Все виды спиртов

СПИРТЫ (алкоголи) – класс органических соединений, содержащих одну или несколько группировок С–ОН, при этом гидроксильная группа ОН связана с алифатическим атомом углерода (соединения, у которых атом углерода в группировке С–ОН входит в состав ароматического ядра, называются фенолами)

Классификация спиртов разнообразна и зависит от того, какой признак строения взят за основу.

1. В зависимости от количества гидроксильных групп в молекуле спирты делят на:

а) одноатомные (содержат одну гидроксильную ОН-группу), например, метанол СН3ОН, этанол С2Н5ОН, пропанол С3Н7ОН

б) многоатомные (две и более гидроксильных групп), например, этиленгликоль

HO–СH2–CH2–OH, глицерин HO–СH2–СН(ОН)–CH2–OH, пентаэритрит С(СН2ОН)4.

Соединения, в которых у одного атома углерода
Все виды спиртов есть две гидроксильных группы, в большинстве случаев нестабильны и легко превращаются в альдегиды, отщепляя при этом воду: RCH(OH)2 ® RCH=O + H2O

Спирты, содержащие три группы ОН у одного атома углерода Все виды спиртов, не существуют.

2. По типу атома углерода, с которым связана группа ОН, спирты делят на:

а) первичные, у которых ОН-группа связана с первичным атомом углерода. Первичным называют атом углерода (выделен красным цветом), связанный всего с одним углеродным атомом. Примеры первичных спиртов – этанол СH3CH2–OH, пропанол СH3–CH2CH2–OH.

б) вторичные, у которых ОН-группа связана с вторичным атомом углерода. Вторичный атом углерода (выделен синим цветом) связан одновременно с двумя атомами углерода, например, вторичный пропанол, вторичный бутанол (рис. 1).

Все виды спиртов

Рис. 1. СТРОЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ СПИРТОВ

в) третичные, у которых ОН-группа связана с третичным атомом углерода. Третичный углеродный атом (выделен зеленым цветом) связан одновременно с тремя соседними атомами углерода, например, третичный бутанол и пентанол (рис. 2).


Все виды спиртов

Рис. 2. СТРОЕНИЕ ТРЕТИЧНЫХ СПИРТОВ

В соответствии с типом углеродного атома присоединенную к нему спиртовую группу также называют первичной, вторичной или третичной.

У многоатомных спиртов, содержащих две или более ОН-групп, могут присутствовать одновременно как первичные, так и вторичные НО-группы, например, в глицерине или ксилите (рис. 3).

Все виды спиртов

Рис. 3. СОЧЕТАНИЕ В СТРУКТУРЕ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ ОН-ГРУПП.

3. По строению органических групп, связанных ОН-группой, спирты подразделяют на предельные (метанол, этанол, пропанол), непредельные, например, аллиловый спирт СН2=СН–СН2–ОН, ароматические (например, бензиловый спирт С6Н5СН2ОН), содержащие в составе группы R ароматическую группу.

Непредельные спирты, у которых ОН-группа «примыкает» к двойной связи, т.е. связана с атомом углерода, участвующим одновременно в образовании двойной связи (например, виниловый спирт СН2=СН–ОН), крайне нестабильны и сразу же изомеризуются (см. ИЗОМЕРИЗАЦИЯ) в альдегиды или кетоны:


CH2=CH–OH ® CH3–CH=O

Номенклатура спиртов. Для распространенных спиртов, имеющих простое строение, используют упрощенную номенклатуру: название органической группы преобразуют в прилагательное (с помощью суффикса и окончания «овый») и добавляют слово «спирт»:

СН3ОН метиловый спирт
С2Н5ОН этиловый спирт
3С)2СНОН изопропиловый спирт
С4Н9ОН бутиловый спирт

В том случае, когда строение органической группы более сложное, используют общие для всей органической химии правила. Названия, составленные по таким правилам, называют систематическими. В соответствии с этими правилами, углеводородную цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена ОН-группа. Далее используют эту нумерацию, чтобы указать положение различных заместителей вдоль основной цепи, в конце названия добавляют суффикс «ол» и цифру, указывающую положение ОН-группы (рис. 4):


Все виды спиртов

Рис. 4. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЗВАНИЯ СПИРТОВ. Функциональные (ОН) и замещающие (СН3) группы, а также соответствующие им цифровые индексы выделены различающимися цветами.

Систематические названия простейших спиртов составляют по тем же правилам: метанол, этанол, бутанол. Для некоторых спиртов сохранились тривиальные (упрощенные) названия, сложившиеся исторически: пропаргиловый спирт НСєС–СН2–ОН, глицерин HO–СH2–СН(ОН)–CH2–OH, пентаэритрит С(СН2ОН)4, фенетиловый спирт С6Н5–CH2–CH2–OH.

Физические свойства спиртов. Спирты растворимы в большинстве органических растворителей, первые три простейших представителя – метанол, этанол и пропанол, а также третичный бутанол (Н3С)3СОН – смешиваются с водой в любых соотношениях. При увеличении количества атомов С в органической группе начинает сказываться гидрофобный (водоотталкивающий) эффект, растворимость в воде становится ограниченной, а при R, содержащем свыше 9 атомов углерода, практически исчезает.

Благодаря наличию ОН-групп между молекулами спиртов возникают водородные связи.


Все виды спиртов

Рис. 5. ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ В СПИРТАХ (показаны пунктиром)

В результате у всех спиртов более высокая температура кипения, чем у соответствующих углеводородов, например, Т. кип. этанола +78° С, а Т. кип. этана –88,63° С; Т. кип. бутанола и бутана соответственно +117,4° С и –0,5° С.

