ALKOL VE KOLANYA ÜRETİMİ

1. ALKOL VE KOLANYA ÜRETİMİ Engin KARAYAĞIZ

2. ALKOL’ÜN TARİHÇESİ

3. Alkol, en eski ve en çok kullanılan kimyasal maddelerden biridir. Alkolün ilk kez, tarih öncesi insanlar tarafından, mayalanma yoluyla doğal alkol oluşturmuş meyve ve sebzelerin yenmesiyle bir tesadüf sonucu bulunduğu sanılıyor.

4. İlk bira bundan 8 bin yıl önce (İ.Ö. 8000-6000 yılları arasında) Mezopotamya'da arpayı ekmek yapmak için ıslah edilmesiyle yapılmıştır. insanlar, arpanın mayalanmasını sağlıyorlar, sonra da sıcak suyla karıştırarak içiyorlardı

5. Bira gibi, şarabın bulunması da, çok eski yıllara dayanır.Sümerlerin6 bin yıl önce Godintepelerinde (Batı İran ve Anadolu) bira ve şarap içtiği bilinmektedir.Dahasonra fermente edilmiş meyve, tahıl ve baldan alkol ederek alkolü, iyice hayatına sokmuştur insanoğlu.

6. Alkol kimi zaman kutsal sayılıp, dini törenlerde kullanılmış, kimi zaman eğlencenin ayrılmaz bir parçası olmuştur. İnsanoğlu, onun gerçek özelliklerini kavradıktan sonra, ilaç sanayiinden endüstriye, çeşitli bilimlerden sosyal festivallere kadar birçok konuda, alkol, insan yaşamının vazgeçilmez unsurlarından biri haline geldi.

7. Saf alkolün ilk damıtılması ise, İ.S. 1100 yıllarına rastlar. O tarihte, İtalyanlar, şarabı yada birayı belirli bir sıcaklığa kadar kaynatarak buhar haline dönüşen alkolü damıtarak, saf alkol elde etmeyi öğrenmişlerdi. Bu yöntem, 15. yüzyıldan itibaren Asya ve Batı Avrupa'ya yayıldı.

8. ALKOL

9. Alkol ; karbon atomuna doğrudan doğruya -OH grubunun bağlı olduğu organik bileşiklere verilen genel ad. Doymuşhidrokarbonlarlardan türemiş olanların genel formülü CnH2n+1-OH (R-OH) şeklindedir. Bir alkil (R) grubuna bir -OH grubunun bağlanmasıyla teşekkül etmektedirler. Mono alkoller üç ayrı sınıfta toplanır:

10. Primer(birincil) alkoller: -OH grubu bir uçtaki karbona bağlı olup bu karbona en az iki H atomu bağlı olur. CH3 -CH2-OH gibi. • Sekonder (ikincil) alkoller: -OH grubu aradaki herhangi bir karbona bağlı olan alkollerdir. -OH grubunun bağlı olduğu karbona bir H atomu bağlı olur. CH3-CHOH-CH3 gibi. • Tersiyer (üçüncül) alkoller: -OH grubu H’sı olmayan karbona bağlıdır. (CH3)3COH gibi.

11. Mono alkollerin adlandırılması Türediği parafinin sonuna ol - eki veya alkilin isminden sonra “alkol” kelimesi getirilerek adlandırılırlar: CH3-OH metanol (metilalkol) C2H5-OH etanol (etil alkol) C3H7-OH propanol (propil alkol) C4H9-OH butanol (butil alkol)

12. Önemli mono alkoller Metil alkol (Metanol, Karbinol): CH3OH  Elde edilişi: Metanol ilk defa 1661’de odunun kuru kuruya damıtılmasıyla elde edildi. Damıtma ürününde % 1,5-3 metanol, % 10 asetik asit, % 0,5 aseton ve başka türeveribulunmaktadır. Endüstride, karbonmonoksit ile hidrojenin reaksiyonundan elde edilir.

13. Özellikleri : Saf metanol64,6 °Cderecede kaynayan akışkan bir sıvı olup, parlak olmayan mavimsi bir alevle yanar. Bütün organik çözücülerde her oranda çözünür. Fraksiyonludestilasyonla sulu çözeltisinden % 99’luk bir saflıkta elde edilir. Susuz (mutlak) metanol elde etmek için Mg kullanılır: 2 CH3OH + Mg → (CH3O)2Mg + H2 (CH3O)2Mg + H2O → 2C H3OH + MgO Çok az miktardaki metanol canlı organizma için zehirdir. Kalıcı yaralar, bozukluklar meydana getirir.

14. Kullanılışı: • Endüstride çözücü ve motor yakıtlarının bir bileşeni olarak geniş çapta kullanılır. • Formaldehit ve anilin boyalarının elde edilişinde kullanılır. • Ayrıca metillendirme vasıtası olarak organik sentezlerde ve alkolün içilmezliğini sağlamada yaygın olarak kullanılır.

