Talaş betonu basittir. Talaştan şeker çıkarma

Bu çok yaygın bir kimyasal süreçtir. Talaş ve diğer ahşap atıklar şunları içerir: lif(selüloz). Farklı şekillerde kullanılabilen hidroliz tesislerinde glikoz ondan hazırlanır. Çoğu zaman birçok kimyasal sentezin başlangıç ürünü olan alkole dönüştürülür.

Peki talaştan şeker nasıl elde edilir? Bunu yapmak için aşağıdaki deneyi yapalım. Porselen bir bardağa 2-3 yemek kaşığı talaş koyun ve suyla ıslatın. Biraz daha su ve hazırlanan çözeltiden eşit miktarda (1:1) ekleyin, sıvı bulamacı iyice karıştırın. Kapağı kapatın ve gaz sobası fırınına yaklaşık bir saat, belki biraz daha az koyun.

Daha sonra bardağı çıkarın, üstüne su ekleyin ve karıştırın. Çözeltiyi süzün ve kabarcıklar durana kadar ezilmiş tebeşir veya kireç suyu ekleyerek süzüntüyü nötrleştirin. Nötralizasyonun tamamlandığı, sıvının turnusol kağıdı veya ev yapımı göstergelerden biriyle test edilmesiyle de değerlendirilebilir.

Bardak içeriğini bir süt şişesine dökün, sıvıyı çalkalayın ve birkaç saat bekletin. Asidin nötrleştirilmesi sırasında oluşan kalsiyum sülfat dibe çökecek ve üstte bir glikoz çözeltisi kalacaktır. Dikkatlice temiz bir bardağa dökün ve süzün.

Geriye kalan son işlem, su banyosundaki suyun buharlaştırılmasıdır. Bundan sonra altta henüz yeterince saf olmayan açık sarı glikoz kristalleri kalır. Hidroliz tesislerinde glikoz tam olarak bu şekilde elde edilir, ancak elbette porselen kaplarda değil...

Ve başka bir endüstriyel süreci çok fazla zorlanmadan yeniden üretebiliriz: Bir şekeri diğerine dönüştürüyoruz.

Uzun süre saklandığında ev yapımı reçel genellikle şekerlenir. Bunun nedeni şekerin şuruptan kristalleşmesidir. Mağazada satılan reçellerde böyle bir felaket çok daha az yaşanıyor. Gerçek şu ki, konserve fabrikalarında pancar veya şeker kamışı şekerinin yanı sıra sakaroz C12H22O11, örneğin diğer şekerli maddeler de kullanılıyor şekeri ters çevir. Şeker inversiyonunun ne olduğunu ve neye yol açtığını aşağıdaki deneyimlerden öğreneceksiniz.

Karbondioksit kabarcıkları durduğunda sıvının çökelmesine izin verin. Her ihtimale karşı, asidin tamamen nötralize olup olmadığını bir göstergeyle kontrol edin. Çöken sıvıyı boşaltın ve tadına bakın: orijinal çözeltiden daha az tatlı olduğunu göreceksiniz.

Bitmiş çözeltide neredeyse hiç sükroz kalmamıştı, ancak iki yeni madde ortaya çıktı: glikoz ve fruktoz. Bu işleme şekerin inversiyonu, ortaya çıkan karışıma da invert şeker adı verilir.

İnvert şeker, normal şekere göre kristalleşmeye çok daha az eğilimlidir. Çözeltisini bir su banyosunda dikkatlice buharlaştırırsanız, biraz bala benzeyen kalın bir şurup elde edersiniz. Soğuduktan sonra kristalleşmez. Bu arada, herkesin en sevdiği arı balının dörtte üçü invert şekerle aynı karbonhidratlardan (glikoz ve fruktoz) oluşuyor. Yapay bal da invert şekerden yapılır.

ÖNEMİ ÇOK BÜYÜK.

ÖNCE KÜÇÜK BİR TARİH

Ekim 1919'da Petrograd Sovyeti başkanı Lenin'den bir mektup aldı. Vladimir Ilyich şunu yazdı: “Böceğin talaştan şekeri (öldürdüğünü) mı söylüyorlar? Bu doğru mu? Eğer doğruysa mutlaka yardımcılarını bulmalıyız. Çalışmaya devam etmek için. Önemi devasa. Merhaba! Lenin"

Kaçınılmaz olarak sorular ortaya çıkıyor: Zhuk kim? Kim tarafından öldürüldü? Talaştan şeker yapmanın bu yolu nedir? Vladimir İlyiç bu konuya neden “büyük önem” verdi?