Химические свойства спиртов. Спирты отличаются разнообразными превращениями. Реакции спиртов имеют некоторые общие закономерности: реакционная способность первичных одноатомных спиртов выше, чем вторичных, в свою очередь, вторичные спирты химически более активны, чем третичные. Для двухатомных спиртов, в том случае, когда ОН-группы находятся у соседних атомов углерода, наблюдается повышенная (в сравнении с одноатомными спиртами) реакционная способность из-за взаимного влияния этих групп. Для спиртов возможны реакции, проходящие с разрывом как С–О, так и О–Н – связей.

1. Реакции, протекающие по связи О–Н.

При взаимодействии с активными металлами (Na, K, Mg, Al) спирты проявляют свойства слабых кислот и образуют соли, называемые алкоголятами или алкоксидами:

2CH3OH + 2Na ® 2CH3OK + H2

Алкоголяты химически не стабильны и при действии воды гидролизуются с образованием спирта и гидроксида металла:


C2H5OК + H2O ® C2H5OH + КOH

Эта реакция показывает, что спирты в сравнении с водой представляют собой более слабые кислоты (сильная кислота вытесняет слабую), кроме того, при взаимодействии с растворами щелочей спирты не образуют алкоголяты. Тем не менее, в многоатомных спиртах (в том случае, когда ОН-группы присоединены к соседним атомам С) кислотность спиртовых групп намного выше, и они могут образовывать алкоголяты не только при взаимодействии с металлами, но и со щелочами:

HO–CH2–CH2–OH + 2NaOH ® NaO–CH2–CH2–ONa + 2H2O

Когда в многоатомных спиртах НО-группы присоединены к не соседствующим атомам С, свойства спиртов близки к одноатомным, поскольку взаимовлияние НО-групп не проявляется.

При взаимодействии с минеральными или органическими кислотами спирты образуют сложные эфиры – соединения, содержащие фрагмент R–O–A (А – остаток кислоты). Образование сложных эфиров происходит и при взаимодействии спиртов с ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот (рис. 6).

При действии окислителей (К2Cr2O7, KMnO4) первичные спирты образуют альдегиды, а вторичные – кетоны (рис.7)


Все виды спиртов

Рис. 7. ОБРАЗОВАНИЕ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ СПИРТОВ

Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С, что молекула исходного спирта (рис.8).

Все виды спиртов

Рис. 8. ВОССТАНОВЛЕНИЕ БУТАНОЛА

2. Реакции, протекающие по связи С–О.

В присутствии катализаторов или сильных минеральных кислот происходит дегидратация спиртов (отщепление воды), при этом реакция может идти в двух направлениях:

а) межмолекулярная дегидратация с участием двух молекул спирта, при этом связи С–О у одной из молекул разраваются, в результате образуются простые эфиры – соединения, содержащие фрагмент R–О–R (рис. 9А).

б) при внутримолекулярной дегидратации образуются алкены — углеводороды с двойной связью. Часто оба процесса – образование простого эфира и алкена – протекают параллельно (рис. 9Б).

В случае вторичных спиртов при образовании алкена возможны два направления реакции (рис. 9В), преимущественное направление то, при котором в процессе конденсации отщепляется водород от наименее гидрогенизированного атома углерода (отмечен цифрой 3), т.е. окруженного меньшим количеством атомов водорода (в сравнении с атомом 1). Показанные на рис. 10 реакции используют для получения алкенов и простых эфиров.

Разрыв связи С–О в спиртах происходит также при замещении ОН-группы галогеном, или аминогруппой (рис. 10).


Все виды спиртов

Рис. 10. ЗАМЕНА ОН-ГРУППЫ В СПИРТАХ ГАЛОГЕНОМ ИЛИ АМИНОГРУППОЙ

Реакции, показанные на рис. 10, используют для получения галогенуглеводородов и аминов.

Получение спиртов. Некоторые из показанных выше реакций (рис. 6,9,10) обратимы и при изменении условий могут протекать в противоположном направлении, приводя к получению спиртов, например при гидролизе сложных эфиров и галогенуглеводородов (рис.11А и Б, соответственно), а также гидратацией алкенов – присоединением воды (рис.11В).

Все виды спиртов

Рис. 11. ПОЛУЧЕНИЕ СПИРТОВ ГИДРОЛИЗОМ И ГИДРАТАЦИЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Реакция гидролиза алкенов (рис. 11, схема В) лежит в основе промышленного производства низших спиртов, содержащих до 4 атомов С.

Этанол образуется и при так называемом спиртовом брожении сахаров, например, глюкозы С6Н12О6. Процесс протекает в присутствии дрожжевых грибков и приводит к образованию этанола и СО2:


С6Н12О6 ®2Н5ОН + 2СО2

Брожением можно получить не более чем 15%-ный водный раствор спирта, поскольку при более высокой концентрации спирта дрожжевые грибки погибают. Растворы спирта более высокой концентрации получают перегонкой.

Метанол получают в промышленности восстановлением монооксида углерода при 400° С под давлением 20–30 МПа в присутствии катализатора, состоящего из оксидов меди, хрома, и алюминия:

СО + 2 Н2 ® Н3СОН

Если вместо гидролиза алкенов (рис. 11) проводить окисление, то образуются двухатомные спирты (рис. 12)

Все виды спиртов

Рис. 12. ПОЛУЧЕНИЕ ДВУХАТОМНЫХ СПИРТОВ

Применение спиртов. Способность спиртов участвовать в разнообразных химических реакциях позволяет их использовать для получения всевозможных органических соединений: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот простых и сложных эфиров, применяемых в качестве органических растворителей, при производстве полимеров, красителей и лекарственных препаратов.