15. Etil alkol (Etanol) C2H5OH • Etil Alkolun üretimi Etan gazının Sulfrik asit eşliğinde (katalizor olarak) suyun içinde çözülmesiyledir. • CH2=CH2+H2O →CH3-CH2-OH • Etil alkol aynı zamanda şekerli meyvelerin fermentasyonusonucuda elde edilir. • C 6 H 12 O 6 + Zymase → ​​2C 2 H 5 OH + 2CO 2

16. Özellikleri Saf etanol 78 °Cderecede kaynayan her zaman normal ışıkta görünmeyen bir dumansız mavi alevle yanar. Berrak, renksiz, karakteristik kokulu bir sıvıdır.

17. Kullanılım Alanları: Sıcaklıkla hacim büyümesi nisbeten muntazam olduğundan, hava sıcaklığını ölçen termometrelerde (evlerde kullanılan) bir termometre sıvısı olarak kullanılır. Sıvı seviyesinin rahat görülmesi için bir boyar madde konur.  Etanol bütün alkollü içkilerde bulunmaktadır. Çoğu da bu yollarla tüketilmektedir. İyi bir çözücü olduğu için, esansların yapımında, parfümeride kullanılır.

18. Kimya endüstrisinde bir çok organik bileşiğin (asetaldehit, asetik asit, etilasetat, etilklorür ve butadien gibi) üretiminde başlama materyalidir. Petrolün çok pahalı olduğu bazı ülkelerde bir motor yakıtı bileşeni olarak kullanılmaktadır.

19. Propil alkoller (Propanoller): C3H7OH • İki tane yapı izomeri vardır; n-propanol ve izopropanol. n-propanol, CH3-CH2-CH2-OH hoş kokulu, renksiz, 97.2 °C derecede kaynayan bir sıvıdır. • Metanol sentezi yanında bir yan ürün olarak ve füzel yağı içinde bulunur. Ticari olarak oxo prosesi denilen işlemle hazırlanır.

20. Özellikleri • İzopropanol, (CH3)2-CH-OH, 82.4 °C derecede kaynayan renksiz bir sıvıdır. Asetonun katalitik hidrojenasyonu ile elde edilebilir • Ticari olarak propenin sülfürik asit içinde tutulması ve bunu müteakip meydana gelen esterin hidrolizi ile elde edilir. • Propanol ve izopropanol çözücü olarak sık kullanılır.

21. Poli alkoller  • Bu sınıf bileşikleri temsil eden en basit örnekler, dihidrik alkol (etilen glikol), trihidrik alkol (gliserin) ve tetrahidrik alkol (eritritol)dür • CH2OH-CH2OH (Etilen glikol) • CH2OH-CHOH-CH2-OH (Gliserin) • CH2OH-CHOH-CHOH-CH2OH (Eritritol)

22. Bu bileşiklerin hidroksil grubu arttıkça eter ve alkoldeki çözünürlükleri artar. Polialkollerin bazısı kıymetli tabii ürünlerin birer bileşenidir. Mesela gliserin yağlarda bulunur. Daha yüksek polialkollermeselapentiol ve hexitoller karbonhidratlar kimyasında önemli yer tutar.

23. Etilen glikol Elde edilişi Mono alkollere benzer olarak 1, 2 dihalojenalkanlardan sulu potasyum hidroksit veya alkol metal karbonat yardımıyla hidrolizle elde edilebilir. Misal 1, 2 - dibromoetanetilenglikolverir. Etilen glikol endüstriyel olarak etilenden aşağıdaki metotlarla elde edilir. Etilen, klorlu sudan geçirilir. Meydana gelen etilen klorohidrinsodyum bikarbonat sulu çözeltisiyle hidroliz edilir. Etilenoksidin soğuk, sulandırılmış hidroklorik asitlemuamalesiyle elde edilir.

24. Özellikleri: Etilenglikolrenksiz, kaynama noktası 198 derece olan vizkoz (kıvamlı) tatlımsı bir yağdır. Su ve alkolde her oranda karışır, 1, 2 - glikollerin kimyasal özellikleri mono alkollerinkine benzer. Etilen glikolün biraz derişik sülfürik asitle veya derişik fosforik asitle ısıtılmasıyla kıymetli bir çözücü olan dioksan elde edilir.

25. Kullanılışı Etilen glikol, onun monometil eteri, monoetil eteri ve dioksan kıymetli çözücüdürler. (Misal, vernikler ve selüloz asetatlar için.) Etilen glikol antifriz olarak, gliserin yerine sık sık kullanılır.

