Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Этиловый спирт

Курсовая: Этиловый спирт

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.. 4

Глава 1. Этиловый спирт.. 7

1.1. Общая характеристика этилового спирта.. 7

1.2. Особенности технологии этилового спирта.. 9

1.3. Ассортимент ликеро-водочных изделий и их характеристика.. 13

Глава 2. Экспертиза и хранение спирта и водочных изделий 17

2.1. Экспериза ликеро-водочных изделий. 17

2.2. Маркировка и хранение ликеро-водочных изделий. 18

Заключение.. 21

ЛИТЕРАТУРА.. 23

Введение

Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или

несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с углеводородным

радикалом.

Они могут рассматриваться поэтому как производные углеводородов, в молекулах

которых один или несколько атомов водорода заменены на гидроксильные группы.

Трехатомные

В зависимости от числа гидроксильных групп спирты подразделяются на одно-,

двух-, трехатомные и т. д. Двухатомные спирты часто называют гликолями по

названию простейшего представителя этой группы – этиленгликоля (или просто

гликоля). Спирты, содержащие большее количество гидроксильных групп, обычно

объединяют общим названием многоатомные спирты.

Одноатомные

СН2 – СН2

ОН ОН

СН2 – СН – СН2

ОН ОН ОН

Двухатомные

СН3 – ОН

Метанол

Этандиол-1,2

(этиленгликоль)

Пропантриол-1,2,3

(глицерин)

По положению гидроксильной группы спирты делятся на : первичные – с

гидроксильной группой у конечного звена цепи углеродных атомов, у которого,

кроме того, имеются два водородных атома (R-CH2-OH); вторичные, в

которых гидроксил присоединен к углеродному атому, соединенному, кроме

ОН-группы, с одним водородным атомом [R-СН(ОН)-R1], и третичные, у

которых гидроксил соединен с углеродом, не содержащим водородных атомов

[(R)С-ОН] (R-радикал: СН3,С2Н5 и т.д.)

В зависимости от характера углеводородного радикала спирты делятся на

алифатические, алициклические и ароматические. В отличие от

галогенпроизводных, у ароматических спиртов гидроксильная группа не связана

непосредственно с атомом углерода ароматического кольца [3].

По заместительной номенклатуре названия спиртов составляют из названия

родоначального углеводорода с прибавлением суффикса –ол. Если в

молекуле несколько гидроксильных групп, то используют умножительную приставку:

ди- (этандиол-1,2), три- (пропантриол-1,2,3) и т. д. Нумерацию

главной цепи начинают с того конца, ближе к которому находится гидроксильная

группа. По радикально-функциональной номенклатуре название производят от

названия углеводородного радикала, связанного с гидроксильной группой, с

прибавлением слова спирт.

Структурная изомерия спиртов определяется изомерией углеродного скелета и

изомерией положения гидроксильной группы.

Рассмотрим изомерию на примере бутиловых спиртов.

СН3

В зависимости от строения углеродного скелета, изомерами будут два спирта –

производные бутана и изобутана:

4 3 2 1

3 2 1

2 Метилпропанол – 1 или изобутиловый спирт

Бутанол - 1

СН3 – СН2 – СН2 –СН2 – ОН СН3 – СН – СН2 – ОН

В зависимости от положения гидроксильной группы при том и другом углеродном

скелете возможны еще два изомерных спирта:

СН3

1 2 3 4

СН3 – СН – СН2 –СН3 Н3С – С – СН3

ОН ОН

2 Метилпропанол – 2

Бутанол - 2

Число структурных изомеров в гомологическом ряду спиртов быстро возрастает.

Например, на основе бутана существует 4 изомера, пентана – 8, а декана – уже

567 [5].

Глава 1. Этиловый спирт

1.1. Общая характеристика этилового спирта

Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН —

бесцветней жидкость, легко испаряющаяся. Спирт, содержащий 4—5 % воды, называют

ректификатом, а содержащий только доли процента воды — абсолютным

спиртом. Такой спирт получают химической обработкой в присутствии

водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного СаО).

Этиловый спирт — многотоннажный продукт химической промышленности. Получают

его различными способами. Один из них — спиртовое брожение веществ,

содержащих сахаристые вещества, в присутствии ферментов (например, зимазы —

фермента дрожжей): зимаза

C6H12O6 —зимаза® C2H6OH + 2CO2

Такой спирт называют пищевым или винным спиртом.

Этиловый спирт можно получать из целлюлозы, которую предварительно гидролизуют.

Образующуюся при этом глюкозу подвергают в дальнейшем спиртовому брожению.

Полученный спирт называют гидролизным.

Как известно, для получения этилового спирта существуют и синтетические

способы, такие, как сернокислотная или прямая гидратация этилена:

H2C==CH2 + H2 —кат.® H3C—CH2OH

Себестоимость спирта, полученного таким способом, намного дешевле, чем

приготовленного из пищевых продуктов.

