Alkollerin Sanayide Eldesi

pashaemin · 31-01-07, 21:14

ALKOLLERİN SANAYİDE ELDESİ

yazıyla ilgili sorunu olan pm atsın

ALKOLLER
En yararlı kimyasal maddelerden biri olan alkol karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan bir bileşiktir. Bu üç maddenin değişik biçimlerde birleşmesiyle değişik yapı ve özellikte alkoller elde edilir. Bütün alkoller içinde en bilineni etanol olarak da adlandırılan etil alkoldür. Etil alkol rakı, bira, viski, cin, rom, konyak ve şarap gibi alkollü içeceklerin temel maddesidir; bu yüzden adı belirtilmeksizin yalnızca alkol denildiğinde etil alkol anlaşılır. Öbür alkoller ise yakıt olarak, kir ve lekelerin temizlenmesinde çözücü olarak, ilâçların ve çeşitli maddelerin yapımında başlangıç maddesi olarak kullanılır.
Bir fıçı şekerli suya maya katılır ve ılık bir yerde tutulursa, bu karışım bir süre sonra köpürerek karbon dioksit gazı çıkarmaya başlar ve fıçıda bir alkol çözeltisi oluşur. Mayalanma denilen bu süreç sanayide elma suyu, üzüm suyu, melas gibi şekerli maddelerle ve çok büyük çapta gerçekleştirilir. Melas, şekerkamışının içindeki şekerin büyük bölümü çıktıktan sonra geriye kalan yoğun sıvıdır. Bu şekerli sıvılara katılan maya, enzim denen ve mayalanma sürecini hızlandıran maddeleri içerir. Alkol yapımında arpa, patates, pirinç gibi nişastalı maddeler de kullanabilir. Ama bu durumda mayalanmanın başlayabilmesi için enzimlerin nişastayı parçalayarak glikoz denen basit bir şekere indirgemesi gerekir. İçkilerde kullanılan etanol karbonhidratların enzim katalizlenmiş fermantasyonu ile elde edilir. Fer-mantasyon organik bileşiklerin enzim olarak bilinen biyolojik katalizörlerin etkisiyle daha basit bileşik-lere ayrıştırmasıdır. Karbonhidratların fermantasyonunda bir enzim türü karbonhidratları glikoza, sonra da etanole dönüştürür. Bir başka türü etanol üzerinden sirke asidi (asetik asit) oluşturur.
Fermantasyonda kullanılacak karbonhidratların seçimi bulunabilirliğine ve alkolün kullanım yerine bağlıdır. Karbonhidratlar mısırdan ve şeker rafinasyonu artığı olan melastan elde edilmektedir. Öbür ta-raftan, patates, pirinç, çavdar ve değişik meyveler de (üzüm ve böğürtlen gibi) kullanılabilir.
Bu meyve, sebze ya da tanelerin fermantasyonu alkol yüzdesi 14-16’ya ulaşınca durur. Daha derişik bir alkol isteniyorsa karışımın damıtılması gerekecektir. Damıtma ürünü azeotropik olup %95 etanol ve %5 su içerir (Azeotropik karışımlar saf fermantasyon karışımını değiştirmek için kullanılabileceği gibi, su istenilen derişime de seyreltilebilir.Alkollü içkiler hemen hemen tüm ülkelerde vergilendirildiği için laboratuarlarda veya endüstriyel amaçlarla kullanılacak alkol (vergiden muaftır) denatüre edilmiştir. Yani alkolün laboratuar ve fabrikalardan kaçırılarak içkilere izinsiz katılmasını engellemek amacıyla az miktarda zehirli maddeler eklenmiştir.
Nükleofilik Yer değiştirme Tepkimeleri
Hidroksit iyonunun alkil halojenürlerle tepkimesi bir nükleofilik yer değiştirme tepkimesidir. Birincil alkil halojenürlerin sulu sodyum hidroksitle ısıtılmasıyla tepkime SN2 yolunu izleyerek yürür. Bu yöntemle birincil alkoller iyi bir verimle elde edilebilir. İkincil ve üçüncül alkil halojenürlerden ayrılma ürünleri de beklenebileceği için, bu bileşikler alkol eldesi için pek uygun değildirler.

Karbonil Bileşiklerinin İndirgenmesi
Alkoller karbonil bileşiklerinden indirgenme tepkimesiyle, hidrojen atomlarının karbonil grubuna katılmasıyla elde edilebilir. Örneğin; bir ketonun katalitik hidrojenleşme veya metal hidrürleriyle bir ikincil alkol oluşur. Verim genellikle %90-100 arasındadır.

Akenlere Su Katılması
Bir alken kuvvetli asit eşliğinde su ile etkileştirilirse, su (H+ ve –OH) bir katılma (hidratasyon) tepkimesiyle ikili bağa katılır ve bir alkol oluşur. Burada kuvvetli asit, katalizör olarak etkin olmaktadır. Laboratuarda kullanılan etanol gibi birçok alkol ticari olarak alkenlere su katılması yoluyla elde edilir.
Elde Edilmesi: Alkollerin ilk üyeleri olan metil ve etil alkoller için aşağıda gösterilecek olan genel istihsal metodlarının ancak teorik önemi vardır. Bunlar sonradan görülecek olan usullerle elde edilirler.
Alkollerin genel elde metotları şunlardır:
1) Alkil halojenürler yaş gümüş oksitle çalkalanırsa alkoller husule gelir. Örneğin;
C2H5Br + AgOH C2H5OH + AgBr
2) Aldehitlerin indirgenmesi sonucunda Primer Alkoller meydana gelir. Örneğin;
CH3 . CHO + H2 CH3 . CH2 . OH
3) Ketonlar indirgeme sonunda sekonder alkolleri husule getirirler. Örneğin;
CH3 . CO . CH3 + H2 CH3 . COOH + C2H5 . OH
4) Esterlerin sabunlaşması ile alkoller meydana gelir.Örneğin;
CH3 . COOC2H3 + HOH CH3 . COOH + C2H5 . OH

Alkollerin Genel Özellikleri
Alkollerin ilk üyeleri renksiz, akışkan ve su ile karışabilen sıvılardır. Kokuları hoş ve tatları yakıcıdır. Orta üyeleri (C5 – C11’e kadar) sıvı yağ kıvamı gösterirler. Kokuları nahoş ve su ile de karışmazlar. Yüksek üyeleri ise (C12’den itibaren) adî sıcaklık derecesinde katı ve parafine benzerler. Koku ve tatları yoktur. Alkollerin kaynama noktaları her bir CH2grubunun çoğalması ile takriben 18-20 derece artar. Hepsinin özgül ağırlıkları 1’den aşağıdır ve hepsi de nötr reaksiyon gösterir. Bununla beraber alkoller potasyum ve sodyum gibi bir değerli metallerle muamele edilirse alkollerin enol grubundaki hidrojen atomu ile metal yer değiştirerek alkolatlar husule gelir ve bu esnada hidrojen ihtişar eder.
Bu olay göz önünde tutulmak suretiyle alkollere, sudan türemiş bir bileşik olarak bakılabilir. Gerçek-ten suyun açık formülü H-O-H ‘dır, burada bir H yerine bir alkil grubu (örn; CH3) geldiği kabul edilirse CH3OH metil alkol teşekkül eder. –OH grubunun hidrojeni de yer değiştirebildiğinden alkolleri suyun alkil türevleri olarak kabul etmek gerekir.
1) Alkollerin fiziksel özellikleri C atomu sayısına bağlıdır. Molekül kütlesi arttıkça, kaynama nokta-ları yükselir.Örn;CH3OH’ün kaynama noktası 65oC olduğu hâlde,C2H5OH’ün kaynama noktası 78,5oC.
2) Aynı sayıda C atomu içeren hidrokarbonlara kıyasla, alkollerin kaynama noktaları çok daha yük-sektir. Bunun nedeni; molekülleri arasında hidrojen bağı içermeleridir. Örneğin; CH4’ın kaynama noktası –161,5oC olduğu hâlde, CH3OH’ün kaynama noktası 65oC’tur.
3) Molekül kütlesi arttıkça, alkollerin sudaki çözünürlüğü azalır. Örneğin; C2H5OH suda çok çözündüğü hâlde, C4H9OH suda daha az çözünür.
4) Birden fazla –OH grubu içeren alkol molekülleri arasında birden fazla hidrojen bağı oluşabilir. Bu nedenle –OH grubu sayısı arttıkça, kaynama noktası yükselir ve sudaki çözünürlük artar.Örneğin,1-pro-panolün (C3H7-OH) kaynama noktası 97oC olduğu hâlde, aynı sayıda karbon atomu içeren propan-1,2-diolün kaynama noktası 187oC’dir.
CH3-CH-CH2 Propan-1,2-diolün
I I k.n. 187oC
OH OH