26. Gliserin Polialkollerin en önemlisi ve hemen hemen hayvani ve nebati yağların tamamında görülen gliseridlerin bir bileşenidir. İlk olarakzeytin yağının hidroliz ürünü olarak keşfedildi. (1779)

27. Elde edilişi • Yağların sülfürik asit veya sodyum hidroksitle hidrolizi ile, • Alkolik fermantasyonda bir yan ürün olarak, • Sentetik olarak, tabi gazın kraking (termik parçalanma) ürünlerinden propilen başlangıç materyali alınarak, • Allil alkolün hidrojen peroksitle WO3 katalizörlüğünde hidroksillenmesiyle elde edilir.

28. Özellikleri Gliserin tatlımsı ağdalı, K.N. 290 derece olan renksiz bir sıvıdır. Su ve alkollerde her oranda karışır fakat eterde hemen hemen hiç çözünmez. Susuz gliserin şiddetli bir şekilde soğutulduğunda kristallenir. (E.N. 18 °C). Üçlü bir alkolün göstermesi beklenilen kimyasal davranışı gösterir. Gliserinin hafif oksitlenmesi sonucu hem birincil hem de ikincil OH grupları gliseraldehit ve dihidroksi aseton teşkil edecek şekilde değişirler.

29. Kullanılışı Ecza endüstrisinde merhem, diş macunu imalatında ve kozmetikte kullanılır. Kumaş dokumada bir amil olarak ve tütün endüstrisinde son mamülün nemini muhafaza edici olarak kullanılır. Gaz saati ve araba radyatörlerinde sulu çözelti içinde bir antifriz olarak kullanılıp bir fren sıvısı olarak bilinmektedir. Daktilo şeritlerinde higroskop olarak kullanılır. Nitrogliserin ve dinamit endüstrisinde kullanılır.

30. Aromatik alkoller  Aromatik alkoller yan zincirde OH- grubu bulundurduğundan aril grubu ve alifatik alkol grubu bileşiği gibi düşünülebilirler. Misal: Fenilmetanol, C6H5-CH2OH, renksiz, hoş kokulu bir sıvı olup KN. 205 ° dir. Feniletanol, C6H5-CH2-CH2OH, gül yağının en fazla olan bileşeni olup, esterleri parfümeride çok kullanılır.

31. Alkol ve insan Alkol uzun yıllardır insan hayatında kullanım alanı bulmuştur alkolun insan hayatını kolaylaştırıcı özellkleri olduğu gibi bunun yanı sıra zararlarıda mevcuttur. etil alkolun insan vücudunu uyuşturucu özelliği varken, metil alkol insan vücuduna az miktarda alındığında körlüğe, bu miktarın artışına bağlı olarakta ölüme yol açabilir

32. Metil alkolün etkisi • Metil alkol ağızdan alındıktan ortalama 30-60 dakika sonra kanda en yüksek seviyeye ulaşır. • Metil alkol vücutta metabolizma sonucu formaldehit ve Formik aside dönüşür. Toksisitesi de Formik asidin oluşturduğu Asidoza bağlıdır. • Asidoz sonucu retinada sinir tahribatı ve buna bağlı olarak körlük ve daha ileri safhada ölüm meydana gelebilmektedir.

33. Metil alkol, vücutta metabolizmaya uğramadığı zaman zararsız ve sadece sarhoş edici bir etkisi bulunmakla birlikte, vücutta dönüştüğü formik asit zehirlenmeye neden olmaktadır. Kandaki düzeyi 20 miligram/100ml üstünde olan dozlar toksik, yani zehirleyici doz olarak kabul edilmektedir. 40 miligram/100ml üstü çok ciddi bozukluklara yol açmakta, 80-100 miligram/100 ml düzey genellikle sınır düzeyi olarak kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle içilen metil alkol miktarına bağlı olarak, içilen 4-15 ml miktar körlük, 15-100 ml dozda ölüm meydana gelebilmektedir.

34. Zehirlenme Belirtileri Metil alkol alındıktan sonra ilk 5 saatte sarhoşluk ve gastrit olarak karşımıza çıkar. 30 saatten sonra ciddi metabolikasidoz (biriken asit nedeniyle kanın pH değerinin asit hale gelmesi) gelişir. Asıl zehirlenme belirtileri metil alkol alımından 10-24 saat sonra görülmeye başlar. Toksisite, oluşan asidozun derecesine bağlıdır ve başlıca aşağıdaki belirtiler ortaya çıkar:

35. • Bilinç bulanıklığı, denge ve hareket bozukluğu, • Baş ağrısı, • Bulantı, kusma, • Şiddetli karın ağrısı, • Sırt, kol ve bacaklarda ağrı, • Görme bozukluğu ve daha sonra körlük, • Tedavi edilmediği taktirde metabolikasidoz, koma ve solunum durması sonucu ölüm.