Метанол СН3ОН используют как растворитель, а также в производстве формальдегида, применяемого для получения фенолформальдегидных смол, в последнее время метанол рассматривают как перспективное моторное топливо. Большие объемы метанола используют при добыче и транспорте природного газа. Метанол – наиболее токсичное соединение среди всех спиртов, смертельная доза при приеме внутрь – 100 мл.


Этанол С2Н5ОН – исходное соединение для получения ацетальдегида, уксусной кислоты, а также для производства сложных эфиров карбоновых кислот, используемых в качестве растворителей. Кроме того, этанол – основной компонент всех спиртных напитков, его широко применяют и в медицине как дезинфицирующее средство.

Бутанол используют как растворитель жиров и смол, кроме того, он служит сырьем для получения душистых веществ (бутилацетата, бутилсалицилата и др.). В шампунях он используется как компонент, повышающий прозрачность растворов.

Бензиловый спирт С6Н5–CH2–OH в свободном состоянии (и в виде сложных эфиров) содержится в эфирных маслах жасмина и гиацинта. Он обладает антисептическими (обеззараживающими) свойствами, в косметике он используется как консервант кремов, лосьонов, зубных эликсиров, а в парфюмерии — как душистое вещество.

Фенетиловый спирт С6Н5–CH2–CH2–OH обладает запахом розы, содержится в розовом масле, его используют в парфюмерии.

Этиленгликоль HOCH2–CH2OH используют в производстве пластмасс и как антифриз (добавка, снижающая температуру замерзания водных растворов), кроме того, при изготовлении текстильных и типографских красок.

Диэтиленгликоль HOCH2–CH2OCH2–CH2OH используют для заполнения тормозных гидравлических приспособлений, а также в текстильной промышленности при отделке и крашении тканей.

Глицерин HOCH2–CH(OH)–CH2OH применяют для получения полиэфирных глифталевых смол, кроме того, он является компонентом многих косметических препаратов. Нитроглицерин (рис. 6) – основной компонент динамита, применяемого в горном деле и железнодорожном строительстве в качестве взрывчатого вещества.

Пентаэритрит (HOCH2)4С применяют для получения полиэфиров (пентафталевые смолы), в качестве отвердителя синтетических смол, как пластификатор поливинилхлорида, а также в производстве взрывчатого вещества тетранитропентаэритрита.

Многоатомные спирты ксилит НОСН2–(СНОH)3–CН2ОН и сорбит НОСН2– (СНОН)4–СН2OН имеют сладкий вкус, их используют вместо сахара в производстве кондитерских изделий для больных диабетом и людей страдающих от ожирения. Сорбит содержится в ягодах рябины и вишни.

Михаил Левицкий

ЛИТЕРАТУРА

Шабаров Ю.С. Органическая химия. Москва, «Химия», 1994

encyclopaedia.biga.ru

История открытия

Хмельные напитки, в состав которых входит этанол — одноатомный винный спирт, знакомы человечеству с древности. Их готовили из меда и перебродивших фруктов. В древнем Китае в напитки добавляли также рис.

Спирт из вина был получен на Востоке (VI —VII вв.). Европейские ученые создали его из продуктов брожения в XI в. Российский царский двор познакомился с ним в XIV в.: генуэзское посольство презентовало его как живую воду («аква вита»).

Т.Е. Ловиц, русский ученый XVIII в., впервые получил опытным путем абсолютный этиловый спирт при перегонке с использованием поташа — карбоната калия. Для очистки химик предложил применять древесный уголь.

Благодаря научным достижениям XIX —XX вв. стало возможным глобальное использование спиртов. Ученые прошлого разработали теорию строения водно-спиртовых растворов, исследовали их физико-химические свойства. Открыли способы брожения: циклический и непрерывно-проточный.

Значимые изобретения химической науки прошлого, которые сделали реальным полезное свойство спиртов:

  • ратификационный аппарат Барбе (1881)
  • брагоперегонный тарельчатый аппарат Саваля (1813)
  • разварник Генце (1873)

Был открыт гомологический ряд спиртовых веществ. Проведены серии экспериментов по синтезу метанола, этиленгликоля. Передовые научные исследования послевоенных лет XX века помогли улучшить качество производимой продукции. Подняли уровень отечественной спиртовой промышленности.

Распространение в природе

В природе спирты встречаются в свободным виде. Вещества также являются компонентами сложных эфиров. Естественный процесс брожения содержащих углеводы продуктов создает этанол, а также бутанол-1, изопропанол. Спирты в хлебопекарной промышленности, пивоварении, виноделии связано с использованием процесса брожения в этих отраслях. Большая часть феромонов насекомых представлена спиртами.

процесса брожения

Спиртовые производные углеводов в природе:

  • сорбит — содержится в ягодах рябины, вишни, имеет сладкий вкус.

Многие растительные душистые вещества — это терпеновые спирты:

  • фенхол — компонент плодов фенхеля, смол хвойных деревьев
  • борнеол — составной элемент древесины борнеокамфорного дерева
  • ментол — компонент состава герани и мяты

Желчь человека, животных содержит желчные многоатомные спирты:

  • миксинол
  • химерол
  • буфол
  • холестанпентол

Вредное воздействие на организм

Повсеместное использование спиртов в сельском хозяйстве, промышленности, военном деле, транспортной сфере делают их доступными для рядовых граждан. Это становится причиной острых, в том числе массовых, отравлений, летальных исходов.

Опасность метанола

Опасным ядом является метанол. Он токсично воздействует на сердце, нервную систему. Прием внутрь 30 г метанола приводит к смерти. Попадание меньшего количества вещества — причина тяжелых отравлений с необратимыми последствиями (слепотой).

Предельно допустимая его концентрация в воздухе на производстве — 5 мг/м³. Опасны жидкости, содержащие даже минимальное количество метанола.