5) Aynı sayıda C atomu içeren birincil alkollere göre ikincil, ikincil alkollere göre de üçüncül alkollerin kaynama noktası daha düşüktür. Örneğin; n-bütil alkol, sekonderbütil alkol ve tersiyerbütil alkolün kaynama noktaları aşağıdaki gibidir.
CH3
I
CH3-CH2-CH2- CH2-OH CH3-CH2-CH- CH3 CH3- C -OH
1-bütanol I I
(n-bütil alkol) OH CH3
k.n. 118oC 2-metil-1-propanol 2-metil-2-propanol
(sekonderbütil alkol) (tersiyerbütil alkol)
k.n. 100o k.n. 83oC

6) Eğer alkolatlar üzerine su dökülecek olursa yeniden alkol meydana gelir;
R.ONa + H2 R – OH + NaOH CH3CH2ONa + H2O C2H5OH + NaOH

- İçkilerdeki Alkol
Bütün bu şekerli maddeler mayalandığında zayıf bir alkol çözeltisi oluşturur. Şerbetçiotu katılmış arpanın mayalandırılmasıyla yüzde 5 alkol içeren bira, üzüm suyundan yüzde 10-20 oranında alkol içeren şarap, elma suyundan elma şarabı, pirinçten Japonlar’ın ulusal içkisi olan “saki” yapılır.
Bu sıvıların damıtılmasıyla elde edilen ürün daha yüksek oranda alkol içerir; çünkü alkol 78oC’de, yani sudan daha küçük sıcaklıkta kaynar. Böylece alkol buharları yoğunlaştırılarak, alkol derecesi daha yüksek olan damıtık içkiler elde edilir. Biranın damıtılmasıyla % 40 alkol içeren viski, şarabın damıtıl-masıyla konyak, mayalanmış melasın damıtılmasıyla da rom yapılır. Cin, filizlenmiş arpa (malt) ya da çavdardan yapılır ve ardıç kozalaklarıyla ya da güzel kokulu başka maddelerle tatlandırılır. Üzüm, elma, erik gibi meyve sularının mayalandıktan sonra damıtılmasıyla hazırlanan rakının kendine özgü kokusunu içine katılan anason verir. Ayrıca damlasakızıyla kokulandırılmış rakılar da vardır. Rakının alkol derecesi 45-50 arasında değişir.
Mutlak alkol de denen saf alkol, elde edilmesi çok güç olan bir maddedir. Sıradan bir damıtmayla elde edilebilecek en katışıksız alkol çözeltisinde bile % 5 oranında su bulunur. Her yıl dünyada milyar-larca litre alkol üretilir ve bunun büyük bölümü içki yapımında kullanılır. İçkilerde kullanılan alkolden, birçok ülkede olduğu gibi Türkiye’de de yüksek oranda vergi alınır.
Az miktarda içilen alkol canlandırıcı ve keyif vericidir, ama çok içildiğinde sarhoşluğa yol açar. Bu durum da beyni etkilediği için kişinin konuşmasını peltekleşir, hareketleri sarsaklaşır. İnsanların alkole bağımlı olmasına, yani alkolsüz yaşayamayacak duruma gelmesine alkolizm denir.

Alkolün Kullanım Alanları
Alkolün Sanayide Kullanımı
Sanayide ve evlerde kullanılan ispirto, etil alkol ile metil alkol (metanol) karışımıdır. Metil alkol zehirli olduğu için bu karışım içki olarak kullanılmaz. Bu nedenle metil alkolü ispirto, uyarı amacıyla, mor boyayla renklendirilerek satışa sunulur. Alkolü sanayide kullanmak için alkole % 10 oranında metanol katılarak özelliği değiştirilir; bu değişme alkole, son derece kötü bir tat verir.
Metil alkol odundan damıtılabilir; bu yüzden bu alkole eskiden odun ispirtosu veya odun alkolü deni-lirdi. Ama günümüzde genellikle karbon monoksit ve hidrojen gazlarından genellikle karbon monoksit ve hidrojen gazlarından üretilir. Metil alkolün içilmesi körlüğe ve ölüme yol açacak kadar tehlikelidir.
Etilalkol mayalanmış melastan damıtılır; ayrıca doğal gazdan ya da petrolden de elde edilebilir. Ken-dine özgü bir kokusu olan renksiz ve hafif bir sıvıdır. Katışıksız etil alkol çok zehirlidir ve soluk mavi, dumansız bir alevle yanarak büyük bir ısı açığa çıkarır. Bu nedenle çoğu zaman sanayi yakıtı olarak, benzenle karıştırıldığında da motor yakıtı olarak kullanılır. Etil alkolün sanayide çok geniş bir kullanım alanı vardır. Boyarmaddeler, ilaçlar, parfümler, anestezikler, boyalar, patlayıcılar ve yapıcı kauçuk gibi birçok madenin yapımında başlangıç maddesi olan etil alkol, biyoloji laboratuarlarındaki örneklerin saklanmasında da kullanılır. Termometrelerin haznesindeki sıvı da kırmızı ya da maviye boyanmış etil alkoldür. Alkolün donma noktası –117oC olduğu için bu termometreler özellikle kutup araştırmalarında çok yaralıdır. Etilen glikol denen başka bir alkol de otomobil motorlarında antifriz (donmayı önleyici) olarak kullanılır; çünkü bu bileşiğin kaynama noktası (197,2oC) öbür alkollerin çoğununkilerden daha büyüktür.
Etanol, birincil alkollerle aynı kimyasal özellikleri taşır; yükseltgenmesi sonucunda asetik asit oluşur (CH3-COOH); bu olay bir mayayla yani “Mycoderma aceti” adı verilen bir mantarla asetik mayalanma sırasında doğal olarak gerçekleşir. Etanol, sülfürik asitle su giderme işleminden geçirilirse, etil oksit, yani olağan eter (C2H5OC2H5) verir.
Birçok ülkede alkolün başlıca kaynağını alkol mayalanması oluşturur; bu işlem üç evrede gerçekleş-tirilir. Şıra elde etme evresinde, şekerkamışı ile pancar özsuyundaki sakaroz, patates ve tahıl nişastası, pamuk ve odun selülozu gibi poliozitlerin hidroliziyle, güçlü asitlerin etkisiyle ya da enzimler süreciyle şıra üretilir.
Şekerli şırayı mayalama evresinde, başka türden mayalanmaları (butirik, laktik, vb.) önlemek için, seçilen bir mayayla şıra aşılanır. Alkol şırasını damıtma evresinde, etilalkol, daha yüksek homologla-rından ayrılır. Bazı ülkelerde de etilalkol, kok fabrikalarında ya da petrolün krakingiyle elde edilen etilenin hidratlaşmasıyla üretilir.
Alkol mayalanmasının tarihi, biyokimyanın tarihiyle karışır. XIX. yy’ın başında Gay-Lussac, tepki-menin genel denklemini vermiş ve Pasteur, katalizle, mayalanma nedeni olan mayaları incelemiştir. Tepkime glikozdan (C6H12O6) başlayarak aşağıdaki biçimde gelişir:
C6H12O6

