Этиловый спирт

Спирт этиловый (C₂H₅OH, мол. м. 46,069) - бесцветная легкоподвижная жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом; т. пл. -114,15 °С, т. кип. 78,39 °С;t_крит 243,1 °С, р_крит6,395 МПа, d_крит 0,275 г/см^3.
Этиловый спирт смешивается во всех соотношениях с водой (св-ва водных р-ров этилового спирта приведены в табл.), спиртами, диэтиловым эфиром, глицерином, хлороформом, ацетальдегидом, бензином и др.; образует азеотропные смеси с водой (95,6% по массе этилового спирта, т. кип. 78,15 оС); бензолом (32,4%, 68,24 °С); гексаном (21%, 58,7 °С); толуолом (68%, 75,65 °С); этилацетатом (30,8%, 71,8 °С) и др., а также тройные азеотропные смеси, напр. этиловый спирт- бензол - вода (содержание в % по массе соотв. 18,5-74,1-7,4, т. кип. 64,86 °С), этиловый спирт-дихлорэтан-вода (17-78-5, 66,7 °С). Этиловый спирт горит бледно-голубым пламенем. 

Химические свойства
Этиловый спирт - типичный одноатомный алифатич. спирт. С металлами образует этилаты, напр. C₂H₅ONa, (С₂Н₅О)₃А1; с неорг. и орг. к-тами, ангидридами, галоген ангедридами  - сложные эфиры, напр. с Н₂SO₄ этилсульфат С₂Н₅ОSО₃Н или диэтил сульфат (С₂Н₅О)₂SO₂, с СН₃СООН -этилацетат. Р-ция с эпоксидами приводит к раскрытию кольца и образованию гидроксиэфиров

Получение 
В промышленности этиловый спирт получают анаэробным брожением углеводов растит. происхождения в присут. дрожжей и гидратацией этилена. Перспективен способ получения этилового спирта из синтез-газа: прямым синтезом из СО и Н2 либо через метиловый спирт. 
Сырьем для произ-ва этилового спирта служат пищевое раститительное сырье, отходы деревообрабатывающей промышленности, сульфитные щелоки. 
Сбраживание пищевого растит. сырья - наиболее древний способ получения этилового спирта, известный с доисторических времен. Перед брожением сырье (сок плодово-ягодных культур, зерно, картофель, меласса - отход сахароварения) очищают, толстокожурное зерно дробят и разваривают 1-2 ч острым паром при давлении 0,4-0,5 МПа для разрушения клеточных оболочек. Крахмалсодержащее сырье перед подачей на брожение осахаривают ферментсодержащим препаратом (солодом или микробными ферментами) при 60 °С. При необходимости сырье подкисляют, добавляют водный р-р аммиака и фосфаты. Брожение происходит в присут. дрожжей при 15-30 °С, длительность от 10-15 ч до 2-3 сут. Теоретич. выход этилового спирта определяется уравнением р-ции: С6Н12О6  2С2Н5ОН + 2СО2; практич. выход 90-93%. Побочно при брожении образуются метанол, спирты С3-С5, глицерин, янтарная кислота, ацетальдегид, сложные эфиры и др. Реакц. смесь после брожения (бражку) очищают на ректификационных установках; остаток от перегонки (барда) идет на корм скоту. Расход пищ. сырья на получение 1 т этилового спирта: картофеля 10-13 т, ячменя 4-5 т, пшеницы и кукурузы 3,5-4 т. О механизме спиртового брожения см. в ст. Брожение. 
Гидролиз отходов деревообрабатывающей пром-сти осуществляют водой в присутвие к-т либо солей, дающих кислую реакциюцию. Сбраживание полученных сахаров и выделение этилового спирта из бражки аналогичны вышеописанному. Из 1 т сухой хвойной древесины получают 130-160 кг этилового спирта и до 120 кг сжиженной углекислоты. При комплексной переработке гидролизата получают также фурфурол, кормовые дрожжи, гипс, лигнин. Метод используют в основном в России. За рубежом применяют ограниченно из-за высокой себестоимости спирта. 
Для получения этилового спирта из сульфитных щелоков (отход производства целлюлозы методом сульфитной варки древесины) древесину обрабатывают р-ром, содержащим 3-6% своб. SO2 и 2% SO2 в виде гидросульфитов щелочных или щел.-зем. металлов при 135-150 °С и повыш. давлении. При этом целлюлоза не растворяется, а в раствор сульфитных щелоков переходят сульфолигнин, олиго- и моносахариды, часть смол, формальдегид и др. Щелоки продувают паром или воздухом, нейтрализуют известковым молоком, отделяют от гипсового шлама и направляют на сбраживание. Выход этилового спирта на 1 т переработанной древесины ок. 80 кг; побочно образуется до 60 кг белковых дрожжей и 600-700 г сульфолигнина. 
Основной промышленный способ получения синтетического этилового спирта - прямая гидратация этилена; катализатор - ортофосфорная кислота на пористом носителе (силикагель, диатомит, кизельгур, пористые стекла и др.). В качестве побочных продуктов образуются: ацетальдегид, диэтиловый эфир, кретоновый альдегид, ацетон, спирты С3-С4, метилэтилкетон, низкомол. полиэтилен. 