Этиловый спирт широко используют в различных областях промышленности и прежде

всего в химической. Из него получают синтетический каучук, уксусную кислоту,

красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы. Спирт является хорошим

растворителем и антисептиком. Поэтому он находит применение в медицине,

парфюмерии. В больших количествах этиловый спирт идет для получения

спиртоводочных изделий.

Этиловый спирт — сильный наркотик. Попадая в организм, он быстро всасывается

в кровь и приводит организм в возбужденное состояние, при котором человеку

трудно контролировать свое поведение. Употребление спирта часто является

основной причиной тяжелых дорожно-транспортных аварий, несчастных случаев на

производстве и бытовых преступлений. Спирт вызывает тяжелые заболевания

нервной и сердечно-сосудистой систем, а также желудочно-кишечного тракта.

Спирт опасен в любой концентрации (водка, настойки, вино, пиво и т.д.).

Этиловый спирт, применяемый для технических целей, специально загрязняют дурно

пахнущими веществами. Такой спирт называют денатуратом (для этого спирт

подкрашивают, чтобы отличить его от

чистого спирта).

Химические свойства спирта.

Как у всех кислородосодержащих соединений, химические свойства

этилового спирта определяются, в первую очередь, функциональными группами и,

в известной степени, строением радикала.

Характерной особенностью гидроксильной группы этилового спирта является

подвижность атома водорода, что объясняется электронным строением

гидроксильной группы. Отсюда способность этилового спирта к некоторым

реакциям замещения, например, щелочными металлами. С другой стороны, имеет

значение и характер связи углерода с кислородом. Вследствие большой

электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом, связь углерод-

кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным

зарядом у атома углерода и отрицательным – у кислорода. Однако, эта

поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются

электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие

окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя

[3,4].

Спирты являются амфотерными соединениями, то есть могут проявлять как

свойства кислот, так и свойства оснований.

1.2. Особенности технологии этилового спирта

До начала 30-х годов 20 века его получали исключительно сбраживанием

пищ углеводсодержащего сырья , и при обработки зерна

(рожь , ячмень , кукуруза , овёс , просо) . В 30-е по 50-е годы было

разработанно несколько способов синтеза Э.С. из химического сырья

например : лидрирования ацентальдецида и д.р. . Оси современных способов

–односейадистная (прямая) гидраитация . Этилена

(CU2=CU2+H2O –C2H5OH) , осуществляется на фосфорно-кислотном

католизаторе при 280-300 С и 7,2-8,3 Мн/м (72-83 кг/см ). Так , в США

в 1976 г. было выработано около 800 тыс. тонн этонола , в т.ч. 550

тыс. тонн прямой гидротацией (остальное сбраживание пищевого сырья) .

В других странах (СССР , Франция и др.) Э.С. получают также

двухстадийной (сернокислотной гидраитацией этилена при : 75-80 С и 2,48

Мн/м/24,8 нес/м ) этилен взаимодействует с концетрированой серной

кислотой с образованием смеси моно и диэнтилеульфатов [С2Н5OSO2ОН и

(С2Н5О)2SO2] , которые затем гидрилизуясь при 100 С и 0,3-0,4 Мн/м

дают Э.С. и Н2SO4 .

В ряде стран Э.С. получают также сбраживанием продуктов гидролиза

растительных материалов . Очистку технических Э.С. проводят различными

способами . Пищевой спирт-сырец , обычно освобождают от примесей

(сивушные масла и др.) рекитификацией .

Слинтентичиский Э.С. очищают от этилового эфира , ацетальдегида и др.

рекитификаций в присутствии щёлочи и гидрированием в паровой фазе на

никелевых католизаторах при 105 С и 0,52 Мн/м (5,2 кгс/см)

Спирт –рекитификат представляет собой асеотропную смесь Э.С. с

Водой (95,57% спирта t кипения 78,15 С . ) . Для многих целей

требуется обезвоженый , Т.Н. абсолютный , Э.С. Последний в промышленности

готовят , воду в виде стройной азеотропной смеси вода-спирит-бензол

(специальная добавка) , а в лабороторных условиях-химическом связыванием

воды различными реагентами , окисью кальция , металлическим кальцием или

магнием Э.С. , предназначеный для технических и бытовых целей , иногда

денантурируют .

В природе спирты встречаются редко, чаще — в виде производных (сложные эфиры

и др.), из которых они могут быть получены. Для получения спиртов важную роль

играет органический синтез. Приведем некоторые способы синтеза спиртов.

