Виды спирта в зависимости от сырья

3.1. Каковы свойства спирта этилового как растворителя и экстрагента?

3.2. Каковы источники получения и способы производства спирта этилового? Дайте понятия спирта-сырца, ректификованного спирта, абсолютного спирта.

3.3. Что такое «ректификация» ?

3.4. Как работает брагоректификационная установка?

3.5. Как работает ректификационная колонна?

3.6. В каких единицах измеряют крепость спирта?

3.7. Какие методы используют для измерения крепости спирта?

3.8. Как устроены: ареометр, стеклянный и металлический спиртомеры? Каковы правила пользования спиртомерами, ареометром?

3.9. Как определяют содержание спирта по плотности?

3.10. Какие формулы используют для расчета концентрации спирта при смешивании спирта известной концентрации с водой или спиртом иной концентрации?

Самостоятельная внеаудиторная работа студента по подготовке к занятию

Задания для подготовки к занятию

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ

Этиловый спирт как растворитель и экстрагент

Общие свойства. Этиловый спирт — бесцветная, прозрачная, легко­подвижная, летучая с характерным спиртовым запахом, жидкость; она легко воспламеняется. Предельно допустимая концентрация (ПДК) этилового спирта в воздушной среде рабочей зоны производственных помещений со­ставляет по санитарным нормам 0,1 мг/л.

Пределы взрывчатости паров этилового спирта в смеси с воздухом составляют от 3,3 до 19 объемных процентов, тогда как в насыщенном парами спирта воздухе уже при 20°С содержится 5,9% спирта по объему.

На производство поступает 96,2-96,7% этиловый спирт, который разводят водой до требуемой концентрации. Официнальными являются 95%, 90%, 70%, 40% растворы этилового спирта.

Свойства спирта этилового как растворителя и экстрагента

1. Спирт является хорошим растворителем многих алкалоидов, гли-козидов, эфирных масел, смол и других веществ, которые в воде растворяются в незначительных количествах.

2. Спирт значительно труднее, чем вода, проникает через стенки клеток. Отнимая воду у белков и слизистых веществ, спирт может превращать их в осадки, закупоривающие поры клеток и, таким образом, ухудшает диффузию. (Чем ниже концентрация спирта, тем легче он проникает внутрь клеток.)

3. Спирт инактивирует ферменты.(Чем крепче спирт, тем менее возможны гидролитические процессы. )

4. Спирт является бактерицидной средой. В извлечениях, содержащих не менее 20% спирта, не развиваются ни микроорганизмы, ни плесени.

5. Спирт фармакологически неиндифферентен. Он оказывает как местное, так и общее действие, что необходимо учитывать как производстве извлечений.

6. Спирт достаточно летуч и спиртовые извлечения легко сгущаются до густых жидкостей и порошкообразных веществ. Для обеспечения сохранности термолабильных веществ выпаривание и сушка проводятся под вакуумом.

7. Спирт огнеопасен, потому при работе с ним должны соблюдаться установленные требования противопожарной безопасности.

8. Спирт является лимитированным продуктом, отпускаемым фармацевтическим производством в установленном порядке. Однако по стоимости - это вполне доступный экстрагент. Итак, спирт - экстрагент с еще более широким диапазоном, чем вода, причем его извлекающие способности зависят от его концентрации.

Производство этилового спирта и сырье для его получения

Спирт получают из пищевого сырья, отходов деревоперерабатывающей промышленности, муниципальных отходов (гидролизный или технический спирт), путем химического синтеза.

Виды спирта в зависимости от сырья

·  Пищевой спирт

· Медицинский  спирт

· Технический спирт

Пищевой спирт производится только из пищевого сырья. Наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта является картофель. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме картофеля для производства спирта используются зерновые — пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, а также сахарная свекла, сахарная патока или меласса. Значительно реже используются плодово-ягодные, виноградные материалы, топинамбур и другое богатое углеводами сырье.

Для производства медицинского спирта используют любое крахмалсодержащее сырье (все виды зерновых культур, картофель), а также сахаросодержащее сырье (свеклосахар­ную, тростниковую, сырцовую мелассу, сахар-сырец, в редких случаях сахарную свеклу, плоды, ягоды, продукты их переработки). Крахмалсодержащее сырье под­вергают длительной многоступенчатой подготовке для перевода крахмала в сбра­живаемые углеводы — моно- и дисахариды. Для перевода крахмала в сбраживаемые углеводы проводят ферментатив­ный гидролиз с помощью ферментных препаратов или солода.

Технический спирт получают из древесины или нефтепродуктов, подвергаемых кислотному гидролизу. Технический спирт содержит повышенное количество вредных примесей, поэтому использование его для пищевых целей запрещено.

Подвиды спирта

· Сахарно-мелассовый

· Синтетический

· Свекловичный

· Картофельный

· Гидролизный

· Пшеничный

· Кукурузный

· Древесный

Разновидности

· Сырой спирт (Спирт-сырец (или сырой спирт) — это продукт концентрации этилового спирта, который содержит много вредных примесей (сивушное масло, метиловый спирт, сложные эфиры и т.д.). Не может быть использован для пищевых целей, требует повторной перегонки или химической очистки.)