C3’lü iki şekerin fosfatları (C3) gliserik asit fosfatı

etialkol asetaldehit Pürivik asit
CH3-CH2-OH O CH3-C-COOH
CH3-C II
H O

Alkolün Tıpta Kullanımı
Tıpta alkol, dış uygulama yoluyla mikroptan arındırıcı olarak kullanılır. 90 derecelik (GL) alkol, güçlü bir mikroptan arındırıcıdır. İçilirse çok çabuk soğurulur; mideden kana geçer ve hızla ciğerlere ulaşarak dışarı atılır (İçilmesinden birkaç dakika sonra solunan havada alkol izlerine rastlanır). Ama tümü solunumla atılmaz; bir bölümü dokulara, sinir sistemine, özellikle de karaciğere ulaşarak yayılır. Bu nedenle düşük dozlara geçici olarak uyarıcı olsa da, yüksek dozlarda kısa sürede zararlı duruma gelir ve ciddi zehirlenme olaylarına yol açabilir. Fizyoloji açısından alkol, insan organizmasında bütünüyle yakılan bir besindir. Sinir sistemi üstündeki uyarıcı etkisi geçicidir. Kalp atışını hızlandırır, damarların genleşmesine yol açar ve deride ısınma duyusu uyandırır (oysa üşümeyi kolaylaştırır). Öte
yandan, çalışma sırasında alınan alkolün, kas çalışması sonucunda yakıldığını sanmak yanlıştır; tersine fiziksel ve zihinsel işlevleri azaltır. İçilen alkol miktarı günde bir litre şarabı aştığında, 60 kg’lık bir insan için zararlı etki yapar ve bu etki, alkollü içkide bulunan öbür maddelerin etkisiyle birleşerek yükselir.
METANOL (METİL ALKOL – CH3OH)
Bu alkole “metil alkol” de denir. Kaynama noktası 64.7°C olup yoğunluğu 0.79 g/cm3’tür ve su ile her oranda karışabilen renksiz bir sıvıdır. Oldukça zehirlidir. Buharı solunmaması gerekir, belli bir miktarı kör edebilmekte, daha fazlası da öldürebilmektedir. Çok zehirli olan metanol alkollerin genel elde edilme yöntemleri ile elde edileceği gibi, endüstride odunun kuru kuruya damıtılmasıyla da elde edilir.
Elde Edilmesi: 1) Metanol eskiden odunların mümkün olduğu kadar aşağı sıcaklık derecesinde kuru damıtılmasından elde edilirdi. Bu maksat için büyük demir karniler içerisine konan kesilmiş odunlar kuru kuruya ısıtılır.
Odunlar, 170o’ye kadar kuru olarak ısıtıldıkça odunda bulunan su uçar ve bu derecenin üstünde odun ayrışmaya başlayarak, karbon dioksit, karbon monoksit ve su açığa çıkar. 270o’nin üstünde ise ekzoterm bir reaksiyon husule gelir ve bu esnada metil alkol, sirke asidi, az miktarda aseton ve katran takattut eder. Bunlardan metil alkol, sirke asidi ve aseton suda çözünür. Halbuki katran su tabakasının altında toplanır. Metanol, sirke asidi ve az miktarda da asetonu ihtiva eden su tabakası katrandan ayırt edilir. Bu sıvı, sönmüş kireçle muamele edilerek sirke asidi kalsiyum asetat hâline geçirilir ve metil alkol destile edilir. Sıvı tekrar ayrımsal bir damıtmaya ve tasfiyeye tâbi tutulmakla saf metanol elde edilmiş olur. Odunun kuru damıtılmasından azamî sıcaklık 400o’yi geçmez. Karnide en son bakiye olarak odun kömürü kalır.
Ortalama olarak bir ağacın kuru damıtılmasından aşağıdaki maddeler elde edilir.

Sirke Asidi %5,9 Su % 24,9
Metil Alkol %1,5 CO2 % 10,9
Katran %17,7 CO % 4,1
Ağaç Kömürü % 34,8

Gürgen ve kayın ağacı gibi geniş yapraklı ağaçlardan iğne yapraklı ağaçlara nazaran daha fazla metil alkol ve sirke asidi elde edilir.
2) Bugün ise geniş ölçüde metil alkol, karbon monoksidin katalitik hidrojenasyonuyla elde edilmekte-dir. Bu usule arıtılmış su gazı kullanılır. CO ve H2 gazlar 400o sıcaklık ve 250 atmosfer basınçta çinko ve krom oksit katalizörleri karşısında birleştirilmektedir. CO + 2H2 CH3OH
Bu reaksiyon esnasında eseri miktarda bile demirin bulunmaması şarttır.Çünkü aksi takdirde (CO5)Fe demir karbonil ve CH4 teşekkül eder.
Sanayide üretimi; metan gazının (CH4) su ile yüksek sıcaklıklardaki (1000°C) tepkimesinden önce CO ve H2 gazları elde edilir. Ardından bu gazlar 400°C`de, bakir, alüminyum ve çinko katalizörü varlığında ısıtılması sonucu elde edilir.
Polaritesi ve dielektrik sabitinin (33.6) yüksek olmasından dolayı oldukça iyi bir çözücüdür.Sanayide, formaldehit eldesinde kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra başka birçok maddenin sentezinde de rol al-maktadır. Roket yakıtlarında ve yüksek oktan sayısına sahip olmasından dolayı kurşunsuz benzinlerde de kullanılmaktadır. Ayrıca;
Yüksek basınçta, 400oC’ta ve ZnO-Cr2O3 katalizörlüğünde CO ve H2’den elde edilir.
ZnO-Cr2O3
CO + 2H2 CH3OH
400oC – 200 atm

Metil halojenürlerin NaOH ile tepkimesinden elde edilir.

CH3Br + NaOH CH3OH + NaBr

Formaldehit indirgenmesiyle elde edilir.
O
II Pt
H- C – H + H2 CH3OH
Metil alkol, birincil alkollerin bütün tepkimelerini verir. Örneğin; metalik K ile tuz oluşturur.

METİL ALKOLÜN ÖZELLİKLERİ :
Metanol, renksiz, su ile her oranda karışabilen ve özel kokulu bir sıvıdır. Özgül ağırlığı (15o) 0,7969 ve kaynama noktası da 65o’dir. Primer bir alkol olduğundan dolayı ilk oksitlenmede formaldehit, sonra karınca ve en son karbon dioksit meydana getirir:
CH3OH H . CHO H . COOH CO2 + H2O
Etil alkole karşılık metil alkol çok zehirlidir.
METİL ALKOLÜN KULLANILMASI:
Lâk, firnis ve saire için çözücü madde olarak kullanılır. Bundan başka formaldehit istihsalinde, boya maddelerine ve başka bileşiklere metil grubu verilmesi ve ispirtonun denatüre edilmesi için kullanılır.
ETİL ALKOL (ETANOL – C2H5OH)
Konuşma dilinde alkol sözcüğü, “şarap ruhu” ve “etanol” da denilen etilalkol için kullanılır. Dünyada en çok üretilen alkoldür. İçki yapımında kullanılır. Etil alkolün genellikle %80’lik sulu çözeltisinden kolonya üretilir. İspirto % 65-70’lik etil alkol çözeltisidir. İspirtonun içinde bir miktar metil alkol vardır. Metil alkolün varlığını belirtmek için boyar madde katılır.
Alkollerin genel elde edilme yöntemleri dışında, teknikte iki yolla elde edilir.
1) Alkollü içki yapımında kullanılan etil alkol, yapısında karbonhidrat bulunduran meyve, tahıl, şeker pancarı ve şeker kamışı gibi bazı ürünlerin fermantasyonu ile elde edilir. Fermantasyon işlemi sırasında karbonhidratlardan bir enzim yardımı ile önce glikoz daha sonra da glikozdan etil alkol oluşur. Glikoz, fermantasyona uğrayarak etil alkol oluşturur.

