Article in other languages:
- Etanol
- Etanol
- إيثانول
- Alkoqol
- Етанол
- ইথানল
- Etanol
- Etanol
- Etanol
- Etanol
- Ethanol
- Ethanol
- Ætanol
- Ethanol
- Αιθανόλη
- Ethanol
- Etanolo
- Etanol
- Etanool
- Etanol
- اتانول
- Etanoli
- Éthanol
- Etanol
- Etanol
- ઇથેનોલ
- אתנול
- इथेनॉल
- Etanol
- Etanol
- Etanol
- Etanól
- Etanolo
- エタノール
- 에탄올
- Alkohol
- Ethanol
- Ethanol
- Etanolis
- Etanols
- എഥനോള്
- Этанол
- Etanol
- Ethanol
- Etanol
- Etanol
- Alkohol_etylowy
- Etanol
- Ethanul
- Etanol
- Этанол
- Alkohol
- Ethanol
- Etanol
- Etanol
- Etanoli
- Етанол
- Etanol
- எத்தனால்
- Итонул
- เอทานอล
- Etanol
- Етанол
- ایتھنول
- Êtanol
- Ethanol
- 乙醇
| Загальні | |
|---|---|
| Хімічна назва | Етиловий спирт |
| CH3-CH2-OH | |
| Хімічна формула | C2H6O |
| Молярна маса | 46.07 |
| Синоніми | Етанол, Винний спирт |
| Фізичні властивості | |
| Температура плавлення | −114.3 °C |
| Температура кипіння | 78.4 °C |
| Критична температура | 241 °C 6.3 МПа |
| Густина | d420 0.789 г/см3 |
| Кислотно-основні властивості | |
| pKa | 15.9 |
| Вогненебезпека | |
| Температура спалаху | 13 °C (в закритій судині) |
| Температура самозаймання | 425 °C |
| Вибухонебезпечна концентрація | 3.5-15% |
Етанол (інші назви: етиловий спирт, винний спирт, алкоголь; формула: С2Н5ОН) — один з найстарійших харчових виробів людини; головна дієва складова алкогольних напоїв, які зазвичай виготовляються збродженням здатних до ферментації вуглеводів. Пиво вживали ще у прадавньому Вавілоні, а виготовлення вина відомо з третього тисячоліття до р.Х. Можливе отримання вільного етанолу дистиляцією вперше було задокументовано арабськими алхіміками приблизно у 10-му сторіччі.
Залежно від вмісту води, способу отримання та мети використання існує багато різних етанолвмісних продуктів. Найбільш широкого вжитку набула суміш 95,6 мас% етанолу та 4,4 мас% води, такий вміст етилового спирту максимально можливий за звичайної фракційної перегонки, бо це співвідношення утворює азеотропну суміш з температурою кипіння 78,15°C.
Крім харчових продуктів етиловий спирт у великій кількості споживається як пальне, розчинник та як сировина в різноманітних промислових процесах. Для промислових потреб етиловий спирт часто виробляють з нафтової та газової сировини каталітичною гідратацією етилену.
Зміст |
Фізичні властивості і будова
Етиловий спирт — безбарвна рідина із слабким «алкогольним» запахом. Густина його 0,789 г/см3. Температура кипіння 78,3°С. З водою змішується в будь-яких пропорціях. Етиловий спирт є добрим розчинником для багатьох органічних, а також неорганічних речовин.
Молекулярна формула етилового спирту C2H6O, або C2H5—OH. Структурна формула:
Хімічні властивості
Гідроксильна група надає етанолу слабкі лужні властивості, хоча він майже нейтральний, як вода. pH 100% етанолу 7,33, порівняно з 7 для води. Однак етанол реагує з лужними металами, такими як натрій, проявляючи свої кислотні властивості:
Він також реагує з сильними лугами
- CH3CH2OH + NaH → CH3CH2ONa + H2.
У воді ця реакція не відбувається, оскільки вода кисліша, тож гідроксид утворюється швидше, ніж етоксид.
Способи одержання
Етиловий спирт добувають трьома способами: спиртовим бродінням цукристих речовин, гідролізом целюлози і синтетичним способом.
Бродіння цукристих речовин
Спосіб бродіння цукристих речовин є найстарішим. Вихідною речовиною для цього способу служать природні продукти, багаті на крохмаль: картопля, зерна пшениці, жита, кукурудзи тощо, а також целюлоза.
