hydroxylgruppe führt zur Bildung von Halogenalkanen. Zum Beispiel:
    Diese Reaktion ist reversibel.
  3. Intermolekulare DehydratationAlkohole- Abspaltung eines Wassermoleküls aus zwei Alkoholmolekülen beim Erhitzen in Gegenwart von wasserentziehenden Mitteln:
    Als Folge der intermolekularen Dehydratisierung von Alkoholen Äther. Wenn also Ethylalkohol mit Schwefelsäure auf eine Temperatur von 100 bis 140 ° C erhitzt wird, wird Diethyl (Schwefel) Ether gebildet.
  4. Die Wechselwirkung von Alkoholen mit organischen und anorganischen Säuren zu Estern (Veresterungsreaktion)

    Die Veresterungsreaktion wird durch starke anorganische Säuren katalysiert. Wenn beispielsweise Ethylalkohol und Essigsäure reagieren, entsteht Ethylacetat:
  5. Intramolekulare Dehydratisierung von Alkoholen tritt auf, wenn Alkohole in Gegenwart von Dehydratisierungsmitteln auf eine Temperatur erhitzt werden, die höher ist als die intermolekulare Dehydratisierungstemperatur. Als Ergebnis werden Alkene gebildet. Diese Reaktion beruht auf dem Vorhandensein eines Wasserstoffatoms und einer Hydroxylgruppe an benachbarten Kohlenstoffatomen. Ein Beispiel ist die Reaktion zur Gewinnung von Ethen (Ethylen) durch Erhitzen von Ethanol auf über 140 ° C in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure:
  6. Alkoholoxidationüblicherweise mit starken Oxidationsmitteln, beispielsweise Kaliumdichromat oder Kaliumpermanganat, in saurem Medium durchgeführt. In diesem Fall richtet sich die Wirkung des Oxidationsmittels auf das C-Atom, das bereits mit der Hydroxylgruppe assoziiert ist. Je nach Art des Alkohols und den Reaktionsbedingungen können verschiedene Produkte entstehen. Primäre Alkohole werden also zuerst zu Aldehyden und dann zu Carbonsäuren oxidiert: Wenn sekundäre Alkohole oxidiert werden, werden Ketone gebildet:

    Tertiäre Alkohole sind ziemlich beständig gegen Oxidation. Unter harten Bedingungen (starkes Oxidationsmittel, hohe Temperatur) ist jedoch eine Oxidation von tertiären Alkoholen möglich, die mit dem Aufbrechen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen stattfindet, die der Hydroxylgruppe am nächsten sind.
  7. Dehydrierung von Alkoholen. Wenn Alkoholdampf bei 200-300 ° C über einen Metallkatalysator wie Kupfer, Silber oder Platin geleitet wird, werden primäre Alkohole in Aldehyde und sekundäre in Ketone umgewandelt:

  8. Qualitative Reaktion auf mehrwertige Alkohole.
    Das gleichzeitige Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen in einem Alkoholmolekül bestimmt die spezifischen Eigenschaften mehrwertiger Alkohole, die in der Lage sind, wasserlösliches Hellblau zu bilden komplexe Verbindungen bei der Wechselwirkung mit einem frisch erhaltenen Niederschlag von Kupfer (II) -hydroxid. Für Ethylenglykol können Sie schreiben:

    Einwertige Alkohole können diese Reaktion nicht eingehen. Daher handelt es sich um eine qualitative Reaktion auf mehrwertige Alkohole.

Alkohole bekommen:

Die Verwendung von Alkoholen

Methanol(Methylalkohol CH 3 OH) ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und einem Siedepunkt von 64,7 ° C. Es brennt mit leicht bläulicher Flamme. Der historische Name Methanol - Holzalkohol erklärt sich aus einer der Möglichkeiten, es durch die Destillation von Harthölzern zu erhalten (griechisch methy - Wein, um sich zu betrinken; hule - Substanz, Holz).

Bei der Arbeit mit Methanol ist ein sorgfältiger Umgang erforderlich. Unter der Wirkung des Enzyms Alkoholdehydrogenase wird es im Körper in Formaldehyd und Ameisensäure umgewandelt, die die Netzhaut schädigen, zum Absterben des Sehnervs und zum vollständigen Verlust des Sehvermögens führen. Das Verschlucken von mehr als 50 ml Methanol führt zum Tod.

