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.

Как сделать спирт из опилок: все способы получения биотоплива

Опилки – ценное сырье для производства различных спиртов, которые можно использовать в качестве горючего.

На таком биотопливе могут работать:

  • автомобильные и мотоциклетные бензиновые двигатели;
  • электрогенераторы;
  • хозяйственная бензиновая техника.

Основная проблема, которую приходится преодолевать при изготовлении биотоплива из опилок – это гидролиз, то есть превращение целлюлозы в глюкозу.

Основа у целлюлозы и глюкозы одна – углеводороды. Но для превращения одного вещества в другое необходимы различные физические и химические процессы.

Как получить спирт из опилок?

Основные технологии для преобразования опилок в глюкозу можно поделить на два типа:

  • промышленные, требующие сложного оборудования и дорогих ингредиентов;
  • домашние, не требующие какого-то сложного оборудования.

Вне зависимости от способа гидролиза, опилки необходимо максимально измельчить. Для этого применяют различные дробилки.

Чем меньше размер опилок, тем более эффективным будет разложение древесины на сахар и другие компоненты.

Найти более подробную информацию об оборудовании для измельчения опилок вы сможете здесь: Оборудование для переработки древесных отходов. Никакой другой подготовки опилки не требуют.

Промышленный способ

Опилки засыпают в вертикальный бункер, затем заливают раствором серной кислоты (40 %) в соотношении 1:1 по массе и, закрыв герметично, нагревают до температуры 200–250 градусов.

В таком состоянии опилки держат 60–80 минут, постоянно перемешивая.

За это время проходит процесс гидролиза и целлюлоза, впитывая воду, распадается на глюкозу и другие составляющие.

Полученное в результате этой операции вещество процеживают, получая смесь раствора глюкозы с серной кислотой.

Очищенную жидкость сливают в отдельную емкость и смешивают с раствором мела, который нейтрализует кислоту.

Затем все отфильтровывают и получают:

  • ядовитые отходы;
  • раствор глюкозы.

Недостаток этого метода в:

  • высоких требованиях к материалу, из которого изготовлено оборудование;
  • больших расходах на регенерацию кислоты,

поэтому широкого распространения он не получил.

Существует и менее затратный метод, в котором используют раствор серной кислоты крепостью 0,5–1 %.

Однако для эффективного гидролиза необходимы:

  • высокое давления (10–15 атмосфер);
  • нагрев до 160–190 градусов.

Время протекания процесса 70–90 минут.

Оборудование для такого процесса можно изготовить из менее дорогих материалов, ведь столь разбавленный раствор кислоты менее агрессивен, чем тот, который применяют в описанном выше методе.

А давление в 15 атмосфер не является опасным даже для обычного химического оборудования, ведь многие процессы также проходят при высоком давлении.

Для обоих методов применяют стальные, герметично закрывающиеся емкости объемом до 70 м³, выложенные изнутри кислотоупорным кирпичом или плиткой.

Такая футеровка защищает металл от контакта с кислотой.

Нагревают содержимое емкостей, подавая в них раскаленный пар.

Сверху устанавливают спускной клапан, который настраивают на необходимое давление. Поэтому излишки пара выходят в атмосферу. Остальной пар создает необходимое давление.

В обоих методах задействован один и тот же химический процесс. Под воздействием серной кислоты целлюлоза (C6H10O5)n впитывает воду H2O и превращается в глюкозу nC6H12O6, то есть смесь различных сахаров.

После очистки эту глюкозу используют не только для получения биотоплива, но и для производства:

  • питьевого и технического спирта;
  • сахара;
  • метанола.

Оба метода позволяют перерабатывать древесину любых пород, поэтому являются универсальными.

В качестве побочного продукта переработки опилок в спирт получают лигнин – вещество, склеивающее:

Поэтому лигнин можно продавать предприятиям и предпринимателям, которые занимаются производством пеллет и брикетов из отходов древесины.

Еще один побочный продукт гидролиза – фурфурол. Это маслянистая жидкость, эффективный антисептик для обработки древесины.

Фурфурол также применяют для:

  • очистки нефти;
  • очистки растительного масла;
  • производства пластмасс;
  • создания противогрибковых лекарств.

В процессе обработки опилок кислотой выделяются ядовитые газы, поэтому:

  • все оборудование необходимо монтировать в проветриваемом цеху;
  • работники должны надевать защитные очки и респираторы.

Выход глюкозы по массе составляет 40–60 % от веса опилок, но с учетом большого количества воды и примесей вес продукта в несколько раз больше исходного веса сырья.

Лишняя вода будет удалена в процессе перегонки.

