Как можно получить из C2H5OH - CO2?

Этанол

Итак, для начала разберемся, что такое C₂H₅OH? Это такое вещество, которое является действующим элементом практически любого напитка, содержащего алкоголь.

На самом деле он называется этиловым спиртом, этанолом, в простонародье просто - спирт.
Но как получить это вещество? Откуда его взять? Всё просто. Всего существует два способа получить этиловый спирт. Один из них - брожение.

Брожение

По-научному это микробиологический процесс спиртового брожения. Такой способ известен с очень давних пор... Тогда люди получали этанол путем брожения различных органических компонентов в растениях и продуктах, содержащих большое количество сахаридов. Сахарид - углевод, название которого происходит от двух слов - уголь и вода, так как раньше использовалась формула C_x(H₂O)_y - соединение воды и угля. Углеводы содержаться в картофеле, рисе, кукурузе. Чистым углеводом является сахар, поэтому, чтобы добыть спирт для топлива (топливный спирт), использую специальный тростник.

Итак, возьмем сахар или другой продут, содержащий большое количество углеводов - C₆H₁₂O₆. В результате сложного процесса брожения происходит реакция, которую можно записать вот так:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

После брожения получается вещество, которое имеет в себе около 11-16 процентов этилового спирта, потому что при более высокой концентрации бактерии одноклеточных грибов (дрожжи) просто-напросто гибнут. Если спирт получать этим способом, то он просто так не годится для использования, его надо отфильтровать и отчистить. Обычно, этот процесс проделывают путем нагревания до пара и охлаждением со сбором конденсата (дистилляция).

Получения спирта в промышленности 

Есть ещё один способ получить спирт - синтетически. Его обычно применяют в промышленности. При этом молекулы H₂O присоединяются к ионам или другим молекулам. По-другому данный процесс называют гидратацией. В данном случае - гидратация этилена.

Этот способ можно разделить на ещё два подспособа: гидратация может быть прямой и промежуточной.

Прямая гидратация

При прямой гидратации температура реакции доходит примерно до 290-310 градусов по Цельсию, а давление доходит до 6-8 МПа. В качестве ускорителя реакции применяют H₃PO₄, которой покрывают неразрушимый азбест, карболен (активированный уголь) или на высушенный силикатный гель.

При этом происходит вот такая реакция:

CH₂=CH₂ + H₂O → C₂H₅OH

Промежуточная гидратация

Следующий подспособ - промежуточная гидратация. Его так назвали, потому что гидратация происходит через эфирный промежуточный уровень H₂SO₄. После этого происходит разложение в воде (гидролиз) при температуре 75—95 градусов Цельсия и давлении 3 - 4 МПа.

Вот так выглядит реакция:

CH₂=CH₂ + H₂SO₄ → CH₃-CH₂-OSO₂OH

CH₃-CH₂-OSO₂OH + H₂O → C₂H₅OH + H₂SO₄  

Итак, на основе этой информации можно составить небольшую схему:

Так как же получить из спирта CO₂?
Всё опять же просто:

4CrO₃ + C₂H₅OH = 2Cr₂O₃ + 2CO₂ + 3H₂O

Берем кислотный оксид и проделываем реакцию с этанолом. Выделяется диоксид углерода (или углекислый газ).