Спирт з тирси деревини (гідролізний спирт), бутадієн з етилового спирту, маномери,
Ви в лісі. Навколо тісняться товсті і тонкі стовбури дерев. Для хіміка все вони складаються з одного і того ж матеріалу - деревини, основною частиною якої є органічна речовина - клітковина (C6H10O5) х. Клітковина утворює стінки клітин рослин, т. Е. Їх механічний скелет; досить чисту ми її маємо в волокнах бавовняного паперу і льону; в деревах вона зустрічається завжди разом з іншими речовинами, найчастіше з лігніном, майже такого ж хімічного складу, але який володіє іншими властивостями. Елементарна формула клітковини C6H10O5 збігається з формулою крохмалю, буряковий цукор має формулу C12H22O11. Ставлення числа атомів водню до числа атомів кисню в цих формулах таке ж, як і в воді: 2: 1. Тому ці та їм подібні речовини в 1844 р були названі «вуглеводами», т. Е. Речовинами, як би (але не на самом деле) складаються з вуглецю і води.
Вуглевод клітковина має велику молекулярну вагу. Молекули її представляють довгі ланцюги, складені з окремих ланок. На відміну від білих зерен крохмалю, клітковина являє міцні нитки і волокна. Це пояснюється різним, тепер точно встановленим, структурною будовою молекул крохмалю і клітковини. Чистий клітковина в техніці зветься целюлозою.
У 1811 р академік Кірхгоф зробив важливе відкриття. Він взяв звичайний крохмаль, отриманий з картоплі, і подіяв на нього розбавленою сірчаною кислотою. Під дією H2SO4 стався гідроліз крохмалю і він перетворився в цукор:
Ця реакція мала важливе практичне значення. На ній грунтується крахмало-патокової виробництво.
Але ж клітковина має ту ж саму емпіричну формулу, що і крохмаль! Значить, з неї теж можна отримати цукор.
Дійсно, в 1819 році було вперше здійснено і осахаривание клітковини за допомогою розведеної сірчаної кислоти. Для цих цілей можна застосовувати і концентровану кислоту; український хімік Фогель в 1822 р отримав цукор зі звичайного паперу, діючи на неї 87-процентним розчином H2S04.
В кінці XIX ст. отримання цукру і спирту з дерева стало цікавити вже і інженерів-практиків. В даний час спирт з целюлози отримують в заводських масштабах. Спосіб, відкритий в пробірці вченого, стад здійснюватися у великих сталевих апаратах інженера.
Відвідаємо гідролізний завод. У величезні варильні котли (перколятори) завантажують тирсу, стружки або тріску. Це - відходи лісопильних або деревообробних підприємств. Раніше ці цінні відходи спалювалися або просто викидалися на смітник. Через перколятори безперервним струмом проходить слабкий (0,2-0,6%) розчин мінеральної кислоти (найчастіше сірчаної). Довго тримати одну і ту ж кислоту в апараті не можна: що міститься в ній цукор, отриманий з деревини, легко руйнується. У перколяторах тиск 8-10 ат, а температура 170-185 °. При цих умовах гідроліз целюлози йде значно краще, ніж при звичайних умовах, коли процес вельми скрутний. З перколяторів отримують розчин, що містить близько 4% цукру. Вихід цукристих речовин при гідролізі досягає 85% від теоретично можливого (по рівнянню реакції).
Далі цукровий розчин надходить на зброджування в спирт за допомогою дріжджів, з чим ми вже знайомі. Так з дерева отримують етиловий спирт. Він називається гідролізним спиртом.
Мал. 8. Наочна схема отримання гідролізного спирту з деревини.
Для Радянського Союзу, що має неозорі лісові масиви і неухильно розвиває промисловість синтетичного каучуку, отримання спирту з деревини становить особливий інтерес. Ще в 1934 р XVII з'їзд ВКП (б) ухвалив всіляко розвивати виробництво спирту з тирси та відходів паперової промисловості. Перші радянські гідролізно-спиртові заводи почали регулярно працювати з 1938 р За роки другої і третьої п'ятирічок у нас були побудовані і пущені заводи з вироблення гидролизного спирту - спирту з деревини. Цей спирт в даний час все в більших кількостях переробляється в синтетичний каучук. Це - спирт з нехарчової сировини. Кожен мільйон літрів гидролизного етилового спирту звільняє для харчування близько 3 тис. Тонн хліба або 10 тис. Тонн картоплі і, отже, близько 600 га посівної площі. Для отримання цієї кількості гидролизного спирту потрібно 10 тис. Тонн тирси з 45-відсотковою вологістю, що може дати за рік роботи один лісопильний завод середньої продуктивності.