Кроме лигнина побочными продуктами обоих процессов являются:

которые можно продать, получив какую-то прибыль.

Очистка раствора глюкозы

Очистку проводят в несколько этапов:

  1. Механическая очистка с помощью сепаратора удаляет из раствора лигнин.
  2. Обработка меловым молоком нейтрализует кислоту.
  3. Отстаивание разделяет продукт на жидкий раствор глюкозы и карбонаты, которые затем используют для получения алебастра.

Вот здесь описан технологический цикл переработки древесины на гидролизном заводе в городе Тавда (Свердловская Область).

Домашний способ

Этот способ проще, но занимает в среднем 2 года. Опилки насыпают большой кучей и обильно поливают водой, после чего:

  • накрывают чем-нибудь;
  • оставляют преть.

Температура внутри кучи поднимается и начинается процесс гидролиза, в результате которого целлюлоза превращается в глюкозу, которую можно использовать для брожения.

Минус этого метода в том, что при низкой температуре активность процесса гидролиза снижается, а при отрицательной полностью прекращается.

Поэтому такой метод эффективен лишь в теплых регионах.

Кроме того, велика вероятность перерождения процесса гидролиза в гниение, из-за чего получится не глюкоза, а ил, а вся целлюлоза превратится в:

  • углекислый газ;
  • небольшое количество метана.

Иногда в домах строят установки, подобные промышленным. Их изготавливают из нержавеющей стали, которая без последствий выдерживает воздействие слабого раствора серной кислоты.

Нагревают содержимое таких аппаратов с помощью:

  • открытого огня (костер);
  • змеевика из нержавеющей стали с циркулирующим по нему раскаленным воздухом или паром.

Закачивая в емкость пар или воздух и отслеживая показания манометра, регулируют давление в емкости. Процесс гидролиза начинается при давлении в 5 атмосфер, но наиболее эффективно протекает при давлении 7–10 атмосфер.

Затем так же, как и при промышленном производстве:

  • очищают раствор от лигнина;
  • обрабатывают с помощью раствора мела.

После этого раствор глюкозы отстаивают и сбраживают с добавлением дрожжей.

Брожение и перегонка

Для брожения в раствор глюкозы добавляют обычные дрожжи, которые активизируют процесс брожения.

Эту технологию используют как на предприятиях, так и при получении спирта из опилок в домашних условиях.

Время брожения 5–15 дней, в зависимости от:

  • температуры воздуха;
  • породы древесины.

Процесс брожения контролируют по количеству образования пузырьков углекислого газа.

Во время брожения происходит такой химический процесс – глюкоза nC6H12O6 распадается на:

После окончания брожения материал подвергают перегонке – нагреву до температуры 70–80 градусов и охлаждению отходящего пара.

При такой температуре из раствора испаряются:

а вода и водорастворимые примеси остаются.

  • охлаждения пара;
  • конденсации спирта

используют змеевик, погруженный в холодную воду или охлаждаемый холодным воздухом.

Для увеличения крепости готового продукта его перегоняют еще 2–4 раза, постепенно снижая температуру до значения 50–55 градусов.

Крепость полученного продукта определяют с помощью спиртометра, который оценивает удельную плотность вещества.

В качестве биотоплива можно использовать продукт перегонки с крепостью не менее 80 %. В менее крепком продукте слишком много воды, поэтому техника будет работать на нем неэффективно.

Хотя спирт, полученный из опилок, очень похож на самогон, его нельзя использовать для питья из-за большого содержания метанола, который является сильным ядом. Кроме того, большое количество сивушных масел портит вкус готового продукта.

Чтобы очистить от метанола, необходимо:

  • первую перегонку проводить при температуре 60 градусов;
  • слить первые 10 % полученного продукта.

После перегонки остаются:

  • тяжелые фракции скипидара;
  • дрожжевая масса, которую можно использовать как для сбраживания следующей партии глюкозы, так и для получения кормовых дрожжей.

Они более питательны и полезны, чем зерно любых злаковых культур, поэтому их охотно покупают фермерские хозяйства, разводящие крупный и мелкий скот.

Применение биотоплива

По сравнению с бензином у биотоплива (спирта, полученного из переработанных отходов) есть как преимущества, так и недостатки.

Вот основные преимущества:

  • высокое (105–113) октановое число;
  • меньшая температура горения;
  • отсутствие серы;
  • меньшая цена.

Благодаря высокому октановому числу можно увеличить степень сжатия, повысив мощность и экономичность мотора.

Меньшая температура сгорания:

  • увеличивает срок службы клапанов и поршней;
  • снижает нагрев двигателя в режиме максимальной мощности.