Eğer Leningrad yakınındaki küçük Petrokrepsti kasabasında (eski adıyla Shlisselburg) biri olsaydı, sokaklardan birinde bir tabela görebilirdi: "I. Zhuk Caddesi." Justin Zhuk Ukrayna'da doğdu ve büyüdü. 1905 devrimine aktif katılım nedeniyle sonsuz ağır çalışma cezasına çarptırıldı. Ve yalnızca devrim, halkın davası için savaşçıyı özgür kıldı.

O dönemde ülke zor bir dönemden geçiyordu. Yeterli ekmek ve yakıt yoktu. Hiç şeker yoktu. Üretimi savaş öncesine göre neredeyse 15 kat azaldı. Ve sonra gıda komisyoncusu, talaşı sülfürik asitle kaynatarak şeker elde eden eksantrik bir mühendis hakkında uzun zaman önce duyduğu bir hikayeyi hatırladı.

Ve böylece dünkü Kızıl Muhafız komutanı kimyager olur. Ladoga Gölü kıyısında bir atölye düzenler ve gece gündüz deneyler yapar. Sonunda işte burada - başarı! Zhuk talaştan pekmeze benzer tatlı bir şurup elde ediyor ama... General Yudenich Petrograd'a yaklaşıyor. Ve yemek komiseri yeniden askeri komisere dönüşüyor.

Petrograd Cephesi'nin Karelya bölgesinde, bir Beyaz Muhafız kurşunu cesur komiserin üzerinden geçiyor...

Ki VE ŞİMDİ BİRAZ KİMYA

"Justin'in şekeri" mi çıktı? Rewood esas olarak lif (selüloz) ve az miktarda ligninden oluşur. Her şey onun içinde, selülozun içindedir. Lif, nişasta, şeker ve kimyada "karbonhidratlar" olarak bilinen diğer bazı maddelerle aynı sınıftaki organik bileşiklere aittir. Örneğin en basit glikoz şekerlerinden birinin formülü CeHuOg'dur. Ancak bu formül şu şekilde de temsil edilebilir: C6 (H20), burada 6 karbon atomu ve 6 su molekülü vardır. Tek kelimeyle “karbonhidrat”.

Ama selüloza dönelim. Nişasta gibi şeker benzeri olmayan bir karbonhidrat olarak sınıflandırılır. Molekülleri doğal polimerlerdir. Hem nişasta hem de lif, üzüm şekerinin (glikoz) kurutulmuş kalıntılarından oluşur. Bir glikoz molekülünden bir su molekülünü çıkarırsak şunu elde ederiz:

H'de C, 2 0 6 -H2 0 = C6H|00 5.

Selüloz bu tür glikoz kalıntılarından yapılır. Ama bunlardan kaç tanesi

1 V.I.Lenin, Tamamlandı. Toplamak cit., ed. 5, cilt 51, s.

bir molekül nişasta veya selülozda bulunan kalıntılar? Ne yazık ki henüz tam olarak belli değil. Bu nedenle nişasta ve selülozun formülü şu şekilde yazılmıştır: (C e HioOj) p. “p” işareti belirli sayıda glikoz kalıntısını gösterir. Bir selüloz molekülünde n'nin 3000'e eşit veya daha fazla olduğuna inanılmaktadır.

Doğa, yüzlerce veya binlerce tuğladan - glikoz moleküllerinden - nişasta ve selüloz - devasa yapılar oluşturmayı başardı. Neden tam tersini yapmayı denemiyoruz? Karmaşık molekülleri yok edin, binalardan tuğlalar alın - glikoz, yani üzüm şekeri?

YENİDEN KÜÇÜK BİR TARİH

Bu, 150 yıldan daha uzun bir süre önce, daha doğrusu 1811'de St. Petersburg'da gerçekleşti. Ana büyükşehir eczanesine daha sonra K. S. Kirchhoff başkanlık ediyordu. Porselen üretimi konusunda deneyler yaparken Arap sakızına ucuz ve ulaşılabilir bir alternatif bulmaya çalıştı. Bilim adamı çeşitli malzemeleri denedikten sonra nişastada karar kıldı.

Nişastayı suyla seyreltip üzerine sülfürik asit ekleyen Kirchhoff, karışımı ateşte pişirmeye başladı. Sonuç, sakıza benzer, kalın, viskoz bir kütleydi. Çok tatlı olduğu ortaya çıktı. Kirchhoff hemen şunu fark etti: Nişastanın bir kısmı şekere dönüştü! Elbette bu sürecin kimyasını ve sülfürik asidin rolünü açıklayamadı. Bugün?