При легких формах отравления проявляются симптомы:

  • озноб
  • общая слабость
  • тошнота
  • головные боли

По вкусу, запаху метанол не отличается от этанола. Это становится причиной ошибочного употребления яда внутрь. Как отличить этанола от метанола в домашних условиях?

метанол и этанол

Медную проволоку сворачивают спиралью и сильно накаляют на огне. При ее взаимодействии с этанолом чувствуется запах прелых яблок. Соприкосновение с метанолом запустит реакцию окисления. Станет выделяться формальдегид — газ с неприятным резким запахом.

Токсичность этанола

Этанол приобретает токсичные и наркотические свойства в зависимости от дозы, способа попадания в организм, концентрации, длительности воздействия.

Этанол способен вызвать:

  • нарушение работы ЦНС
  • кому
  • рак пищевода, желудка
  • гастрит
  • цирроз печени
  • болезни сердца

4—12 г этанола на 1 кг массы тела — смертельная разовая доза. Канцерогенным, мутагенным, токсичным веществом является ацетальдегид — основной метаболит этанола. Он изменяет мембраны клеток, структурные характеристики эритроцитов, повреждает ДНК. Изопропанол похож на этанол токсическим воздействием.

Производство спиртов и их оборот регулируются государством. Этанол не признан юридически наркотиком. Но его токсичное воздействие на организм доказано.

Особенно разрушительным становится влияние на головной мозг. Уменьшается его объем. Происходят органические изменения нейронов коры мозга, их повреждение и гибель. Возникают разрывы капилляров.

Нарушается нормальная работа желудка, печени, кишечника. При чрезмерном употреблении крепкого алкоголя появляются острые боли, диарея. Слизистая оболочка органов желудочно-кишечного тракта повреждается, застаивается желчь.

Ингаляционное воздействие спиртов

Общераспространенное использование спиртов во многих отраслях промышленности создает угрозу их ингаляционного воздействия. Токсичное воздействие исследовали на крысах. Получены результаты приведены в таблице.

Спирты Ингаляционная концентрация Время воздействия Результат воздействия
метанол 3,2 % 18—21 ч летальный исход
2,3 % 8 ч наркотический эффект
0,8 % 8 ч летаргия
этанол 3,2 % 8 ч частичная летальность
2,2 % 8 ч глубокий наркоз
0,64 % 8 ч летаргия
изопропанол 1,2 % 8 ч летальность, 50 %
1,2 % 4 ч наркотический эффект

Пищевая промышленность

Этанол — основа алкогольных напитков. Его получают из сахарной свеклы, картофеля, винограда, злаковых культур — ржи, пшеницы, ячменя, другого сырья, содержащего сахар или крахмал. В процессе производства применяются современные технологии очистки от сивушных масел.

Содержание этилового спирта — основа классификации алкогольных напитков.

Они подразделяются на:

  • крепкие с долей этанола 31—70 % (коньяк, абсент, ром, водка)
  • средней крепости — от 9 до 30 % этанола (ликеры, вина, наливки)
  • слабоалкогольные — 1,5—8 % (сидр, пиво).

Этанол является сырьем для натурального уксуса. Продукт получается при окислении уксуснокислыми бактериями. Аэрирование (принудительное насыщение воздухом) — необходимое условие процесса.

Этанол в пищевой промышленности не единственный спирт. Глицерин — пищевая добавка Е422 — обеспечивает соединение несмешиваемых жидкостей. Его используют при изготовлении кондитерских, макаронных, хлебобулочных изделий. Глицерин входит в состав ликеров, придает напиткам вязкость, сладкий вкус.

Применение глицерина благоприятно влияет на продукцию:

  • клейкость макарон уменьшается
  • консистенция конфет, кремов улучшается
  • предотвращается быстрое зачерствение хлеба, проседание шоколада
  • выпекание изделий происходит без налипания крахмала

Распространено использование спиртов как сахарозаменителей. Для этого по свойствам подходят маннит, ксилит, сорбит.

Парфюмерия и косметика

Вода, спирт, парфюмерная композиция (концентрат) — основные компоненты парфюмерных продуктов. Они используются в разных пропорциях. Таблица представляет виды парфюмерных изделий, пропорции главных составных частей.

Продукт Доля спирта Доля концентрата
Духи 96 % 25-30 %
Дневные духи 90 % 5 — 25 %
Туалетная вода 85 % 6 — 15 %
Одеколон 70 — 80 % 6 %

В производстве парфюмерной продукции этанол высшей очистки выступает растворителем душистых веществ. При реакции с водой образуются соли, которые выпадают в осадок. Раствор несколько дней отстаивается и фильтруется.

2-фенилэтанол в парфюмерной и косметической промышленности заменяет натуральное розовое масло. Жидкость обладает легким цветочным запахом. Входит в состав фантазийных и цветочных композиций, косметического молочка, кремов, эликсиров, лосьонов.

Основной базой многих средств по уходу является глицерин. Он способен притягивать влагу, активно увлажнять кожу, делать ее эластичной. Сухой, обезвоженной коже полезны крема, маски, мыла с глицерином: он создает на поверхности влагосберегающую пленку, сохраняет мягкость кожного покрова.

Существует миф: что использование спирта в косметике вредно. Однако эти органические соединения — необходимые для производства продукции стабилизаторы, носители активных веществ, эмульгаторы.

Спирты (особенно жирные) делают средства по уходу кремообразными, смягчают кожу и волосы. Этанол в шампунях и кондиционерах увлажняет, быстро испаряется после мытья головы, облегчает расчесывание, укладку.

Медицина

Этанол в медицинской практике используют как антисептик. Он уничтожает микробы, предупреждает разложение в открытых ранах, задерживает болезненные изменения крови.

