Термін «спирт» виник у середні віки. Цим ім’ям алхіміки називали всі леткі речовини (spiritus - дух), наприклад:
Розчин амоніаку – нашатирний спирт;
Леткий продукт, що виділяється при перегонці вина – винний спирт (С2Н5ОН);
Один із продуктів сухої перегонки дерева – деревний спирт (СН3ОН ).
Метиловий спирт (метанол, карбінол, деревний спирт).
Найпростіший одноатомний спирт, безбарвна рідина, сильна отрута (приймання всередину викликає сліпоту, при більших дозах – смерть.)
Кипить при температурі + 64,70С
Має характерний спиртовий запах. Горить блідим полум’ям.
Раніше добували сухою перегонкою дерева. Тепер – із синтез-газу:
СО + 2Н2 → СН3ОН (каталізатори ZnO, CuO, 2500С, 7МПа)
Використання: 1. Як розчинник;
2. Для різних органічних синтезів (добування формальдегіду, деяких барвників, фотореактивів, фармацевтичних препаратів).
Етиловий спирт (етанол, медичний спирт, винний спирт)
Безбарвна рідина. Горить малосвітним полум’ям. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях.
Але розчинність у воді дуже зменшується від додавання деяких солей, наприклад, поташу (К2СО3). Якщо до суміші спирту з водою додають сухий поташ, поки він не перестане розчинятися, утвориться насичений розчин поташу у воді, на якому спливає шар спирту. Такий спосіб виділення розчинених речовин з розчину називається висолюванням і дуже часто використовується в техніці.
Кипить при температурі + 78,30С, замерзає при температурі – 1140С.
Прийнятий всередину в невеликих кількостях оп’яняє, а у великих – викликає стан, близький до наркозу.
Добування: 1. Збродження цукристих речовин при наявності дріжджів (найдавніший спосіб).
2. З речовин, багатих на крохмаль: картопля, хлібні злаки (гідроліз до глюкози → зброджування).
3. Гідратація етилену:
СН2=СН2 + Н2О → С2Н5ОН (каталізатори H2SO4, H3PO4, 260-3000С, 7,5-10 МПа)
4. Будь- який спирт можна добути дією лугу на галогенопохідні насичених вуглеводнів:
С5Н11Cl + КОН → С5Н11ОН + КCl.
5. Деревина (клітковина (целюлоза) → гідроліз до глюкози → зброджування)
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + СО2↑.
Використання: 1. Для добування синтетичного каучуку і пластмас.
2. Як розчинник для приготування одеколонів, духів, лаків, ліків;
3. Для консервування анатомічних препаратів;
4. Для добування діетилового ефіру, барвників, оцтової кислоти, бездимного пороху;
5. У суміші з бензином може використовуватись як паливо для двигунів внутрішнього згоряння (А-92Е)
6. Виробництво вин та алкогольних напоїв.
Дуже часто спирт денатурують, тобто до спирту добавляють інші речовини і барвники, щоб зробити його непридатним для споживання.
У майбутньому здійснюватиметься повний перехід на виробництво спирту з нехарчової сировини – деревини і газів нафтопереробки.
Економічна вигода переходу виробництва спирту синтетичним шляхом:
Для виробництва 1т спирту треба:
10 т картоплі 0,7 т етилену або
3 – 3,5 т нафтових газів.
Собівартість етанолу, одержаного із нафтопродуктів у 2 рази нижча ніж харчового. Щорічно на спирт ішло 1 млн. 700 тис. т зерна. Цього зерна вистачило б на відгодівлю скота, який може дати 350 тис. т м’яса.
До складу самогону входить сивушне масло , а на горілчаних заводах його відділяють.
Сивушне масло – це зовсім не масло, а назване так тому, що погано розчиняється у воді і спливає наверх як масло.
Склад: пропаном – С3Н7ОН;
Бутанол – С4Н9ОН
Аміловий спирт (найбільше) – С5Н11ОН.
Суха перегонка дерева
Нагрівання деревини без доступу повітря.
Гази і пари, які при цьому виділяються, при охолодженні зріджуються в рідину, яка складається з двох шарів: водного і деревного дьогтю.
Водний шар містить в розчиненому стані метанол, ацетон, оцтову кислоту та н...
В деревному дьогті містяться в основному ароматичні вуглеводні.
Хімічні властивості спиртів
- Горіння (синюватим полум’ям) С2Н5ОН +3О2 → 2СО2 + 3Н2О
- Взаємодія з лужними металами (як вода)
2С2Н5ОН + 2Na → 2С2Н5ОNa + H2↑
Утворюються алкоголяти – тверді речовини, розчинні у спирті. Алкоголяти – речовини нестійкі, розкладаються на спирт і луг водою:
2С2Н5ОNa + H2О ↔ С2Н5ОН + NaОН.
- З лугами: 2С2Н5ОН +NaОН ↔ 2С2Н5ОNa + H2О.
- З галогеноводнями: 2С2Н5ОН + НCl ↔ С2Н5Cl + H2О. (каталізатор – сульфатна кислота).
- Дегідратація (втрата води) відбувається двояко:
каталізатор – сульфатна кислота, температура більша 1400С:
С2Н5ОН → С2Н4 + H2О.
Утворюється етилен.
каталізатор – сульфатна кислота, температура менша 1400С і при надлишку спирту:
2С2Н5ОН → С2Н5 - О - С2Н5 + H2О.
Утворюється діетиловий ефір.
Діетиловий (сірчаний ефір) (добували взаємодією спирту з сульфатною кислотою) – добрий розчинник багатьох органічних речовин, застосовують для чищення тканин, як анестезатор в медицині.
- Реакція етерифікації відбувається при дії на спирти органічних або мінеральних кислот. С2Н5ОН +СН3СООН → СН3СООС2Н5 + H2О.
Оцтово-етиловий естер (етилацетат)
С2Н5ОН + HNO3 → СН3СОNO2 + Н2О.
Етиловий естер нітратної кислоти (етил нітрат)
Естери – рідини, малорозчинні у воді, але добре розчиняються у спирті. Більшість маає приємний фруктовий запах (есенції). Використовують як розчинники, як ліки.
- Неповне окиснення: С2Н5ОН +CuО → СН3СНО + Cu + Н2О (запах ацетальдегіду)
Утворюються альдегіди.
- Дегідрування і дегідратація:
- 2С2Н5ОН → СН2=СН - СН =СН2 + Н2О + Н2.
Це реакція Лєбєдєва (1932 р.). Промислове добування бутадієну.
|