Nişastanın yapısı hakkında bildiklerimize göre, büyük bir nişasta molekülünün parçalandığı açıktır. Her glikoz kalıntısına bir su molekülü bağlanır. Kimyacılar bu sürece hidroliz diyorlar. Sülfürik asit ise katalizör görevi görür.

Nişasta şurubu ve glikozun tüm modern üretimi Kirchhoff'un keşfine dayanmaktadır. Peki eğer nişastayı parçalayabiliyorsan neden aynısını selüloz için de yapamıyorsun?

Bu yöndeki ilk deneyler Fransız Braconneau tarafından gerçekleştirildi; onu 1822'de keten ve kağıttan, yani aynı selülozdan tatlı bir madde elde eden Rus kimyager I. Vogel takip etti. 1837'de St.Petersburg Ormancılık Enstitüsü profesörü I. Chirvinsky, talaşın hidrolizi üzerine sağlam çalışmalar yaptı ve ondan yem şekeri elde etti. Ve geçen yüzyılın sonunda, Arkhangelsk'teki kereste fabrikalarından birinde dünyanın ilk odun hidroliz tesisi donatıldı.

Bu nedenle, yüzyılımızın başında Justin Zhuk'un adını duyduğu "eksantrik mühendisin" talaştan şeker (tabii ki üzüm şekeri) elde etmesi şaşırtıcı değil.

BİRAZ EKONOMİK

Başka bir okuyucu şunu belirtebilir: Lenin, ülke için zor bir yıl olan 1919'da odundan elde edilen şeker hakkında yazmıştı. Ama bunu neden şimdi gündeme getiriyoruz? Aslında ülkemizde şeker sıkıntısı yok. 1964'te Sovyetler Birliği 8,2 milyon ton şeker üretti; bu, 1920'dekinin 92 katıydı. 1965 yılında şeker üretimi bir çeyrek daha arttı. Buna pekmez ve glikoz dahil değil!

Yine de ahşabın kimyasal olarak glikoza dönüştürülmesinden bahsetmenin zamanı geldi. Sonuçta şeker pancarı pahalı bir hammaddedir. 10 milyon ton şeker üretmek için yaklaşık 80 milyon ton pancara ihtiyaç duyulacak. Bu miktarda pancarın yetiştirilebileceği alan neredeyse 4 milyon hektar olacak! Böyle bir ahşabı işlemek için ne kadar emek harcanması gerektiğini hayal edebiliyor musunuz?

merhamet mi? Gıda glikozunun üretimi için nişasta elde etmek de pahalı ve emek yoğun bir işlemdir. Ayrıca hem nişastanın kendisi hem de onu oluşturan maddeler (patates ve mısır taneleri) gıda ürünleridir. Bu arada, lifin kimyasal hidrolizi ile elde edilen glikoz için istediğimiz kadar hammaddeye sahibiz ve üstelik bedava olanlar da! Sonuçta, yalnızca kereste fabrikası ve ağaç işleme endüstrisinde her yıl yaklaşık 70 milyon metreküp çöp sahasına atılıyor. m atık. Onları geri dönüştürmek için zamanınız olsun! Bu nedenle glikoz üretimine tamamen hakim olunduktan sonra pancar şekerinin bir kısmının odundan elde edilen glikozla değiştirilmesi uygun ve karlı görünmektedir.

Almanya, Fransa ve diğer ülkelerde ahşabı gıda glikozuna dönüştüren fabrikalar zaten var.

SONUNDA TEKNOLOJİ

Bugün ülkemizde asfaltlanmış bir hidroliz endüstrisi oluşturulmuştur. Hidroliz tesisleri, geniş odun ve tarımsal atık kaynaklarını kullanarak selülozu etil alkol (polimer yapmak için mükemmel bir hammadde) ve protein mayası (hayvancılık için mükemmel bir yem) gibi değerli ürünlere dönüştürür. Peki ya talaş şekeri? Sonuçta alkol ve maya şeker değildir! Bu soruya şu şekilde cevap verilebilir: Selülozun hidrolizi sırasında oluşan şekerlerden hem alkol hem de maya elde edilir. Sofra şekeri (glikoz) üretimi, ahşabın nispeten karmaşık teknolojik işlenmesini gerektirdiğinden yakın zamana kadar uygulanmıyordu. İki yıl önce zorluklar aşıldı.

Krasnoyarsk Bölgesi'ndeki Kansk şehrinde, Lenin'in bir zamanlar sürgünde bulunduğu yerlerden çok da uzak olmayan bir yerde, Sovyetler Birliği'ndeki ilk pilot sanayi atölyesi inşa edildi. Orada odundan sofra şekeri (glikoz) elde edilir. Tesisin baş mühendisi G. Gorokhov bana bunu söyledi.