Благодаря отсутствию серы, биотопливо не загрязняет воздух и не сокращает срок службы моторного масла, ведь оксид серы окисляет масло, ухудшая его характеристики и снижая ресурс.

Благодаря значительно менее высокой цене (если не считать акцизы), биотопливо серьезно экономит семейный бюджет.

Есть у биотоплива и недостатки:

  • агрессивность по отношению к резиновым деталям;
  • низкое массовое соотношение топливо/воздух (1:9);
  • слабая испаряемость.

Биотопливо повреждает резиновые уплотнители, поэтому во время переделки мотора для работы на спирту все резиновые уплотнители меняют на полиуретановые детали.

Из-за меньшего соотношения топливо-воздух для нормальной работы на биотопливе необходима перенастройка топливной системы, то есть установка жиклеров большего сечения в карбюратор или перепрошивка контроллера инжектора.

Из-за слабой испаряемости затруднен пуск холодного двигателя при температуре ниже плюс 10 градусов.

Чтобы решить эту проблему, биотопливо разбавляют бензином в соотношении 7:1 или 8:1.

Для работы на смеси бензина и биотоплива в соотношении 1:1 никакой переделки двигателя не требуется.

Если же спирта будет больше, то желательно:

  • заменить все резиновые уплотнители на полиуретановые;
  • прошлифовать головку блока цилиндров.

Шлифовка необходима для увеличения степени сжатия, что позволит реализовать более высокое октановое число. Без такой переделки двигатель будет терять в мощности при добавлении в бензин спирта.

Если же биотопливо используют для электрогенераторов или бытовых бензиновых приборов, то желательна замена резиновых деталей на полиуретановые.

В таких устройствах можно обойтись без шлифовки головки, потому что небольшая потеря мощности компенсируется увеличением подачи топлива. Кроме того, потребуется перенастройка карбюратора или инжектора, это сможет сделать любой специалист по топливным системам.

Более подробно о применении биотоплива и переделке моторов для работы на нем читайте в этой статье (Применение биотоплива).

Видео по теме

О том, как сделать спирт из опилок, вы можете увидеть в данном видео:

Выводы

Производство спирта из опилок – сложный процесс, который включает в себя массу операций.

Если есть дешевые или бесплатные опилки, то, заливая биотопливо в бак своего автомобиля, вы серьезно сэкономите, ведь его производство обходится заметно дешевле бензина.

Теперь вы знаете, как получить спирт из опилок, применяемый в качестве биотоплива и как это можно сделать в домашних условиях.

Кроме того, вы узнали о побочных продуктах, которые возникают в процессе переработки опилок в биотопливо. Эти продукты также можно продать, получив пусть и небольшую, но все же выгоду.

Благодаря этому бизнес по производству биотоплива из опилок становится весьма выгодным, особенно если использовать топливо для собственного транспорта и не платить акцизный сбор на продажу спирта.

Производство спирта из опилок в домашних и промышленных условиях

Ограниченность запасов добываемых топливных ресурсов подталкивает человечество к поиску, выявлению и освоению альтернативных способов получения энергии. Наиболее перспективным направлением подобных изысканий становится получение замены газу и нефти из возобновляемых источников растительного происхождения. После биологической или термохимической обработки растительной массы получают биотопливо.

Одним из вариантов жидкого биотоплива является спирт из опилок. Такой способ применения отходов деревообработки – опилки – заменяет картофель и зерно при производстве спиртов. Для использования в получении спирта, 1 кг опилок равносилен 1 кг картофеля или 0,3 кг зерна. Очевидно, что такая замена сырья помогает сберечь в государственных масштабах огромные объемы пищевого сырья и освободить дополнительные площади для сельскохозяйственного производства.

Как сделать спирт из опилок

«Строительным» материалом растительных клеток дерева является твердая волокнистая клетчатка (целлюлоза). Ее содержание в растениях доходит до 70%. В клетчатке много полисахаридов, которые при определенном химическом воздействии переходят в глюкозу. Из последней после сбраживания и перегонки получают спирт. Значит, биомасса мелких опилок и древесной стружки из отходов превращается в ценное сырье для производства спирта – этанола или бутанола.

Получение этилового спирта можно реализовать следующими способами:

  1. Гидролиз измельченной древесной биомассы и последующее сбраживание полученного продукта с дрожжами. Это наиболее распространенный метод переработки опилок.
  2. Газификация древесины методом пиролиза и дальнейшее сбраживание образованного газа в спирт.
  3. Синтез газа при пиролизном разложении клетчатки опилок. Затем из газа получают метанол, который в результате реакции гомологенизации преобразуется в этанол.