Его подсушивающее, обеззараживающее, дубящее свойства — причина использования для обработки рук медицинского персонала до работы с пациентом. Во время искусственной вентиляции легких этанол незаменим как пеногаситель. При нехватке медикаментозных средств становится компонентом общей анестезии.

При отравлении этиленгликолем, метанолом этанол становится противоядием. После его приема уменьшается концентрация токсичных веществ. Применяют этанол в согревающих компрессах, при растирании для охлаждения. Вещество восстанавливает организм при лихорадочном жаре и простудном ознобе.

Спирты в лекарственных средствах и их воздействие на человека исследует наука фармакология. Этанол как растворитель используют при изготовлении экстрактов, настоек целебного растительного сырья (боярышника, перца, женьшеня, пустырника).

спирт в фармакологии

Принимать эти жидкие лекарственные средства можно только после врачебной консультации. Необходимо строго следовать предписанной медиком дозировке!

Топливо

Коммерческая доступность метанола, бутанола-1, этанола — причина использования их в качестве топлива. Смешивают с дизельным топливом, бензином, применяют как горючее в чистом виде. Смеси позволяют уменьшить токсичность выхлопных газов.

Спирт, как альтернативный источник горючего имеет свои минусы:

  • у веществ повышенные коррозийные характеристики, в отличие от углеводородов
  • если в топливную систему попадет влага, произойдет резкое снижение мощности из-за растворимости веществ в воде
  • существует риск возникновения паровых пробок, ухудшения работы двигателя из-за низких температур кипения веществ.

Однако газовые и нефтяные ресурсы исчерпаемы. Поэтому применение спиртов в мировой практике стало альтернативой использования привычного топлива. Налаживается их массовое производство из отходов промышленности (целлюлозно-бумажной, пищевой, деревообрабатывающей) — одновременно решается проблема утилизации.

Промышленная переработка растительного сырья позволяет получить экологически чистое биотопливо — биоэтанол. Сырьем для него является кукуруза (США), сахарный тростник (Бразилия).

Положительный энергетический баланс, возобновляемость топливного ресурса делают производство биоэтанола популярным направлением мировой экономики.

Растворители, поверхностно-активные вещества

Кроме производства косметики, парфюмерии, жидких лекарственных средств, кондитерских изделий спирты еще являются хорошими растворителями:

Спирт как растворитель:

  • при изготовлении металлических поверхностей, электронных элементов, фотобумаги, фотопленок
  • при очистке натуральных продуктов: смол, масла, воска, жиров
  • в процессе экстракции — извлечения вещества
  • при создании синтетических полимерных материалов (клея, лака), красок
  • в производстве медицинских, бытовых аэрозолей.

Популярные растворители — изопропанол, этанол, метанол. Также используют многоатомные и циклические вещества: глицерин, циклогексанол, этиленгликоль.

Поверхностно-активные вещества производят из высших жирных спиртов. Полноценный уход за автомобилем, посудой, квартирой, одеждой возможен благодаря ПАВ. Они входят в состав чистящих, моющих средств, используются во многих отраслях экономики (см. таблицу).

Отрасль ПАВ: функции, свойства
Сельское хозяйство Входят в состав эмульсий; увеличивают продуктивность процесса передачи растениям питательных веществ
Строительство Уменьшают водопотребность бетона, цементных смесей; увеличивают морозостойкость, плотность материалов
Кожевенная промышленность Предотвращают слипание, повреждения изделий
Текстильная промышленность Снимают статическое электричество
Металлургия Снижают трение; способны выдержать высокие температуры
Бумажная промышленность Разделяют вареную целлюлозу от чернил в процессе переработки использованной бумаги
Лакокрасочная промышленность Способствуют полному проникновению краски на поверхности, включая небольшие углубления

полезное и опасное вещество

Применение спиртов в пищевой промышленности, медицине, производстве парфюмерии и косметике, использование в качестве топлива, растворителей, поверхностно-активных веществ положительно сказывается на состояние экономики страны. Приносит удобство в жизнь человека, но требует соблюдения техники безопасности из-за токсичности веществ.

saovxlam.ru

Классификация водочных спиртов

На сегодняшний день используемые в России виды спиртов и их назначение классифицируются согласно государственному стандарту (ГОСТ 5964-93).

Все виды спиртов«>

Следующая классификация спиртов представлена от худшего к лучшему:

  • спирт первого сорта (он не используется для производства водки, а пригоден только для технических целей, но, к сожалению, очень часто встречается алкоголь подпольного производства, изготовленный именно из него, несмотря на то, что он опасен для жизни);
  • спирт высшей очистки;
  • «Базис»;
  • «Экстра»;
  • «Люкс»;
  • «Альфа».

Качество

Государственный стандарт четко регламентирует, каким должен быть этиловый ректификованный спирт. Он должен полностью соответствовать следующим требованиям:

  1. Жидкость имеет прозрачный цвет, в ее структуре не должны присутствовать мутность или какие-либо частицы. Если в спирте обнаруживаются примеси, которые видны на глаз, он не отвечает минимальным требованиям и становится пригодным только для технического использования. Употреблять такой продукт категорически запрещается.
  2. Вкус и запах. Они должны полностью стандарту, не должно быть ярко выраженного сивушного привкуса, а также запаха. На вкус не должны ощущаться никакие посторонние вещества.

Все виды спиртов«>

Определение качества спиртов зависит от множества различных факторов и характеристик. Главным признаком для определения качества является концентрация сивушных масел в определенном объеме жидкости. Это означает, что чем меньше этого показателя, тем качество выше. И продукт получается более дорогой. Определение крепости жидкости зависит от % соотношения этилового спирта.

Характеристики

Так как спирт 1-го сорта официально не используется для производства алкогольной продукции, то и нет смысла подробно останавливаться на его характеристиках. Единственное, что нужно знать обычному потребителю – он является опасным для здоровья человека и употреблять его категорически запрещается.