Odun (ladin, çam) talaşlar halinde ezilir ve bunlar daha sonra zayıf hidroklorik asit varlığında ön hidrolize tabi tutulur. Bu durumda kolayca hidrolize olan her şey çözelti haline gelir. Ancak selüloz ve lignin kalır. Filtrelemeden sonra kurutulur ve güçlü asitle işlenir. Hidroliz meydana gelir. Teknolojik sürecin bu aşamasında asıl görev çözüldü: selüloz glikoza dönüştürülür. Glikoz çözeltisi saflaştırılır ve kaynatılır. Glikoz kristalleri kalın şuruptan düşer. Kurutuldular ve şeker hazır!

Elbette gerçekte her şey biraz daha karmaşıktır, ancak gerçek şu ki: Kansky hidroliz tesisi halihazırda odundan tıbbi amaçlar için bile uygun olan glikoz üretiyor.

Böylece, kırk beş yıl sonra Vladimir İlyiç'in hakkında yazdığı şu şey anlaşıldı: "Çok önemli".

Leningrad

Çimento ve talaş kullanarak duvarlar inşa etmek. Bu makale esas olarak teoriyi tanımlıyordu. Bugünün makalesi - Ahşap beton, nasıl yapılır - pratik. Ve özellikle teknik yönlerden - oranlar, önlemler, özellikler - hakkında konuşacağız.

Ahşap beton - pratikte nasıl yapılır? İlk, mükemmel, birçok kez test edilmiş tavsiye: Kendiniz bir şey inşa etmeyi planlıyorsanız (bizim durumumuzda ahşap betondan), o zaman tamamen emin olana kadar küçük formlar üzerinde pratik yapın. Yani ilk olarak

Nasıl hissettirdiğini görmek için ahşap betondan test tuğlaları yapın. Ayrıca gerekli oran üzerinde de çalışılıyor.
Ahşap betondan küçük bir tezgah yapın.
Daha sonra küçük bir kulübe veya garaj bile yapabilirsiniz.
Ve şimdi nihayet bir ev inşa etmeye geçme zamanının gelme ihtimali var.

Elbette puanlar atlanabilir ve 1'in yerini hemen 4 alabilir. Ancak yine de deneyimlerle defalarca test edilmiş olan şey, kademeli olarak hareket etmek daha iyidir. Örneğin, soba yapımıyla ilgili bir kitaptan benzer tavsiyeler: Daha önce hiç soba yapmadıysanız, küçük kil tuğlalardan bir model yapın; gelecekteki fırını tam olarak yeniden üreten bir düzen. Daha sonra modelde ateş yakın. Eğer iyi yanarsa harekete geçebileceğiniz anlamına gelir. İyi yanmıyorsa antrenmana devam edin.

Ahşap beton için de aynı hikaye; önce küçük bir şey, sonra daha büyük bir şey ve sonra bir ev.

Ahşap betonu yoğurma uygulaması.

Kısa tanımlar:

Ahşap beton - çimento M500 ve talaş (talaş - toplam miktarın% 80-90'ı)
Talaş betonu - çimento, kum ve talaş.

Ahşabın karışımın sertleşmesini etkilemesini önlemek için malzemeye maddeler de eklenir. Bu

sodyum silikat
kalsiyum klorür
kalsiyum nitrat
kireç
talaşı en az bir ay havada bırakın

En iyi dolgu maddesi sadece talaş değil, aynı zamanda talaş ile karışım. Talaş ve talaş oranı 1:1 ila 1:2 arasındadır. Oran, test tuğlaları kullanılarak deneysel olarak seçilir. Talaş temiz olmalı ve hidrasyonu engelleyen birçok organik bileşen içerdiğinden büyük miktarda ağaç kabuğu içermemelidir.

Her 1 m3 talaş hammaddesi için 150-200 litre %1,5'lik kireç çözeltisine ihtiyaç duyulmakta olup, içerisine dolgumuz 3-4 gün süreyle konulmakta, talaş günde 1-2 kez karıştırılmaktadır. Bu yöntem, yalnızca talaş hazırlama sürecini hızlandırmanıza değil, aynı zamanda talaşın içerdiği şekeri de tamamen ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Hammaddelerin şekerden bu şekilde serbest bırakılması, bloklardaki talaşın çürümesini, yani ikincisinin şişmesini önlemeye yardımcı olur.

Arbolit blokları yapmak için karıştırma oranları

1 ölçü talaş, 1 ölçü çimento, 1,5 ölçü su ve %2-4 katkı maddesi.