Промышленное получение спирта

Производство спирта из древесных опилок на промышленной основе осуществляется двумя способами гидролиза. При любом из них опилки не требуют дополнительной подготовки, кроме максимально возможного измельчения.

В первом случае опилки в вертикальном бункере заливаются концентрированным (40%) раствором серной кислоты. Массовые объемы опилок и раствора равны. Смесь герметично закрытого бункера доводят до температуры 220-250°С и регулярно перемешивая выдерживают от 1 ч до 1 ч 20 мин. Затем полученные при гидролизе растворы глюкозы и серной кислоты сцеживают. К слитой в другую емкость жидкости добавляют раствор мела для нейтрализации кислоты. Последующей фильтрацией отделяют раствор глюкозы от отходов.

Метод не стал распространенным из-за высокой стоимости и повышенных требований к материалу применяемого оборудования, который должен выдерживать агрессивное воздействие концентрированной серной кислоты.

При втором, менее затратном, способе применяется слабый (0,5-1,0%) раствор кислоты. Процесс протекает 1,2-1,5 ч при температурах 160-190°С и давлении в бункере до 15 атм.

Общие моменты для рассмотренных методов гидролиза:

  • Рабочие емкости изнутри выкладывают кислотоупорным материалом для исключения контакта кислоты с металлом.
  • Загруженные в бункеры вещества нагревают с помощью подачи внутрь горячего пара. Выпускным клапаном для пара регулируют внутреннее давление рабочей емкости.
  • Гидролиз с успехом применяют для переработки опилок любых пород древесины.
  • Полученная после химической реакции глюкоза используется для дальнейшего изготовления спирта, метанола, сахара.
  • Рабочий процесс сопровождается выделением опасных газов. Для безопасности работников производственные помещения обязаны проветриваться, а сам персонал работает в специальных защитных респираторах и очках.

При производстве биотоплива из древесных опилок, получают побочные вещества, способные принести дополнительную прибыль:

  • Лигнин – связующее вещество для получения пеллет и евродров из опилок и других измельченных материалов, активный наполнитель для пластмасс и синтетических каучуков.
  • Фурфурол – жидкость, используемая как антисептик для древесины и компонент противогрибковых медикаментов. Также применяется для очистки масел и нефти, производства пластмасс, получения гербицидов, синтетических волокон и красителей. Другие свойства и перспективные варианты применения фурфурола изучаются.
  • Скипидар.
  • Алебастр.

Очистка раствора глюкозы

Процесс очистки проходит поэтапно:

  1. Сепараторная механическая очистка. На данном этапе из раствора выделяют лигнин.
  2. Нейтрализация серной кислоты при помощи обработки известковым молоком.
  3. Разделение раствора глюкозы и карбонатов (нужны при получении алебастра) отстаиванием.

Домашний способ получения спирта

Получить спирт из опилок можно в домашних условиях, и также двумя способами.

Первый способ не требует наличия сложного оборудования, но является очень долгим (иногда неудачным) процессом, занимающим до 2-х лет. Собранные в кучу опилки поливают водой и оставляют преть под пленкой. Внутри кучи начинает повышаться температура и создаются условия для активизации процесса гидролиза с последующим получением глюкозы из клетчатки опилок. Технология дальнейшего использования глюкозы для брожения и получения спирта общеизвестна.

Второй способ копирует заводскую технологию. Сначала самостоятельно или на заказ делают уменьшенные аналоги промышленных установок. В качестве материала для них используют только нержавеющую сталь. Она стойкая к агрессивному воздействию слабого кислотного раствора.

Содержимое установки нагревают с помощью змеевика с циркулирующим разогретым паром (может применяться воздух) или на открытом огне. Регулируя внутреннее давление рабочей камеры, запускают процесс гидролиза. Рекомендуемые значения для эффективности протекания химической реакции – 7-10 атм.

Далее, как и при заводском производстве, из раствора механическим методом удаляется лигнин, затем нейтрализуется кислота и раствор отстаивается для оседания карбонатов. После очистки раствор глюкозы готов для последующего сбраживания.

Брожение и перегонка

При последующем брожении глюкоза разлагается на спирт и углекислый газ. Для активизации процесса в домашних и промышленных условиях к раствору глюкозы добавляются дрожжи. Температура окружающей среды и порода древесины определяет время брожения – 5-14 суток. Окончание брожения определяется по значительному снижению интенсивности выделения газа. Визуально это характеризуется малым количеством поверхностной пены из пузырьков с углекислотой.