enzim
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
(glikoz) (etil alkol)

2) CaC2’den (karpit) başlanarak önce asetilen gazı elde edilir. Katalizör etkisiyle asetilene su katılarak asetaldehit, asetaldehidin indirgenmesi ile de etil alkol elde edilir.
HgSO4
CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH2) C2H2 + H2O CH3CHO
(karpit) (asetilen) H2SO4 (asetaldehit)

Ni
CH3CHO + H2 C2H5OH
100oC-130oC

Elde Edilmesi; Gerek alkolün içkiler şeklinde ve gerek teknikte kullanılan etil alkol iki usul elde edilir; 1) Bazı şeker nevilerinin mayalanması suretiyle,
2) Sentez yolu ile
Mayalanma ile alkolün teşekkülünü izah etmeden önce genel olarak mayalanma olaylarını, enzim veya fermentleri, mayalanama mikro organizmalarını gözden geçirmek lâzımdır.
Ne var ki doğru, ama kısıtlayıcı nitelik taşıyan “şarap ruhu” terimine aldanmamak gerekir. Gerçek-ten, üzüm dünyanın her yanında yetişmez; dolayısıyla alkol (alkollü içki), yalnızca üzümden elde edilmez. Mayalanabilir şeker içeren herhangi bir meyvenin yanı sıra, çimlenmiş tahıl nişastasından da hidrolizle alkol hazırlanabilir; üstelik bazı şekerli sıvıların, özellikle de bazı memelilerin sütlerinin mayalandırılmasıyla da alkol üretilebilir; Kısrak sütünden kımız; inek sütünden kefir. Şekerlerin doğal mayalanmasıyla hazırlanan alkol, yeryüzünün her yanında içki olarak tüketilir. Arı alkol renksiz, hoş kokulu, yakıcı tadı olan bir sıvıdır. CH3-CH2-OH formülüyle gösterilir. Olağan atmosfer basıncında 78,30oC’ta kaynar; -114oC’ta katılaşır (bu nedenle sıcaklık ölçerlerde kullanılır); 0oC’ta yoğunluğu 0,806’dır ve suyla her oranda karışım sağlar. Hafifçe ısıtılarak elde edilen karışım, gerçek bir kimyasal tepkime ve çok iyi bilinen hacimsel bir olaydır: Bir şişe içinde yarım litre arı alkol karıştırılırsa, bir süre çalkalandıktan sonra yaklaşık 975 ml’lik bir çözelti elde edilir; yani farklı moleküllerin etkileşmesi sonucunda karışım büzülür. Doğal bir su-alkol karışımı damıtılarak arı alkol elde etmek istenirse, bu işlem sürekli olarak bir “azeotrop” karışım, yani 78,15oC sıcaklıkta ve olağan atmosfer basıncı altında kütle olarak %95,75 alkol içeren bir karışım verir. Arı alkol elde ermek bir üçüncü sıvı (benzen, tolüen ya da trikoretilen) katmak zorunludur. Sözgelimi benzenle işleme yönteminde, önce suyun tümünü içeren bir su-benzen-alkol karışımı, sonra alkol-benzen karışımı, sonunda da arı alkol elde edilir. Ürünün ağırlığını saptamak için anhidrit bakır sülfat üstüne söz konusu sıvıdan birkaç damla damlatmak yeterlidir ve bakır sülfatın mavileşmemesi, ağırlığın kanıtıdır (sulu bakır sülfat mavidir). 9,10,11 derece alkollü içeceklerden söz edilirken kullanılan derece, Gay-Lussac derecesidir (oGL): 15oC sıcaklıkta 100 sm3 karışım içinde bulunan alkol miktarı. Gay-Lussac derecesi bir alkolölçerle ölçülür; bu aygıt, öteki bütün maddeler dışında, yalnızca alkol-su karışımının yoğun-luğunu belirler; dolayısıyla, ölçümün duyarlılığını etkileyen öteki maddelerden arındırmak için, sözgelimi şarabı önce damıtmak gerekir. Ölçümün genellikle 15oC farklı sıcaklıklarda yapılması ve yoğunluğun sıcaklığa bağlı olarak çok değişmesi yüzünden, aygıtın verileri, düzeltme çizgileriyle düzeltilmelidir. Ancak 9,10,11 vb. sayılarının şarabın niteliğini değil, yalnızca alkol oranını belirttiğini unutmamak gerekir. Sözgelimi, üstün nitelikli şarapların alkol oranı düşüktür; dolayısıyla niteliğini yitirmemiş olsa bile, 90oGL’lık bir alkollü içkinin iyi olduğunu söylenemez.

POLİALKOLLER
En çok bilinen iki polialkol “etandiol” (glikol) ve “propantriol” (gliserin) dür.
Polialkol, molekülünde farrklı C atomlarında birden fazla –OH grubu bulunduran alkoldür. Kaynama noktaları –OH grubu birden fazla olduğu için mono alkollerden yüksektir. Sudaki çözünürlüğü de mo-noalkollerden yüksektir. İki değerli alkollerin genel formülleri CnH2n+2O2 veya CnH2n(OH)2, üç değerli alkollerin genel formülü CnH2n+2O3 ya da CnH2n-1(OH)3 şeklindedir.

GLİKOL (ETANDİOL – C2H4(OH)2 )
İki değerli alkoldür. Donma noktası çok düşük olduğundan antifriz olarak kullanılır. Moleküller arasındaki hidrojen bağları nedeniyle kaynama noktası yüksektir (197oC).
Elde Edilişi; Teknikte, eterin klorlu su ile tepkimesi sonucu oluşan ürünün NaHCO3 çözeltisi ile etki-leştirilmesinden elde edilir.
CH2=CH2 + Cl2 + H2O CH2 – CH2 + HCl
I I
OH Cl

CH2 – CH2 + NaHCO3 CH2 – CH2 + NaCl + CO2
I I I I
OH Cl OH OH
(Glikol)
Kimyasal Özellikleri;
İki tane –OH grubuna sahip olduğundan her ikisi de tepkime verir. Örneğin; 12 molü Na ile tepki-meye girerek 1 mol H2 verir.
CH2OH CH2O-Na+
I + 2Na I + H2
CH2OH CH2O-Na+

İki tane birincil alkol grubu bulundurduğundan her iki grup da yükseltgendir.
CH2OH COOH
I [O] I + 2H2O
CH2OH COOH

(glikol) (oksalik asit)