Bileşenlerin hacme göre yaklaşık oranı:

1 ölçü çimento, 1 ölçü kireç (veya kireç yerine 2 ölçü çimento), 9 ölçü talaş + %2-4 katkı maddesi

Yemek pişirmeye karar verirseniz talaş betonu, o zaman aşağıdaki yaklaşık oranı kullanabilirsiniz (hacim olarak da):

1 kısım çimento, 1 kısım kum, 1 kısım talaş.

Başka bir oran:

4 kova talaş, 1,5 kum, yarım kova çimento.

Gördüğünüz gibi birçok tarif var. Sonuç şu: test tuğlaları yapmanız gerekiyor.

Karışımı yoğurun - 2 yol.

Birincisi beton karıştırıcıda.
İkinci - manuel olarak

Kerpiç yoğurma uygulamasına aşina iseniz ikinci yöntem daha kolaydır. Burada, dayanıklı bir kumaş taban (veya vinil veya branda vb.) Üzerinde yoğurma yapılır. Bu şekilde büyük hacimleri tek başınıza bile karıştırabilirsiniz. Daha fazlasını “Saman - Felsefe ve Uygulama” kitabında okuyun.

Yoğurma sırası:

kum (talaş betonu ise)

Ahşap betondan duvar inşa etme uygulaması.

Birinci yöntem - arbolit bloklarından. Sıradan tuğlalarla aynı şekilde yapılır. Küçük bir çözüm, buraya dokunup oraya eklenen bir seviye - burada yalnızca pratik yardımcı olacaktır.

Elbette yükün eşit dağılması için yatay çizgilerin üç boyutta da korunması gerekir.

İkinci yöntem - yekpare ahşap beton. İşte size en iyisini anlatacak bir video uygulaması:

Birinci ve ikinci yöntemlerin bir kombinasyonu - daha güçlü ahşap betondan + neredeyse talaştan yapılmış kalıcı kalıp:

Kabuklar, sertleştikten sonra kalıcı kalıp olarak kullanılan yüksek yoğunluklu (1000 kg/m3) talaş betonundan yapılabilir. Boşluklar monolitik ahşap betonla doldurulur. Bu durumda, harç derzlerinin minimum varlığı nedeniyle duvarın göreceli tekdüzeliği elde edilir ve ayrıca daha düşük yoğunluklu ve dolayısıyla daha sıcak ahşap betonun kullanılması da mümkün hale gelir.

İşte böyle kalıcı kalıpların bir örneği:

Ayrıca bir fikir de var: Peki ya ahşap beton torbalara konulursa? Torba topraktan yapılmış ama talaştan yapılmış bir ev gibi mi olacak? Denemem gerekecek.

Ahşap betondan yapılmış duvarların korunması uygulaması.

Ahşap beton yapıların atmosferik nemle temas eden dış yüzeyi koruyucu son kat. Ahşap beton duvarlı odalarda hava neminin% 75'ten yüksek olmaması tavsiye edilir.

Koruma için basit sıva kullanılır:

Son olarak ahşap beton kullanılarak inşaat hakkında birkaç video.

Ahşap beton uygulamanızda iyi şanslar!

Yorumlara soru veya açıklama yazdığınızdan emin olun.

Yerli kimya bilimi, odundan endüstriyel şeker üretiminin geliştirilmesiyle tanınır. Bu şekerden alkol ve diğer maddeler üretilir.

Bir bitkide şekerli maddelerin oluşumu aşağıdaki şemaya göre gerçekleşir. Üzüm şekeri - glikoz ve meyve şekeri - fruktoz gibi basit şekerli maddeler yeşil yapraklardaki karbondioksit ve sudan oluşur. Glikoz ve fruktoz bir araya gelirse, çay içtiğimiz şeker olan sakaroz oluşur. Bitkilerde oluşan daha karmaşık maddelerin (nişasta, selüloz ve diğerleri) artık tatlılığı yoktur.

Nişastanın şekerli bir maddeye (glikoz) dönüştürülmesi Rus akademisyen K. S. Kirchhoff tarafından gerçekleştirildi.

Bu dönüşümü 1811 yılında nişastayı seyreltik asitlerle ısıtarak gerçekleştirdi. Süreç hidroliz olarak adlandırıldı. K. S. Kirchhoff, keşfindeki büyük pratik olanakları hemen fark ederek, melas ve buna dayalı kristal glikoz üretimi için teknolojik bir süreç geliştirdi.