Последний технологический процесс – перегонка. Полученный жидкий материал нагревают до 70-80°С и выходящий пар охлаждают до выпадения спиртового конденсата. Для охлаждения пара, его пропускают через змеевик, который имеет водяное или воздушное наружное охлаждение.

Остатки перегонки – скипидар и дрожжевая масса, пригодная для повторного сбраживания следующей партии рабочего раствора и приготовления кормовых дрожжей для животноводческих фермерских хозяйств.

Применение биотоплива

Биотопливо из опилок – биоэтанол – применяют для двигателей разнообразной техники. При такой замене бензину работа агрегата улучшается, увеличивается его мощность, снижается температура нагрева при нагрузках, увеличивается эксплуатационный ресурс поршней и клапанов, так как при сгорании спирта нет сажи и дыма.

Этанол сделал возможным использование каминов в квартирах многоэтажек без привычного дымохода. Теплопотери при обогреве отсутствуют, дым и сажа не образуются, количество выделяемого углекислого газа незначительное.

Питьевой спирт ректификат в домашних условиях

Этиловый питьевой спирт получил широкое распространение в домашнем хозяйстве, из него делают различные самодельные алкогольные напитки: водку, коньяк, настойки, наливки, ликеры и коктейли. Пищевой винный спирт используют при консервации соков, ягод. На основе лекарственных трав и питьевого спирта можно приготавливать полезные настойки для лечения различных заболеваний. Для домашних пищевых целей используется только ректифицированный спирт изготовленный из сахаросодержащего сырья или крахмалосодержащего, ни в коем случае нельзя путать этиловый и метиловый спирт. Метанол это страшный яд, полученный из продуктов древесины.

С химической точки зрения, питьевой этиловый спирт-бесцветная жидкость, полностью прозрачная с резким характерным запахом, на вкус жгучая. Легко растворяется в воде. При поджоге горит голубым пламенем. Химической формулой спирта питьевого является С2Н5ОН. Кипит при — 78,3 градусах.

Внимание: Растворы с высоким содержанием спирта огнеопасны и требуют осторожного обращения с ним, а также соблюдения правил пожарной безопасности.

Этиловый спирт можно сделать самому. Получение спирта в домашних условиях вполне реальная задача. Имея специальное оборудование для производства спирта можно с легкость получить продукт довольно высокого качества, ничуть не уступающий спирту, сделанному на производстве.

Сырьё для спирта. Основным сырьем для производства этилового спирта на заводах являются: зерно, картофель, сахарная свёкла. В домашних условиях спирт можно сделать из любых продуктов, в которых есть сахар, крахмал. Пшеница, кукуруза, ячмень, сахар, варенье, ягоды, фрукты, список просто огромен. В выборе стоит определяться по стоимости сырья и по выходу готового продукта. Самым распространенным и легким в приготовлении конечно же сахар, а дешевым сырьем можно считать зерновые, свекла, картофель.

Элитные сорта алкоголя, как правило, получают на основе спирта приготовленного из зернового и полодовоягодного сырья. Ниже рассказано как сделать спирт из пшеницы. На основе данного рецепта, аналогично можно приготовить спирт из другого доступного сырья, технология практически одинакова.

Процесс производства спирта технология приготовления

Производство спирта довольно сложный технологический процесс, который требует постоянного контроля и соблюдения всех режимов на этапе ректификации. Можно выделить главные ступени процесса:

  1. Изготовление браги,
  2. Получение спирта сырца,
  3. Ректификация спирта.

Приготовление браги из пшеницы

Ингредиенты:

  • Пшеница – 10 кг;
  • Вода – 40 л;
  • Ферменты:
  • Амилосубтилин – 25 гр;
  • Глюкаваморин – 25 гр;
  • Дрожжи сухие – 50 гр.

Как приготовить брагу.

  1. Пшеницу перемолоть на специальной дробилке, или измельчить другим доступным способом. Помол желательно делать не в муку, а фракция должна быть как крупа, но не критично!
  2. В большой 50-60-ти литровой емкости нагреть воду до кипения, всыпать пшеничную крупу. Во время внесения крупы, затор необходимо перемешивать, что бы исключить образования комочков. Оставить запариваться кашу на 3-6 часов.
  3. При температуре затора 80С, внести фермент А- Амилосубтилин. Под действием фермента А густая каша станет жидкой и будет готова к осахариванию.
  4. При температуре 63-65С внести фермент Г- Глюкаваморин, который осахарит крахмал. Данную температуру необходимо поддерживать в течении 2-3 часов. По прошествии этого времени можно сделать йодную пробу, убедившись в осахаривании сусла. В отсутствии ферментов, можно использовать солод. Берется обычный молотый пивоваренный солод 2,5 кг, и вносится так же при 63-65С.
  5. Сладкое сусло необходимо как можно быстро остудить до температуры внесения дрожжей 25-28С, что бы избежать попадания в него ненужных микробов. Сделать это можно используя специальный чиллер, для охлаждения, или поставить емкость с сусло в ванную со льдом.
  6. Охлажденное сусло перелить в емкость для брожения, внести подготовленный дрожжи. Дрожжи можно использовать прессованные, дозировка в этом случае увеличивается. На бродильную емкость устанавливается гидрозатвор, бродит брага 5-6 дней при температуре 25-30 градусов.

