乙醇的历史沿革
中国古代劳动人民很早就开始使用谷物酿酒了,酒的主要成分就是酒精。
酿酒至少始于中国早期农耕时代。汉代刘安在《淮南子》中提到“清盎之美,始于耒耜”。
晋代的江统在《酒浩》中写道“酒之所兴,肇自上皇,或云仪狄,又云杜康。有饭不尽,委徐空桑,郁积成味,久蓄气芳,本出于此,不由奇方。”
江统是我国历史上第一个提出“谷物自然发酵酿酒”学说的人。
方心芳先生则对此作了具体的描述:“在农业出现前后,贮藏谷物的方法比较粗放。天然谷物受潮后会发霉和发芽,吃剩的熟谷物也会发霉,这些发霉、发芽的谷粒,就是上古时期的天然曲孽(nie),将之浸入水中,便可以发酵成酒,即天然酒。人们不断接触天然曲集和天然酒,并逐渐接受了天然酒这种饮料。久而久之,就发明了人工曲孽和人工酒。”
现代科学对这一问题的解释是:淀粉在酶的作用下,逐步分解成糖和酒精,自然转变成了酒香浓郁的酒,而酶则是由自然界的微生物所分泌的。
在远古时代人们的食物中,采集的野果含糖分高,无须经过液化和糖化,便可以发酵成酒。
酒精还用在日常所喝的酒水中(食用酒精)。
在工业上,酒精有广泛的运用。
中国,乙醇就是酒 中国是世界最早的酿酒国家之一,酿酒历史十分悠久。那么,我国的酒是从什么时候开始的呢? 人们从古到今爱饮酒,关于酒也就有着种种传说。 一.酒的起源 在古代,往往将酿酒的起源归于某某人的发明,把这些人说成是酿酒的祖宗。关于酒的起源,古书有几种不同的说法: 仪狄酿酒 《战国策》、《世本》等书均记载夏禹的仪狄发明了酒。公元前二世纪史书《吕氏春秋》云:“仪狄作酒”。汉代刘向编辑的《战国策》则进一步说明:“昔者,帝女令仪狄作酒而美,进之禹,禹饮而甘之,曰:‘后世必有饮酒而之国者。'遂疏仪狄而绝旨酒(禹乃夏朝帝王)”。 酿酒始于黄帝时期 另一种传说则表明在黄帝时代人们就已开始酿酒。汉代成书的《 黄帝内经· 素问》中记载了黄帝与歧伯讨论酿酒的情景,《黄帝内经》中还提到一种古老的酒---醴酪,即用动物的乳汁酿成的甜酒。黄帝是中华民族的共同祖先,很多发明创造都出现在黄帝时期。《黄帝内经》一书实乃后人托名黄帝之作,其可信度尚待考证。 杜康造酒 杜康造酒,流传较广,传说认为酿酒始于夏朝时代的杜康。《事物纪原》则有“杜康造酒”之说;东汉《说文解字》 中解释“酒”字的条目中有:“杜康作秫酒”。《世本》也有同样的说法。但杜康究竟是什么时代的人,连古人都难以搞清。宋朝人高承在《事物纪原》中也说:“不知杜康何世人,而古今多言其始造酒也”。也许杜康是一位酿酒的大师,也许他是用高梁酿酒的创始人。杜康酿酒的遗址也很多:伊川、汝阳及白水县,且至今都在生产杜康酒。 二.最原始的酒 最原始的酒应该是含糖水果自然发酵而成。也有人称之为带酒味的水果,而不称其为酿酒。 有文字记载的最古老的酒是游牧时代用兽乳酿造的酒(自然发酵)。有的书称之为第一代人工饮料酒。据说至今内蒙、西藏等地少数民族地区仍有酿造乳酒的习惯。 三.谷物酿酒 我们现在所说的酒,一般都是指谷物酿酒。 当人类社会进入农业社会后,谷物逐渐多起来,但由于当时的保管方法所限,谷物难免发芽生霉,这时只要水分适当,就有可能进行发酵。经不断的模仿和摸索,谷物酿酒就“出世”了(可能在7000年前)。汉朝淮南王刘安《淮南子》:“清酿之美,始于耒耜”即谷物酿酒起源几乎是和农业同时开始的。 山东泰安“大汶口文化”遗址中发现有陶制酒器,距今至少四、五千年。这一发现表明:我国的酿酒业起码在五千年前就开始了。 四.酒曲 最初的谷物酿酒是用发芽生霉的谷物作曲。在原始社会时,谷物因保藏不当,受潮后会发霉或发芽, 发霉或发芽的谷物就可以发酵成酒。因此,这些发霉或发芽的谷物就是最原始的酒曲,也是发酵原料。可能在一段时期内,发霉的谷物和发芽的谷物是不加区别的,于是,在远古便有了两种都可以用来酿酒的东西。发霉的谷物称为曲,发芽的谷物称为蘖。