1. Гидратация (присоединение воды к алкенам). Реакция проводится в

присутствии катализаторов. При использовании в качестве катализатора серной

кислоты (сернокислотная гидратация) реакция идет в две стадии:

H2C==CH2 + HO—SO2—OH ® H3C—CH2—OSO2—OH

этилсерная кислота

H3C—CH2—OSO2—OH + H2O ® H3C—CH2—OH + H2SO4

этиловый спирт

Если реакцию гидратации проводить при высокой температуре (300 - 350 °С) и

давлении в присутствии катализатора (смеси фосфорной к вольфрамовой кислот), то

реакция идет в одну стадию. Это—метод прямой гидратации. При получении

этилового спирта этот метод вытеснил сернокислотную гидратацию. Гидратация

алкенов имеет важное промышленное значение. Этот способ позволяет получать

спирты из доступного и дешевого сырья — газов крекинга. Так, из 1 т этилене

можно получить 1,4 т спирта. Впервые в нашей стране этиловый спирт начали

получать гидратацией этилена с 1952 г. (г. Сумгаит).

2. Гидролиз моногалогенопроизводных. Реакцию проводят, нагревая галогеналкилы

с водой или водным раствором щелочей:

C2H6Cl + H2O ® C2H6OH + HC

3. Получение метанола из синтез-газа. Процесс идет при 220—300 °С и

сравнительно невысоком давлении с использованием катализатора из оксидов меди

и цинка:

кат.

CO + 2H2 ® CH3OH

Из синтез-газа можно получать и другие спирты.

4. Восстановление альдегидов и кетонов. При восстановлении альдегидов

образуются первичные, а при восстановлении кетонов — вторичные:

// 2H

H3C—C ® H3C—CH2OH

\ H

уксусный этиловый

альдегид спирт

H3C—CO—CH3 ® H3C—CH—CH3

ацетон изопропиловый

спирт

5. Спиртовое брожение (расщепление) моносахаридов C6H12O

6 под влиянием ферментов:

зимаза

C6H12O6 —® C2H6OH + 2CO2

Для получения этилового спирта издавна пользуются различными сахаристыми

веществами, например, виноградным сахаром, или глюкозой, которая путем

"брожения", вызываемого действием ферментов (энзимов), вырабатываемых

дрожжевыми грибками, превращается в этиловый спирт.

С6Н12О6 ® 2С2Н5ОН + 2СО2

Глюкоза в свободном виде содержится, например, в виноградном соке, при

брожении которого получается виноградное вино с содержанием спирта от 8 до

16%.

Исходным продуктом для получения спирта может служить полисахарид крахмал,

содержащийся, например, в клубнях картофеля, зернах ржи, пшеницы, кукурузы.

Для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно

подвергают гидролизу. Для этого муку или измельченный картофель заваривают

горячей водой и по охлаждении добавляют солод – проросшие, а затем

подсушенные и растертые с водой зерна ячменя. В солоде содержится диастаз

(сложная смесь ферментов), действующий на процесс осахаривания крахмала

каталитически. По оканчании осахаривания к полученной жидкости прибавляют

дрожжи, под действием фермента которых образуется спирт. Его отгоняют, а

затем очищают повторной перегонкой.

В настоящее время осахариванию подвергают также другой полисахарид –

целлюлозу (клетчатку), образующую главную массу древесины. Для этого

целлюлозу подвергают гидролизу в присутствии кислот (например, древесные

опилки при 150 -170°С обрабатывают 0,1 - 5% серной кислотой под давлением 0,7

- 1,5 МПа). Полученный таким образом продукт также содержит глюкозу и

сбраживается на спирт при помощи дрожжей. Из 5500 т сухих опилок (отходы

лесопильного завода средней производительности за год) можно получить 790 т

спирта (считая на 100%-ный). Это дает возможность сэкономить около 3000 т

зерна или 10000 т картофеля [1].

1.3. Ассортимент ликеро-водочных изделий и их характеристика

Напитки, содержащие этиловый спирт, называют алкогольные. К ним относятся

спирт, водка, ликеро-водочные изделия, ром, виски, коньяки, виноградные и

плодово-ягодные вина.

Промышленность вырабатывает спирт-сырец, спирт-ректификат, пить-евой спирт и

спирт денатурат (технический).

Спирт для пищевой промышленности и медецины вырабатывают из зерна,

картофеля, патоки (технический - из древесины, соломы, нефтепродуктов).

Технология:

1. получение солода;

2. приготовление и сбраживание сладкого затора;

3. перегонка зрелой бражки;

4. ректификация зрелого спирта.

В зависимости от исходного сырья и степени очистки спирт-ректификат делят на

люкс, экстра, высшей очистки и 1 сорта.

Питьевой спирт 95% - это смесь спирта-ректификата высшей очистки, умягченной

воды, профильтрованная и выдержанная.

Спирт-ректификат служит сырьём для производства водок, вин, ликеро-водочных

изделий.