Получение спирта сырца.

  1. Если у вас обычный самогонный аппарат, то густую брагу нужно отфильтровать через сито или перегонять в специальном мешке, что бы избежать пригорания. Если есть возможность перегнать брагу паром или на пароводяном котле, то фильтрация не нужна. Еще один плюс перегона паром, увеличение выхода сырца.
  2. Брага заливается в куб самогонного аппарата, гонится до воды без отбора головных и хвостовых фракций. В итоге с 10 кг пшеницы должно получится 11-13 литров спирта сырца, крепостью 28-30 градусов. Очищать самогон перед ректификацией нет необходимости.

Ректификация спирта.

Чтобы получить чистый этиловый спирт в домашних условиях крепостью 96,6% обычный самогонный аппарат не подойдет. Для его производства нужна ректификационная колонна из нержавеющей стали, в которой происходят сложные процессы тепло и массообмена.

Устройство колонны во многом схоже с самогонным аппаратом, но позволяет получить чистый этиловый питьевой спирт без примесей. Многих интересует вопрос, как очистить спирт в домашних условиях, так вот спирт не нуждается в дополнительной очистке. Очистка спирта происходит в самой колонне. Сделать такой аппарат для получения спирта можно самому, более детально как сделать, ректификационную колонну описано здесь.

Колонна устанавливается на перегонный куб в который залит самогон. Аппарат подключается к специальной автоматике, которая контролирует весь процесс ректификации, и температуру, и давление в кубе, а также производит отбор головных фракции и отбор спирта. После включения колонна работает какое-то время на себя, в это время фракции располагаются по колонне. Затем начинается по капельный отбор голов, затем идет питьевой спирт и за ним хвосты. Все как при дистилляции, но в самой колонне идут намного сложнее процессы.

Производство спирта можно контролировать и в ручном режиме, но это долгий и трудный процесс. В итоге из спирта сырца получается 2,5 литра чистого питьевого спирта. Как проверить качество спирта в домашних условиях? Для этого делается проба Ланга, которая хорошо описана в сети. Для пробы Ланга нужны дистиллированная вода, марганцовка и сам проверяемый спирт.

Пищевой спирт идет на приготовление различных домашних напитков. Спиртовой раствор можно использовать для приготовления водки, а на её основе готовить другой качественный алкоголь. Хранить питьевой спирт необходимо в закрытой посуде, срок хранения не ограничен. Беречь от детей и огня!

Простой способ получения спирта

Tомский государственный университет

кафедра органической химии

Кислородсодержащие соединения. Спирты

Строение и классификация спиртов

Спиртами называют производные углеводородов, содержащие вместо одного или нескольких атомов водорода одну или несколько гидроксигрупп (- OH ). Общая формула спиртов, таким образом, R – OH .

1. По числу гидроксильных групп в молекуле спирты разделяют на одноатомные , двухатомные , трехатомные и т.д. до многоатомных .

Среди многоатомных спиртов наиболее известен шестиатомный циклический спирт инозит :

Двухатомные спирты (диолы) с гидроксилами у одного атома углерода (геминальныедиолы) . Нестабильны в индивидуальном состоянии. Обнаруживаются в незначительных количествах только в водных растворах. Наиболее устойчивы двухатомные спирты (существует исключительно в растворе) хлоральгидрат CCl 3– C (OH)2 и гексафторацетонгидрат (CF 3) 2 C ( OH )2:

2. По строению углеводородной цепи спирты разделяют на предельные (насыщенные спирты) и непредельные .

3. По положению гидроксильной группы в цепи различают первичные, вторичные и третичные спирты:

При наименовании спиртов по номенклатуре IUPAC находят самую длинную цепь атомов углерода, содержащую гидрокисльную группу, и нумеруют ее с края, к которому ближе гидроксильная группа. После перечисления заместителей добавляется название, соответствующее углеводороду главной цепи с добавлением окончания –о л и цифры, показывающей место гидроксильной группы в цепи (см. примеры выше).