Çok geçmeden nişasta ve şurup endüstrisinin ilk fabrikaları faaliyete geçti. Ve bunun gelişimi kimya bilimi için yeni ve ilginç bir görevi ortaya çıkardı: ahşabın şekerli maddelere dönüştürülmesi.

Kimya tesislerinde talaş alkole, alkol ise sentetik kauçuğa dönüştürülür.

Kimyacılar talaşı değerli ürünlere dönüştürüyor.

Yeşil yaprağın ürettiği nihai ürün, her biri binlerce glikoz birimi içeren büyük moleküllerden oluşan nişastadır. Bitki onu yedek yiyecek “depolarında” saklar veya vücudunu genişletmek, büyütmek veya onarmak için kullanır. Ancak şekerin yapısı büyüdükçe ve karmaşıklaştıkça içinde daha az tatlılık kalır. Selüloz, glikoz kalıntılarından oluşan karmaşık bir moleküler yapıdır. Bitki iskeletini ondan oluşturur.

Basit şekerler suda çözünür ancak onlardan oluşan nişasta ve selüloz çözünmez. Bu durum bitki için çok önemlidir, aksi takdirde ilk yağmurda tüm gövdesi ve iskeleti erir.

Bir bitkinin iskeletini yok etmek ve katı, şekersiz gövdesini hidroliz yoluyla şekerli maddelere dönüştürmek, çağımızda bilimin karşı karşıya olduğu görevdir. Ve yerli kimyamız bu sorunu çözdü. Selülozun şekerli bir maddeye dönüştürülmesi 1931'de V.I. Sharkov ve diğer Sovyet bilim adamları tarafından sağlandı.

Bir zamanlar kereste fabrikalarında dağlar kadar talaş birikmişti. Bunları yok etmek için özel yakma fırınları icat etmek gerekiyordu.

Daha önce bertaraf etmeye çalıştıkları atıklar artık hidroliz endüstrisi için değerli bir hammadde görevi görüyor. Odun ya hayvancılık için gıda ürünlerine (şeker, protein ve yağlı maya) ya da daha önce patates ve tahıl kullanan alkol, gliserin, furfural ve diğerleri gibi teknik hammaddelere dönüştürülür.

Bir ton normal nemdeki talaş, bir ton patatesin veya 300 kilogram tahılın yerini alır ve 650 kilogram şeker veya 220 litre alkol üretir.

İki kereste fabrikasıyla donatılmış küçük bir kereste fabrikası, yılda bir milyon litre alkol üretimi için talaş sağlayabilir.

Tarımda her yıl yüz milyonlarca ton bitki atığı (saman, saman, kabuk, tahıl) kalıyor. Artık endüstriyel kimyada da uygulama buldular. Bilim adamlarımız N.A. Sychev, N.A. Chetverikov ve akademisyen A.E. Porai-Koshits, bir ton kuru samandan 100 litreye kadar alkol elde edilen bir yöntem geliştirdi.

Hidroliz endüstrisi tarafından üretilen alkol, sentetik kauçuk da dahil olmak üzere değerli ürünlerin üretimi için hammadde görevi görmektedir.

Karbonhidratlar isimlerini yanlışlıkla almıştır. Bu geçen yüzyılın ortalarında oldu. Daha sonra herhangi bir şekerli maddenin molekülünün Cm (H20)n formülüne karşılık geldiğine inanılıyordu. O dönemde bilinen tüm karbonhidratlar bu standarda uyuyordu ve glikoz C6H12O6 formülü C6(H2O)6 olarak yazılıyordu.

Ancak daha sonra kuralın bir istisnası olduğu ortaya çıkan şekerler keşfedildi. Bu nedenle, karbonhidratların bariz bir temsilcisi olan ramnoz (aynı zamanda Molisch reaksiyonunu da verir) C6H12O5 formülüne sahiptir. Her ne kadar tüm bileşik sınıfının ismindeki yanlışlık açık olsa da, “karbonhidratlar” terimi o kadar aşina hale gelmişti ki onu değiştirmediler. Ancak günümüzde pek çok kimyager farklı bir ismi tercih ediyor: “şeker”.

Talaştan şekerlerden birini hidroliz yani suyla ayrıştırma yoluyla elde etmeye çalışacağız. Bu çok yaygın bir kimyasal süreçtir. Talaş ve diğer odun atıkları karbonhidrat ve lif (selüloz) içerir. Hidroliz tesislerinde glikoz ondan hazırlanır ve daha sonra farklı şekillerde kullanılabilir; çoğu zaman fermente edilir ve birçok kimyasal sentezin başlangıç ürünü olan alkole dönüştürülür. Kimya endüstrisinin büyük ve bağımsız bir koluna hidroliz endüstrisi denir.