Применение 

Пищевая  промышленность:

• ликероводочная промышленность
• пищевой спирт добавляют при производстве бальзамов, настоек
• консервная промышленность
• виноделие
• производство уксусной кислоты
• кондитерская промышленность.

Парфюмерная  промышленность:

• более 85% парфюмерной продукции содержит спиртовой раствор

Фармацевтическая  промышленность:

• 40% всех лекарственных препаратов приготовлено при помощи этилового спирта

Медицина:

• дезинфекция (антисептик)
• процедуры (обработка ран, растирание, компрессы)

Химическая  промышленность:

• производство синтетического спирта
• производство эфиров, этилена, этила
• купить технический спирт можно для производства растворителей, политуры
• производство искусственного волокна
• производство лаков и красок
• производство стекла
• производство антифриза
• производство носителей информации (аудио-,видео-фотопленка)
• производство синтетического каучука, ацетальдегида, хлороформа, этилацетата и др. органических продуктов
• производство взрывчатых веществ
• производство топлива для реактивных двигателей и др.

Радиоэлектронная  промышленность:

• обслуживание приборов (протирка электроплат и некоторых деталей станков для промышленного оборудования)
• производство микросхем

Кожевенная  промышленность:

• дубление кожи

Бытовое применение:

• незамерзающая жидкость для стекол автомобиля
• спирт в канистрах применяют как теплоноситель для систем отопления 
• вытеснитель влаги
• как моющее и дезинфекционное средство

Для технических целей часто используют денатурированный спирт (денатурат) - спирт-сырец, содержащий добавки красителя, окрашивающего этиловый спирт в сине-фиолетовый цвет, и специальных веществ, придающих ему неприятный запах и вкус; денатурат ядовит. 
Этиловый спирт чрезвычайно гигроскопичен, при концентрации выше 70% (по объему) прижигает кожу и слизистые оболочки; при приеме внутрь угнетает центры торможения мозга, вызывает опьянение, при многократном употреблении - алкоголизм. 
Легко воспламеняется, т. всп. 13 °С, т. самовоспл. 404 °С, пределы взрываемости: температурные 11-41 °С, концентрационные 3,6-19% (по объему), ПДК в атм. воздухе 5 мг/м3, в воздухе рабочей зоны 1000 мг/м3, ЛД50 9 г/кг (крысы, перорально).

Требования стандартов к качеству этилового спирта

Физико-химическими методами оценивают массовую долю спирта, сахара, вредных примесей и другие показатели в соответствии с действующими ГОСТ.