Все виды спиртов«>

Самая дешевая водка производится из спирта высшей очистки, но такой продукт встретить достаточно сложно. Ведь из этого ингредиента в основном производятся различные настойки и наливки. Парадоксально, но этот вид спирта – самая низкая его категория, в нем очень большое количество всевозможных примесей. Изготавливают его из зерна или картофеля, значительно реже — из сахарной свеклы или мелассы. Стоит отметить, что употребление напитков из спирта высшей очистки весьма вредно для здоровья. Поэтому по возможности следует избегать такой продукции.

Такие виды алкогольных спиртов, как «Базис» и «Экстра», имеют примерно одинаковое качество и по факту отличаются только немногими характеристиками. Производят их из зерна или его смеси с картофелем. Но запрещается использовать много картофеля для производства. Если обнаружится, что крахмала более 58%, то спирт не будет соответствовать указанному типу.

Спирт класса «Люкс» по составу схож с двумя предыдущими. Однако в данном случае в составе не должно быть более 35% картофельного крахмала.

Спирт «Альфа» является самым дорогим, но в то же время и качественным. Изготавливают его из зерен пшеницы и ржи самого высокого качества. При производстве жидкость проходит самую высокую степень очистки от примесей и сивушных масел. Стоит отметить, что такой спирт используют только самые известные бренды для производства дорогих сортов водки. Зачастую этот алкогольный напиток не доходит на отечественный рынок, а в большом количестве уходит на экспорт.

Все виды спиртов«>

Все вышеописанные виды в основном используются для производства водки. И только спирт высшей очистки часто применяется в производстве наливок и настоек.

Обратите внимание, что неопытному человеку достаточно сложно определить на глаз, какие виды спирта на самом деле использовались при приготовлении водки. Производители это прекрасно понимают и пользуются некомпетентностью потребителей, поэтому очень часто в графе «Состав» указывается ложная информация. Не всегда стоит доверять всему, что указано на этикетке.

Классификация водки по качеству

Несмотря на то что на 100% определить, спирт какого класса находится внутри бутылки, невозможно, все же есть ряд признаков, которые указывают на качество продукта.

Водка эконом

Такая водка имеет самое низкое качество и производится из спирта высшей очистки. В данном случае жидкость проходит лишь несколько степеней фильтрации, и в ней остается достаточно большое количество примесей и сивушных масел. Обычный человек может легко распознать такой напиток по внешним показателям.

Водка разливается в самые простые бутылки, форма которых не менялась еще со времен СССР. Этикетка изготовлена из простой бумаги, где нет вообще или есть в небольшом количестве степени защиты от подделки. Именно из-за невысокой защищенности такую водку подделывают больше всех остальных, и можно приобрести опасную для жизни продукцию.

Однако, несмотря на всю опасность, такой продукт является весьма популярным, ведь у него есть одно большое преимущество – цена. Люди, приобретающие напиток такого сорта, не пытаются ощутить вкус, а имеют определенную цель – опьянение.

Водка стандарт

Этот продукт является самым популярным в странах СНГ, так как в данном случае есть сочетание невысокой цены и весьма приемлемого качества. Водку делают из спиртов «Базис» и «Экстра», которые уже имеют больше степеней очистки от примесей. При этом каждый бренд имеет свой характерный вкус.

Бутылка более замысловатой формы, этикетка имеет несколько степеней защиты от подделки. Поэтому риск приобрести откровенно опасный продукт значительно меньше, чем в предыдущем случае. Необходимо наладить небольшое производство, чтобы подделать такую продукцию.

Водка класса стандарт – идеальный вариант для среднестатистического человека, который хочет напиток нормального качества, но при этом не имеет возможности и желания переплачивать. В общем, этот вариант является идеальным для дружеских или семейных посиделок.

Водка премиум

Такой вид питьевого спирта считается элитным. Напитое изготовляется только из качественного спирта категории «Люкс». Стоит отдельно отметить, что многоуровневую очистку проходит не только спирт, но и вода. При этом каждый бренд имеет свою запатентованную систему очистки жидкостей, благодаря чему появляется неповторимый вкус.

Водка такого класса также является весьма популярной. Более того, производители очень часто являются спонсорами различных мероприятий, поэтому они у всех на слуху. Практически каждый человек знает такие марки, как «Русский Стандарт», Nemiroff, «Хортица абслютная». Все эти бренды производят водку класса премиум.

Все виды спиртов«>

Производитель не экономит на дизайне, поэтому всегда бутылка имеет уникальный внешний вид, так как над ее созданием работала целая команда профессионалов. Этикетка также является оригинальной и имеет несколько степеней защиты. Более того, вся водка такого класса имеет несколько степеней защиты от подделок. Такие напитки подходят для статусных людей, которые ценят прежде всего качество продукта.

Водка супер-премиум

Такой тип производится из спиртов «Люкс» или «Альфа». В данном случае уже оценивается не только качество продукта (статус сам по себе означает, что напиток имеет отменные характеристики).

Оригинальность может заключаться в самых различных факторах. Например, при очистке спирта и воды используется серебро или даже золото. Вода может специально привозиться с Альпийских гор или других известных на весь мир родников. В основном компании, которые занимаются производством водки супер-премиум, привлекают покупателей именно нестандартными способами очистки, которые недоступны другим брендам.

Все виды спиртов«>

Однако из-за этого такой напиток является самым дорогим в своей категории. Приобретают его только богатые люди, которые ценят не только качество, но и статус производителя.

