تهیه اتانول در خانه
برای تهیه اتانول در خانه به روش تخمیر، قند را به الکل تبدیل می کنیم. در این روش که قند توسط مخمر اکسید می شود، اتانول (یا اتیل الکل یا الکل اتیلیک) و کربن دی اکسید حاصل می شود.
مراحل کار
۱- در هر لیتر آب جوشیده و سرد شده ۲۵۰ گرم شکر حل کنید و یک قاشق غذا خوری( ۱۰ گرم) مخمر که از نانوایی ها قابل تهیه است اضافه کنید.( حداگثر دما برای اضافه کردن مخمر بیش از ۳۰ درجه سانتی گراد نباشد)
۲- مخلوط را در ظرف در دار بریزید و در ظرف را محکم نبندید تا گاز کربن دی اکسید بتواند خارج شود ولی هوا نتواند وارد شود اگر در مقیاس چند لیتر تولید می کنید در بطری را با بادکنکی که با سوزن سوراخ شده مطابق شکل بپوشانید و اگر در بشکه های بزرگ تولید می کنید حتمآ از بشکه در دار استفاده کنید ولی در بشکه را محکم نبندید. این کار برای این است که مانع تماس هوا با سطح محلول شوید. در صورتی که محلول با هوا تماس داشته باشد پس از تولید الکل، اتانول با اکسیژن هوا واکنش داده تبدیل به سرکه (استیک اسید) می شود.
۳- واکنش زمانی شروع می شود که حباب های گاز کربن دی اکسید را ببینید و زمانی کامل می شود که تولید گاز متوقف شود. (حدود یک هفته طول می کشد.) در این مدت دمای محلول را حدود بیست درجه نگهدارید.
۴- پس از کامل شدن واکنش مخلوط را صاف کنید.
در این مرحله می توانید با به دست آوردن چگالی غلظت الکل را پیش از تقطیر با استفاده از این جدول به دست آورید.*
۵- محلول صاف شده را تقطیر کنید و دوباره چگالی را به دست آورید. (در هنگام تقطیر زود پز را بر روی کوچگترین شعله گاز قرار دهید و حرارت زیر زودپز را تا جای ممکن کم کنید تا زودپز منفجر نشود)
*برای به دست آوردن چگالی در خانه با استفاده از یک شیشه کوچک و ترازو (و در صورت در دسترس بودن یک پیپت) مراحل زیر را انجام دهید.
+ در صورتی که پیپت و ترازوی حساس دارید مراحل زیر را دنبال کنید.
۱- یک شیشه ساعت یا در شیشه مربا یا عسل را در کف ترازو قرار دهید و ترازو را صفر کنید.
۲- با پیپت ده سی سی تا خط نشانه محلول مورد نظر را بکشید و در شیشه ساعت یا درب عسل بریزید و وزن آن را بخوانید و عدد خوانده شده را تقسیم بر ده کنید تا چگالی محلول بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب به دست آید.
++ در صورتی که پیپت ندارید مراحل زیر را دنبال کنید.
۱- یک شیشه شربت یا چیزی شبیه آن را خوب بشویید سپس بگذارید خشک شود و وزن آن را یاد داشت کنید.(a)
۲- سپس آن را تا لبه پر از آب کنید (یا تا یک خط نشانه) سپس دوباره وزن کنید(b) و وزن شیشه خالی را از آن کم کنید. عدد به دست آمده حجم شیشه را نشان می دهد. (c)
b-a=c
۳- محلول مورد نظر(اینجا الکلی که ساخته ایم) را در شیشه بریزید و آن را وزن کنید(d)
۴- وزن شیشه(a) را از آن کم کنید تا وزن محلول به دست آید. (e)
۵- وزن محلول(e) را تقسیم بر حجم(c) تا چگالی محلول(ρ) به دست آید.
نمونه انجام شده:
وزن شیشه خالی ۶۲ گرم
وزن شیشه پر از آب ۱۳۲ گرم
وزن شیشه پر شده از الکل تقطیر شده ۱۲۷ گرم
133-62=71 gr
۷۱ گرم با توجه به چگالی آب که یک است حجم ظرف ۷۱ سی سی است
127-62=65 gr
۶۵ گرم وزن الکل به دست أمده
65÷71=0.915 g/cc
چگالی الکل به دست آمده ۰/۹۱۵ است که با توجه با این جدول تقریبآ ۴۹٪ می باشد.
برای بدست آوردن درصد بالاتر الکل تقطیر شده را دوباره باید تقطیر کنید
با این روش با توجه به شکر کیلویی شش هزار تومان هر لیتر الکل خالص به دست آمده بین پانزده تا بیست هزارتومان تمام می شود که این بستگی به راندمان کار شما دارد.
*نکته ۱: هر ۱۰۰ سی سی که تقطیر می کنید ظرف جمع آوری را عوض کنید و جداگانه چگالی و غلظت درصد را محاسبه کنید. این کار را تا جایی ادامه دهید که چگالی ظرف آخر برابر یک گرم بر سانتی متر مکعب باشد این یعنی تمام الکل خارج شده و فقط آب در زودپز باقی مانده است. الکل های کمتر از ۷۰ درصد را با هم مخلوط کنید و دوباره تقطیر کنید تا غلظت آن ها بالای ۷۰٪ برسد و برای ضد عفونی کردن مناسب باشد.
**نکته ۲: آب بندی بودن اتصالات که در شکل زیر هم نشان داده شده بسیار مهم است در صورتی که این اتصالات نشتی داشته باشد بخار الکل از این روزنه ها خارج می شود و به هدر می رود.
در شکل زیر قسمت های دستگاه تقطیر نشان داده شده است لوله رابط بین زود پز و سرد کننده هر چه بلند تر باشد بهتر است زیرا ابتدا بخار توسط هوا سرد می شود و سپس وارد آب یخ می شود در این حالت دیرتر نیاز به تازه کردن آب و یخ دارید:
درصد بالا ۱۷ درصد حجمی است که ۱۳ درصد جرمی می شود
پاسخ به پرسش ها:
۱- آیا در این روش احتمال تولید متانول وجود دارد؟
نه در تخمیر قند یا شکر فقط اتانول تشکیل می شود.(طبق واکنشی که در بالا نشان داده شده)
۲- با توجه به حلالیت شکر در آب که خیلی بیش از ۲۵۰ گرم در لیتر است اگر شکر بیشتری حل کنیم الکل بیشتری به دست نمی آید؟
نه وقتی غلظت الکل در محلول از حدی بیشتر شود محمر ها از کار می افتند بنابر این اگر شکر بیشتری در آب حل کنید در عمل شکر را دور ریخته اید چون تبدیل به الکل نمی شود. و حد بهینه ی آن همان ۲۵۰ گرم در لیتر است.
۳- چرا باید در شیشه را با بادکنک ببندیم؟
چون باید به طریقی مانع تماس اکسیژن هوا با سطح محلول شویم در غیر این صورت الکل تولید شده در تماس با اکسیژن به استیک اسید(سرکه) اکسید می شود. می توانید با جستجوی عبارت”قفل هوا” در گوگل روش های دیگری برای ساخت دستگاهی که اجازه خروج کربن دی اکسید را بدهد اما مانع رسیدن هوا به سطح محلول شود بسازید.
۴- چگونه غلظت الکل را به ۹۵ درجه برسانیم؟
محصول به دست آمده را چندین بار تقطیر کنید و هر بار مطابق روشی که در بالا توضیح داده شد چگالی آن را اندازه بگیرید و درصد را پیدا کنید تا به غلظت مورد نظر برسید.
۵- آیا این روش به صرفه هست؟
با توجه به شرایط فعلی (بیماری کرونا) و گرانی و انحصار و تقلب در فروش اتانول، بله
۶- آیا می توان شکر را در آب جوش حل کرد؟
بله اما مخمر را پس از سرد شدن محلول اضافه کنید.
۷- این واکنش دقیقآ چقدر طول می کشد؟
بین یک تا چند هفته، واکنش وقتی کامل است که حباب های کربن دی اکسید مشاهده نشود.