Водка - крепкий алкогольный напиток, содержащий 40-56% спирта.

Получают из спирта-ректификата, умягченной воды, фильтруют через

активированный уголь.

Добавляют: сахар-песок, питьевую соду, уксус, лимонную кислоту, мёд, соль.

Столичная 40% - спирт-ректификат высшей очистки + сахар.

Русская 40% - спирт экстра, вода усиленной очистки.

Городня 40% - спирт-ректификат, сахар-песок, лимонная кислота.

Старый замок 40% - спирт-ректификат, сахар, хлористый калий.

Салют 40% - спирт люкс, аскорбиновая кислота.

Белые росы 40% - спирт-ректификат, сахарный сироп, лимонная кис-лота,

сода гашеная уксусом.

Панский дом 40% - на кремниевой воде.

Кристалл-100 - на кремниевой воде.

Украинская горилка 45% - спирт высшей очистки + мёд.

Требования к качеству: спирт и водка должны быть бесцветные, проз-рачные, без

примесей, с характерным вкусом и запахом без посторонних.

Разливают в стеклянные полимерные бутылки, крепость ± 0,2%.

Хранят 1 год.

Ликеро-водочные изделия. Эти изделия содержат красящие, ароматические и

вкусовые вещества, а многие из них и значительное количество сахара.

По используемому сырью, содержанию спирта и сахара их подразделяют на

следующие виды:

Настойки (горькие и бальзамы, горькие пониженной крепостью, сладкие и

полусладкие, полусладкие пониженной крепостью), наливки, пунши, аперитивы,

напитки десертные, ликеры (крепкие, десертные, кремы).

Для приготовления ликеро-водочных изделий используют этиловый спирт-

ректификат разной степени очистки, воду умягченную, свежие и сушеные плоды и

ягоды, техническое сырьё (ароматные травы, листья, почки, цветы, пряности и

др.), сахар, потоку, эфирные масла, эссенции, пищевые кислоты и красители.

Производство ликеро-водочных изделий состоит из следующих процес-сов:

получения полуфабрикатов, купажирования (смешивания), отстаива-ния,

фильтрации и разлива. Ликеры выдерживают от 6 месяцев до 2 лет.

Полуфабрикаты вырабатывают следующие: спиртованные морсы, настои и соки,

сиропы и ароматные спирты.

Спиртованные морсы и настои получают двукратным настаиванием

водно-спиртовой жидкости крепостью 30-50% на свежих или сушеных плодах, ягодах,

травах, кореньях и т.п.

Спиртованные соки изготавливают из свежих плодово-ягодных соков и

спирта-ректификата высшей очистки (25%).

Ароматные спирты получают перегонкой спиртованных морсов или настоев.

Отличаются они более высокой крепостью, тонкими вкусом и ароматом. Готовят

ароматные спирты отдельно для каждого изделия.

Сиропы - соки, консервированные сахаром. Содержание сахара не менее 67%.

Выпускают более 200 наименований ликеро-водочных изделий.

Горькие настойки приготовляют купажированием спиртованных нас-тоев или

ароматных спиртов, спирта-ректификата, пищевых красителей и воды.

К горьким настойкам относятся Бальзам рижский черный, Горный дубняк, Ерофеич,

Зубровка, Зверобой и др.. Особыми водками называют Охотничью, Петровскую,

Юбилейную особую, Старку.

Охотничья водка имеет крепость 45%. Вырабатывают её на ароматном спирте,

настоянном на одиннадцати видах сырья (гвоздике, имбире, черном и красном

перце, кофе и т.д.). Добавляют 20% белого портвейна и колер. Цвет водки

темно-коричневый, вкус и аромат - пряные, округленные (сложные).

Старку приготовляют из спиртованного настоя листьев яблонь и груш.

Добавляют коньяк, белый портвейн, ванилин, колер и сахар. Цвет

светло-коричневый, вкус слегка жгучий, аромат сложный, преобладает коньячный,

спирта - 43%.

Петровскую водку крепостью 40% готовят на настое ржаных сухарей,

добавляют коньяк и колер. Она имеет цвет светло-коричневый, вкус слегка жгучий,

запах ржаных сухарей.

Юбилейная особая водка содержит 40% спирта. В неё добавляют коньяк, мёд и

колер. Цвет светло-коричневый, вкус слегка жгучий, запах округленный, с

оттенком мёда.

Горькие настойки с пониженной крепостью отличаются более мягким вкусом и

приятным ароматом. К ним относятся Ароматная, Апельсиновая, Изумрудная,

Осенняя, Прозрачная, Золотистая, Волжская.

Ликеры отличаются от других изделий более вязкой консистенцией. Их

выдерживают в дубовых бочках от 6 месяцев до 2 лет, при этом вкус и аромат