Odun hidrolizi sürecini yeniden üretmeden önce özünün ne olduğunu anlamaya çalışacağız ve bunun için talaşla değil salatalık ve kıymıklarla başlamak daha uygun olacaktır.

Taze salatalığı yıkayın, rendeleyin ve suyunu sıkın. Meyve suyu filtrelenebilir ancak bu gerekli değildir.

Bir test tüpünde bakır hidroksit Cu(OH) 2 hazırlayın. Bunu yapmak için 0,5-1 ml sodyum hidroksit çözeltisine 2-3 damla bakır sülfat çözeltisi ekleyin. Ortaya çıkan çökeltiye eşit hacimde salatalık suyu ekleyin ve test tüpünü çalkalayın. Çökelti mavi bir çözelti oluşturacak şekilde çözülecektir. Bu reaksiyon, polihidrik alkoller, yani birkaç hidroksil grubu içeren alkoller için tipiktir.

Şimdi elde edilen mavi çözeltiyi içeren test tüpünü kaynatın (veya kaynar suya koyun). Önce sarıya dönecek, sonra turuncuya dönecek ve soğuduktan sonra kırmızı bir bakır oksit Cu20 çökeltisi oluşacaktır. Bu reaksiyon, başka bir organik bileşik sınıfı olan aldehitlerin karakteristiğidir. Bu, salatalık suyunun aynı anda aldehit ve alkol olan bir madde içerdiği anlamına gelir. Bu madde, yapı olarak bir aldehit alkol olan glikozdur. Bu sayede salatalığın tatlı bir tadı vardır.

Muhtemelen bu deneyin salatalık suyuyla yapılmasına gerek olmadığını tahmin ediyorsunuzdur. Ayrıca üzüm, havuç, elma, armut gibi diğer tatlı sularla da iyi çalışır. Test için parfüm mağazalarında satılan salatalık eau de Toilette'i de kullanabilirsiniz. Ve elbette sadece glikoz tabletleri.

Şimdi ikinci ön deney: kıymığın şekere dönüştürülmesi.

Bir sülfürik asit çözeltisi hazırlayın: bir hacim suya bir hacim konsantre sülfürik asit ekleyin (hiçbir durumda asidin içine su dökmeyin!). İçinde çözelti bulunan bir test tüpüne bir kıymık yerleştirin ve çözeltiyi kaynatıncaya kadar ısıtın. Kıymık kömürleşecek, ancak bu deneyi etkilemeyecektir.

Isıttıktan sonra kıymığı çıkarın, 1-2 ml su ile başka bir test tüpüne koyun ve kaynatın. Her iki test tüpü de artık glikoz içeriyor. Bunu, çözeltilere iki veya üç damla bakır sülfat ve ardından kostik soda ekleyerek kontrol edebilirsiniz - tanıdık mavi renk görünecektir. Bu çözelti kaynatılırsa, beklediğimiz gibi kırmızı bir bakır oksit Cu2O çökeltisi oluşacaktır. Yani glikoz tespit edilmiştir.

Kıymımızın şekere dönüşmesi, selülozun hidrolizinin sonucudur (ve odundaki payı yaklaşık %50'dir). Nişastanın hidrolizinde olduğu gibi bu süreçte de sülfürik asit tüketilmez; katalizör görevi görür.

Sonunda başlıkta vaat edilen asıl deneye geliyoruz: talaştan şeker elde etme.

Porselen bir bardağa 2-3 yemek kaşığı talaş koyun ve suyla ıslatın. Biraz daha su ve eşit miktarda önceden hazırlanmış sülfürik asit çözeltisi (1:1) ekleyin, sıvı bulamacı iyice karıştırın. Kapağı kapatın ve bir gaz sobasının fırınına (veya bir Rus fırınına) yaklaşık bir saat, belki biraz daha az koyun.

Daha sonra bardağı çıkarın, üstüne su ekleyin ve karıştırın. Çözeltiyi filtreleyin ve karbondioksit kabarcıklarının emisyonu durana kadar ezilmiş tebeşir veya kireç suyu ekleyerek süzüntüyü nötrleştirin. Nötralizasyonun tamamlandığı, sıvının turnusol kağıdı veya ev yapımı göstergelerden biriyle test edilmesiyle de değerlendirilebilir. İndikatörü doğrudan reaksiyon kütlesine düşürmeye gerek yoktur. Kelimenin tam anlamıyla 2-3 damla bir numune almalı ve bunu bir cam tabağa veya küçük bir test tüpüne koymalısınız.

