История открытия спиртов

Действие алкогольных напитков и способы их получения известны человечеству еще с библейских времен. Согласно Ветхому Завету, Ной случайно выпил перебродивший фруктовый сок и опьянел. После этого случая культура виноделия развивалась, а рецептура спиртных напитков стала очень разнообразной.

Получение спирта в чистом виде основано на процессе дистилляции. Ученые предполагают, что идея химической дистилляции жидкостей возникла еще в I тысячелетии до н.э. Впервые процесс дистилляции описал Аристотель (384—320 гг. до н.э.). Совершенствованием техники перегонки занимались многие алхимики того времени, считавшие, что путем дистилляции им удалось выделить душу вина, благодаря чему продукт дистилляции и был назван «дух вина» (от латинского «spiritus vini»). От этого названия и произошел широко распространенный сегодня термин «спирт».

Процесс получения спирта был открыт в различных регионах земного шара практически одновременно. В 1334 году врач-алхимик из Прованса Арно де Вилльгер (Франция) впервые получил винный спирт из виноградного вина и считал его целительным средством. А в 1360 году некоторые французские и итальянские монастыри производили винный спирт под названием «aquavitae» — «вода жизни». В 1386 году благодаря генуэзским купцам спирт добрался и до Москвы.

Производство этилового спирта было начато в Европе после изобретения в Италии, в XI веке дистилляционного аппарата. Несколько веков этиловый спирт почти не применяли в чистом виде, разве что в лабораториях алхимиков. Но в 1525 году знаменитый Парацельс заметил, что эфир, получающийся при нагревании спирта с серной кислотой, обладает снотворным действием. Он описал свой опыт с домашними птицами. А 17 октября 1846 года хирург Варрен усыпил эфиром первого пациента. Постепенно спирт разделился на пищевой и технический, получаемый путем расщепления древесных отходов. В Англии технический спирт был освобожден от повышенных налогов на продажу, так как рыночная стоимость спиртных напитков окупала государственные сборы, а вот врачам и промышленникам такая стоимость была не под силу. Для предотвращения пищевого употребления токсичного промышленного спирта его смешивали с метанолом и другими неприятными на запах добавками. Впоследствии спирт получил мгновенное распространение в медицине в связи с постоянными войнами. В 1913 году на территории бывшего СССР было зафиксировано около 2400 заводов, производивших в основном водку и вино. Позже произошло обособление производств спирта и водки. С началом Первой мировой войны производство водки фактически прекратилось, выработка спирта так же снизилось. Производство начало восстанавливаться лишь в 1925;1926 годах. Грандиозное восстановление промышленности было начато в 1947 году, начали интенсивно применять новые научно-технические технологии и достижения. В 1965 году работало 428 заводов с годовым выпуском 127,8 млн. дал спирта. В 1975 году выпуск спирта возрос до 188,1 млн. дал. Из-за увеличившегося выпуска напитков с меньшей крепостью, расход спирта в ликеро-водочной промышленности упал. В настоящее время, спиртовая промышленность, представляет собой одну из крупнейших и наиболее развитых отраслей.

Спирты (алканолы) — органические соединения, в молекуле которых содержится гидроксильная группаОН (их может быть несколько), связанная с углеводородным радикалом. В зависимости от того, сколько гидроксильных групп входят в молекулярный состав спиртов, их разделяют на три основные подгруппы:

• 1. Одноатомные спирты,
• 2. Двухатомные спирты (или гликоли),
• 3. Трехатомные спирты.
• 1) Одноатомные спирты — спирты, у которых имеется одна гидроксильная группа.

Бывают первичные, вторичные и третичные спирты:

— у первичных спиртов гидроксильная группа находится у первого атома углерода, у вторичных — у второго, и т. д.

Многоатомные спирты — спирты, имеющие несколько гидроксильных групп OH. Двухатомными спиртами называются спирты, содержащие две гидроксильные группы (группа ОН); спирты, содержащие три гидроксильные группы — трёхатомные спирты. В их молекулах две или три гидроксильные группы никогда не оказываются присоединёнными к одному и тому же атому углерода. Двухатомные спирты ещё называют гликолями, так как они обладают сладким вкусом, — это характерно для всех многоатомных спиртов. Многоатомные спирты с небольшим числом атомов углерода — это вязкие жидкости, высшие спирты — твёрдые вещества. Одно из основных отличий — многоатомные спирты легко вступают в реакцию гидроксидом меди. При этом получается прозрачный раствор ярко сине-фиолетового цвета. Именно этой реакцией можно выявлять наличие многоатомного спирта в каком-либо растворе. Взаимодействуют с азотной кислотой:

Также существует определенная классификация спиртов по углеводородным радикалам, входящим в их состав. Есть:

• — предельные,
• — непредельные,
• — ароматические

Предельные, содержащие в молекуле лишь пре дельные углеводородные радикалы, например:

Непредельные, содержащие в молекуле кратные (двойные и тройные) связи между атомами углерода, например:

Ароматические, т. е. спирты, содержащие в молекуле бензольное кольцо и гидроксильную группу, связанные друг с другом не непосредственно, а через атомы углерода, например:

Физические свойства спиртов. Учитывая полярность связи О—Н и значительный частичный положительный заряд, локализованный (сосредоточенный) на атоме водорода, говорят, что водород гидроксильной группы имеет «кислотный» характер. Этим он резко отличается от атомов водорода, входящих в углеводородный радикал.

Необходимо отметить, что атом кислорода гидроксильной группы имеет частичный отрицательный заряд и две неподеленные электронные пары, что дает возможность спиртам образовывать особые, так называемые водородные связи между молекулами. Водородные связи возникают при взаимодействии частично положительно заряженного атома водорода одной молекулы спирта и частично отрицательно заряженного атома кислорода другой молекулы. Именно благодаря водородным связям между молекулами спирты имеют аномально высокие для своей молекулярной массы температуры кипения. Так, пропан с относительной молекулярной массой 44 при обычных условиях является газом, а простейший из спиртов — метанол, имея относительную молекулярную массу 32, в обычных условиях жидкость.

Низшие и средние члены ряда предельных одноатомных спиртов, содержащие от одного до одиннадцати атомов углерода, — жидкости. Высшие спирты (начиная с С₁₂Н₂₅ОН) при комнатной температуре — твердые вещества. Низшие спирты имеют характерный алкогольный запах и жгучий вкус, они хорошо растворимы в воде. По мере увеличения углеводородного радикала растворимость спиртов в воде понижается, и ок-танол уже не смешивается с водой.

Горение: Как и большинство органических веществ, спирты горят с образованием углекислого газа и воды:

C2H5-OH + 3O2 —>2CO2 + 3H2O.

При их горении выделяется много теплоты, которую часто используют в лабораториях (лабораторные горелки). Низшие спирты горят почти бесцветным пламенем, а у высших спиртов пламя имеет желтоватый цвет из-за неполного сгорания углерода.