Крепость - измеряют концентрацию этилового спирта ареометром для спирта в водно-спиртовом растворе, полученном после предварительной перегонки водки.

Щелочность (объем соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм израсходованный на титрование 100 см водки) - применяют химический метод, основанный на определении объема соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм израсходованного на титрование 100 см водки, и потенциометрический, при котором устанавливают точки нейтрализации анализируемого спирта с применением слабого раствора соляной кислоты.

Массовая концентрация альдегидов - определяют путем реакции присутствующих в спирте альдегидов с фуксинсернистым реактивом.

Массовая концентрация сивушного масла. Устанавливают при реакции высших спиртов с раствором салицилового альдегида в присутствии серной кислоты.

Массовая концентрация сложных эфиров. Сложные эфиры определяют титрометрически, путем омыления их щелочью после предварительной нейтрализации содержащихся в водке кислот.

Массовая концентрация общего экстракта определяется пикнометрическим или рефрактометрическим методами.

Массовая концентрация сахара определяется методом прямого титрования раствора окислителя (раствор Фелинга) раствором сахара с известной концентрацией до полного восстановления окисной меди в закисную. Этот метод наиболее точный, его используют и в качестве арбитражного. 

Массовая концентрация кислот определяется ацидометрическим методом (по индикатору бромтимоловому синему или фенолфталеину) или используют электрометрическое титрование. 

Хранят спирт в сухих, хорошо вентилируемых помещениях при оптимальной температуре 10- 20 °С и влажности воздуха не более 85%.

Гарантийный срок хранения спирта 12 месяцев.

По внешнему виду спирт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без посторонних частиц. Вкус и запах, характерные для каждого вида спирта, выработанного из соответствующего сырья.

Органолептические показатели качества спирта этилового ректификованного

Требования стандарта по физико-химическим показателям качества спирта приведены в таблице.

Объемная доля этилового спирта должна быть не менее: в спирте “Люкс” – 96,3%, “Экстра” – 96,5%, высшей очистки – 96,2%. Все виды спирта должны выдерживать пробу на чистоту с серной кислотой и не содержать фурфурола. Проба на окисляемость составляет в спирте “Люкс” не менее 22 мин., “Экстра” – не менее 20 мин., высшей очистки – не менее 15 мин. Содержание примесей зависит от степени очистки спирта.Данные приведены в таблице 2. 

Для спирта “Люкс” массовая концентрация альдегидов не должна превышать 2 мг/дм3, сивушного масла – 2 мг/дм3, эфиров – 18 мг/дм3, свободных кислот – 18 мг/дм3, а объемная доля метилового спирта –0,03%. В спирте “Экстра” по сравнению с “Люкс” более высокие значения предельного содержания сивушного масла – не более 3 мг/дм3, эфиров – не более 25 мг/дм3 и свободных кислот – не более 12 мг/дм3. В спирте высшей очистки альдегидов не более 4 мг/дм3, сивушного масла – не более 4 мг/дм3, эфиров – не более 30 мг/дм3, органических кислот – не более 15 мг/дм3, метанола - не более 0,05%.

Спирт этиловый питьевой по качеству должен соответствовать требованиям стандарта (ГОСТ 5963-67). Из органолептических показателей в спирте определяют внешний вид, цвет, вкус и запах. Спирт питьевой должен быть прозрачной, бесцветной жидкостью с характерным вкусом и запахом.

Органолептические показатели качества спирта этилового питьевого

Помимо органолептических в спирте контролируют объемную долю этилового спирта (95,0 0,2%), массовую концентрацию альдегидов (не более 4 мг/дм3), сивушного масла (не более 4 мг/дм3), эфиров (не более 30 мг/дм3), свободных кислот (не более 15 мг/дм3). Напиток должен выдерживать пробу на метиловый спирт с фуксинсернистой кислотой и не содержать фурфурола.

Физико-химические показатели качества спирта этилового ректификованного

Физико-химические показатели качества спирта этилового питьевого