Гидролиз. Почему зерно, а не целлюлоза? (Авторское пояснение №9)
Автор: Игорь ГринчевскийЭтот вопрос на разные лады мне задают уже третью книгу. Причём задают люди с разной степенью погружённости в проблему - от тех, кто просто помнит, что "целлюлоза тоже полимер глюкозы", и удивляется, почему вместо дарового камыша на "сласти" и спирт переводят зерно, которого и так мало, до людей, вполне себе "воткнувших" в тонкости процесса, почитавших про технологию "гидролиза по Лебедеву".
Итак справедливости ради, отмечу, что гидролиз камыша ГГ цикла "Ломоносов Бронзового века" активно применяет ещё с первой книги. Просто гидролизует он там не целлюлозу, а крахмал, которого в корневищах камыша много. Вернее, не крахмал (технологии его выделения, доступных в Древнем Мире, не существует), а кисель, вываренный из этих корневищ.
И второе - это гидролиз гемицеллюлозы (гемицеллюлозы — растительные гомо- и гетерополисахариды с меньшей, чем у целлюлозы длиной цепочки). Но там количество "невкусных" примесей такое, что единственное применение для продуктов гидролиза - это производство "гидролизного спирта". Тоже не особо вкусного и полезного, прямо скажем.
А ректификационная колонка, способная качественно разделить такой продукт для него - недопустимая мечта.
Вот и приходилось делать двойную перегонку, полученный спирт использовать для настоек (питьевых и лечедных) и прочих напитков. а вот прочие "хвосты" и "головы" отправлять для химических нужд. Благо нужд там много...
Но всё же, вопрос стаётся. ГГ довольно быстро начал получать из того же камыша целлюлозу, которая почти чистый полимер глюкозы. Что же ему мешало? Ведь её гидролиз даст почти чистый глюкозный сироп?
Увы, ему мешали элементарные законы химической кинетики. Если гидролиз вести в разбавленных кислотах, то раньше, чем он дойдёт до конца начинается обратный процесс полимеризиции. Можно ли этому помешать?
Да, можно. Есть два пути.
1) увеличить температуру. Греть не до 70-100 С, а выше. Где-то до 160-180 С. Что мешало? Чтобы при этом кислота не кипела, нужно давление выше 10 атм. У него тупо не было нужной стали и нужной металлообработки, чтобы изготовить автоклавы, пригодные для процесса.
Примечание: и пока всё ещё нет.
2) Увеличить концентрацию кислоты. Если она выше 70%, то гидролиз ойдёт до конца и при 70-80 С. Но в этом случае работала элементарная экономика. Дело в том, что соотношение кислоты и глюкозы в этом случае лбычно 1:1 - 1:2, не более. И кислоту по итогу процесса приходится "гасить". Мелом.
Да, ГГ умеет "Регенерировать" кислоту из получающегося гипса. Умеет. Но, во-первых, не 100%. А его начальный ресурс сульфатов ограничен.
А во-вторых, при этом тратится огромное количество труда и топлива. Поэтому достаточно долгое время он и предпочитал тратить дефицитное зерно, а не доступный и дешёвый камыш.
PS Кстати, даже сегодня зерно часто выигрывает "экономический спор" у распространённой древесины по части спирта. Хотя и кислоты куда больше, и топливо - доступнее...