Сахар, крахмал, целлюлоза
На эту тему уже было тут:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2017-02-21-3876
И тут:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2017-08-22-4368
Спирт можно сделать из сахара, крахмала (т.е муки, которая почти вся – крахмал) и целлюлозы.
Формула сахара:
Формулы крахмала и целлюлозы:
Они все очень похожи по строению, но совсем не похожи по свойствам. Дрожжи перерабатывают в спирт отдельные «гайки» - глюкозу. Но чтобы они начали работать цепочка вещества должна рассыпаться на эти «гайки». Сахару для этого достаточно взаимодействия с водой (вода выдернет кислород из цепочки).
Про разложение крахмала до глюкозы в «Юном химике» написано так:
Соляная кислота в наборе 10%-я.
Пропорция для крахмального клейстера такая:
https://vseprikleim.ru/raznoe/recept-klejstera-iz-muki-i-vody
взять муку 1 или 2 сорта и воду (200-250 г/1 литр)
…С другой стороны, если кислота всё равно будет рвать цепочки, делая из всего этого раствор сахара, то наверное можно взять и стандартные 450 грамм (как делалось для сахара).
Про количество кислоты тоже непонятно:
Тут написано, что как и в случае с сахаром цепочки разрушает вода (процесс называется «гидролиз»). Но в случае крахмала кислота работает катализатором, без которого за полчаса не справится и кипящая вода. Катализатора обычно надо мало, потому что он сам в реакцию не вступает. Но, наверняка, же в случае литра воды надо больше чем две капли (как в примере).
Для целлюлозы примерно то же самое. Формула её гидролиза:
Только катализатором тут выбрана другая кислота. Подойдёт, скорее всего, любая. HCl это кислота, которая расщепляет углеводы в желудке. 30%-й раствор H2SO4 это электролит для автомобильных аккумуляторов (продаётся где угодно, добыть проще всего). Подозреваю, что разорвать целлюлозу сложнее чем крахмал (то ли варить надо дольше, то ли кислоты надо больше).
Кипячение кислоты вызывает смешанные чувства. Не полезное это вещество. Но, наверное, решается всё той же колбой с холодильником, конец которого опущен в воду. Может быть, холодильник достаточно будет запустить в конце, чтобы оставшиеся пары стали жидкостью и утекли в воду.
Как определять наличие глюкозы не языком, описано в текстах по ссылкам (NaOH + CuSO4). NaOH покупается в радиотоварах:
https://www.radetali.ru/catalog/product/soda-kausticheskaya-edkij-natr-naoh-100g/
CuSO4 – древнейший фунгицид для опрыскивания растений, т.е в «сад-огород».
После такой предварительной обработки кипячением и кислотой надо, наверное, удалить остатки кислоты содой и сделать всё тоже самое, что с полученным раствором сахара.
Если действительно этим заниматься, что что-то с водой надо придумать. Не с крана лить, а тосол какой-нибудь крутить по замкнутой системе (как в автомобиле).
Самым перспективным сырьём выглядит пыль от шлифмашины. Она самая мелкая, её проще всего расщеплять. Но, может, и опилки сгодятся. Для куриной подстилки лучше всего стружка, которая в воздухе не летает. А муку надо. всё-таки, есть.
Если нужен чистый спирт, то выход, наверное, 100 мл с кг сахара. С целлюлозой надо экспериментировать. Не много. Если в качестве сырья брать сахар, то бензин пока дешевле. А вот если перерабатывать пыль с какого-то деревообрабатывающего предприятия, не знаю.
Октановое число этанола – 105:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Октановое_число
Окта́новое число́ — показатель, который характеризует детонационную стойкость топлива, применяемого в двигателях внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием (обычно бензина, не используется при характеристике дизельного топлива и авиационного керосина[1]). Бензин с более высоким октановым числом может выдержать более высокую степень сжатия в цилиндрах двигателя без досрочного самовоспламенения (стука в двигателе, «детонации») и потому может применяться в двигателях с бо́льшими удельной мощностью и коэффициентом полезного действия[2].
… Пары бензина – взрывчатое вещество. В двигателе совмещается момент необходимого сжатия смеси опускающимся цилиндром и подачи искры. Сжатие делает газ взрывоопасным а искра запускает взрыв – детонацию. Если сжато чуть больше чем надо, то может взорваться и без искры. Если сжато меньше, то, скорее всего, будет горение но не взрыв. Потому всё должно соответствовать друг другу.
Октановое число раствора спирта водой не возьмусь сказать. Будет ли такое взрываться, не знаю. Вроде должно, если сжатие чуть больше (такое, при котором молекулы паров спирта, которых в растворе меньше, окажутся на нужном расстоянии). Судя по определению октанового числа, более качественный бензин заливать можно. Можно на полудохлой бензопиле поэкспериментировать. Может и не порвёт её)). Вообще-то, кроме октанового числа там есть количество образующихся при взрыве газов и тепла. Не возьмусь сказать, насколько они отличаются и что способно выдержать железо.
Обычно этанол, всё-таки, растворяют бензином:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Биоэтанол
|