固体酒精制备

闲暇一天

2010年10月08日

固体酒精的制备

2010-10-08 09:54:00| 分类：仪器分析实验| 标签：|举报|字号大中小订阅

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摘要

固体酒精也被称为“酒精块”或固体燃料块。固体酒精并不是固体状态的酒精（酒精的熔点很低，是－117.3℃，常温下不可能是固体），而是将工业酒精（乙醇）中加入凝固剂使之成为固体型态。使用时用一根火柴即可点燃，燃烧时无烟尘、无毒、无异味，火焰温度均匀，温度可达到600 ℃左右。每250 g可以燃烧1.5小时以上。比使用电炉、酒精炉都节省、方便、安全。因此，是一种理想的方便燃料

关键字：固化程度固体酒精凝固剂（硬脂酸）正交表

1引言

固体酒精，因使用、运输和携带方便，燃烧时对环境的污染较少，与液体酒精比较安全性较高，作为一种固体燃料，广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等场合。但是目前市场上出售和使用的固体酒精普遍存在着一定的缺陷，如固体酒精块的硬度过低，热量值较小或者存在冒黑烟，有异味等等一系列问题。根据固体酒精制备的基本原理，通过实验来探究的硬脂酸的质量，水体积，氢氧化钠，温度制作正交表来得到制备固体酒精的最佳条件。

2实验部分

2.1实验仪器和试剂：三口圆底烧瓶电动搅拌器温度计量筒玻璃棒烧杯天平硬脂酸氢氧化钠酒精硝酸铜

2.2实验原理：硬脂酸与氢氧化钠混合后将发生下列反应：C17 H35 COOH + NaOH＝C17 H35 COONa + H2 O反应生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子，室温下在酒精中不易溶。在较高的温度下，硬脂酸钠可以均匀地分散在液体酒精中，而冷却后则形成凝胶体系，使酒精分子被束缚于相互连接的大分子之间，呈不流动状态而使酒精凝固，形成了固体状态的酒精。

2.3实验步骤：将一种或数种添加剂一次或分几次加入到一份或两份酒精溶液中，进行加热和控制温度，直至所有固体都彻底溶解。溶解之后，若只是一种溶液则进行自然冷却、固化即可。若是两份溶液，则趁热混合，再自然冷却使之固化。以硬脂酸钠为固化剂，采用两步法制备固体酒精的实验步骤如下：取含量95%的工业酒精150ml，加入7g硬脂酸，在三口烧瓶中加热搅拌，维持温度在60℃，直至硬脂酸完全溶解。时间大约需要10分钟。在另一烧瓶中加入酒精100ml，NaOH 1.3g，水5ml,在同样温度下加热搅拌，直至NaOH完全溶解。然后，将两份溶液趁热混合均匀，自然冷却后得均匀一致、几乎透明的固体酒精。通过改变硬脂酸的量，水体积，氢氧化钠质量，温度得出最低成本制成固体酒精。

3结果与讨论

3.1 固化剂的影响

以醋酸钙为固化剂操作温度较低，在40～50℃即可。但制得的固体酒精放置后易软化变形，

最终变成糊状物。因此储存性能较差，不宜久置。使用硬脂酸和氢氧化钠作固化剂原料来源

丰富，成本较低，且产品性能优良。因此我们重点研究了使用该种固化剂时各种因素对固体

酒精性能和质量的影响。

3.2 温度的影响

以硬脂酸钠为固化剂，在上述条件下将两份溶液混合。混合时温度影响的实验结果如图示

通过上述实验结果，很容易看出，在温度很低时由于硬脂酸不能完全溶解，因此无法制得固体酒精.在30℃时，硬脂酸可以溶解，但需要较长的时间.且两液混合后立刻生成固体酒精，由于固化速度太快，致使生成的产品均匀性差.随着温度的升高，固化的产品均匀性越来越好.在60℃时，两液混合后并不立该产生固化，因此可以使溶液混合的非常均匀，混合后在自然冷却的过程中，酒精不断地固化，最后得到均匀一致的固体酒精.虽然在70℃时所制得的产品外观亦很好，但该温度接近酒精溶液的沸点，酒精挥发速度太快，因此不宜选用该温度.从实验结果来看，60℃是较为理想的温度.这时，硬脂酸的溶解速度较快，而酒精的挥发不是太快，产品的外观均匀一致，几乎是透明的.

3.3 硬脂酸加入量的影响

硬脂酸加入量的多少直接影响固体酒精的凝固性能.目前.大部分市售的固体酒精在点燃后

即变为液体。因此，必须放在铁制容器内燃烧，且易流淌，不安全。硬脂酸的添加量对酒精

凝固性能影响的实验结果如下表

从表中数据可以看出,在硬脂酸含量达到6.5g以上时,就可以使制成的固体酒精在燃烧时仍然保持固体状态.

3.4 其他添加剂的影响

酒精在燃烧时火焰基本无色，而固体酒精由于加入了NaOH，钠离子的存在使燃烧时的火焰为黄色。若加入0.5％的硝酸铜，固体酒精的各项指标基本不受影响，但燃烧时火焰变

为蓝色。可以选择不同的盐类加入到固体酒精中去得到不同颜色的火焰，增加燃烧时的美感

3.5 结论

以硬脂酸为凝固剂,在60℃时进行反应, 在60℃时进行反应，酒精:硬脂酸:氢氧化钠的最佳比例为92.5:6.5:1时，可以制得性能优良的固体酒精。所制得的固体酒精熔点为52℃，储存时不软化，不流淌；燃烧时无黑烟，无异味。燃烧持续时间长且燃烧时仍保持固体状态。通过添加少量无机盐类可以改变火焰的颜色。

3. 6 实验数据

正交实验表