Заключение

Теперь вы знаете, какие бывают виды спирта для производства водки, чем они отличаются и чего ждать от определенного класса алкоголя. Рекомендуется не экономить на данном напитке, так как в последнее время на рынок выходит очень много некачественной продукции, которая может нанести непоправимый ущерб здоровью.

www.syl.ru

Спирты – достаточно большая группа химических веществ, но в просторечии этим понятием зачастую обозначают этанол (он же этиловый спирт), представляющий собой бесцветную жидкость с дезинфицирующими и бактерицидными свойствами. Этанол широко применяют для приготовления алкогольных напитков (в основном водки), в медицине, парфюмерии, электронике и других отраслях промышленности.

Качество спирта зависит от исходного сырья и степени очистки. Для изготовления пищевого этанола используется богатое углеводами сырье: пшеница, рожь, овёс, кукуруза, картофель, сахарная свекла, различные фрукты, меласса (чёрная патока). Элитные марки спирта должны изготовляться из пшеницы и ржи, а добавление картофеля, свеклы или мелассы снижает качество.

Виды спирта

В зависимости от стадии производства различают следующие виды спирта:

  • спирт-сырец;
  • спирт-ректификат;
  • питьевой этиловый спирт.

Спирт-сырец крепостью около 88% получают методом дистилляции (перегонки) сброженного сырья. По сути это обычный самогон. В нём содержится большое количество сивушных масел и других примесей.

Для очистки спирт-сырец подвергают ректификации. Температуры кипения содержащихся в дистилляте примесей отличаются от температуры кипения чистого этанола. Примеси, которые закипают при низких температурах, называют головными, при высоких – хвостовыми. Для их отделения используют высокие (до нескольких метров) ректификационные колонны. В ходе этого процесса концентрацию вредных веществ удаётся свести к минимуму, а крепость спирта – повысить вплоть до 97 градусов.

Для производства питьевого этилового спирта ректификат разводят дистиллированной водой таким образом, чтобы крепость полученной жидкости составляла 95%.

Медицинский купить спирт москва, чистоту которого многие считают эталоном – это и есть соответствующим образом разведённый ректифицированный этанол.

Марки этилового спирта

Согласно ГОСТ Р 51652-2000 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия» в зависимости от степени очистки этанол разделяют на:

  • спирт первого сорта – для производства алкогольной продукции не используется;
  • спирт высшей очистки – изготавливается из смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы, чёрной патоки (в любых пропорциях). Подвергается минимальной фильтрации от сивушных масел и примесей. Из него делают настойки, ликёры и водку эконом-сегмента;
  • «Базис» – производится из зерна и картофеля в любых пропорциях, но содержание картофельного крахмала в исходном сырье не может быть больше 60%. Из этого спирта изготавливают водку среднего ценового сегмента;
  • «Экстра» – производится из того же сырья что и «Базис». За счет лучшей очистки отличается меньшим содержанием метанола и сложных эфиров. Этот спирт также используется для изготовления водки среднеценового сегмента;
  • «Люкс» – производится из зерна и картофеля в любых пропорциях, но содержание картофельного крахмала не может быть больше 35%. Спирт проходит несколько степеней фильтрации. Из него изготавливают водку премиум-сегмента;
  • «Альфа» – изготавливается исключительно из зернового сырья (пшеницы или ржи). Этот спирт содержит меньше всего примесей, его используют для производства водки супер-премиум-класса.

Несмотря на то, что, согласно ГОСТ, спирт не должен иметь ярко выраженного вкуса, каждый сорт водки отличается собственными, только ему присущими вкусом и запахом. Почти любая водка представляет собой разведённый водой купаж (смесь) из нескольких спиртов разного класса. К сожалению, производители обычно не предоставляют информации о процентном содержании в водке того или иного сорта спирта.

Сорта спирта

Зарубежная классификация. В зависимости от сырья выделяют основные сорта пищевого спирта:

  • винный (фруктовый);
  • зерновой;
  • картофельный.

Винный спирт является основой для изготовления разных видов бренди, в частности, коньяка. Кроме винограда, спирт можно производить и из других фруктов. Так, кальвадос – это дистиллят из сброженных яблок, сливовица – из слив, текила – из агавы.

Зерновые дистилляты: пшеничный, ржаной, ячменный, кукурузный, – используют для изготовления виски.

Из-за синильной кислоты и высокой концентрации вредных примесей картофельный спирт в чистом виде запрещен для производства алкогольных напитков на территории России и большинства стран ЕС.

Указанные сорта можно назвать спиртом лишь с натяжкой, поскольку для их получения не используется ректификация. Качество улучшают путем многоступенчатой дистилляции (зачастую двойной или тройной) с разделением на фракции.

businessed.ru


Органическая химия

Органическая химия


Спирты.


Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами (ОН).


Так метиловый спирт СН3-ОН представляет собой гидроксильное производное метана СН4, этиловый спирт С2Н5-ОН – производное этана.



Метан и метанол, Этан и этанол


Название спиртов образуется добавлением окончания «-ол» к названию соответствующего углеводорода (метанол, этанол и т.д)


Название спирта
Формула спирта
Формула углеводорода
Метанол

СН3-ОН

СН4 — метан

Этанол

С2Н5-ОН

С2Н6 — этан

Пропанол

С3Н7-ОН

С3Н8 — пропан

Бутанол

С4Н9-ОН

С4Н10 — бутан


Производные ароматических углеводородов с группой ОН в бензольном ядре называются фенолами.


Фенол


Свойства спиртов.


Подобно молекулам воды, молекулы низших спиртов связываются между собой водородными связями. По этой причине температура кипения спиртов выше, чем температура кипения соответствующих углеводородов.


Общим свойством спиртов и фенолов является подвижность водорода гидроксильной группы. При действии на спирт щелочного метала этот водород вытесняется металом и получаются твёрдые, растворимые в спирте соединения, называемые алкоголятами.


