Home / Alkohole / Czym jest alkohol i jak się go wytwarza?

Czym jest alkohol i jak się go wytwarza?

Ten artykuł skupia się na chemicznym pochodzeniu alkoholu, aniżeli jego destylacji. Nie będę tu pisał o różnicy między destylacją w alembiku a destylacją kolumnową i jak miedź wpływa na cięższe elementy destylatu.

Skupimy się tutaj na czysto chemicznym aspekcie alkoholi. Zaczynamy:

Alkohol – Definicja

Są to związki organiczne pochodne węglowodorów, w których występuje grupa –OH zwana grupą hydroksylową (wodorotlenową), która zastępuje atom ( atomy) wodoru.

Ogólny wzór alkoholi jednowodorotlenowych:

CnH2n+1OH

Otrzymywanie alkoholi:

Na skalę przemysłową nasycone alkohole jednowodorotlenowe otrzymuje się w wyniku katalitycznego uwodnienia alkenów:

CH2 = CH2 + H2O → CH3 – CH2 – OH

Reakcja uwodnienia niesymetrycznych cząsteczek alkenów przebiega zgodnie z regułą Markownikowa.

Inną przemysłową metodą otrzymywania alkoholi jest katalityczne utlenianie alkanów:

2CH4 + O2 → 2 CH3 – OH

Na skalę laboratoryjną alkohole otrzymuje się w reakcji halogenoalkanów z silnymi zasadami w środowisku wodnym:

CH3 – CH2 – Cl +KOH → CH3 – CH2 – OH  + KCl

Oprócz tych metod dla wielu alkoholi opracowano wiele metod specyficznych, np. dawniej alkohol metylowy otrzymywano w wyniku suchej destylacji węgla. Z tego okresu wywodzi się jego nazwa spirytus drzewny.

Źródło: http://www.bryk.pl/wypracowania/chemia/chemia_nieorganiczna/19346-alkohole.html

Super fajnie się wymądrzać. Przejdźmy do rzeczy, jaka nas najbardziej interesuje.

Alkohol Etylowy

Od tej pory, gdy piszę alkohol, mam na myśli konkretnie etanol.

Wikipedia mówi nam, że alkohol który spożywamy to:

Etanol (alkohol etylowy), C2H5OH – organiczny związek chemiczny z grupy alkoholi.

W temperaturze pokojowej jest to bezbarwna, łatwopalna ciecz o charakterystycznym zapachu i piekącym smaku. Na powietrzu pali się słabo widocznym, niebieskawym płomieniem.

 

Wzór alkoholu etylowego

C2H5OH

 

Gdzie wykorzystujemy alkohol?

  • W przemyśle spożywczym (najlepiej nam znane zastosowanie)

  • W przemyśle leczniczym

  • Jako paliwo

Właściwości alkoholu

 

Gęstość
0.789 g/cm3 ( 20°C)
Temperatura wrzenia
78,4°C
Temperatura zamarzania
– 114 °C
Temperatura zamarzania 40% wódki
-27 °C
PH
obojętne
Temperatura zapłonu
17°C
Kolor
bezbarwny

 

W jaki sposób otrzymuje się alkohol?

 

Jak możemy przeczytać wyżej, sposobów uzyskania różnych alkoholi jest wiele.

Alkohol używany do celów spożywczych jednak zawsze uzyskiwany jest drogą fermentacji.

Fermentacja jest możliwa dzięki drożdżom. Organizmy te przetwarzają cukier w alkohol oraz dwutlenek węgla.

Nie dajcie sobie wmówić, że drożdże nie są potrzebne do fermentacji. Już niejednokrotnie brałem udział w konwersacji z osobami zazwyczaj starszymi, które twierdziły, że nie potrzeba drożdży do fermentacji. To, że ktoś nie dodał drożdży do domowego wina nie oznacza, że tych drożdży tam nie ma. Są wszędzie. Na skórkach owoców, w powietrzu itp. Zapewne wdychasz jakieś w tym danym momencie.

Fermentacja bez dodatku drożdży ma nawet własną nazwę. Nazywamy ją fermentacją spontaniczną gdzie użyte drożdże są tak zwanymi drożdżami dzikimi

Skrócony wzór fermentacji

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

 

Surowcami najczęściej wykorzystywanymi do fermentacji są zboża.

Powód jest prosty – ekonomia

Z jednej tony pszenicy możemy uzyskać niemal 4 razy tyle alkoholu niż z tony ziemniaków i aż 5,5 razy więcej niż z winogron.

Cena wyprodukowania 1L alkoholu (spirytusu) wynosi oszałamiające 0,50 € czyli nieco ponad 2 zł.

Lwią część ceny napoi alkoholowych stanową podatki oraz akcyza.

Opakowanie (butelka) również stanowi spory wydatek. Szczególnie, jeśli chodzi o limitowane edycje.

Jakiś czas temu miałem zlecenia, aby zorganizować wódkę z logiem dla pewnego pałacu. Okazało się, że produkt (wódka) jest najtańszą częścią zakupu. Praktycznie bez znaczenia było czy będzie to wódka zwykła czy klasy premium.

 

Przelicznik oczywiście się zmienia, gdy przyjrzymy się produkcji przemysłowej.

 

Inne sposobu otrzymywania alkoholu etylowego

  • Katalityczne uwodnienie etylenu

  • Hydrolizę halogenków etylu

  • Addycję wody do etenu

Kontrakcja

Gdy zmieszamy 100ml czystego (96%) alkoholu z 100ml czystej wody nie otrzymamy 200ml cieczy. Otrzymamy około 194ml wódki. Dlaczego tak się dzieje? Tutaj właśnie gra rolę kontrakcja. Sam już mam dość definicji i ścisłego żargonu. Zobaczmy czy uda mi się to wyjaśnić prościej. Kontrakcja jest to możliwość ściślejszego ułożenia się cząsteczek w roztworze. Generalnie cząsteczki alkoholu wpadają, między cząsteczki wody gdzie do tej pory znajdował się tlen. Z tego powodu roztwór również zwiększa swoją temperaturę.

Weź my taki przykład:

W naczyniu mamy 100ml całych ziaren dowolnego zboża. W drugim naczyniu mamy drobny cukier.

Po połączeniu tych dwóch naczyń nie uzyskamy 200ml a znacznie mniej. Ma sens?

Źródła:
http://www.chemguide.co.uk/organicprops/alcohols/manufacture.html
http://www.bryk.pl/wypracowania/chemia/chemia_nieorganiczna/19346-alkohole.html
https://pl.wikipedia.org/wiki/Alkohole
https://pl.wikipedia.org/wiki/Etanol
https://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kontrakcja_obj%C4%99to%C5%9Bci
http://www2.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sb-ALS-alcohol-and-water.html
http://cavemanchemistry.com/oldcave/projects/alcohol/
https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/alcohol1.htm
http://chemistry.about.com/
http://ask.metafilter.com
http://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/alkohol-etylowy_1025.html
http://forum.parkiet.com/viewtopic.php?p=5639977

 

About Paweł Babiak

Paweł Babiak
Barman, podróżnik, bloger. Pracowałem w takich miejscach jak Londyn, Budapeszt, Singapur czy Kuala Lumpur, gdzie zdobyłem w 2010 mistrzostwo Malezji w mixologii. Poprzez tego blog pragnę podzielić się z wami moimi doświadczeniami ze świata barmaństwa.

Sprawdź również

Jaki alkohol wybrać na wesele? Poradnik dla organizatorów.

Wesele – to wyjątkowe przyjęcie, które od wieków wpisane jest w polską tradycję. Po uroczystości …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *