الکل

الکل ها را می توان اجسامی دانست که از اختلاف یک ئیدروژن ئیدروکربوربا رادیکال OH به دست می آیند. بنابراین الکل ها به طور کلی مشتقات استخلاف شده ئیدروکربورهای اشباع شده یا نشده و بارادیکال OH می باشند.

الکل ها با آن که قلیاها رادیکال اکسید پل دارند با این همه اجسامی خنثی هستند.

ممکن است رادیکال OH در زنجیریا حلقه کربوری چندین مرتبه تکرار شود که در این صورت جسم یک الکلی، دوالکلی و چند الکلی به دست خواهد آمد.

بر حسب جایگزینی ئیدروژن های یک ئیدروکربور با رادیکال OH می توان الکل ها را به سه دسته تقسیم بندی نمود.

دسته بندی الکل

١- الکل های نوع اول که از جایگزینی یک اتم ئیدروژن مربوط به کربن نوع اول یعنی رادیکال یک ظرفیتی 3 CH به دست می آید. این الکل ها با فرمول H C2 HO نشان داده می شوند.

٢- الکل های نوع دوم که از جا به جایی یک اتم ئیدوژن مربوطه به کربن نوع دوم یعنی رادیکال دو ظرفیتی 2 CH به دست می آید و عامل این نوع الکل ها توسط گروه OH HC نمایش داده می شود.

٣- الکل های نوع سوم که از جایگزینی یک اتم ئیدروژن مربوط به کربن نوع سوم یعنی رادیکال سه ظرفیتی HC مشتق می گردد. عامل این نوع الکل با گروه COH نمایش داده می شود.

الکل ها دارای خواص فیزیکی وشیمیایی فراوانی هستند.

در یک الکل ممکن است چندین عامل الکلی در یک مولکول وجود داشته باشد که به طور مثال می توان از ضدیخ که دارای گلیکول که دو عامل الکلی در یک مولکول آن وجود دارد و یا گلیسرول ها که دارای سه عامل الکلی می باشند نام برد.

گلیسیرین نیز نوع دیگر الکل سه عاملی است که دارای دو مرتبه الکل نوع اول و یک مرتبه الکل نوع دوم می باشد و گرچه در زمان تخمیر به میزان اندکی ایجاد می گردد ، لیکن بیشتر ساختمان اصلی تمام مواد چربی ها را نیز تشکیل می دهد.

اگرچه الکل ها به صورت مایع می باشند ، اما می تواند بصورت جامد نیز وجود داشته باشند.

الکل های زنجیری معمولی بدون انشعاب تا 16 C مایع و پس از آن جامدند. همچنین الکل های نوع سوم که در فوق به آن اشاره شد همگی جامد می باشند.

تهیه الکل از شکر

روش دیگر تولید اتانول که در جهان و در کشورهای در حال توسعه رایج می باشد و مناسب سرمایه گذاری به صورت صنایع کوچک است روش تخمیری می باشد.

در این روش عمدتا مواد اولیه را محصولات نشاسته ای و قندی نظیرغلات، سیب زمینی، باگاس نیشکر و ملاس چغندرقند و محصولاتی نظیرآن ها تشکیل داده که از طریق تخمیر هیدروکربورهای مشتق از مواد قندی و نشاسته ای محصولات می توان اقدام به تولید الکل اتیلیک نمود.

با توجه به آن که الکل در موارد مختلفی مورد استفاده قرار گرفته و در بخش هایی نظیر تولید سرکه به روش استاتور به عنوان ماده اولیه استفاده می شود.

لذا انجام عملیات کنترل کیفیت حائز اهمیت بوده و می بایست به آن توجه ویژه ای نمود.

ملاس چغندر قند ماده اولیه اصلی بوده ومی بایست از نظر درصد قند موجود درآن (معمولا پنجاه درصد وزن را قند تشکیل می دهد) به نحوی باشد که از نظر اقتصادی بتواند مصرف گردد.

لازم است بطورجدی مورد آزمایش قرار داده شده درجه سلامتی مخمرها مشخص گردد.

چراکه درغیراینصورت یک سری از عملیات مخمرسازی دچارمشکل شده و درسیستم انجام صحیح آن ایجاد شک می گردد.

در مرحله تکثیرمخمر و تقطیر مدنظر بوده و باید با دقت فراوانی انجام شود.

در مرحله تکثیر مخمر، استرلیزاسیون محلول، درصد مواد مغذی افزودنی به محلول ، درجه حرارت استرلیزاسیون ، عملیات پرورش ثانویه و در نهایت وضعیت مخمر ذخیره شده تحت کنترل کیفی قرار داده می شود.

برای این کار با برداشتن نمونه هایی از محلول و همچنین اندازه گیری درصد نمک های افزودنی موجود درآن و شکر و همچنین کنترل درجه حرارت به صورت تصادفی درحین پرورش و اسیدیته محلول قبل و بعد از افزودن اسیدسولفوریک بایستی صورت گیرد.

 

تخمیر شکر و تهیه الکل از شکر

وسایل مورد نیاز

1- سه عدد فنجان شیشه ای شفاف

2- دوقاشق چای خوری شکر

3- آب ( سرد و گرم)

4- سه ظرف کوچک

5- نشانگر

مراحل انجام کار

1- هر سه ظرف را در حدود 2 اینچ (تقریبا 5 سانتی متر) با آب سرد پر نمایید.

2- فنجان های شیشه ای را در هر سه ظرف قرار دهید و روی هر یک برچسب هایی با شماره های یک ، دو و سه بزنید.

3- در شیشه شماره 1، یک قاشق چای خوری مخمر، یک چهارم فنجان آب گرم و دو فاشق چای خوری شکر را مخلوط کنید.

4- در شیشه شماره 2، یک قاشق چای خوری مخمر و یک چهارم فنجان آب گرم را مخلوط کنید.

5- در شیشه شماره 3 یک قاشق چای خوری مخمر قرار دهید.

در شیشه شماره 1 آب گرم و مخمر باعث کف کردن و منجر به تخمیر می شوند.

تخمیر پدیده‌ ای است برگرفته از مجموعه فعالیت های زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکول های بزرگ به ترکیبات دارای مولکول های کوچک ‌تر و همچنین ساده ‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرایند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌ تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می ‌گردد.

با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده ‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.

شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ ها، غده‌ ها و یا میوه ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌ توان به دقت اندازه گیری نمود و برای این سنجش از شیوه اندازه گیری دی ‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می ‌توان استفاده کرد.

اما چون واکنش های دیگر هم ‌زمان با تخمیر می ‌توانند CO2 متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد.

بنابراین اندازه گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولا بهتر می‌ تواند معرف و تعیین کننده شدت تخمیر نیز باشد.

مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریبا معادل همان نسبتی است که از اندازه گیری شدت تنفس به دست می ‌آید.