Простой способ получения спирта
Interier-plus24.ru

Дизайнерский портал

Простой способ получения спирта

Как сделать спирт в домашних условиях

Пищевой спирт (хим. Формула С2Н5ОН) прозрачная, бесцветная субстанция с резким характерным запахом. Хорошо растворяется в воде. В быту он применяется для многих целей. Основным его предназначением является получение домашних алкогольных напитков – коктейлей, ликеров, настоек, наливок и водок. Его применяют как антисептическое средство для обработки бытовых ран. Настаивая травы и коренья на спирту, получают полезные настойки и вытяжки, способные лечить многие заболевания. Что бы получить хороший спирт, для этого необходимо иметь дома специализированное оборудование. Которое позволяет без особых трудностей получить качественный ректификат в домашних условиях.

Нужно помнить о мерах безопасности. Алкоголь и другие жидкости с повышенным содержанием спирта очень горючи, поэтому требуют осторожного обращения, а так же соблюдения мер противопожарной безопасности.

В промышленных объемах для получения спирта используют разное сырье, из-за своей дешевизны в основном подходит: картофель, сахарная свёкла, зерновые и их производные. В домашних условиях этот список значительно больше, в него входят ягоды, фрукты, овощи, сахар, крахмал, мучные изделия. Ректификат можно сделать из любого сырья лишь бы в его состав входили сахар или крахмал. Но ввиду простоты приготовления и доступности, сахар в чистом виде считается самым популярным компонентом для изготовления крепких напитков и спирта. Для сахара не нужна предварительная подготовка, как для зерновых или фруктовых. Здесь мы не будем рассматривать классический рецепт сахарной браги, ограничимся только зерновыми, картофелем и сахарной свеклой.

Как сделать качественный спирт из пшеницы в домашних условиях

Для элитных водок премиум класса используют спирт, сделанный из зерновых – пшеницы, ржи. Производство ректификата очень сложный и длительный технологический процесс, требующий неукоснительного контроля, особенно на последнем этапе. Весь многообразный процесс получения спирта ректификата можно разделить на три основных фазы.

  1. Приготовление браги.
  2. Получение сырца.
  3. Ректификация.

Ингредиенты:

  • Пшеница – 10 кг;
  • Вода – 40 л;
  • Ферменты амилосубтилин и глюкаваморин – по 25 гр;
  • Дрожжи сухие – 50 гр.

Приготовление зерновой браги:

  1. В рецепте вместо пшеницы можно использовать рожь, ячмень или кукурузу. Предварительно пшеницу нужно измельчить. Для этого можно воспользоваться специальной зернодробилкой. Если хотите пропустить этот шаг, то замените зерно пшеничной мукой. Качество не пострадает, но возрастет цена.
  2. В большую кастрюлю или бак влить воду, нагреть до кипения. Помешивая воду внести пшеничную крупу.
  3. Оставить кашу на 4-6 часов. За это время она остынет до 80°С, температуры внесения фермента А — амилосубтилина.
  4. Кашу размешать, сначала это будет трудно сделать, но затем под действием фермента она станет жидкой.
  5. Когда температура затора опустится до 65°С, внести следующий фермент Г – глюковамарин. Этот фермент осахарит крахмал. Температурную паузу осахаривания 62-65 градусов необходимо выдержать 1-2 часа.

Вместо ферментов можно воспользоваться пивоваренным или зеленым самодельным солодом. Его нужно перемолоть и внести при 62 градусах. Время осахаривания 1-2 часа.

Простая брага из картофеля

Из картофеля в промышленных масштабах получают спирт класса «люкс». Картошка один из самых дешевых и доступных видов сырья. В рецепте можно использовать как ферменты А и Г, так заменить их на солод, который можно прорастить в домашних условиях или купить готовый.

Ингредиенты:

  • Картофель – 10 кг;
  • Вода – 20 л;
  • Фермент А – 20 гр;
  • Фермент Г – 20 гр;
  • Дрожжи сухие – 100 гр.

Как сделать:

  • Чищенный картофель измельчить любым способом.
  • Залить массу кипятком, проварить 30 минут до пюре.
  • При 80°С внести фермент Г.
  • При 63°С засыпать фермент А.
  • Выдержать температурную паузу 62 градуса один час.
  • Остудить до 25°С, внести дрожжи.
  • Сбраживать 7-8 дней.
  • Слить с осадка, перегнать.