GLİSERİN (PROPANTRİOL – C3H5(OH)3 )
Gliserin kozmetik sanayiinde yumuşatıcı, koruyucu ve nemlendirici ürünlerin yapımında, ayrıca ecza-cılıkta merhem elde edilmesinde kullanılır.
Gliserin nitrik asitle esterleştirilerek trinitrogliserin (patlayıcı) elde edilir. Trinitrogliserin ince göze-nekli toprak türüne emdirilmiş hâli dinamit olarak adlandırılır.
CH2OH CH2ONO2
I H2SO4 I
CHOH + 3HNO3 CHONO2
I I
CH2OH CH2ONO2

gliserin (prorantriol) trinitrogliserin (TNG)

yazıyla ilgili sorunu olan pm atsın

31-01-07, 21:14	#1 (permalink)
pashaemin Manyak Mod :D Giriş Tarihi: 29-07-2006 Yer: member.php?u=445035 Yaş: 20 Mesajlar: 11,445 Rep Puanı: 19238918 Rep Gücü: 192526	Alkollerin Sanayide Eldesi ALKOLLERİN SANAYİDE ELDESİ yazıyla ilgili sorunu olan pm atsın ALKOLLER En yararlı kimyasal maddelerden biri olan alkol karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan bir bileşiktir. Bu üç maddenin değişik biçimlerde birleşmesiyle değişik yapı ve özellikte alkoller elde edilir. Bütün alkoller içinde en bilineni etanol olarak da adlandırılan etil alkoldür. Etil alkol rakı, bira, viski, cin, rom, konyak ve şarap gibi alkollü içeceklerin temel maddesidir; bu yüzden adı belirtilmeksizin yalnızca alkol denildiğinde etil alkol anlaşılır. Öbür alkoller ise yakıt olarak, kir ve lekelerin temizlenmesinde çözücü olarak, ilâçların ve çeşitli maddelerin yapımında başlangıç maddesi olarak kullanılır. Bir fıçı şekerli suya maya katılır ve ılık bir yerde tutulursa, bu karışım bir süre sonra köpürerek karbon dioksit gazı çıkarmaya başlar ve fıçıda bir alkol çözeltisi oluşur. Mayalanma denilen bu süreç sanayide elma suyu, üzüm suyu, melas gibi şekerli maddelerle ve çok büyük çapta gerçekleştirilir. Melas, şekerkamışının içindeki şekerin büyük bölümü çıktıktan sonra geriye kalan yoğun sıvıdır. Bu şekerli sıvılara katılan maya, enzim denen ve mayalanma sürecini hızlandıran maddeleri içerir. Alkol yapımında arpa, patates, pirinç gibi nişastalı maddeler de kullanabilir. Ama bu durumda mayalanmanın başlayabilmesi için enzimlerin nişastayı parçalayarak glikoz denen basit bir şekere indirgemesi gerekir. İçkilerde kullanılan etanol karbonhidratların enzim katalizlenmiş fermantasyonu ile elde edilir. Fer-mantasyon organik bileşiklerin enzim olarak bilinen biyolojik katalizörlerin etkisiyle daha basit bileşik-lere ayrıştırmasıdır. Karbonhidratların fermantasyonunda bir enzim türü karbonhidratları glikoza, sonra da etanole dönüştürür. Bir başka türü etanol üzerinden sirke asidi (asetik asit) oluşturur. Fermantasyonda kullanılacak karbonhidratların seçimi bulunabilirliğine ve alkolün kullanım yerine bağlıdır. Karbonhidratlar mısırdan ve şeker rafinasyonu artığı olan melastan elde edilmektedir. Öbür ta-raftan, patates, pirinç, çavdar ve değişik meyveler de (üzüm ve böğürtlen gibi) kullanılabilir. Bu meyve, sebze ya da tanelerin fermantasyonu alkol yüzdesi 14-16’ya ulaşınca durur. Daha derişik bir alkol isteniyorsa karışımın damıtılması gerekecektir. Damıtma ürünü azeotropik olup %95 etanol ve %5 su içerir (Azeotropik karışımlar saf fermantasyon karışımını değiştirmek için kullanılabileceği gibi, su istenilen derişime de seyreltilebilir.Alkollü içkiler hemen hemen tüm ülkelerde vergilendirildiği için laboratuarlarda veya endüstriyel amaçlarla kullanılacak alkol (vergiden muaftır) denatüre edilmiştir. Yani alkolün laboratuar ve fabrikalardan kaçırılarak içkilere izinsiz katılmasını engellemek amacıyla az miktarda zehirli maddeler eklenmiştir. Nükleofilik Yer değiştirme Tepkimeleri Hidroksit iyonunun alkil halojenürlerle tepkimesi bir nükleofilik yer değiştirme tepkimesidir. Birincil alkil halojenürlerin sulu sodyum hidroksitle ısıtılmasıyla tepkime SN2 yolunu izleyerek yürür. Bu yöntemle birincil alkoller iyi bir verimle elde edilebilir. İkincil ve üçüncül alkil halojenürlerden ayrılma ürünleri de beklenebileceği için, bu bileşikler alkol eldesi için pek uygun değildirler. Karbonil Bileşiklerinin İndirgenmesi Alkoller karbonil bileşiklerinden indirgenme tepkimesiyle, hidrojen atomlarının karbonil grubuna katılmasıyla elde edilebilir. Örneğin; bir ketonun katalitik hidrojenleşme veya metal hidrürleriyle bir ikincil alkol oluşur. Verim genellikle %90-100 arasındadır. Akenlere Su Katılması Bir alken kuvvetli asit eşliğinde su ile etkileştirilirse, su (H+ ve –OH) bir katılma (hidratasyon) tepkimesiyle ikili bağa katılır ve bir alkol oluşur. Burada kuvvetli asit, katalizör olarak etkin olmaktadır. Laboratuarda kullanılan etanol gibi birçok alkol ticari olarak alkenlere su katılması yoluyla elde edilir. Elde Edilmesi: Alkollerin ilk üyeleri olan metil ve etil alkoller için aşağıda gösterilecek olan genel istihsal metodlarının ancak teorik önemi vardır. Bunlar sonradan görülecek olan usullerle elde edilirler. Alkollerin genel elde metotları şunlardır: 1) Alkil halojenürler yaş gümüş oksitle çalkalanırsa alkoller husule gelir. Örneğin; C2H5Br + AgOH C2H5OH + AgBr 2) Aldehitlerin indirgenmesi sonucunda Primer Alkoller meydana gelir. Örneğin; CH3 . CHO + H2 CH3 . CH2 . OH 3) Ketonlar indirgeme sonunda sekonder alkolleri husule getirirler. Örneğin; CH3 . CO . CH3 + H2 CH3 . COOH + C2H5 . OH 4) Esterlerin sabunlaşması ile alkoller meydana gelir.Örneğin; CH3 . COOC2H3 + HOH CH3 . COOH + C2H5 . OH Alkollerin Genel Özellikleri Alkollerin ilk üyeleri renksiz, akışkan ve su ile karışabilen sıvılardır. Kokuları hoş ve tatları yakıcıdır. Orta üyeleri (C5 – C11’e kadar) sıvı yağ kıvamı gösterirler. Kokuları nahoş ve su ile de karışmazlar. Yüksek üyeleri ise (C12’den itibaren) adî sıcaklık derecesinde katı ve parafine benzerler. Koku ve tatları yoktur. Alkollerin kaynama noktaları her bir CH2grubunun çoğalması ile takriben 18-20 derece artar. Hepsinin özgül ağırlıkları 1’den aşağıdır ve hepsi de nötr reaksiyon gösterir. Bununla beraber alkoller potasyum ve sodyum gibi bir değerli metallerle muamele edilirse alkollerin enol grubundaki hidrojen atomu ile metal yer değiştirerek alkolatlar husule gelir ve bu esnada hidrojen ihtişar eder. Bu olay göz önünde tutulmak suretiyle alkollere, sudan türemiş bir bileşik olarak bakılabilir. Gerçek-ten suyun açık formülü H-O-H ‘dır, burada bir H yerine bir alkil grubu (örn; CH3) geldiği kabul edilirse CH3OH metil alkol teşekkül eder. –OH grubunun hidrojeni de yer değiştirebildiğinden alkolleri suyun alkil türevleri olarak kabul etmek gerekir. 