Alkohol jistě všichni znají, možná ho někteří právě teď mají v krvi. Tedy všichni ho máme v krvi, ale někteří z nás v poměrně větším množství. Málo kdo však ví, že je jen jeden alkohol, který pijeme, a to sice ethanol. Alkoholem se rozumí jakákoliv organická sloučenina, která má někde na řetězci navázanou skupinu OH - hydroxylovou. Samostatnou skupinu pak tvoří fenoly, které se mezi alkoholy neřadí a jenž mají OH na aromatickém jádře - benzenu. Ethanol se v přírodě vyskytuje poměrně často. Když napadá ovoce na zem, začne plesnivět, bakterie rozloží glukózu a vzniká ethanol. Jsou známy případy, kdy například žirafy nebo primáti konzumovali shnilé ovoce právě kvůli jeho obsahu ethanolu. Takže nejsme jediný živočisný druh, který se jím nechává opíjet. Chemici používají alkoholy ne kvůli jejich narkotickým účinkům, ale kvůli tomu, že je vynikajícím rozpouštědlem. Pojďme se podívat, jak můžeme získat téměř čistý ethanol z obyčejného piva.
Budeme dnes zkoumat alkohol a konkrétně
etanol, protože ethanol je alkoholem, který většinu lidí zajímá nejvíce. To je Martyn. Jaké bylo natáčení? Martyn...
Ještě ani nezačalo. Tohle je model ethanolu. 2 uhlíky,
5 vodíků tady, kyslík tady a další vodík tadyhle. Většina lidí zná alkohol
díky alkoholickým nápojům. Jeden z mých kolegů z mojí bývalé
univerzity poukázal na to, že je to podobné tvaru psa.
Přestože ,,psí srst'' je anglický výraz pro alkoholický nápoj, který
se pije pro překonání kocoviny, nevychází z tvaru molekuly.
Pivo, víno, všelijaké věci jako vodka, ty všechny jsou vyráběny fermentací
nějakého přírodního materiálu. Třeba šťávy z nějakého ovoce, jako
jsou hrozny, nebo nějaký druh obilí, pšenice, ječmen a tak dále. Co budeme dělat dnes s těmito
různými alkoholickými nápoji, je, že je budeme destilovat. Takže proces
destilace vlastně očistí tyhle alkoholické drinky. To znamená,
že se můžeme dostat tak blízko k čistému alkoholu, jak jen můžeme.
Alkohol byl nesmírně důležitý
v historii lidstva, protože před tím, než lidé zjistili jak vyčistit vodu,
bývali pili slabé pivo, kde alkohol zabil většinu bakterií, a tak mohli
pít bezpečně. V Asii lidé vařili vodu a dělali čaj,
ale tohle nebylo objeveno v Evropě a na západě, až o hodně hodně let
později. Co teď budeme dělat, je, že vlastně
vydestilujeme alkohol z plechovky piva. Takže pivo pujde do téhle
velké baňky, připojíme to k tomuhle, což je známé jako destilační hlava.
Na tom nahoře bude náš teploměr. Alkoholové výpary se budou hromadit
tady okolo, pujdou tímhle ramenem do téhle části, kde budeme mít
proudící studenou vodu tvořící obal studena okolo skleněné trubice
uvnitř. Takže výpary alkoholu zkondenzují na kapalinu, stečou dolů
do přijímače a do baňky s kulatým dnem. Alkohol se teď najednou, nebo ethanol,
ethylalkohol stal vysoce důležitým jako možnost řešení našich
přepravních problémů. Můžete spalovat ethanol v motorech
aut. Můžete ho smíchat s benzínem,
abyste vyrobili materiál, který stále bude fungovat v motorech aut.
Můžete vyrobit ethanol ze všech možných
druhů obilnin. Z pšenice, z kukuřice. Ještě že nejsem výčepní.
To je směšné. Odvedla jsem opravdu šumivou práci.
Ok, tady to máme, plechovka piva v baňce a teď to zahřejeme.
Topné hnízdo se zahřívá, to ohřeje strany a spodek
téhle baňky. Takže co se stane, je, že máte alkohol a vodu uvnitř té nádoby.