Заместительная номенклатура используется достаточно редко. По ней спирты называют, как производные карбинола (метанола). Например, фенилкарбино л – бензиловый спирт (оксиметилбензол ), этилкарбинол – пропиловый спирт (или пропанол ), винилкарбинол – пропен-2-ол-1, или аллиловый спирт.

Тривиальная номенклатура , напротив, до сих пор широко применяется. Метанол (метиловый спирт, муравьиный спирт), пропиловый спирт, группа амиловых спиртов (С5) и т.д. Не говоря уже о непредельных спиртах, которые практически только и называются тривиальными названиям и- аллиловый и пропаргиловый спирты (см. выше).

Одноатомные спирты-жидкости с характерным запахом, начиная с метанола (С 1 ) и до нонанола (С9). Высшие спирты запаха практически не имеют. Группа спиртов С4-С5 имеет характерный запах сивухи, а сами они носят неофициальное определение сивушных спиртов или масел. Двухатомные спирты с гидроксилами у разных атомов водорода обладают гораздо большей температурой кипения и вязкостью, чем одноатомные спирты. Этиленгликоль (Ткип=197 о С ), глицерин (Ткип=290 о С , разложением), бутандиол-1,4 (Ткип=213 о С ). Температуры кипения многоатомных спиртов гораздо выше, чем у одноатомных (а у одноатомных спиртов температуры кипения гораздо выше, чем у соответствующих алканов) по причине образования межмолекулярных водородных связей. Шестиатомный спирт инози т- твердое кристаллическое соединение.

Химические свойства спиртов

1. Реакции дегидратации спиртов (внутри- и межмолекулярная дегидратация)

При кипячении с кислотами спирты могут образовывать алкены и простые эфиры.


Как правило, получаются смеси продуктов. Преобладание того или иного соединения связано с условиями проведения реакции. Так, при повышении температуры выход алкенов увеличивается. Выходы алкенов также возрастают при переходе от первичных к третичным спиртам. Очень часто перечисленные реакции сопровождаются перестройками в углеродном скелете:

Образование простых эфиров (межмолекулярная дегидратация спиртов).


В присутствии серной кислоты:


Более предпочтительно получение простых эфиров по реакции Вильямсон а – (суть- нуклеофильные замещения у атома углерода).

Пример получения метил-третбутилового эфира (МТБЭ) реакциями:

При неправильном выборе сочетания реагентов в реакции Вильямсона вместо ожидаемого эфира можно получить алкен . Реакции нуклеофильного замещения с образованием эфира способствует реакция крупного основания и мелкого галогенида, неспособного к элиминированию:

2. Образование галоидных алкилов из спиртов происходит при реакции с различными реагентами:


Во всех случаях наиболее гладко протекают реакции с первичными спиртами, третичные спирты чаще дают различные побочные продукты.

Механизмы галогенирования спиртов тионилхлоридом ( SOCl 2 ) и галогенидами фосфора

Тионилхлорид образует со спиртами эфиры хлорсернистой кислоты (хлорсульфиты ):

При этом генерируется некоторое (заметное) количество анионов хлора.

Дальнейшее течение реакции зависит от типа растворителя, в котором она протекает. В случае диоксана , например, происходит сольватация хлорид-ионов и атака диоксаном :

Полученное промежуточное соединение атакуется повторно анионами Cl- с противоположной стороны, в результате чего не происходит обращения оптической конфигурации (если сравнивать с исходным спиртом):

Однако, в таких растворителях, как пиридин или гексаметилфосфотриамид (НМРТ), концентрация свободных ионов хлора достаточно велика, чтобы атаковать эфиры хлорсульфита с образованием галогенпроизводных спирта с обращенной конфигурацией:

Реакции с галогенидами фосфора протекают с обращением конфигурации согласно ниже приведенной схеме;

После чего хлорид ио н- замещает группировку с атомом фосфора:

3. Кислотные свойства спиртов

При взаимодействии с сильными основаниями и щелочными металлами спирты ведут себя как кислоты:

4. Окисление спиртов

Спирты окисляются различными окислителями до альдегидов (первичные спирты) и кетонов (вторичные спирты). Механизм окисления спиртов хромовой кислотой:

Образующиеся вначале эфиры хромовой кислоты претерпевают отщепление протона от атома углерода, при котором стояла гидроксильная группа (вследствие повышения его кислотности в результате образования эфира, он отщепляется даже таким слабым основанием, как вода):

Образуется продукт окисления и хромистая кислота ( Cr IV ). Хромистая кислота быстро диспропорционирует до гидроокиси хрома ( Cr III ) и хромовой кислоты ( Cr VI ):

Если таким образом окисляются вторичные спирты, то образующиеся кетоны сравнительно устойчивы, однако, при окислении первичных спиртов образуются альдегиды, которые легко окисляются дальш е- до карбоновых кислот (если не предпринимать меры предосторожности). Альдегиды с небольшим числом атомов углерода можно выделить из реакционной смеси отгонкой в процессе получения, однако, для более тяжелых альдегидов такой способ не помогает.