Äthanol(Ethylalkohol C 2 H 5 OH) ist eine farblose Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch und einem Siedepunkt von 78,3 ° C. brennbar Mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar. Die Konzentration (Stärke) von Alkohol wird üblicherweise in Volumenprozent ausgedrückt. „Reiner“ (medizinischer) Alkohol ist ein Produkt, das aus Lebensmittelrohstoffen gewonnen wird und 96 % (Volumen) Ethanol und 4 % (Volumen) Wasser enthält. Um wasserfreies Ethanol - "absoluter Alkohol" - zu erhalten, wird dieses Produkt mit Stoffen behandelt, die Wasser chemisch binden (Kalziumoxid, wasserfreies Kupfer(II)-sulfat usw.).

Um den verwendeten Alkohol herzustellen technische Zwecke, nicht zum Trinken geeignet, werden geringe Mengen schwer trennbarer giftiger, übel riechender und ekelhaft schmeckender Substanzen zugesetzt und eingefärbt. Alkohol, der solche Zusätze enthält, wird Brennspiritus oder Brennspiritus genannt.

Ethanol wird in der Industrie häufig zur Herstellung von Synthesekautschuk, Arzneimitteln, als Lösungsmittel verwendet, ist Bestandteil von Lacken und Farben, Parfums. In der Medizin ist Ethylalkohol das wichtigste Desinfektionsmittel. Wird zur Herstellung von alkoholischen Getränken verwendet.

Kleine Mengen Ethylalkohol reduzieren bei Einnahme die Schmerzempfindlichkeit und blockieren die Hemmungsprozesse in der Großhirnrinde, was zu einem Rauschzustand führt. In diesem Stadium der Wirkung von Ethanol nimmt die Wasserabscheidung in den Zellen zu und folglich wird die Urinbildung beschleunigt, was zu einer Austrocknung des Körpers führt.

Außerdem bewirkt Ethanol die Erweiterung der Blutgefäße. Eine erhöhte Durchblutung der Hautkapillaren führt zu Hautrötungen und einem Wärmegefühl.

In großen Mengen hemmt Ethanol die Aktivität des Gehirns (das Stadium der Hemmung) und verursacht eine Verletzung der Bewegungskoordination. Ein Zwischenprodukt der Ethanoloxidation im Körper – Acetaldehyd – ist hochgiftig und verursacht schwere Vergiftungen.

Die systematische Verwendung von Ethylalkohol und ihn enthaltenden Getränken führt zu einer anhaltenden Abnahme der Produktivität des Gehirns, dem Tod von Leberzellen und deren Ersatz durch Bindegewebe - Leberzirrhose.

Ethandiol-1,2(Ethylenglykol) ist eine farblose viskose Flüssigkeit. Giftig. Frei löslich in Wasser. Wässrige Lösungen kristallisiert nicht bei Temperaturen deutlich unter 0 ° C, wodurch es als Bestandteil von nicht gefrierenden Kühlmitteln - Frostschutzmitteln für Verbrennungsmotoren - verwendet werden kann.

Prolactriol-1,2,3(Glycerin) - eine viskose sirupartige Flüssigkeit mit süßem Geschmack. Frei löslich in Wasser. Nicht flüchtig Als Bestandteil von Estern ist es Bestandteil von Fetten und Ölen.

Weit verbreitet in Kosmetik, Pharmazie und Lebensmittelindustrie. In der Kosmetik spielt Glycerin die Rolle eines weichmachenden und beruhigenden Mittels. Es wird der Zahnpasta zugesetzt, um ein Austrocknen zu verhindern.

Glycerin wird Süßwarenprodukten zugesetzt, um deren Kristallisation zu verhindern. Es wird auf Tabak gesprüht, in diesem Fall wirkt es als Feuchthaltemittel und verhindert, dass die Tabakblätter vor der Verarbeitung austrocknen und zerbröckeln. Es wird Klebstoffen zugesetzt, damit sie nicht zu schnell austrocknen, und Kunststoffen, insbesondere Cellophan. Im letzteren Fall wirkt Glycerin als Weichmacher, wirkt wie ein Schmiermittel zwischen Polymermolekülen und verleiht Kunststoffen so die nötige Flexibilität und Elastizität.