到了农耕时代的中晚期,人们不断试制,终于制出了人工曲,曲蘖分家。 “古来曲造酒,蘖造醴,后世厌醴味薄,遂致失传,则并蘖法亦亡”(中国的“啤酒”从此未能发展下来) 用曲酿酒是我国劳动人民的独创。曲的出现,是我国古代发酵技术的最大发明;并给现代工业带来了极其深远的影响。有了曲,才由蘖糖化(乙醇很低)发展到边糖化边发酵的双边发酵(复式发酵)直到今天的酿酒工业。 据说直到十九世纪九十年代,法国人从我国酒曲中分离出糖代力强并能起酒代作用的霉菌用于酒精生产,才突破了西方酿酒糖化剂非用麦芽不可的状况。另外,谷物制曲还是一种用固态培养物保存微生物的好办法。有人认为,酒曲应与四大发明一起作为五大发明。 五.蒸馏酒的起源 我国的白酒,是世界著名六大蒸馏酒之一。以上所提到的酒,现在看来,都应属黄酒之列,白酒,必须闯过蒸这一关。 关于蒸馏酒的起源,也有很多种说法。 1.蒸馏酒始创于元代 最早提出此观点的是明代医学家李时珍。他在《本草纲目》中写道:"烧酒非古法也,自元时始创。其法用浓酒和糟,蒸令汽上,用器承取滴露,凡酸坏之酒,皆可蒸烧"。 元代文献中已有蒸馏酒及蒸馏器的记载。如《饮膳正要》,作于1331年。故十四世纪初,我国已有蒸馏酒。但是否自创于元代,史料中都没有明确说明。 2.宋代已有蒸馏酒 宋代已有蒸馏器是支持这一观点的最重要的依据之一。南宋张世南在《游宦纪闻》卷五中记载了一例蒸馏器,用于蒸馏花露。宋代的《丹房须知》一书中还画有当时蒸馏器的图形。 宋代的文献记载中,烧酒一词出现得更为频繁,而且据推测所说的烧酒是蒸馏烧酒。如宋代宋慈在《洗冤录》卷四记载:"虺蝮伤人,……,令人口含米醋或烧酒,吮伤以吸拨其毒"。这里所指的烧酒,有人认为应是蒸馏烧酒。 充分的证据证明宋代已有类似今天的蒸馏器,75年河北出土了一套金世宗时代的铜制烧酒锅,其构造、原理与我国传统的蒸馏器很相象(据考证,铸造年代不迟于1161年)。 蒸馏酒与酿造酒相比,在制造工艺上多了一道蒸馏工序,关健设备是蒸馏器。故蒸馏器的发明是蒸馏酒起源的前提条件,但蒸馏器的出现并不是蒸馏酒起源的绝对条件。因为蒸馏器不仅可用来蒸酒,也可用来蒸馏其它物质,如香料、水银等。 3.唐代初创蒸馏酒 唐代是否有蒸馏烧酒,一直是人们所关注的焦点。 烧酒一词首次是出现于唐代文献中的。如白居易(772-846年)的“荔枝新熟鸡冠色,烧酒初开琥珀香”。陶雍(唐大和大中年间人)的诗句"自到成都烧酒熟,不思身更入长安”。李肇在唐《国史补》中罗列的一些名酒中有“剑南之烧春”。因此现代一些人认为所提到的烧酒即是蒸馏的烧酒。但从唐代的《投荒杂录》所记载的烧酒之法来看,则是一种加热促进酒的陈熟的方法。如该书中记载道:“南方饮‘既烧’,即实酒满瓮,泥其上,以火烧方熟,不然不中饮”。显然这不应是酒的蒸馏操作。在宋代《北山酒经》中这种操作又称为“火迫酒”。故唐代已有蒸馏的烧酒还难以成立。 4.蒸馏酒起源于东汉 近年来,在上海博物馆发现了东汉时期的青铜蒸馏器。该蒸馏器的年代, 经过青铜专家鉴定是东汉早期或中期的制品,用此蒸馏器作蒸馏实验,蒸出了酒度为26.6-20.4。的蒸馏酒。而且在安徽滁洲黄泥乡也出土了一件似乎一模一样的青铜蒸馏器。东汉青铜蒸馏器的构造与金代蒸馏器的也有相似之处。 该蒸馏器分甑体和釜体两部分。通高53.9cm。甑体内有储存料液或固体酒醅的部分,并有凝露室。凝露室有管子接口,可使冷凝液流出蒸馏器外,在釜体上部有一入口,大约是随时加料用的。 蒸馏酒起源于东汉的观点,目前没有被广泛接受。因为仅靠用途不明的蒸馏器很难说明问题。另外东汉出土的众多酿酒史料中都未找到任何蒸馏酒的踪影,缺乏文字资料的佐证。 关于蒸馏酒的起源,现代国内外学者对这个问题仍在进行资料收集及研究工作。随着考古资料的充实及对古代文献资料的查询,人们对蒸馏酒的起源的认识将逐步深化。因为这不仅涉及到酒的蒸馏,而且还涉及到具有划时代意义的蒸馏器。
工业制备乙醇的方法:
1、发酵法
糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵。发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。
2、乙烯水化法
乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应。此法中的原料乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食,因此发展很快。
3、煤化工
以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。
4、联合生物加工
利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。
制备原料有淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶,衍生产品为盐酸乙醇液、二硫化硒、环氧乙烷、对二乙基苯、联苯、6-甲氧基-2-乙酰萘、戊基氰基三联苯、乙醛、甲醛、乙醇钠、乙醚、乙酸乙酯、乙醇(无水)、复盆子酮等。
扩展资料:
应用领域
溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂。
食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。
70%~75%的酒精用于消毒。这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。
参考资料:百度百科—乙醇
国内外对于乙醇脱水制乙烯的工艺研究主要集中在研制高效催化剂和反应器上。对于催化剂的研究有两个方向:一是对传统Al2O3催化剂的改进,主要是添加一些金属元素来增加活性,延长使用寿命;另一个方向是开发活性较高的分子筛催化剂。
国内常州化工厂和锦西化工厂都采用Al2O3催化剂生产乙烯,美国Holcon SD公司1981年开发了一种代号为Syndol的催化剂,其属于Al2O3系列的催化剂,并已用于年产5万吨乙烯装置上。
南开大学于1986年发明的代号为NKC-03A的分子筛催化剂,就是使用ZSM-5分子筛经用盐酸(或氯化铵)进行离子交换,再与无机酸的铝盐(或氢氧化铝)和氨水进行共沉淀或与铝胶干混,经焙烧后得到的。该催化剂比Al2O3系列催化剂(包括Syndol)的反应温度低80~100℃,且空时收率可提高1~4倍。而且该催化剂稳定性好,使用寿命长,已在国内推广应用[3]。
美国衣阿华州大学的Cory B.Phillips 和 Ravindra Datta[4],于1997年研究了利用含水乙醇和H-ZSM-5分子筛催化剂,生产乙烯的方法,其所用原料中含水0~20%(vol)。该研究表明,乙醇中含有的水能缓和分子筛催化剂上活性中心的的酸性,延缓催化剂的寿命、提高乙烯选择性。
北京化工大学的龚林军等人[1],以4A分子筛为催化剂对低浓度乙醇脱水制生物乙烯进行了研究。在温度320~360℃、合适液体空速条件下,乙烯的产率在98 %~99 %之间。同时研究了乙醇浓度对反应和催化剂的负荷的影响。其研究表明,可以利用低浓度乙醇发酵液(质量分数10 %左右) 为反应原料,以4A分子筛为催化剂生产乙烯。这样可大大降低乙醇脱水制乙烯的生产成本。
东北师范大学的赵本良等人[5],以杂多酸作催化剂对乙醇脱水制乙烯进行了研究。实验结果表明,杂多酸作催化剂,具有较好的催化活性、选择性和反应温度低、收率高等优点。它优于文献报道的南开NKC-03A型、美国Holcon公司的Syndol型和γ-Al2O3。同时对催化剂的用量和使用寿命作了深入的研究。