1) Alkollerin fiziksel özellikleri C atomu sayısına bağlıdır. Molekül kütlesi arttıkça, kaynama nokta-ları yükselir.Örn;CH3OH’ün kaynama noktası 65oC olduğu hâlde,C2H5OH’ün kaynama noktası 78,5oC. 2) Aynı sayıda C atomu içeren hidrokarbonlara kıyasla, alkollerin kaynama noktaları çok daha yük-sektir. Bunun nedeni; molekülleri arasında hidrojen bağı içermeleridir. Örneğin; CH4’ın kaynama noktası –161,5oC olduğu hâlde, CH3OH’ün kaynama noktası 65oC’tur. 3) Molekül kütlesi arttıkça, alkollerin sudaki çözünürlüğü azalır. Örneğin; C2H5OH suda çok çözündüğü hâlde, C4H9OH suda daha az çözünür. 4) Birden fazla –OH grubu içeren alkol molekülleri arasında birden fazla hidrojen bağı oluşabilir. Bu nedenle –OH grubu sayısı arttıkça, kaynama noktası yükselir ve sudaki çözünürlük artar.Örneğin,1-pro-panolün (C3H7-OH) kaynama noktası 97oC olduğu hâlde, aynı sayıda karbon atomu içeren propan-1,2-diolün kaynama noktası 187oC’dir. CH3-CH-CH2 Propan-1,2-diolün I I k.n. 187oC OH OH 5) Aynı sayıda C atomu içeren birincil alkollere göre ikincil, ikincil alkollere göre de üçüncül alkollerin kaynama noktası daha düşüktür. Örneğin; n-bütil alkol, sekonderbütil alkol ve tersiyerbütil alkolün kaynama noktaları aşağıdaki gibidir. CH3 I CH3-CH2-CH2- CH2-OH CH3-CH2-CH- CH3 CH3- C -OH 1-bütanol I I (n-bütil alkol) OH CH3 k.n. 118oC 2-metil-1-propanol 2-metil-2-propanol (sekonderbütil alkol) (tersiyerbütil alkol) k.n. 100o k.n. 83oC 6) Eğer alkolatlar üzerine su dökülecek olursa yeniden alkol meydana gelir; R.ONa + H2 R – OH + NaOH CH3CH2ONa + H2O C2H5OH + NaOH - İçkilerdeki Alkol Bütün bu şekerli maddeler mayalandığında zayıf bir alkol çözeltisi oluşturur. Şerbetçiotu katılmış arpanın mayalandırılmasıyla yüzde 5 alkol içeren bira, üzüm suyundan yüzde 10-20 oranında alkol içeren şarap, elma suyundan elma şarabı, pirinçten Japonlar’ın ulusal içkisi olan “saki” yapılır. Bu sıvıların damıtılmasıyla elde edilen ürün daha yüksek oranda alkol içerir; çünkü alkol 78oC’de, yani sudan daha küçük sıcaklıkta kaynar. Böylece alkol buharları yoğunlaştırılarak, alkol derecesi daha yüksek olan damıtık içkiler elde edilir. Biranın damıtılmasıyla % 40 alkol içeren viski, şarabın damıtıl-masıyla konyak, mayalanmış melasın damıtılmasıyla da rom yapılır. Cin, filizlenmiş arpa (malt) ya da çavdardan yapılır ve ardıç kozalaklarıyla ya da güzel kokulu başka maddelerle tatlandırılır. Üzüm, elma, erik gibi meyve sularının mayalandıktan sonra damıtılmasıyla hazırlanan rakının kendine özgü kokusunu içine katılan anason verir. Ayrıca damlasakızıyla kokulandırılmış rakılar da vardır. Rakının alkol derecesi 45-50 arasında değişir. Mutlak alkol de denen saf alkol, elde edilmesi çok güç olan bir maddedir. Sıradan bir damıtmayla elde edilebilecek en katışıksız alkol çözeltisinde bile % 5 oranında su bulunur. Her yıl dünyada milyar-larca litre alkol üretilir ve bunun büyük bölümü içki yapımında kullanılır. İçkilerde kullanılan alkolden, birçok ülkede olduğu gibi Türkiye’de de yüksek oranda vergi alınır. Az miktarda içilen alkol canlandırıcı ve keyif vericidir, ama çok içildiğinde sarhoşluğa yol açar. Bu durum da beyni etkilediği için kişinin konuşmasını peltekleşir, hareketleri sarsaklaşır. İnsanların alkole bağımlı olmasına, yani alkolsüz yaşayamayacak duruma gelmesine alkolizm denir. Alkolün Kullanım Alanları Alkolün Sanayide Kullanımı Sanayide ve evlerde kullanılan ispirto, etil alkol ile metil alkol (metanol) karışımıdır. Metil alkol zehirli olduğu için bu karışım içki olarak kullanılmaz. Bu nedenle metil alkolü ispirto, uyarı amacıyla, mor boyayla renklendirilerek satışa sunulur. Alkolü sanayide kullanmak için alkole % 10 oranında metanol katılarak özelliği değiştirilir; bu değişme alkole, son derece kötü bir tat verir. Metil alkol odundan damıtılabilir; bu yüzden bu alkole eskiden odun ispirtosu veya odun alkolü deni-lirdi. Ama günümüzde genellikle karbon monoksit ve hidrojen gazlarından genellikle karbon monoksit ve hidrojen gazlarından üretilir. Metil alkolün içilmesi körlüğe ve ölüme yol açacak kadar tehlikelidir. Etilalkol mayalanmış melastan damıtılır; ayrıca doğal gazdan ya da petrolden de elde edilebilir. Ken-dine özgü bir kokusu olan renksiz ve hafif bir sıvıdır. Katışıksız etil alkol çok zehirlidir ve soluk mavi, dumansız bir alevle yanarak büyük bir ısı açığa çıkarır. Bu nedenle çoğu zaman sanayi yakıtı olarak, benzenle karıştırıldığında da motor yakıtı olarak kullanılır. Etil alkolün sanayide çok geniş bir kullanım alanı vardır. Boyarmaddeler, ilaçlar, parfümler, anestezikler, boyalar, patlayıcılar ve yapıcı kauçuk gibi birçok madenin yapımında başlangıç maddesi olan etil alkol, biyoloji laboratuarlarındaki örneklerin saklanmasında da kullanılır. Termometrelerin haznesindeki sıvı da kırmızı ya da maviye boyanmış etil alkoldür. Alkolün donma noktası –117oC olduğu için bu termometreler özellikle kutup araştırmalarında çok yaralıdır. Etilen glikol denen başka bir alkol de otomobil motorlarında antifriz (donmayı önleyici) olarak kullanılır; çünkü bu bileşiğin kaynama noktası (197,2oC) öbür alkollerin çoğununkilerden daha büyüktür. Etanol, birincil alkollerle aynı kimyasal özellikleri taşır; yükseltgenmesi sonucunda asetik asit oluşur (CH3-COOH); bu olay bir mayayla yani “Mycoderma aceti” adı verilen bir mantarla asetik mayalanma sırasında doğal olarak gerçekleşir. Etanol, sülfürik asitle su giderme işleminden geçirilirse, etil oksit, yani olağan eter (C2H5OC2H5) verir. Birçok ülkede alkolün başlıca kaynağını alkol mayalanması oluşturur; bu işlem üç evrede gerçekleş-tirilir. Şıra elde etme evresinde, şekerkamışı ile pancar özsuyundaki sakaroz, patates