Брага из сахарной свеклы

Сахарная свёкла продукт, который также достать не проблема. Стоимость не велика, приготовление не сложное.

Состав:

  • Сахарная свёкла – 10 кг;
  • Вода 15 л;
  • Сухие дрожжи – 100 гр.

Изготовление:

  1. Свеклу вымыть, очистить. Порезать или измельчить на корморезке.
  2. Кашицу переложить в котел, залить водой.
  3. Варить 1-1,5 часа.
  4. Подождать пока остынет до комнатной температуры.
  5. Жидкость процедить через сито или марлю.
  6. Оставшуюся густую массу отжать и соединить с остальным отваром.
  7. Жидкость поставить на огонь и варить до густоты сиропа.
  8. Разбавить водой в пропорции 1 : 1.
  9. При температуре 25-28С внести разведенные по инструкции дрожжи.
  10. В течении 7-10 дней брага будет бродить. Затем ее дистиллировать.

Как получить спирт сырец

Итак, брага готова. Из неё нужно получить спирт сырец путем дистилляции. Густые браги перегоняются на пароводяном котле или используется парогенератор, делается это для того, что бы исключить пригорания. Для жидких браг используется любой самогонный аппарат. Суть первой перегонки заключается в получении максимального количества спирта сырца. Поэтому брага гонится до воды, то есть пока в отборе крепость не упадет ниже 5%.

Ректификация спирта

Многих интересует вопрос — как очистить сырец. Очистить спирт сырец углем или другим способом, как это делается перед дробной перегонкой самогона, на данном этапе нет необходимости. Так как при ректификации все примеси удаляются.

Чтобы получить правильный этиловый спирт крепостью 96,6% оборотов, необходима ректификационная
колонна, на самогонном аппарате нельзя добиться полного очищения от примесей. Колонны для ректификации делают из нержавеющей стали, наполняют специальной насадкой, на которой происходят все сложные процессы тепло и массообмена.

В перегонный куб заливают сырец, устанавливают колонну и включают нагрев. Колонна выходит на рабочий режим, сначала работает на себя без отбора. Спиртовые фракции в зависимости от температуры кипения занимают свое место на насадке в колонне. Затем происходит отбор голов, который занимает долгое время. Управляет отбором сложная электронная автоматика. После снятия голов идет тело, за температурой отбора и давлением так же следит автоматика. Контролировать процесс на всех этапах можно самостоятельно, но это очень сложно.

В заключении отбирается хвостовая фракция. Дополнительную очистку спирта в домашних условиях не принято делать. Если оборудование и управляющая автоматика работают исправно, то практически все вредные примеси остаются в головных и хвостовых фракциях. Из полученного ректификата можно делать любые настойки без посторонних запахов.

Этиловый спирт ректификат нужно хранить в стеклянной посуде с плотной крышкой, его срок хранения не ограничен. Обеспечить недосягаемость для детей и огня!

Как сделать пробу Ланга

Получив в домашних условиях ректификат, можно проверить его качество и наличие примесей, ведь 100% спирта в природе не существует. Для проверки делают пробу Ланга.

Необходимо взять из каждой фракции (головы, тело, хвосты) по 20 мл жидкости. Сделать раствор марганцовки, смешав 0,1 грамма перманганата калия с 50 мл воды.

В три чистые стеклянные колбочки влить при помощи мерного шприца по 0,4 мл раствора марганцовки.
В каждую добавить по 20 мл каждой фракции. Засечь время.

Через минуту начинает происходить реакция, при этом головы окрасятся в светло желтый цвет, спирт остается розовым, хвосты сделаются коричневыми.

Теперь нужно следить через какое время содержимое пробирки со спиртом приобретет цвет семги:

  • менее 10 минут, такое спиртное опасно применять для употребления, в нем очень много примесей.
  • 10 минут – первый сорт, качество минимальное;
  • 15 минут – высший сорт;
  • 20 – «Базис»;
  • 22 – высшей очистки «Люкс»

Кому не охота заморачиваться с пробирками в домашних условиях, можно воспользоваться дедовским методом. На запястье руки капнуть пару капель чистого спирта, растереть. Если чувствуется неприятный и резкий запах, то качество алкоголя низкое.

Внимание, чрезмерное употребление алкоголя вредит Вашему здоровью!

Введение. Что мы знаем о спирте?

Этиловый спирт, он же этанол, он же винный спирт представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом и не менее своеобразным вкусом. Химическая формула спирта — C2H5OH, и получить это соединение можно двумя способами:

  • гидратацией этилена (синтетический);
  • брожением (микробиологический).