Geriye kalan son işlem, su banyosundaki suyun buharlaştırılmasıdır. Bundan sonra altta açık sarı glikoz kristalleri kalır. Tadını alabilirsiniz ama hepsi bu; ürün yeterince saf değil.

Böylece dört işlem gerçekleştirdik: talaşın bir sülfürik asit çözeltisiyle kaynatılması, asidin nötrleştirilmesi, filtreleme ve buharlaştırma. Hidroliz tesislerinde glikoz tam olarak bu şekilde üretilir, ancak elbette porselen kaplarda değil.

Ve başka bir endüstriyel süreci çok fazla zorlanmadan yeniden üretebiliriz: Bir şekeri diğerine dönüştürüyoruz.

Uzun süre saklandığında ev yapımı reçel genellikle şekerlenir. Bunun nedeni şekerin şuruptan kristalleşmesidir. Mağazada satılan reçellerde böyle bir felaket çok daha az yaşanıyor. Gerçek şu ki, konserve fabrikalarında pancar veya şeker kamışı şekerinin yanı sıra sakaroz C12H22O11, invert şeker gibi diğer şekerli maddeleri de kullanıyorlar. Şeker inversiyonunun ne olduğunu ve neye yol açtığını aşağıdaki deneyimlerden öğreneceksiniz.

Bir test tüpüne veya bardağa 10-20 g zayıf şeker çözeltisi dökün ve birkaç damla seyreltik hidroklorik asit ekleyin. Bundan sonra çözeltiyi kaynar su banyosunda on ila on beş dakika ısıtın ve ardından asidi, tercihen magnezyum karbonat MgC03 ile nötrleştirin. Eczaneler, biraz daha karmaşık bir bileşime sahip bir madde olan beyaz magnezyayı satıyor; o da iyi. Son çare olarak kabartma tozu NaHCO 3 de alabilirsiniz, ancak daha sonra çözeltide şekerle bir şekilde uyum sağlamayan sofra tuzu kalacaktır...

Karbondioksit kabarcıkları durduğunda sıvının çökelmesine izin verin. Her ihtimale karşı, asidin tamamen nötralize olup olmadığını bir göstergeyle kontrol edin. Çöken sıvıyı boşaltın ve tadın: orijinal çözeltiden daha az tatlı olduğunu göreceksiniz (karşılaştırma için orijinal şeker çözeltisinden biraz bırakın).

İlginç olan şu: Reaksiyon dışarıdan tespit edilemiyor. Ve ortamın rengi, hacmi ve tepkisi aynı kalır. Hiçbir gaz veya yağış açığa çıkmaz. Yine de reaksiyon meydana gelir, bunu tespit etmek için yalnızca optik aletlere ihtiyaç vardır. Şekerler optik olarak aktif maddelerdir: çözeltilerinden geçen polarize bir ışık ışını polarizasyon yönünü değiştirir. Şekerlerin polarizasyon düzlemini şu ya da bu yönde ve çok özel bir açıyla döndürdüğünü söylüyorlar. Böylece, sükroz polarizasyon düzlemini sağa döndürür ve hidrolizinin ürünleri olan glikoz ve fruktoz sola döner. Bu nedenle “inversiyon” kelimesi (Latince “ters çevirmek” anlamına gelir)

Ancak elimizde optik aletler olmadığından, alınan şekerin gerçekten değişime uğradığını kimyasal olarak doğrulamaya çalışacağız. Orijinal ve elde edilen şeker çözeltilerine birkaç damla metilen mavisi çözeltisi (dolma kalemler için mavi mürekkep alabilirsiniz) ve biraz zayıf herhangi bir alkali çözeltisi ekleyin. Test çözeltilerini su banyosunda ısıtın. Normal şeker içeren bir test tüpünde hiçbir değişiklik olmayacak, ancak invert şeker içeren bir test tüpünün içeriği neredeyse renksiz hale gelecektir.

Bu arada, herkesin en sevdiği arı balının dörtte üçü invert şekerle aynı karbonhidratlardan (glikoz ve fruktoz) oluşuyor. Yapay bal da invert şekerden yapılır. Tabii ki şurupumuz baldan farklıdır ve önemli ölçüde - esas olarak kokunun olmaması nedeniyle. Ancak içine biraz doğal bal da katarsanız bu dezavantaj kısmen ortadan kaldırılabilir.

Peki neden evde reçel yapmak için daha fazla kristalleşmeyen şurup hazırlamıyorsunuz? Ne yazık ki yabancı maddelerden tamamen arındırılması zordur ve tamamlanacağının garantisi yoktur. Her durumda, riske değmez.

O. Holguin. "Patlamasız deneyler"
M., "Kimya", 1986