Для перетворення крохмалю в цукристі речовини його спочатку піддають гідролізу. З цією метою розтерту картоплю або борошно заварюють гарячою водою, щоб прискорити набухання крохмалю, а потім додають солод, тобто розтерті з водою пророслі зерна ячменю. В солоді міститься особливий фермент (органічна речовина, що відіграє роль каталізатора), під впливом якого відбувається оцукровування (гідроліз) крохмалю, тобто перетворення його в глюкозу. Цей процес сумарно зображають таким рівнянням:
- (C6Н10О5)n + nН2O = nC6Н12O6
Після закінчення процесу гідролізу до суміші додають дріжджі, під впливом яких глюкоза піддається бродінню, тобто перетворюється на спирт і діоксид вуглецю:
- C6H12O6 = 2C2H5—OH + 2CO2 ↑
По закінченню бродіння рідину піддають перегонці і одержують спирт-сирець, який містить близько 90% етилового спирту і різні побічні продукти — пропіловий спирт C3H7—OH, ізобутиловий C4H9—OH і ізоаміловий C5H11—OH (так звані сивушні масла), які надають сирцю неприємного запаху і роблять його отруйним.
Спирт-сирець ректифікують (очищають) розгонкою на спеціальних ректифікаційних колонках і одержують спирт ректифікат (очищений), який містить близько 96% етилового спирту і 4% води. При такому співвідношенні спирт і вода утворюють нероздільно киплячу суміш (азеотроп). Тому методом перегонки не можна одержати 100%-ного спирту. Безводний, або так званий абсолютний, спирт одержують лише для спеціальних цілей обробкою спирту безводним сульфатом міді CuSO4, що поглинає залишки води і перетворюється в мідний купорос CuSO4 • 5H2O, який потім відділяють. У наш час використовують більш сучасні методи. Найпростійший - це осушка над активованими молекулярними ситами (3 чи 4 Анстрем). Найкращий - спочатку обробка металічним натрієм (переважно з ним реагує вода з утворенням NaOH та водню), потім ректифікація. Остаточно зберегають над молекулярними ситами.
Гідроліз целюлози
Картопля і зерно, на переробці яких основується виробництво етилового спирту за попереднім способом, — досить цінні харчові продукти. Тому їх намагаються замінити нехарчовою сировиною. В зв'язку з цим тепер уже знайшов широке застосування спосіб одержання спирту з целюлози, яка за своїм хімічним складом близька до крохмалю.
Цей спосіб основується на здатності целюлози (клітковини) піддаватися гідролізу під впливом кислот з утворенням глюкози, яку потім зброджують на спирт з допомогою дріжджів. З цією метою відходи дерева (ошурки, стружку тощо) нагрівають в автоклавах з 0,3—0,5%-ною сульфатною кислотою під тиском 7—10 атм. Целюлоза при цьому, подібно до крохмалю, гідролізує:
- (C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6
По закінченні процесу кислоту нейтралізують крейдою:
- H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 ↓ + CO2 ↑
Малорозчинний сульфат кальцію відфільтровують, а розчин піддають бродінню, додавши дріжджі. Потім розчин направляють на ректифікаційні колонки для відгонки спирту.
Одержаний таким способом етиловий спирт називають гідролізним. Його застосовують лише для технічних цілей, бо в ньому міститься цілий ряд шкідливих домішок, зокрема метиловий спирт, ацетон тощо.
З одної тонни деревини можна одержати до 200 дм3 спирту. Це означає, що 1 т деревини може замінити 1 т картоплі або 300 кг зерна.
Добування синтетичного спирту
Цей спосіб основується на здатності етилену при певних умовах до реакції гідратації, тобто приєднання води з утворенням етилового спирту. Процес проводять у спеціальному контактному апараті під тиском понад 50 атм і температурі 280—300°С в присутності фосфатної кислоти як каталізатора.
Джерела
- Деркач Ф. А. Хімія Л. 1968
- «20 відкритих уроків з хімії»: Відкритий урок:[Добірка статей] // Все для вчителя. - 2000.- 17-18. - С.3-30.
- Голобош Г. Цікаві відомості про деякі органічні речовини: Матеріали до уроку // Хімія. Біологія. - 2004.- №55. - С.6-8.
Questions for article: Методи за получаване на металите, азеотропна дестилация, азеотропна дестилация на спирт, етанол от етилен, рак на черния дроб, физиологичното действие на етанола и метанола, целюлоза фізичні вла?тиво?ті