Первый способ достаточно сложен и редко используется даже в промышленных условиях, а дома так и вовсе не стоит отходить от использования натурального сырья. Мы ведь хотим получить качественный продукт, не правда ли?

Спиртовое брожение

Существует 2 основных способа получения этанола:

  1. микробиологический (спиртовое брожение);
  2. синтетический (гидратация этилена).

Синтетический путь получения этанола достаточно сложен, а в нашем случае ещё и мало интересен, так как наша задача получить качественный продукт исключительно из натурального сырья.

C6H12O6=> 2C2H5OH + 2CO2 + тепло

Данная формула показывает, что одна молекула сахара под действием дрожжевых клеток разлагается на две молекулы этилового спирта и такое же количество молекул углекислого газа, а показателем успешно проходящей реакции является выделение тепла. Однако количество молекул само по себе для наших целей не означает ровным счетом ничего, куда важнее — масса получаемых продуктов. Чтобы ее вычислить вспомним молярные массы участвующих в реакции веществ:

С учетом этого приведенное выше равенство в формате масс будет выглядеть следующим образом:

(12×6+1×12+16×6) = 2×(12×2+1×5+16+1)+2×(12+ 16×2)

Проще говоря, 180 кг сахара после реакции разложатся на 92 кг спирта и 88 кг углекислого газа. С учетом того, что плотность спирта составляет 0,8кг/л, можно подсчитать, что из килограмма сахара получается примерно 0.64 л спирта.

Сырье

Как известно, сырьем для получения спирта чаще всего служит не чистый сахар, а содержащие его продукты. Для того, чтобы рассчитать выход спирта при их брожении необходимо знать сахаристость, которая выражается в процентах. Например, сахаристость яблок 12%, а общая доля сока от массы плода достигает 70%. Это означает, что 1 кг яблок позволит получить 700 гр сока, из него, соответственно, возможно получение 84 гр сахара, брожение которого даст 54 мл спирта.

Нередко сырьем для спирта служит крахмалосодержащее сырье. В таком случае технологическая цепочка должна включать процесс гидролиза (превращения) крахмала в сахар под воздействием катализирующих ферментов:

(C6H10O5)n + n×H2O + катализатор = n×C6H12O6

Примечательно, что в данной реакции 1 кг крахмала преобразуется в 1.11 кг сахара, что и обеспечивает популярность именно такой технологии получения сахара. В остальном же расчет получаемого спирта крайне прост. Проведем его на примере пшеницы, содержащей 60% крахмала: из 1 кг зерен можно получить 600 гр крахмала, который после гидролиза преобразуется в 666 гр сахара, брожение которого позволит выделить 426 мг спирта.

Интересно, что в концентрированном растворе спирта дрожжи быстро погибают, поэтому на практике удается получать лишь 15% раствор. Именно таким образом получают известное всем вино, отсюда и название — винный спирт.

Стоит отметить, что на практике никогда не удается достигнуть теоретических значений, причем потери достигают 10. 15%. Эта ситуация объясняется особенностями протекания химической реакции, в процессе которой могут происходить следующие явления:

  • Испарение спирта вместе углекислым газом.
  • Вторичные реакции, в результате которых сахар превращается в побочные вещества.
  • Неполное протекание основной реакции, в результате чего некоторая часть сахара остается в исходном состоянии.

Также часть драгоценной жидкости теряется во время очистки, которая осуществляется путем перегонки или ректификации. Это обязательное условие получение действительно качественного продукта, и избежать потерь во время очистки не удается даже при изготовлении вина.

Как видите, процесс получения спирта достаточно прост и вполне может быть осуществлен в домашних условиях. В промышленности технология производства несколько сложнее, но каких-то кардинальных отличий все равно нет, разве что на всех стадиях состояние смеси отслеживает электроника.

Книга знаний — уникальный сборник рецептов и научных исследований подготовленных экспертами нашей компании. Здесь вы найдете практические советы о домашнем и коммерческом производстве алкоголя и сыров от ведущих винокуров, пивоваров и сыроделов

Как делать водку на ректификационной колонне

Сколько сахара необходимо иметь в 1 литре сусла (водный раствор экстрактивных веществ растительного сырья или солода, предназначенный к сбраживанию)?