ve tahıl nişastası, pamuk ve odun selülozu gibi poliozitlerin hidroliziyle, güçlü asitlerin etkisiyle ya da enzimler süreciyle şıra üretilir. Şekerli şırayı mayalama evresinde, başka türden mayalanmaları (butirik, laktik, vb.) önlemek için, seçilen bir mayayla şıra aşılanır. Alkol şırasını damıtma evresinde, etilalkol, daha yüksek homologla-rından ayrılır. Bazı ülkelerde de etilalkol, kok fabrikalarında ya da petrolün krakingiyle elde edilen etilenin hidratlaşmasıyla üretilir. Alkol mayalanmasının tarihi, biyokimyanın tarihiyle karışır. XIX. yy’ın başında Gay-Lussac, tepki-menin genel denklemini vermiş ve Pasteur, katalizle, mayalanma nedeni olan mayaları incelemiştir. Tepkime glikozdan (C6H12O6) başlayarak aşağıdaki biçimde gelişir: C6H12O6 C3’lü iki şekerin fosfatları (C3) gliserik asit fosfatı etialkol asetaldehit Pürivik asit CH3-CH2-OH O CH3-C-COOH CH3-C II H O Alkolün Tıpta Kullanımı Tıpta alkol, dış uygulama yoluyla mikroptan arındırıcı olarak kullanılır. 90 derecelik (GL) alkol, güçlü bir mikroptan arındırıcıdır. İçilirse çok çabuk soğurulur; mideden kana geçer ve hızla ciğerlere ulaşarak dışarı atılır (İçilmesinden birkaç dakika sonra solunan havada alkol izlerine rastlanır). Ama tümü solunumla atılmaz; bir bölümü dokulara, sinir sistemine, özellikle de karaciğere ulaşarak yayılır. Bu nedenle düşük dozlara geçici olarak uyarıcı olsa da, yüksek dozlarda kısa sürede zararlı duruma gelir ve ciddi zehirlenme olaylarına yol açabilir. Fizyoloji açısından alkol, insan organizmasında bütünüyle yakılan bir besindir. Sinir sistemi üstündeki uyarıcı etkisi geçicidir. Kalp atışını hızlandırır, damarların genleşmesine yol açar ve deride ısınma duyusu uyandırır (oysa üşümeyi kolaylaştırır). Öte yandan, çalışma sırasında alınan alkolün, kas çalışması sonucunda yakıldığını sanmak yanlıştır; tersine fiziksel ve zihinsel işlevleri azaltır. İçilen alkol miktarı günde bir litre şarabı aştığında, 60 kg’lık bir insan için zararlı etki yapar ve bu etki, alkollü içkide bulunan öbür maddelerin etkisiyle birleşerek yükselir. METANOL (METİL ALKOL – CH3OH) Bu alkole “metil alkol” de denir. Kaynama noktası 64.7°C olup yoğunluğu 0.79 g/cm3’tür ve su ile her oranda karışabilen renksiz bir sıvıdır. Oldukça zehirlidir. Buharı solunmaması gerekir, belli bir miktarı kör edebilmekte, daha fazlası da öldürebilmektedir. Çok zehirli olan metanol alkollerin genel elde edilme yöntemleri ile elde edileceği gibi, endüstride odunun kuru kuruya damıtılmasıyla da elde edilir. Elde Edilmesi: 1) Metanol eskiden odunların mümkün olduğu kadar aşağı sıcaklık derecesinde kuru damıtılmasından elde edilirdi. Bu maksat için büyük demir karniler içerisine konan kesilmiş odunlar kuru kuruya ısıtılır. Odunlar, 170o’ye kadar kuru olarak ısıtıldıkça odunda bulunan su uçar ve bu derecenin üstünde odun ayrışmaya başlayarak, karbon dioksit, karbon monoksit ve su açığa çıkar. 270o’nin üstünde ise ekzoterm bir reaksiyon husule gelir ve bu esnada metil alkol, sirke asidi, az miktarda aseton ve katran takattut eder. Bunlardan metil alkol, sirke asidi ve aseton suda çözünür. Halbuki katran su tabakasının altında toplanır. Metanol, sirke asidi ve az miktarda da asetonu ihtiva eden su tabakası katrandan ayırt edilir. Bu sıvı, sönmüş kireçle muamele edilerek sirke asidi kalsiyum asetat hâline geçirilir ve metil alkol destile edilir. Sıvı tekrar ayrımsal bir damıtmaya ve tasfiyeye tâbi tutulmakla saf metanol elde edilmiş olur. Odunun kuru damıtılmasından azamî sıcaklık 400o’yi geçmez. Karnide en son bakiye olarak odun kömürü kalır. Ortalama olarak bir ağacın kuru damıtılmasından aşağıdaki maddeler elde edilir. Sirke Asidi %5,9 Su % 24,9 Metil Alkol %1,5 CO2 % 10,9 Katran %17,7 CO % 4,1 Ağaç Kömürü % 34,8 Gürgen ve kayın ağacı gibi geniş yapraklı ağaçlardan iğne yapraklı ağaçlara nazaran daha fazla metil alkol ve sirke asidi elde edilir. 2) Bugün ise geniş ölçüde metil alkol, karbon monoksidin katalitik hidrojenasyonuyla elde edilmekte-dir. Bu usule arıtılmış su gazı kullanılır. CO ve H2 gazlar 400o sıcaklık ve 250 atmosfer basınçta çinko ve krom oksit katalizörleri karşısında birleştirilmektedir. CO + 2H2 CH3OH Bu reaksiyon esnasında eseri miktarda bile demirin bulunmaması şarttır.Çünkü aksi takdirde (CO5)Fe demir karbonil ve CH4 teşekkül eder. Sanayide üretimi; metan gazının (CH4) su ile yüksek sıcaklıklardaki (1000°C) tepkimesinden önce CO ve H2 gazları elde edilir. Ardından bu gazlar 400°C`de, bakir, alüminyum ve çinko katalizörü varlığında ısıtılması sonucu elde edilir. Polaritesi ve dielektrik sabitinin (33.6) yüksek olmasından dolayı oldukça iyi bir çözücüdür.Sanayide, formaldehit eldesinde kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra başka birçok maddenin sentezinde de rol al-maktadır. Roket yakıtlarında ve yüksek oktan sayısına sahip olmasından dolayı kurşunsuz benzinlerde de kullanılmaktadır. Ayrıca; Yüksek basınçta, 400oC’ta ve ZnO-Cr2O3 katalizörlüğünde CO ve H2’den elde edilir. ZnO-Cr2O3 CO + 2H2 CH3OH 400oC – 200 atm Metil halojenürlerin NaOH ile tepkimesinden elde edilir. CH3Br + NaOH CH3OH + NaBr Formaldehit indirgenmesiyle elde edilir. O II Pt H- C – H + H2 CH3OH Metil alkol, birincil alkollerin bütün tepkimelerini verir. Örneğin; metalik K ile tuz oluşturur. METİL ALKOLÜN ÖZELLİKLERİ : Metanol, renksiz, su ile her oranda karışabilen ve özel kokulu bir sıvıdır. Özgül ağırlığı (15o) 0,7969 ve kaynama noktası da 65o’dir. Primer bir alkol olduğundan dolayı ilk oksitlenmede formaldehit, sonra karınca ve en son karbon dioksit meydana getirir: CH3OH H . CHO H . COOH CO2 + H2O Etil alkole karşılık metil alkol çok zehirlidir. METİL ALKOLÜN KULLANILMASI: Lâk, firnis ve saire için çözücü madde olarak kullanılır. Bundan başka formaldehit istihsalinde, boya maddelerine ve başka bileşiklere metil grubu verilmesi ve ispirtonun denatüre edilmesi için kullanılır. ETİL ALKOL (ETANOL – C2H5OH) Konuşma dilinde alkol sözcüğü, “şarap ruhu” ve “etanol” da denilen etilalkol için kullanılır. Dünyada en çok üretilen alkoldür. İçki yapımında kullanılır. Etil alkolün genellikle %80’lik sulu çözeltisinden kolonya üretilir. İspirto % 65-70’lik etil alkol çözeltisidir. İspirtonun içinde bir miktar metil alkol vardır. Metil alkolün varlığını belirtmek için boyar madde katılır. Alkollerin genel elde edilme yöntemleri dışında, teknikte iki yolla elde edilir. 