Álcool absoluto. Produção industrial de álcool a partir de matérias-primas biológicas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O álcool etílico absoluto encontrou sua aplicação na indústria. Esta substância é necessária para garantir a reação de síntese orgânica. Esse líquido agora é frequentemente usado em laboratórios. Pela primeira vez, as especificações técnicas para esta substância foram publicadas no 37º ano. Atualmente, existem GOSTs e normas especializadas que regulam a qualidade do líquido e as nuances de sua preparação.

Informações gerais

Conforme definido em 1937, o álcool absoluto é um líquido com teor alcoólico de 99,7% ou mais. A presença em cada 100 gramas de até 5 mg de aldeídos é permitida. Ao examinar uma substância para ácidos orgânicos, todos esses compostos devem ser convertidos em ácido acético. A concentração não pode exceder um mililitro por 100 ml de produto acabado.

Uma característica distintiva do álcool absoluto é a ausência de qualquer resíduo seco. Esta substância não pode conter compostos alcalinos, ácidos minerais. Nãoa inclusão de furfural é permitida. O álcool deve ser transparente, sem sombra e cor. Não é inerente a odores estranhos, a presença de um sabor específico não é permitida.

Nuances de terminologia

Os químicos modernos conhecem não apenas o álcool absoluto, mas também o anidro. Esses dois termos não podem ser equiparados. Na variedade absoluta, como se pode concluir do exposto, pode haver água, mas em pequenas quantidades.

O composto químico em consideração é capaz de formar ligações estáveis durante uma reação química com gasolina. Devido a isso, o álcool absoluto é usado em vários países para a produção de combustível para motores. Como os estudos mostraram, se este líquido for misturado com gasolina, as qualidades antidetonantes do combustível usado para operar o motor se tornam mais significativas. Portanto, mais compactação é possível.

Recursos e formas

Um químico qualificado pode falar sobre a diferença entre destilado e retificado. O destilado é obtido por fermentação e destilação, e o produto retificado é um produto purificado de impurezas. Além disso, ao usar a técnica de retificação, é possível obter álcool etílico pronto, cuja concentração da substância principal é de até 95,7%. Tais parâmetros são devidos à presença de álcool etílico em compostos azeotrópicos que aparecem durante a interação química com a água à pressão atmosférica normal.

Normalmente usado atualmente aconselhando GOST 5964-93 álcool etílico. É ele quem é mais procurado na economia nacional. Nesse líquido, a água está contida em uma concentração de 4,43% ou um pouco mais. Em certos casos, para que a reação prossiga, é necessário garantir a presença de álcool, no qual praticamente não há água, então eles recorrem à variedade absoluta. Isso é necessário na fabricação de produtos farmacêuticos, vernizes e tintas. A variedade absoluta está em demanda na fabricação de cosméticos, perfumes. Para a fabricação da substância, foram desenvolvidas reações de absolutização.

Erros e equívocos

Acontece que o álcool apresentado nas farmácias é o primeiro produto que vem à mente, vale a pena mencionar pelo menos um pouco de álcool. Se as pessoas comuns falam em álcool etílico, via de regra, o tema se reduz a uma discussão sobre a força do líquido, e alguns lamentam que não haja álcool absoluto, real, ou seja, aquele que seria 100% álcool em si, sem diluentes e aditivos especiais. Muitos estão convencidos de que a força máxima é de 95,6%. Na verdade, o álcool absoluto existe, só que a maioria dos químicos o conhece, pois foi nessa indústria que ele foi usado.

Algumas pessoas pensam: por exemplo, alguma destilaria Itkul usa um produto absoluto em seu trabalho? Não se engane sobre isso: o líquido absoluto não se destina a fins alimentícios, é usado na indústria de manufatura, mas não para a fabricação de bebidas.

Sobre termos e fenômenos

Antes de descobrir como os produtos do mesmo mencionados"Destilaria Itkulsky" de um produto industrial, é expediente para orientar no termo "fortaleza" em relação a líquidos contendo álcool. Este parâmetro foi introduzido para refletir a presença de etanol em uma mistura de álcool e água. O que as pessoas costumam chamar de álcool é normalmente um composto com água, e qualquer álcool utilizado na indústria alimentícia necessariamente tem água em sua composição. O conteúdo desta substância varia.

A concentração de álcool etílico absoluto, conforme segue das normas vigentes, deve ser de 99,7% ou mais, ou seja, milésimos de um por cento são destinados à água no volume total. Para uso real, esse produto geralmente não é necessário; é injustificável usá-lo devido à complexidade de fabricação. Mesmo para fins médicos, uma força de 95% é suficiente, sem falar no uso alimentar. Em casos raros, deve-se usar álcool de hidrólise.

Onde posso conseguir?

Químicos experientes podem lhe ensinar como fazer álcool. As empresas especializadas responsáveis por este processo produzem diariamente grandes volumes do produto em vários graus de concentração. Existem vários métodos para preparar álcool, e a opção mais popular é uma reação de fermentação natural. Para a sua implementação é necessário dispor de produtos vegetais enriquecidos com hidratos de carbono. Outra abordagem é uma reação de hidrólise usando celulose extraída da palha, madeira.

Com base na necessidade ou não do álcool de hidrólise, você pode recorrer à reaçãohidratação do etileno. Esta palavra refere-se ao gás. Ácido fosfórico ou sulfúrico é usado para a reação. A interação química que ocorre com a combinação dessas substâncias é bastante complexa, a reação requer a participação de um catalisador, mas sua eficiência é alta o suficiente para que o método se torne difundido industrialmente.