Наши магазины в Москве
Остаповский пр.,3;
ул. Смольная 63Б/П8,
Киевское шоссе дом 1, к. В, 204
Ярославское шоссе 146 к1

© Doctor Guber 2007—2020

Подписывайтесь на новости Doctor Guber

1. Предоставление информации Клиентом:

1.1. При регистрации на сайте doctorguber.ru (далее — «Сайт») Клиент предоставляет следующую информацию: фамилия, имя, адрес электронной почты. При оформлении заказа на сайте Клиент предоставляет Продавцу информацию: фамилия, имя, отчество, телефон, адрес электронной почты, город и адрес доставки. При заказе обратного звонка на сайте Продавца клиент предоставляет: телефон, город проживания. При записи на обучающие семинары через сайт Клиент предоставляет Продавцу информацию: фамилия, имя, отчество, телефон, адрес электронной почты, город.

1.2. Предоставляя свои персональные данные Клиент соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Клиентом своего согласия на обработку его персональных данных) компаниями ООО «ТД Доктор Губер» расположенному по адресу: 191002, Достоевского 24/9А, 3Н и ООО «ТДДГ Розница» расположенному по адресу: 190068 г. Санкт-Петербург, пр-кт Римского-Корсакова, дом 3, корпус лит.А, кв. пом 19Н (далее — «Продавец»), в целях исполнения Продавцом и/или его партнерами своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений. При обработке персональных данных Клиента Продавец руководствуется Федеральным законом «О персональных данных», Федеральным законом «О рекламе» и локальными нормативными документами.

1.2.1. Если Клиент желает уточнения его персональных данных, их блокирования или уничтожения в случае, если персональные данные являются неполными, устаревшими, неточными, незаконно полученными или не являются необходимыми для заявленной цели обработки, либо в случае желания клиента отозвать свое согласие на обработку персональных данных или устранения неправомерных действий Продавцом и/или его партнерами в отношении его персональных данных, то он должен направить письменное требование на электронный адрес продавца. Адрес электронной почты: info@doctorguber.ru

Если Клиент желает удалить свою учетную запись на Сайте, Клиент обращается к нам по адресу info@doctorguber.ru с соответствующей просьбой. Данное действие не подразумевает отзыв согласия Клиента на обработку его персональных данных, который согласно действующему законодательству происходит в порядке, предусмотренном абзацем 1 настоящего пункта.

1.3. Использование информации предоставленной Клиентом и получаемой Продавцом.

1.3.1 Продавец использует предоставленные Клиентом данные в течение всего срока регистрации Клиента на Сайте в целях:

  • регистрации/авторизации Клиента на Сайте;
  • обработки Заказов Клиента и для выполнения своих обязательств перед Клиентом;
  • для осуществления деятельности по продвижению товаров и услуг;
  • оценки и анализа работы Сайта;
  • определения победителя в акциях, проводимых Продавцом;
  • анализа покупательских особенностей Клиента и предоставления персональных рекомендаций;
  • участия Клиента в программах лояльности;
  • информирования клиента о новых статьях, новостях, акциях, скидках и специальных предложениях посредством электронных и СМС-рассылок.

1.3.2. Продавец вправе направлять Клиенту сообщения рекламно-информационного характера. Если Клиент не желает получать сообщения рекламно-информационного характера от Продавца, он должен изменить соответствующие настройки, ссылка на которые содержится в отправляем клиенту письме или обратиться с соответствующей просьбой по адресу info@doctorguber.ru. С момента изменения указанных настроек получение рассылок Продавца возможно в течение 3 дней, что обусловлено особенностями работы и взаимодействия информационных систем, а так же условиями договоров с контрагентами, осуществляющими в интересах Продавца рассылки сообщений рекламно-информационного характера. Отказ Клиента от получения сервисных сообщений невозможен по техническим причинам. Сервисными сообщениями являются направляемые на адрес электронной почты, указанный при регистрации на Сайте, а также посредством смс-сообщений и/или push-уведомлений и через Службу по работе с клиентами на номер телефона, указанный при регистрации и/или при оформлении Заказа, о состоянии Заказа, товарах в корзине Клиента.

2. Предоставление и передача информации, полученной Продавцом:

2.1. Продавец обязуется не передавать полученную от Клиента информацию третьим лицам. Не считается нарушением предоставление Продавцом информации агентам и третьим лицам, действующим на основании договора с Продавцом, для исполнения обязательств перед Клиентом и только в рамках договоров. Не считается нарушением настоящего пункта передача Продавцом третьим лицам данных о Клиенте в обезличенной форме в целях оценки и анализа работы Сайта, анализа покупательских особенностей Клиента и предоставления персональных рекомендаций.

2.2. Не считается нарушением обязательств передача информации в соответствии с обоснованными и применимыми требованиями законодательства Российской Федерации.

2.3. Продавец вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.

2.4. Продавец получает информацию об ip-адресе посетителя Сайта doctorguber.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта посетитель пришел. Данная информация не используется для установления личности посетителя.

2.5. Продавец не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.

2.6. Продавец при обработке персональных данных принимает необходимые и достаточные организационные и технические меры для защиты персональных данных от неправомерного доступа к ним, а также от иных неправомерных действий в отношении персональных данных.

3. Хранение и использование информации Клиентом

3.1. Клиент обязуется не сообщать третьим лицам логин и пароль, используемые им для идентификации на сайте doctorguber.ru .

3.2. Клиент обязуется обеспечить должную осмотрительность при хранении и использовании логина и пароля (в том числе, но не ограничиваясь: использовать лицензионные антивирусные программы, использовать сложные буквенно-цифровые сочетания при создании пароля, немедленно изменить пароль после автоматической регистрации, уведомление о котором поступает на электронную почту клиента, не предоставлять в распоряжение третьих лиц компьютер или иное оборудование с введенными на нем логином и паролем Клиента)

3.3. В случае возникновения у Продавца подозрений относительно использования учетной записи Клиента третьим лицом или вредоносным программным обеспечением Продавец вправе в одностороннем порядке изменить пароль Клиента.

Простой способ получения спирта

К наиболее часто используемым химическим способам получения спиртов относятся:

1.Гидратация алкенов (промышленный способ получения этанола для технических целей)

(t, Р, кислая среда (катализатор))

2.Щелочной гидролиз галогеналканов (лабораторный способ получения)

(водный раствор щелочи, t)

3.Восстановление альдегидов и кетонов (лабораторный способ получения)

(t, катализатор –Ni)

Особые способы получения метанола и этанола

1.Получение метанола из синтез-газа (водяной газ, генераторный газ)

(t, Р, оксидные катализаторы)

2.Получение этанола ферментативным брожением глюкозы (получение этилового спирта для пищевых и медицинских целей)

1. Гидратация алкенов

Гидратация алкенов используется в промышленности для получения спиртов из продуктов нефтепереработки.

Присоединение воды к алкенам происходит в присутствии разбавленной серной или фосфорной кислот. Эта реакция протекает в соответствии с правилом Марковникова, поэтому первичный спирт можно получить только из этилена, а остальные алкены дают вторичные или третичные спирты:

Этот метод в лабораторных условиях нашел ограниченную область применения для получения третичных спиртов.

2. Гид­ро­лиз га­ло­ге­нал­ка­нов в вод­но­м рас­тво­ре ще­ло­чи

В лабораторных условиях спирты получают действием водного раствора щелочи на алкилгалогениды при нагревании, при этом атом галогена в галогеналкане замещается группой –ОН:

С помощью этой реакции можно получать первичные, вторичные и третичные спирты.

При действии спиртового раствора щелочи на галогеналканы происходит отщепление галогеноводорода и образование алкена.

3. Восстановление карбонильных соединений (альдегидов и кетонов)

Дегидрирование спиртов по своей химической сущности является окислением. Обратная реакция – гидрирование альдегидов, кетонов и эфиров карбоновых кислот – является, таким образом, их восстановлением.

При действии водорода в присутствии катализаторов (Ni, Pt, Pd) альдегиды восстанавливаются до первичных спиртов, а кетоны – до вторичных спиртов:

4. Восстановление эфиров карбоновых кислот

Гидрирование сложных эфиров проходит через стадию образования альдегидов:

Этим методом в промышленности из метиловых эфиров высших кислот получают высшие первичные спирты, например:

5. Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот в щелочной среде

Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот протекает как в кислой, так и в щелочной среде (водные или спиртовые растворы NaOH, КОН, а также Ba (OH)2, Ca (OH)2, Ba (OH)2, Ca (OH)2). Однако к образованию спиртов приводит гидролиз, протекающий необратимо в щелочной среде:

6. Синтез спиртов из карбонильных соединений с помощью магнийорганических соединений

Спирты образуются при многочисленных реакциях металлоорганических соединений с различными соединениями, содержащими карбонильную группу >С=О. Этим способом можно получать как первичные спирты, так и вторичные и третичные:

7. Окисление алканов

При мягком окислении метана кислородом воздуха в присутствии различных катализаторов образуются метанол, формальдегид или муравьиная кислота:

Специфические способы получения метанола и этанола

Производство метанола крупнотоннажное, т.к. метиловый спирт является исходным веществом для получения других продуктов органического синтеза.