1) Alkollü içki yapımında kullanılan etil alkol, yapısında karbonhidrat bulunduran meyve, tahıl, şeker pancarı ve şeker kamışı gibi bazı ürünlerin fermantasyonu ile elde edilir. Fermantasyon işlemi sırasında karbonhidratlardan bir enzim yardımı ile önce glikoz daha sonra da glikozdan etil alkol oluşur. Glikoz, fermantasyona uğrayarak etil alkol oluşturur. enzim C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (glikoz) (etil alkol) 2) CaC2’den (karpit) başlanarak önce asetilen gazı elde edilir. Katalizör etkisiyle asetilene su katılarak asetaldehit, asetaldehidin indirgenmesi ile de etil alkol elde edilir. HgSO4 CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH2) C2H2 + H2O CH3CHO (karpit) (asetilen) H2SO4 (asetaldehit) Ni CH3CHO + H2 C2H5OH 100oC-130oC Elde Edilmesi; Gerek alkolün içkiler şeklinde ve gerek teknikte kullanılan etil alkol iki usul elde edilir; 1) Bazı şeker nevilerinin mayalanması suretiyle, 2) Sentez yolu ile Mayalanma ile alkolün teşekkülünü izah etmeden önce genel olarak mayalanma olaylarını, enzim veya fermentleri, mayalanama mikro organizmalarını gözden geçirmek lâzımdır. Ne var ki doğru, ama kısıtlayıcı nitelik taşıyan “şarap ruhu” terimine aldanmamak gerekir. Gerçek-ten, üzüm dünyanın her yanında yetişmez; dolayısıyla alkol (alkollü içki), yalnızca üzümden elde edilmez. Mayalanabilir şeker içeren herhangi bir meyvenin yanı sıra, çimlenmiş tahıl nişastasından da hidrolizle alkol hazırlanabilir; üstelik bazı şekerli sıvıların, özellikle de bazı memelilerin sütlerinin mayalandırılmasıyla da alkol üretilebilir; Kısrak sütünden kımız; inek sütünden kefir. Şekerlerin doğal mayalanmasıyla hazırlanan alkol, yeryüzünün her yanında içki olarak tüketilir. Arı alkol renksiz, hoş kokulu, yakıcı tadı olan bir sıvıdır. CH3-CH2-OH formülüyle gösterilir. Olağan atmosfer basıncında 78,30oC’ta kaynar; -114oC’ta katılaşır (bu nedenle sıcaklık ölçerlerde kullanılır); 0oC’ta yoğunluğu 0,806’dır ve suyla her oranda karışım sağlar. Hafifçe ısıtılarak elde edilen karışım, gerçek bir kimyasal tepkime ve çok iyi bilinen hacimsel bir olaydır: Bir şişe içinde yarım litre arı alkol karıştırılırsa, bir süre çalkalandıktan sonra yaklaşık 975 ml’lik bir çözelti elde edilir; yani farklı moleküllerin etkileşmesi sonucunda karışım büzülür. Doğal bir su-alkol karışımı damıtılarak arı alkol elde etmek istenirse, bu işlem sürekli olarak bir “azeotrop” karışım, yani 78,15oC sıcaklıkta ve olağan atmosfer basıncı altında kütle olarak %95,75 alkol içeren bir karışım verir. Arı alkol elde ermek bir üçüncü sıvı (benzen, tolüen ya da trikoretilen) katmak zorunludur. Sözgelimi benzenle işleme yönteminde, önce suyun tümünü içeren bir su-benzen-alkol karışımı, sonra alkol-benzen karışımı, sonunda da arı alkol elde edilir. Ürünün ağırlığını saptamak için anhidrit bakır sülfat üstüne söz konusu sıvıdan birkaç damla damlatmak yeterlidir ve bakır sülfatın mavileşmemesi, ağırlığın kanıtıdır (sulu bakır sülfat mavidir). 9,10,11 derece alkollü içeceklerden söz edilirken kullanılan derece, Gay-Lussac derecesidir (oGL): 15oC sıcaklıkta 100 sm3 karışım içinde bulunan alkol miktarı. Gay-Lussac derecesi bir alkolölçerle ölçülür; bu aygıt, öteki bütün maddeler dışında, yalnızca alkol-su karışımının yoğun-luğunu belirler; dolayısıyla, ölçümün duyarlılığını etkileyen öteki maddelerden arındırmak için, sözgelimi şarabı önce damıtmak gerekir. Ölçümün genellikle 15oC farklı sıcaklıklarda yapılması ve yoğunluğun sıcaklığa bağlı olarak çok değişmesi yüzünden, aygıtın verileri, düzeltme çizgileriyle düzeltilmelidir. Ancak 9,10,11 vb. sayılarının şarabın niteliğini değil, yalnızca alkol oranını belirttiğini unutmamak gerekir. Sözgelimi, üstün nitelikli şarapların alkol oranı düşüktür; dolayısıyla niteliğini yitirmemiş olsa bile, 90oGL’lık bir alkollü içkinin iyi olduğunu söylenemez. POLİALKOLLER En çok bilinen iki polialkol “etandiol” (glikol) ve “propantriol” (gliserin) dür. Polialkol, molekülünde farrklı C atomlarında birden fazla –OH grubu bulunduran alkoldür. Kaynama noktaları –OH grubu birden fazla olduğu için mono alkollerden yüksektir. Sudaki çözünürlüğü de mo-noalkollerden yüksektir. İki değerli alkollerin genel formülleri CnH2n+2O2 veya CnH2n(OH)2, üç değerli alkollerin genel formülü CnH2n+2O3 ya da CnH2n-1(OH)3 şeklindedir. GLİKOL (ETANDİOL – C2H4(OH)2 ) İki değerli alkoldür. Donma noktası çok düşük olduğundan antifriz olarak kullanılır. Moleküller arasındaki hidrojen bağları nedeniyle kaynama noktası yüksektir (197oC). Elde Edilişi; Teknikte, eterin klorlu su ile tepkimesi sonucu oluşan ürünün NaHCO3 çözeltisi ile etki-leştirilmesinden elde edilir. CH2=CH2 + Cl2 + H2O CH2 – CH2 + HCl I I OH Cl CH2 – CH2 + NaHCO3 CH2 – CH2 + NaCl + CO2 I I I I OH Cl OH OH (Glikol) Kimyasal Özellikleri; İki tane –OH grubuna sahip olduğundan her ikisi de tepkime verir. Örneğin; 12 molü Na ile tepki-meye girerek 1 mol H2 verir. CH2OH CH2O-Na+ I + 2Na I + H2 CH2OH CH2O-Na+ İki tane birincil alkol grubu bulundurduğundan her iki grup da yükseltgendir. CH2OH COOH I [O] I + 2H2O CH2OH COOH (glikol) (oksalik asit) GLİSERİN (PROPANTRİOL – C3H5(OH)3 ) Gliserin kozmetik sanayiinde yumuşatıcı, koruyucu ve nemlendirici ürünlerin yapımında, ayrıca ecza-cılıkta merhem elde edilmesinde kullanılır. Gliserin nitrik asitle esterleştirilerek trinitrogliserin (patlayıcı) elde edilir. Trinitrogliserin ince göze-nekli toprak türüne emdirilmiş hâli dinamit olarak adlandırılır. CH2OH CH2ONO2 I H2SO4 I CHOH + 3HNO3 CHONO2 I I CH2OH CH2ONO2 gliserin (prorantriol) trinitrogliserin (TNG) yazıyla ilgili sorunu olan pm atsın

Konu Araçları
Çıktı Görüntüsünü Göster Sayfayı E-posta İle Yolla