Voda by tam měla zůstat, dokud se, víte... Jestli se dostaneme ke 100°C, pak
se bude vařit.
Ale předtím, než se dostaneme ke stovce,
alkohol se vypaří první, - při teplotě asi 78°C.
- Jakákoliv organická sloučenina, která obsahuje skupinu kyslík-vodík,
je známá jako alkohol. Lidé, když mluví o etanolu, mu také
normálně říkají alkohol. Ale můžete dostat tzv. methylalkohol,
methanol, který má CH3, OH. A můžete vyrobit tohle, metanol,
destilováním dřeva. Někdy je také známý jako dřevný líh. Je velice
jedovatý. Způsobuje slepotu. A poměrně často je methanol přidáván
k etanolu, aby to lidé nepili.
Takzvaný denaturovaný líh. Ale je tu celá řada alkoholů, propanol,
butanol, pentanol a tak dále... A všechny jsou používané při výrobě
chemikálií, při chemických pokusech, ale ethanol je z nich nejběžnější.
A tak alkohol, když chemici mluví, - je zkratkou pro ethanol.
- Alkohol tamhle, který bublá nahoru, vytváří alkoholové výpary do téhle
oblasti, což je destilační hlava Takže co se stane, je,
co jde tudyhle, je výpar, ale jakmile to narazí na tuhle studenou
část skla, zkondenzuje na tom, stéká to dolů, teče podél kondenzátoru.
Takže co dostaneme tady na konci, do přijímače a pak do baňky s kulatým
dnem, je alkohol z piva. Jedním z problémů, když destilujete
alkohol z vody, je, že ho nemůžete dostat 100% čistý. Protože ethanol a voda
vytváří tzv. azeotrop. To, co se vydestiluje, je 97 nebo 98%
čisté, ale nemůžete se zbavit těch zbývajících 2% vody. Jedinou
možností, jak jí odstranit, je přidáním třetího materiálu. Docela často
do toho lidé přidávají benzen. Alkohol, který máme v laboratoři,
neobsahuje mnoho vody, ale obsahuje nepěkné věci,
což znamená, že pokud je vypijete, - můžete být vážně otráveni.
- Z téhle plechovky piva se nám podařilo dostat asi tolik alkoholu.
Takže ne obrovské množství, ale je to to, co se nám podařilo
získat z naší přibližné destilační aparatury tady. Ale tady
to máte. Já občas piji víno, ale naneštěstí nemám
rád pivo, což je velkou nevýhodou v některých zemích, kde pití piva je
velkou tradicí. Takže jsem zklamáním, když se vydám do zemí, jako jsou
Německo nebo Belgie, nemůžu - ocenit jejich národní nápoje.
- Budeme umísťovat fortifikované víno do naší nádoby s kulatým dnem a to bude
připojeno k destilačnímu aparátu. Alkohol je v laboratoři používán docela
často. Velmi často jako rozpouštědlo k provádění chemických reakcí.
Může také být použit pro prosté umývání věcí, protože to rozpustí docela široký
rozsah organických sloučenin. Takže když umyjete svojí baňku
v alkoholu, pak můžete mít - pěkně čisté sklo.
- Měl by se vypařovat při okolo 78. Jsou bakterie, které dokáží
zoxidovat ethanol.
Přeměňují ethanol na kyselinu ethanovou, kyselinu octovou. Takhle se vyrábí ocet. Takže když máte láhev vína a necháte
jí otevřenou na vzduchu nebo když do ní začne vzduch vnikat,
začne to kyselnatět, bude to více jako ocet. A když jsem byl
puberťák, byl jsem nadšeným chemikem a můj otec otevřel láhev vína, které bylo
drobet kyselé. Dostal jsem tenhle skvělý nápad, vzal jsem takzvané iontoměničové
pryskyřice, které odstraňují kyselinu, cokoliv. A nalil jsem jeho víno skrze
iontoměničové pryskyřice. Byl to vynikající úspěch, přestalo to být
kyselé, ale chutnalo to naprosto odporně.
Dobře. A máme to. Takže tady
je víno, tady alkohol z něho. Na zdraví!