Спирты взаимодействуют с кислотами, образуя сложные эфиры.


Спирты значительно легче окисляются, чем соответствующие углеводороды. При этом образуются альдегиды и кетоны.


Спирты практически не являются электролитами, т.е. не прводят электрический ток.


Метиловый спирт.


Метиловый спирт (метанол) СН3ОН – бесцветная жидкость. Весьма ядовит: приём небольших его доз вутрь вызывает слепоту, а больших – смерть.


Метиловый спирт получают в больших количествах синтезом из окиси углерода и водорода при высоком давлении (200-300 атм.) и высокой температуре (400 град С) в присутствии катализатора.


СО + 2Н2 = СН3ОН


Метиловый спирт образуется при сухой перегонке дерева; поэтому его также называют древесным спиртом.


Он применяется как растворитель, а также для получения других органических веществ.


Этиловый спирт.


Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН – одно из важнейших исходных веществ в современной промышленности органического синтеза.


Для получения его издавна пользуются различными сахаристыми веществами, которые путём брожения превращаются в этиловый спирт. Брожение вызывается действием ферментов (энзимов), вырабатываемых дрожжевыми грибками.


В качестве сахаристых веществ используют виноградный сахар или глюкозу :


C6H12O6=2C2H5OH+2CO2


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 крахмалл, cодержащийся, например в клубнях картофеля, зерна ржи, пшеницы, кукурузы. Для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно подвергают гидролизу.


В настоящее время осахариванию подвергается также другой полисахарид – целюлозу (клетчатку), образующую главную массу древесины. Целюлозу (например, древесные опилки) также предварительно подвергают гидролизу в присутствии кислот. Полученный таким образом продукт также содержит глюкозу и сбраживается на спирт при помощи дрожжей.


Наконец, этиловый спирт может быть получен синтетическим путём из этилена. Суммарная реакция заключается в присоединении воды к этилену.


CH2=CH2+H2O_=_CH3-CH2-OH


Реакция протекает в присутствии катализаторов.


Многоатомные спирты.


До сих пор мы рассматривали спирты с одной гидроксильной группой (ОН). Такие спирты называются алкоголями.


Но также известны спирты, молекулы которых содержат несколько гидроксильных групп. Такие спирты называются многоатомными.


Примерами таких спиртов могут служить двухатомный спирт этиленгликоль и трёхатомный спирт глицерин:


Глицерин и этиленгликоль


Этиленгликоль и глицерин – жидкости сладковатого вкуса, смешивающиеся с водой в любых соотношениях.


Использование многоатомных спиртов.


Этиленгликоль применяется в качестве составной части, так называемых антифризов, т.е. веществ с низкой температурой замерзания, заменяющих воду в радиаторах автомобильных и авиационных моторов в зимнее время.


Также, этиленгликоль используют в производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров, как растворитель красящих веществ, в органическом синтезе.


Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.


Глицерин относится к группе стабилизаторов. При этом, он обладает свойствами сохранять и увеличивать степень вязкости различных продуктов, и таким образом менять их консистенцию. Зарегистрирован как пищевая добавка Е422, и используется в качестве эмульгатора, при помощи которого смешиваются различные несмешиваемые смеси.


Оглавление


Биохимия

Косметическая химия

Коллоидная химия


Органическая химия


• Общая характеристика    органических
   соединений

• Структурная изомерия и    структурные формулы

• Углерод. Особенности    строения. Свойства.

алхимия-красоты.рф

Небольшие количества этилового спирта при попадании в организм человека снижают болевую чувствительность и блокируют процессы торможе­ния в коре головного мозга, вызывая состояние опьянения. На этой стадии действия этанола увели­чивается водоотделение в клетках и, следователь­но, ускоряется мочеобразование, в результате чего происходит обезвоживание организма.

Кроме того, этанол вызывает расширение крове­носных сосудов. Усиление потока крови в кожных капиллярах приводит к покраснению кожи и ощу­щению теплоты.

В больших количествах этанол угнетает дея­тельность головного мозга (стадия торможения), вызывает нарушение координации движений. Про­межуточный продукт окисления этанола в организ­ме — ацетальдегид — крайне ядовит и вызывает тяжелое отравление.

Систематическое употребление этилового спир­та и содержащих его напитков приводит к стой­кому снижению продуктивности работы головного мозга, гибели клеток печени и замене их соедини­тельной тканью — циррозу печени.

Этандиол-1,2 (этиленгликоль) — бесцветная вязкая жидкость. Ядовит. Неограниченно раство­рим в воде. Водные растворы не кристаллизуются при температурах значительно ниже О °С, что по­зволяет применять его как компонент незамерзаю­щих охлаждающих жидкостей — антифризов для двигателей внутреннего сгорания.

Пролактриол-1,2,3 (глицерин) — вязкая сиропо­образная жидкость, сладкая на вкус. Неограниченно растворим в воде. Нелетуч. В качестве составной ча­сти сложных эфиров входит в состав жиров и масел.

Широко используется в косметике, фармацевтиче­ской и пищевой промышленностях. В косметических средствах глицерин играет роль смягчающего и успо­каивающего средства. Его до­бавляют к зубной пасте, чтобы предотвратить ее высыхание.

К кондитерским изделиям глицерин добавляют для пре­дотвращения их кристаллиза­ции. Им опрыскивают табак, в этом случае он действует как увлажнитель, предотвращаю­щий высыхание табачных листьев и их раскрошивание до переработки. Его добавляют к клеям, чтобы предохранить их от слишком быстрого высыхания, и к пластикам, особенно к целлофану. В последнем случае глицерин выполняет функции пластификато­ра, действуя наподобие смазки между полимерными молекулами и, таким образом, придавая пластмассам необходимую гибкость и эластичность.

himege.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector