96 derece etil alkol nasıl elde edilir?
96 Derece Etil Alkol Eldesi: Temeller ve Uygulama
96 derece etil alkol, yani mutlak alkol, su ile azeotrop oluşturan en yüksek saflık seviyesidir. Bu dereceye ulaşmak için basit damıtma işlemleri yeterli olmaz, zira su ve etil alkol %95.6 oranında bir azeotrop oluşturur ve bu noktadan sonra saf etil alkol elde etmek için farklı yöntemler gerekir.
- Fermentasyon ve İlk Damıtma
Etil alkolün temel kaynağı, şekerli ortamlarda mayaların çalışması sonucu oluşan fermentasyondur. Bu şekerli ortam, tahıllar (buğday, arpa, mısır), meyveler (üzüm, elma) veya şeker pancarı gibi çeşitli hammaddelerden elde edilebilir.
* Hammaddenin Hazırlanması: Seçilen hammadde öğütülür ve su ile karıştırılarak bir "mash" (şerbet) oluşturulur. Tahıllar söz konusu olduğunda, nişastanın şekere dönüşmesi için enzimler kullanılır (maltlama işlemi gibi).
* Fermentasyon: Maya eklenen şerbet, kontrollü sıcaklıkta (genellikle 20-30°C arası) bekletilir. Maya, şekerleri etil alkol ve karbondioksit gazına dönüştürür. Bu süreç genellikle 5-10 gün sürer ve elde edilen sıvıya "wash" denir. Wash'ın alkol oranı genellikle %8-15 civarındadır.
* İlk Damıtma: Elde edilen wash, basit bir damıtma sistemi kullanılarak damıtılır. Bu işlemde, alkolün su ve diğer bileşenlerden ayrılması sağlanır. İlk damıtmada elde edilen alkolün konsantrasyonu %40-60 civarında olabilir. Bu ürüne "distillate" veya "rakı" denilebilir.
- Azeotropik Damıtma ve Saflaştırma
Gördüğün gibi, ilk damıtma ile 96 dereceye ulaşmak mümkün değil. İşte burada işler biraz daha teknikleşiyor. Su ve etil alkolün %95.6'lık azeotropik karışımından daha saf alkol elde etmek için bazı özel teknikler devreye girer.
* Azeotropik Damıtma: Bu yöntemde, alkol-su karışımına üçüncü bir bileşen eklenir. Bu bileşen, su ile daha kolay buharlaşan bir azeotrop oluşturur ve bu sayede alkolün daha yüksek konsantrasyonlarda damıtılmasını sağlar.
* Örnek Bileşenler: Sikloheksan, benzen (nadiren kullanılır, toksiktir) veya trikloroetilen gibi maddeler bu amaçla kullanılabilir. Genellikle kullanılan yöntemlerden biri sikloheksandır. Sikloheksan, su ile düşük kaynama noktalı bir azeotrop oluşturur.
* İşlem: Alkol-su karışımına sikloheksan eklenir ve yeniden damıtılır. Bu kez, sikloheksan-su azeotropu daha önce damıtılarak sistemden uzaklaştırılır. Geriye kalan damıtıkta etil alkol oranı %99'lara kadar çıkabilir.
* Moleküler Elekler (Molecular Sieves): Bu, günümüzde daha yaygın ve pratik bir yöntemdir. Moleküler elekler, belirli boyutlardaki gözeneklere sahip polimer veya seramik malzemelerdir. Bu gözenekler, su moleküllerini yakalayacak kadar küçüktür ancak etil alkol moleküllerini geçirecek kadar büyüktür.
* Uygulama: %95.6'lık alkol, moleküler eleklerin bulunduğu bir kolonun altından verilir. Alkol bu kolondan geçerken, su molekülleri eleklerin gözeneklerine hapsolur. Sonuç olarak kolonun üst kısmından çıkan sıvı %99'un üzerinde bir etil alkol konsantrasyonuna sahip olur. Bu yöntem, azeotropik damıtmadaki ek kimyasalların kullanımını ortadan kaldırdığı için daha temiz ve güvenlidir.
- Elde Edilen 96 Derece Alkolün Kullanımı ve Saklanması
Elde ettiğin %96'lık etil alkol, oldukça saf bir üründür ve birçok alanda kullanılır. Ancak, bu alkolün nem çekme özelliği yüksektir, yani havadan nem alarak konsantrasyonu düşebilir.
* Kullanım Alanları:
* Laboratuvar: Çözücü olarak, sterilizasyon amaçlı veya kimyasal sentezlerde kullanılır.
* Gıda Endüstrisi: Bazı aromaların ekstraksiyonunda veya gıda katkı maddesi olarak (çok kısıtlı ve denetime tabi).
* Kozmetik: Parfümlerin ve losyonların üretiminde kullanılır.
* Sanayi: Boya, vernik ve temizlik ürünleri üretiminde.
* Saklama Önerileri:
* Hava Geçirmeyen Kaplar: Mutlaka cam veya paslanmaz çelik gibi hava geçirmez kaplarda saklanmalıdır. Plastik kaplar alkol tarafından çözülebilir veya alkolün içine istenmeyen maddeler geçebilir.
* Serin ve Kuru Yer: Doğrudan güneş ışığından uzak, serin ve kuru bir yerde muhafaza edilmelidir.
* Etiketleme: Ürünün içeriği ve derecesiyle ilgili net bir etiketleme yapılmalıdır.
Deneyimlerime göre, 96 derece etil alkol üretimi hem sabır hem de dikkat gerektiren bir süreçtir. Özellikle azeotropik damıtma veya moleküler elek kullanımı, doğru ekipman ve bilgi birikimi gerektirir. Kendi başına bu kadar yüksek saflıkta alkol üretmeye çalışırken güvenlik önlemlerini asla göz ardı etmemelisin.