· Спирт-ректификат (Спирт-сырец после многократной перегонки называют ректификатом. Спирт-ректификат лишен сторонних примесей, поэтому вызывает меньше побочных эффектов, но не обладает запахом и вкусом используемого сырья. )

· Абсолютный спирт (Абсолютный спирт, химически чистый этиловый спирт.  Производится из  спирта-ректификата (95,6% этанола), путем добавления металлического натрия или иного влагопоглощающего агента.), содержит не более 0,2% воды по объему."

Сорта спирта в зависимости от степени очистки:

· Люкс

· Экстра

· Высшей очистки

· 1-й сорт

Применение спирта

Пищевая промышленность. Является необходимым компонентом спиртных напитков (водка, виски, джин и др.), а также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Используется как растворитель для пищевых ароматизаторов, консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности. Также спирт зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510

Химическая промышленность. Служит сырьем для получения многих химических веществ (ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.). Применяется как растворитель (в лакокрасочной промышленности, в производстве товаров бытовой химии и многих других областях). Является компонентом антифриза и стеклоомывателей. А в бытовой химии используют в чистящих и моющих средствах

Топливо. Может использоваться для ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания в чистом виде, в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов

Парфюмерия и косметика. Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей, ходит в состав разнообразных средств (зубная паста, шампунь, средства для душа)

Медицина. Используют как растворитель, экстрагент, антисептик, консервант настоек и экстрактов, пеногаситель при подаче кислорода, противоядие при отравлении некоторыми токсичными спиртами

Вредные свойства спирта

приводит к острому отравлению и смерти (в зависимости от определенных доз к массе тела и концентрациях). Смертельная разовая доза — 4–12 г этанола на килограмм веса. Однако этанол является естественным метаболитом человеческого организма, и в определенных дозах используется в медицине как самостоятельное лекарственное средство, а также как растворитель фармацевтических препаратов, экстрактов и настоек

обладает наркотическим, наркозным и токсическим действием в зависимости от дозы, концентрации и пути попадания в организм, а также длительности воздействия

вызывает оксидативное повреждение нейронов головного мозга, а при длительном употреблении – гибель нейронов головного мозга

вызывает гастрит, язву желудка, рак желудка и рак пищевода при длительном употреблении.

Технология этилового спирта состоит из следующих последовательных стадий: подготовка крахмалсодержащего сы­рья, разваривание крахмалсодержащего сырья, осахаривание разваренной массы, приготовление дрожжей, сбраживание осахаренного сусла, выделение спирта из бражки и его ректификация.

Ректификация спирта – это разделение спиртосодержащей смеси на чистые фракции, имеющие различную температуру парообразования (кипения), путём многократной испарения жидкости. Процесс ректификации осуществляет в специальных башенных аппаратах – ректификационных колоннах.

В процессе разделения бражки получают спирт-сырец, содержащий основ­ную массу примесей, и барду. Спирт-сырец имеет концентрацию спирта 88 %, высокую концентрацию примесей. Он не является самостоятельным продуктом, а используется для получения ректификованного спирта на ректификационных аппаратах спиртовых или ликеро-водочных заводов.

По степени летучести различают четыре группы приме­сей: головные, хвостовые, промежуточные и концевые.

Основными примеси: уксусный и масляный альдегиды, акролеин, диэтиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый эфиры, высшие спирты (изоамиловый, изобутиловый, пропиловый), изовалериано-изоамиловый, уксусно-изоамиловый эфиры,   метиловый спирт.

Определение крепости спирта

    Крепость спирта можно определять:

1) по плотности спирто-водной смеси с помощью пикнометра;

2) с помощью ареометра;

3) с помощью спиртомера (стеклянного или металлического).

Разбавление спирта

Ввиду того, что объем спирта меняется в зависимости от его температуры рекомендуется, все ингре­диенты брать по массе, разбавление спирта производят также на основе процентов по массе.

Для разбавления спирта водой или смешения спиртов разных концентраций между собой Фармакопея предлагает следующие уравнения.

Для получения смеси, содержащей определенные проценты по массе спирта и воды, пользуются уравнением (3)

Где X —масса разводимого спирта (наиболее концентрированного);

Р — желаемая масса разведенного спирта;

b —процент по массе спирта желаемого разведения;

а —процент по массе разводимого спирта.

1.  Для получения спирта средней крепости из имеющихся крепкого и более разведенного, пользуются уравнением (4)

Где X —масса разводимого спирта (наиболее концентрированного, крепкого);

Р — масса спирта желаемой крепости (средней концентрации);

b —процент по массе спирта желаемого разведения (средней концентрации);

а — процент по массе разводимого, крепкого спирта;

с - процент по массе более разведенного спирта (наименьшая концентрация).

Механический м е т о д расчета — «звездочка». Вместо указан­ных формул для расчета необходимых количеств спирта и воды при их смешении можно применять метод, называемый «звездочкой»:

a		b− c
	b
c		a − b
		(b−c) + (a−b)

Где а —проценты по массе более крепкого спирта;

с — проценты по массе менее крепкого спирта, при разбавлении водой;

b — проценты по массе получаемого спирта;

(b-c)- разность указывает, сколько частей крепкого спирта нужно взять для получения данной смеси;

(a - b)- разность указывает, сколько частей слабого спирта нужно взять для получения данной смеси;

(b-c) + (a-b) – cумма дает количество частей смеси получаемого разведения.

Задание 2.  ПЕРЕПИСАТЬ УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ В РАБОЧУЮ ТЕТРАДЬ.

Мы поможем в написании ваших работ!