Окисление спиртов реагентом Саретта ( Sarett )- смесью хромового ангидрида и пиридина позволяет выделять альдегиды.

Третичные спирты в нейтральной и щелочной среде окисляются с трудом и с разрушением углеродного скелета. В кислой среде окисляется предварительно образовавшийся алкен , углерод-углеродная связь рвется по месту кратной связи (см. алкены ). Если не удалять из реакционной среды образовавшиеся альдегиды, окисление идет дальше и образуются карбоновые кислоты:

5. Образование сложных эфиров

Сложные эфиры образуются при реакции спиртов с минеральными и органическими кислотами.

(Реакции протекают при умеренном нагревании, кислотный катализ).

6. Образование ацеталей и полуацеталей


Спирты взаимодействуют с альдегидами и кетонами– с образованием полуацеталей и ацеталей (альдегиды) и полукеталей и кеталей (кетоны):

Реакции образования ацеталей и полуацеталей используются в синтетической практике для временной защиты альдегидных групп (чтобы не допустить их окисления). Ацетали и полуацетали широко распространены в природе. Альдегидные группы регенерируются в кислой среде. В нейтральной и щелочной среде ацетали устойчивы .

Ацетали представляют собой жидкости с приятным эфирным запахом.

Способы получения спиртов

1. Гидратация алкенов (правило Марковникова):

Алкены присоединяют воду в кислой среде по механизму электрофильного присоединения, по правилу Марковникова. (через промежуточное образование карбкатионов , см. химические свойства алкенов).

2. Гидролиз галоидных алкилов :

а) обратимый гидролиз в кислой среде;

б) необратимый гидролиз в щелочной среде:

3. Взаимодействие металлорганических соединений (реактивы Гриньяра ) с карбонильными группами (нуклеофильное присоединение по кратной связи С =О):

Взаимодействие с формальдегидом, альдегидами, кетонам и – получение первичных, вторичных и третичных спиртов.


Из кетонов получаются третичные спирты. Так, из метилэтилкетона (бутанон-2) получается 2-метилбутанол-2. Альдегиды в подобной реакции дают вторичные спирты. Из пропионового альдегида (пропаналь ) получается бутанол-2:


Из формальдегида образуются первичные спирты.

Взаимодействие реактивов Гриньяра со сложными эфирами карбоновых и муравьиной кислот ы- приводит к получению третичных и вторичных спиртов, соответственно.

4 . Восстановление альдегидов, кетонов

Менее распространены способы получения спиртов восстановлением альдегидов и кетонов.

5. Восстановление сложных эфиров ( каталитические и некаталитические).

Получение спиртов восстановлением сложных эфиров по Буво-Блану (кипячение с натрием).

6. Расщепление простых эфиров HJ и HBr

Реакция представляет собой нуклеофильное замещение в алкил оксонии :

который образуется в кислой среде из эфира в результате протонирования атома кислорода. В качестве эффективного нуклеофила в кислой среде с успехом выступает иодид-ион , который атакует соседний с кислородом стерически менее затрудненный вторичный атом углерода . В итоге образуются изопропанол и иодистый этил . Иодистый этил в водной среде легко превращается в этанол , регенерируя катализатор- HJ .

Реакции двухатомных спиртов (отличные от первичных спиртов реакции).

1. внутримолекулярная дегидратация :

г) пинакон-пинаколиновая перегруппировка

д ) дегидратация пинаконов в присутствии окиси алюминия приводит к диенам:

а) образование спиртоэфиров

б) образование циклических эфиров:

Получение двухатомных спиртов

1. Гидролиз дигалогенпроизводных или хлоргидринов :

2. Гидратация альфа-окисей (эпоксидов ):

3. Окисление олефинов перекисью водорода или перманганатом (холодные растворы):

4. Каталитическое восстановление сложных эфиров дикарбоновых кислот:

© khassanov, MMII-MMXVII

Читайте также:  Простое настенное крепление для велосипеда своими руками
Ссылка на основную публикацию