1.4. Етиловий спирт, його приймання та зберігання.

1.4.1. Властивості етилового спирту

Етиловий спирт (одноатомний) – безбарвна легко рухома рідина з характерним алкогольним запахом та характерним смаком . Хімічно чистий етиловий спирт має нейтральну реакцію, одержаний у промисловості – слабокислу, оскільки містить деяку кількість органічних кислот .

Безводний етиловий спирт та його міцні розчини гігроскопічні , тому при зберіганні у відкритих чи недостатньо герметичних ємностях поряд з випаровуванням спирту відбувається поглинання вологи з повітря і зменшення міцності. Етиловий спирт, як і всі нижчі члени гомологічного ряду, змішуються з водою в любих співвідношеннях . Ця їх властивість пояснюється тим, що вони містять невелику кількість вуглецевих атомів у молекулі і мають будову , близьку до будови води (якщо розглядати спирти як похідні води, в 1 молекулі якої атом водню заміщений на вуглеводневий радикал : Н – О Н , R – ОН ).

При нормальному тискові етиловий спирт кипить при + 78,3 ⁰С і замерзає при – 117 ⁰ С .

Густина безводного спирту та його розчинів залежить від температури і зі збільшенням її зменшується. (У виробництві звичайно користуються відносною густиною, що вказує на відношення маси одинці об’єму спирту або його розчину до маси такого ж об’єму води при температурі 20 ⁰ С , прийнятій у спиртометрії за н. м. ). Відносна густина безводного спирту при цій температурі d ₂₀²⁰ = 0, 79067 , при Т ⁰ С максимальної густини води (4⁰ С)

d ²⁰₄ = 0. 78927 .

Для приведення густини спирту до відповідної Т при 20⁰ С користуються рівнянням d ₂₀²⁰ = d ^t₂₀ [ 1 – p * ( t – 20 ) ],

де t –Т , за якої визначали густину , ⁰ С ;

р – коефіцієнт об’ємного розширення спирту , в межах Т від 0 до 30⁰ С в середньому = 0. 0011

Коефіцієнт об’ємного розширення (стиснення ) у спирту (в порівнянні з водою) ~ в 5р. більший що необхідно враховувати при заповненні залізничних цистерн та інших герметичних ємностей ) .

Зміна об’єму спирту при нагріванні може бути розраховано за рівнянням : V = V ₀ * (1 - вt )

де V – кінцевий об’єм спирту при Т, ⁰ С

в – коефіцієнт об’ємного розширення спирту .

V ₀ – об’єм спирту при 0 ⁰ С .

Пружність парів спирту при будь-якій Т більше пружності парів води. Для водно-спиртових розчинів пружність парів дорівнює сумі парціальних тисків парів спирту та води. Пружність насичених парів залежить від міцності водно спиртової суміші та Т і визначається рівнянням Маргулеса:

Р а = Ра * х * е ^{1.58*(1- х)^3}

Р в = Рв * ( 1 – х ) е ^{0.79 * (3 – 2х ) * х *х}

де Р а ,Р в – парціальні тиски парів спирту і води при відповідній Т, мм рт ст

Р а ,Р в – тиск парів безводного спирту і води при Т , мм рт ст.

Х та ( 1-х) – концентрація спирту та води мольні долі .

е = 2,7182

Загальний тиск пари дорівнює сумі парціальних тисків спирту і води Р _{0 =} Р _а + Р _в .зокрема, В. Р. Грязьовим за даними рівняннями розраховані Р_{0 ,} Р_а , Р_в для деяких міцностей спирту у температурному інтервалі зберігання : Т ⁰ С = + 20 ; міцність СП , % об. = 96 , 4 ; Р ₀= 43.80 _, Р _а=39,20 , Р _в = 5.6 мм рт ст.

Густина спиртово-повітряної суміші (г/м³) в рівноважному зі спиртом стані залежно від Т і міцності розраховують за рівнянням :

d_t = k/t * P _a * x * e^{1.58 (1-x )^3}

де к – константа, що для спирту дорівнює 736

t- абсол . Т спирту

За дослідженнями Лукова Т⁰ замерзання водно спиртових розчинів залежить від їх міцності , зі збільшенням вмісту спирту (% об.) Т замерз . ( ⁰С ) зменшується.

Етиловий спирт – легкозаймиста рідина , горить блідо-голубим полум’ям утворюючи як кінцеві продукти воду і СО ₂

С₂Н₅ОН + 6О = 2СО₂ + 3Н₂О

Теплота згорання – 26665 кДж / к г

Методи одержання : мікробіологічний та хімічний ( приєднання Н₂О до етилену) 2 варіанти синтезу – сірчанокислотний та пряма гідратація етилену .

а) СН ₂ = СН₂ + Н-SО₄Н = СН₃-СН₂- SО₄Н

(етилен – сірчана кислота )

СН₃-СН₂- SО₄Н + Н₂О = СН₃-СН₂ – ОН + Н₂ SО₄

б) СН₂ = СН₂ + Н₂О=СН₃-СН₂ – ОН ( р = 6,5 – 7,5 МПа , Т 230 – 300 ⁰ С )