В промышленности

1. Получение метанола из синтез-газа (водяной газ, генераторный газ)

а) Конверсия природного газа в синтез-газ

Его получают из метана с перегретым водяным паром:

б) Каталитический синтез метанола из оксида углерода (II) и водорода

В качестве катализаторов используют смесь оксидов цинка, меди и хрома, температуру поддерживают в интервале 200-300 о С, а давление – от 40 до 150 атм.

Газ на выходе из реактора содержит 3-5% CH3OH, затем газ охлаждают и конденсируют полученный метанол, а оставшийся газ смешивают с исходным газом и направляют снова в реактор.

Ранее метанол получали сухой перегонкой древесины без доступа воздуха (отсюда его название «древесный спирт»).

2. Получение этанола спиртовым брожением глюкозы

Ферментативный гидролиз крахмала – наиболее древний синтетический процесс, используемый человеком – до сих пор имеет огромное значение для получения этилового спирта.

Про­те­ка­ет толь­ко в при­сут­ствии фер­мен­тов, ко­то­рые вы­ра­ба­ты­ва­ют неко­то­рые мик­ро­ор­га­низ­мы, на­при­мер, дрож­жи:

Глю­ко­за со­дер­жит­ся во фрук­то­вых соках. Глю­ко­зу можно по­лу­чить гид­ро­ли­зом крах­ма­ла (зерно, кар­то­фе­ль, цел­лю­лоз­ные опи­лки):

Спирты

Спирты – кислородсодержащие органические соединения, функциональной группой которых является гидроксогруппа (OH) у насыщенного атома углерода.

Спирты также называют алкоголи. Первый член гомологического ряда – метанол – CH3OH. Общая формула их гомологического ряда – CnH2n+1OH.

Классификация спиртов

По числу OH групп спирты бывают одноатомными (1 группа OH), двухатомными (2 группы OH – гликоли), трехатомными (3 группы OH – глицерины) и т.д.

Одноатомные спирты также подразделяются в зависимости от положения OH-группы: первичные (OH-группа у первичного атома углерода), вторичные (OH-группа у вторичного атома углерода) и третичные (OH-группа у третичного атома углерода).

Номенклатура и изомерия спиртов

Названия спиртов формируются путем добавления суффикса “ол” к названию алкана с соответствующим числом атомов углерода: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол и т.д.

Для спиртов характерна изомерия углеродного скелета (начиная с бутанола), положения функциональной группы и межклассовая изомерия с простыми эфирами, которых мы также коснемся в данной статье.

Получение спиртов
  • Гидролиз галогеналканов водным раствором щелочи

Помните, что в реакциях галогеналканов со сПиртовым раствором щелочи получаются Пи-связи (π-связи) – алкены, а в реакциях с водным раствором щелочи образуются спирты.

Присоединения молекулы воды (HOH) протекает по правилу Марковникова. Атом водорода направляется к наиболее гидрированному атому углерода, а гидроксогруппа идет к соседнему, наименее гидрированному, атому углерода.

В результате восстановления альдегидов и кетонов получаются соответственно первичные и вторичные спирты.

Синтез газом в промышленности называют смесь угарного газа и водорода, которая используется для синтеза различных химических соединений, в том числе и метанола.

Получение этанола брожением глюкозы

В ходе брожения глюкозы выделяется углекислый газ и образуется этанол.

В результате такой реакции у атомов углерода, прилежащих к двойной связи, формируются гидроксогруппы – образуется двухатомный спирт (гликоль).

Химические свойства спиртов

Предельные спирты (не содержащие двойных и тройных связей) не вступают в реакции присоединения, это насыщенные кислородсодержащие соединения. У спиртов проявляются новые свойства, которых мы раньше не касались в органической химии – кислотные.

Щелочные металлы (Li, Na, K) способны вытеснять водород из спиртов с образованием солей: метилатов, этилатов, пропилатов и т.д.

Необходимо особо заметить, что реакция с щелочами (NaOH, KOH, LiOH) для предельных одноатомных спиртов невозможна, так как образующиеся алкоголяты (соли спиртов) сразу же подвергаются гидролизу.

Реакция с галогеноводородами

Реакция с галогеноводородами протекают как реакции обмена: атом галогена замещает гидроксогруппу, образуется молекула воды.

В результате реакций спиртов с кислотами образуются различные эфиры.

Дегидратация спиртов (отщепление воды) идет при повышенной температуре в присутствии серной кислоты (водоотнимающего) компонента.

Возможен межмолекулярный механизм дегидратации (при t 140°С) механизм дегидратации становится внутримолекулярный – образуются алкены.

Названия простых эфиров формируются проще простого – по названию радикалов, входящих в состав эфира. Например:

  • Диметиловый эфир – CH3-O-CH3
  • Метилэтиловый эфир – CH3-O-C2H5
  • Диэтиловый эфир – C2H5-O-C2H5

Качественной реакцией на спирты является взаимодействие с оксидом меди II. В ходе такой реакции раствор приобретает характерное фиолетовое окрашивание.

Замечу, что в обычных условиях третичные спирты окислению не подвергаются. Для них необходимы очень жесткие условия, при которых углеродный скелет подвергается деструкции.

Вторичные и третичные спирты определяются другой качественной реакцией с хлоридом цинка II и соляной кислотой. В результате такой реакции выпадает маслянистый осадок.

Первичные спирты окисляются до альдегидов, а вторичные – до кетонов. Альдегиды могут быть окислены далее – до карбоновых кислот, в отличие от кетонов, которые являются “тупиковой ветвью развития” и могут только снова стать вторичными спиртами.

Такой реакцией является взаимодействие многоатомного спирта со свежеприготовленным гидроксидом меди II. В результате реакции раствор окрашивается в характерный синий цвет.

Важным отличием многоатомных спиртов от одноатомных является их способность реагировать со щелочами (что невозможно для одноатомных спиртов). Это говорит об их более выраженных кислотных свойствах.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пройдите тест для закрепления знаний

Межклассовыми изомерами предельных одноатомных спиртов являются простые эфиры.

Спирт можно получить реакцией щелочи с галогеналканом в водном растворе.

При внутримолекулярной дегидратации из спиртов образуются алкены.

При нагревании спиртов до 140° преимущественно происходит образование простых эфиров.

Качественная реакция на многоатомные спирты – реакция со свежеприготовленным гидроксидом меди II.

Способы получения спиртов

Высокий уровень развития науки химии и инновационные технологии позволили применять различные способы получения спиртов. Статистические данные свидетельствуют о росте спроса на производство данных видов органических соединений в промышленных масштабах.

К спиртам относят вещества, химическая формула которых включает гидроксильные группы (ковалентно связанные атомы кислорода и водорода – НО).

В зависимости от количества гидроксилов выделяют:

Одноатомные спирты – получают путем преобразования предельных углеводородов (алканов). Виды одноатомных органических соединений: пропанол 1 и 2; метанол; этанол и другие.

Полиолы (многоатомные спирты), к которым относятся: двухатомные (гликоли). Диол этиленгликоль выделяют из этилена. Триол (глицерин) относится к трёхатомным спиртам.

Классифицируют органические соединения по виду углеводородных радикалов: предельные, непредельные, ароматические.

Различают по месту привязки гидроксильной группы в молекулярной цепи: первичные, вторичные и т. д.

Свойства зависят от всех элементов молекулярного строения в совокупности.

Химические способы получения спиртов

Получают двумя основными способами: химическим (синтетические спирты) и биохимическим (биоспирты).

От метода получения, исходного сырья зависят свойства вещества, его целевое использование в промышленном, пищевом производстве. Для первого вида основным сырьём служит древесина и нефтепродукты. Этанол, полученный из этих продуктов в качестве технического спирта, используют в химическом, промышленном производстве. Он содержит определённое количество вредных примесей.

Применение биохимического способа предполагает использование в качестве исходного сырья продуктов растительного происхождения. Этим способом получают медицинский, пищевой этанол.

Получение спиртов из галогеноуглеводородов

Гидролиз галогенопроизводных происходит на основе реакции нуклеофильного замещения. Реагент на внешнем уровне молекулы имеет неопределённые пары электронов, которые отрываются и перестраивают молекулярную решётку.

Под воздействием паров воды, щелочного раствора (реагента), температуры, галоген замещается гидроксилом, образуется спиртосодержащее органическое соединение.