Reações e produtos

Recorrendo aos métodos descritos anteriormente de como fazer álcool, você pode ter à sua disposição um produto de concentração relativamente baixa. O líquido acabado conterá uma variedade de impurezas. Para purificar a substância e aumentar o percentual de teor alcoólico, é necessário organizar a destilação. Para fazer isso, você pode usar uma unidade de destilação tradicional ou coluna de destilação. Uma instalação semelhante é usada se necessário para processar óleo. Com base nos resultados de tais eventos, é possível produzir álcool, cuja concentração é de até 95,6%.

O álcool apresentado na farmácia é apenas um produto assim, mas para algumas operações e reações não é suficiente, e você precisa fazer um absoluto. Existem vários métodos bem conhecidos, mas todos eles são bastante complexos. Você pode ligar a água incluída na composição do álcool, glicerol. Outra opção são as reações químicas com metais. Às vezes, eles recorrem a sais de gesso ou potássio. A reação com cal viva tem uma certa eficiência. Você pode usar cloreto de cálcio. Na prática, todos esses métodos são raros, pois é difícil implementá-los em escala industrial, apesar do bom resultado da interação.

O que fazer?

Do exposto fica claro porque o preço do álcool absoluto é alto. Para obter este produto difícil, é necessário usar instalações para desidratação azeotrópica. O sistema requer o uso de uma alta porcentagem de álcool na água. A substância é misturada com benzeno na forma líquida, depois os compostos resultantes são destilados em colunas projetadas para isso. Várias técnicas azeotrópicas foram desenvolvidas. O resultado do processo é um volume bastante grande de álcool etílico, cuja concentração varia entre 99,9-100%.

Embora o preço do álcool absoluto seja alto, a necessidade de usar esse composto em diversos processos químicos gera uma demanda considerável, de modo que empresas nacionais e estrangeiras produzem volumes bastante grandes do produto absoluto. O líquido acabado está incluído no combustível para transporte espacial, usado em carros e na fabricação de uma série de produtos usados por pessoas comuns na vida cotidiana. Mas na vida comum, uma pessoa que está longe da química e da produção dificilmente terá que se deparar com o álcool absoluto.

Nuances de obtenção

Atualmente, o álcool etílico é amplamente utilizado em biologia. Esta substância é necessária para a conservação de vários medicamentos. Muitas vezes os biólogos usam a forma absoluta. Ao mesmo tempo, leva-se em consideração que a destilação convencional não pode purificar o produto até o nível necessário, pois forma-se uma mistura em ebulição que não pode ser separada ao usar uma unidade de destilação clássica. Temperaturaálcool em ebulição com uma força de 95,6% é 78,15 graus Celsius, e para absoluto esse valor é 78,37 graus.

Nota-se que o álcool quase sem água para fins biológicos às vezes é obtido por insistência retificada em pó de sulfato de cobre por um longo tempo - tal produto é feito por calcinação de sulfato de cobre. Graças ao sal, a água deixa quase completamente a mistura principal, enquanto o pó não se dissolve no álcool. Se você tomar cal calcinado e fervê-lo em álcool por várias horas, o resultado da reação será ainda melhor. A etapa final de tal processo é a destilação, durante a qual é necessário excluir a interação com o ar contendo umidade.

Pontos Técnicos

Etanol é um líquido inodoro e incolor. Tem um sabor pungente e um cheiro peculiar. O etanol ferve quando aquecido a 78,4 na escala Celsius, derrete a -114,15 na mesma escala de medição. A densidade da substância é estimada em 0,794 t/m.

Não será difícil misturar álcool etílico e água, glicerina e vários outros álcoois, alguns éteres e solventes orgânicos. As substâncias podem ser misturadas em qualquer concentração e proporção. Com certas substâncias, o metilcarbinol forma uma mistura azeotrópica. Isso é observado ao interagir não apenas com a água, mas também com o clorofórmio. Um composto azeotrópico é gerado se o álcool etílico for misturado com acetato de etila, benzeno. O etanol tem a capacidade de formar alcoolatos se a substância interagir com magnésio, sais de cálcio.

Álcool: o que acontece?

É costume dividir o álcool em comida, técnica. A definição de pertencer a uma categoria depende do que foi usado para obter o líquido. Os químicos responsáveis pela fabricação da substância estão bem cientes da diferença entre destilado e retificado, as características das diferentes categorias. O retificado é um produto mais puro, ao contrário do destilado, que possui cheiro característico.

As possibilidades de uso do álcool são determinadas pela sua força, pela qualidade da retificação. Acima, foi considerado o álcool absoluto, necessário para fins técnicos, mas um tópico bastante curioso é a alimentação. Tal líquido é feito de produtos vegetais, alimentos. Para obter o álcool etílico, são utilizadas batatas, algumas bagas e frutas. Você pode usar cereais. A opção mais barata é o álcool derivado das batatas.

Para álcool industrial, pode-se usar madeira como matéria-prima. Às vezes é obtido ao trabalhar com produtos de transformação de petróleo. Na fabricação de álcool técnico, a matéria-prima é colocada em uma usina onde ocorre a hidrólise. No álcool industrial, as impurezas perigosas para a saúde humana estão presentes em abundância. Por este motivo, não pode ser utilizado na indústria alimentícia.

Características do processo de produção

O álcool de qualidade é obtido se o processo de trabalho for realizado com matérias-primas confiáveis, se a tecnologia for seguida e a destilação for realizada com alta qualidade, durante a qual os compostos nocivos são removidos. O grau de purificação é a base para classificar os produtospara uma variedade específica.

Quanto maior o grau de álcool, menos compostos nocivos ele contém. Além disso, mostra sua força. O álcool etílico utilizado na indústria alimentícia é obtido pela diluição de um produto retificado que passou por um processo de purificação altamente eficiente. Água amolecida é usada para diluição.