Để nấu rượu từ gạo người ta thực hiện quy trình gồm các bước cơ bản sau:
Nấu gạo chín với mục đích là hồ hóa tinh bột gạo giúp cho vi sinh vật dễ sử dụng tinh bột này để lên men rượu. Lên men rượu là quá trình đường hóa tinh bột và lên men đường glucozơ để tạo thành rượu. Quá trình này diễn ra từ 2 đến 3 ngày. Chưng cất là giai đoạn cuối cùng trong quá trình sản xuất rượu. Hỗn hợp sau khi lên men có chứa nước, ancol etylic, tinh bột, glucozơ.
Như vậy quy trình trên được biểu diễn bằng sơ đồ sau:
(C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2nC2H5OH.
Giả sử trong gạo có chứa 81% tinh bột, quá trình lên men rượu đạt hiệu suất là 60% thì từ 100 kg gạo có thể điều chế được bao nhiêu lít rượu 40o? (Biết khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/ml).
Trả lời bởi giáo viên
- Đơn giản hóa bài toán: C6H10O5 → C6H12O6 → 2C2H5OH.
- Quy trình giải:
+ mgạo = 100 kg ⟹ mtinh bột = 100.81% = 81 kg.
+ \({n_{{C_6}{H_{10}}{O_5}}} = \dfrac{{81}}{{162}} = 0,5\left( {kmol} \right)\)
+ \({n_{{C_2}{H_5}OH}} = 2 \times {n_{{C_6}{H_{10}}{O_5}}} = 2 \times 0,5 = 1\left( {kmol} \right)\) (dựa theo tỉ lệ sơ đồ)
⟹ \({m_{{C_2}{H_5}OH}} = 1 \times 46 = 46\left( {kg} \right)\)
⟹ \({V_{{C_2}{H_5}OH}} = \dfrac{{{m_{{C_2}{H_5}OH}}}}{{{D_{{C_2}{H_5}OH}}}} = \dfrac{{46}}{{0,8}} = 57,5\left( {lit} \right)\)
+ \({V_{dd{\kern 1pt} {C_2}{H_5}OH\left( {LT} \right)}} = {V_{{C_2}{H_5}OH}}.\dfrac{{100}}{{D_r^o}} = 57,5.\dfrac{{100}}{{40}} = 143,75\left( {lit} \right)\)
⟹ \({V_{dd\,{C_2}{H_5}OH\left( {TT} \right)}} = {V_{dd\,{C_2}{H_5}OH\left( {LT} \right)}}.H\% = 143,75.60\% = 86,25\left( {lit} \right)\)
Hướng dẫn giải:
- Đơn giản hóa bài toán: C6H10O5 → C6H12O6 → 2C2H5OH.
- Quy trình giải:
mgạo ⟹ mtinh bột ⟹ nC6H10O5 ⟹ nC2H5OH ⟹ mC2H5OH
⟹ VC2H5OH ⟹ Vdd C2H5OH (LT) ⟹ Vdd C2H5OH (TT)