36. Etil alkolün etkisi • Merkezi sinir sistemini baskılayan etil alkol sizi gevşetir ve beyindeki kontrol merkezlerini de baskıladığı için kendinizi kontrol etme yeteneğiniz azalır. • Fazla alkol alırsanız konuşmanız ve kaslarınız arasındaki bütünlük bozulabilir. Aşırı miktarda alınan alkol uykuya ve bazı durumlarda beyindeki yaşamsal merkezleri ileri derecede baskılayarak, yaşamı tehdit eden bir komaya neden olabilir.

37. Kolonya Üretimi ve tarihi Tarihi Eski verilere göre ilk defa 1690’da Almanya’nın Köln şehrinde yaşayan Jean Paul Feminis adlı bir seyyar satıcı yapmıştır. Bu şahıs kolonyayı yaptığı reçeteyi GiovanniAntonioFarina adlı birisine bırakmış, o da yeğeni Giovanni Maria Farine’ya vermiştir.

38. GiovanniMaria kolonya yapımı üzerinde çalışmış ve “hoş lavanta suyu” adıyla ilk kolonyayı yapmıştır. Bundan sonra kolonya yapımı işi Köln (kolonya) şehrinde gelişmiştir. XIX. yüzyıl başlarında kolonya yapımı Fransa’ya geçmiş ve “Eau de Cologna (kolonya suyu)” adı ile üretilmiştir. Bundan sonra da bu hoş kokulu sıvıyı dünya kolonya olarak tanımıştır

39. Tüm zamanların en yaygın kullanılan tuvalet malzemesi olarakta bilinen kolonya ilk geliştirildiği yıllarda günümüzden farklı olarak kozmetik değil, tıbbi amaçla kullanılıyordu. O günlerdeki formülüyle biberiye, portakal çiçeği, bergamot ile limondan oluşan ve ferahlatıcı özelliği yüzünden rağbet gören karışım, sindirim sistemi rahatsızlıklarında şeker üzerine damlatılarak alınıyor ya da şaraba karıştırılarak içiliyordu.

40. Antiseptik özelliğinden ötürü ağız çalkalamada, yara temizliğinde kullanılıyor, kas ve eklem ağrıları için harika bir friksiyon solüsyonu oluyordu. Cilde sürüldükten sonra içerisinde bulunan alkolün hızla buharlaşması ve bu sırada buharlaşan alkol moleküllerinin çevrelerinden ısı çekmesi üzerine kullanan kişiye bir serinlik vermesi üzerine genelde ferahlamak için kullanılır.

41. Bunun dışında keskin kokusu sebebi ile ayıltıcı özelliği vardır. Kolonyanın Osmanlı topraklarına girişi, II. Abdülhamid döneminin ilk yıllarına rastlar. O dönemde ithal edilen ürünler arasında Farina'nınEau de Cologne'u da bulunmaktaydı ilk "yerli kolonya" acaba ne zaman üretilmişti?

42. Türkiye’de kolonya üretimi Bu soru bizi Osmanlı topraklarında ilk ıtriyat fabrikasını 1882'de kuran Ahmet Faruki'ye götürüyor. Faruki, birçok müstahzar gibi kolonyayı da ülkemizde ilk olarak üreten kişidir. Ahmet Faruki o dönemlerde halk tarafından "odikolon" olarak adlandırılan Eau de Cologne'a "kolonya" adını verir.

43. Türkiye'de ise ilk 1912 yılında, Süleyman Ferit Eczacıbaşı tarafından İzmir'de üretilen kolonya daha sonraki yıllarda Türkiye'de bir sanayi haline gelmiştir.

44. TÜİK’den temin edilebilen 2000 – 2005 yılları arasında yurtiçi üretim miktarları, Tablo 1’de verilmiştir.

45. Kolonya nasıl yapılır ve maddelerin bileşim oranları nedir? Kolonya dediğimiz madde bir çeşit alkol çözeltisinden başka bir şey değildir. Kolonya üretmek için en kullanışlı alkol etil alkoldür. Metil alkol zararlıdır ve kullanılmaz. Farklı kokularla kolonya elde etmek için bu çözeltiye çeşitli esanslar katılır.

46. Kolonya içindeki alkol miktarı o kolonyanın derecesini verir. Örneğin 80 derecelik bir litre limon kolonyası elde etmek için;883 ml. Etil alkole, 15ml limon esansına ver 152ml damıtılmış suya ihtiyacımız vardır Öncelimon esansını etil alkolde çözeriz. Sonra çözeltiye damıtılmış su (saf su) ekleyerek çözeltiyi bir litreye tamamlarız. Oluşturduğumuz çözeltiyi özel bir bezde süzeriz ve kolonyamız artık kullanılmaya hazırdır.