Щелочной гидролиз галогеноалкенов — промышленный способ получения технического этанола из этилена.

Получение спиртов из алкенов

Алкены — этиленовые углеводороды. К ним относят бутен, этилен, пропилен и т. д. Их молекулярная цепочка включает двойную связь атомов углерода (Н₂С).

Существует два основных способа получения алкенов:

методом крекинга углеводородов (нефти и газа);

В зависимости от вида алкенов, в условиях высокой температуры (ориентировочно 300⁰С), давления (до 70 атмосфер) из водных растворов кислот образуются спирты. В промышленном производстве чаще в качестве реагента выступает ортофосфорная кислота.

Этот способ подходит для производства этилового и вторичных спиртов. К примеру из пропилена получают пропанол 2.

Получение из простых алкенов и спиртов

Спиртосодержащие органические соединения получают в результате реакции гидроборирования. Первичное сырьё (алкены) под воздействием раствора перекиси водорода гидролизуются, получают спирты.

Гидратация — процесс сложный. Он происходит в два этапа:

Сначала алкены вступают в реакцию с дибораном (вещество, включающее водород и бор), образуется вещества под названием «алкибораны».

Промежуточное соединение вступает в реакцию со щелочным раствором перекиси водорода.

Гидроборирование — быстрый и удобный способ получения первичных спиртов. Подобный процесс происходит при нагревании вторичных спиртов, обработки их щелочными растворами перекисью водорода.

Получение спиртов из альдегидов и кетонов

Альдегиды и кетоны – вещества, в составе которых присутствует карбонильная группа (-СНО). У альдегидов –СНО связан с водородом и одним углеводородным радикалом. У кетонов 2 связи – СНО с радикалами.

Восстановление молекулы спирта происходит при нагревании с использованием никелевого катализатора. Реакция восстановления позволяет получать из альдегидов первичные спирты, из кетонов — вторичные.

Получение спиртов из карбоновых кислот и сложных эфиров

Процесс превращения карбоновых кислот, сложных эфиров в спиртоорганические соединения основан на реакции гомологизации. В результате дополнения метиленовых групп к молекулам кислот, эфиров образуются гомолог, спирт. Катализаторами процесса выступают алюмогидрид лития.

Сложный процесс проходит в несколько этапов:

Сначала в эфирную суспензию добавляется карбоновая кислота.

Её разделяют на фракции при помощи кислот, щелочных растворов.

Характерно, что это процесс взаимообратный. Из спиртосодержащих веществ синтезируют карбоновые кислоты, сложные эфирные соединения.

Получение спиртов восстановлением эпоксидов и карбонильных соединений

Оксираны (эпоксиды) или эпоксидные соединения — простые эфиры циклической формы с атомом кислорода.

Под воздействием реагентов литийдиалкилкупратов происходит разрыв кольцевой структуры молекулы, образуются молекулы органических спиртосодержащих соединений.

Получение спиртов с использованием металлорганических соединений

Исходным сырьём для получения служат карбоновые кислоты и их производные, эфиры, кетоны. Металлоорганические соединения кадмия, ртути, алюмний бромид, диалкилкупраты щелочных металлов – они вступают в реакцию с исходными компонентами (метод Гильмана). В качестве растворителя используют чаще хлористый метилен. Реакция происходит при низких температурах.

Получение спиртов окислительными методами

Используется несколько методик преобразования ненасыщенных спиртов с использованием разных реагентов и апротонных растворителей. Последние способны растворять ионные реагенты.

окисление диоксидом марганца + органический растворитель;

с использованием пентана, хлористого метилена;

окислители на основе хрома (6 валентного), марганца (6-7 валентного).

Процент выхода зависит от типа используемого реагента.

Другие способы получения спиртов

Существуют и другой способ – биохимического брожения сырья растительного происхождения. Лучше всего для этих целей подходят продукты с высоким содержанием сахара, клетчатки, крахмала. Под воздействием дрожжей, отдельных видов бактерий, плесневых грибов происходит брожение массы.

В сусле углеводы биомассы разделяются на углекислый газ, воду и этанол. Методом дистилляции выделяют его из перебродившего сусла. После ректификации (очищения), чистота этанола составляет 95-100%. Класс пищевого спирта определяет степень очистки, исходное сырьё для его производства.

Множество способов получения спиртов обусловлено широким спектром спиртосодержащих соединений и их свойствами.

Читать еще:  Вентилятор для ванной с датчиком влажности
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector