実験で固定化酵母によるエタノール合成をやりました。
グルコース水溶液に、塩化カルシウムで固定化したパン酵母を入れてエタノールを作ったんですが、もしパン酵母を固定化をしなかったらどうなるんですか?
グルコース水溶液+ただのパン酵母をアルコール発酵させて、ろ過したらど―なるんですか?教えて下さい。
それから、こういった生化学的なエタノール合成法の他に、どんなエタノール合成法があるんですか?教えて下さい。
出来れば化学反応式なんかがあると嬉しいです。

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A 回答 (4件)

 アルギン酸ナトリウムによる固定化法もあるのですが。


 ご質問の「固定化しなかったら」でしたら、普通のアルコール発酵は固定化してしない溶液で行います。この方法だと、アルコール濃度が高くなると発酵量が低下します。あるところで、発酵停止となります。
 (固定化法の有利な点は、一定濃度の糖質溶液を一定の流量でカラムに入れるれ、温度を一定にすると、同じ濃度のアルコール溶液が得られることです。)
 さて、液体でのアルコール発酵は「醸造」と同じことになります。発酵後の溶液には、アルコール、残った糖、増殖した酵母菌が存在します。もちろん、目のきわめて細かいセラミックフィルターなどでろ過すれば酵母を除くことは可能ですが、通常のろ過では完全には酵母を除くことはできません。
 反応式
  C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
その他としては、エチレンの水の付加反応があります。
 反応式
  CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH

 
 
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。参考にさせていただきます。ところで、液体のアルコール発酵では、アルコールなどが残るということですが、私の作ったエタノールにもこれらが残ってるということですか?

お礼日時:2001/01/18 13:10

アルデヒドにリチハイを加えるとかホルムアルデヒドにGrinard試薬加えるとかエチレンに水と無機酸硫酸加えるとか簡単な方法ですがあ

るのではないかと思います
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
実は、ずいぶん前に質問して忘れていました。
これを機にもう一度学習してみようかと思います。

お礼日時:2004/07/03 02:01

dragon-2先生の回答がありますので、直接的な回答ではありませんが、以下のサイトはいかがでしょうか?


古いですが、「物質工研」のサイトです。

「エタノール合成」は大きく分類して、2つでしょうか?
1.エチレン由来(参考サイト参照)
2.糖蜜由来
更に、マイナーですが、
リグノセルロース由来が古くて新しい(?)ものです。
この中で稼動しているのは、ブラジル等での例で「バガス」由来のものです。自動車燃料にしてます。
USA等で継続的に研究されているのは木材・廃棄物由来の
ものです。
工程は、リグノセルロース→前処理→セルロース→グルコース→エタノール
です。
もちろん、現状ではコスト問題がありますが、Renewable Resourceとして地球温暖化防止としても注目されてます。

ご参考まで。

参考URL:http://www.aist.go.jp/RIODB/c1db/annual/s21/s21p …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。大変参考になりました。

お礼日時:2001/01/18 12:59

エタノールの合成法は、化学合成で一般的なのはGrignard反応や、ホフマン分解などで、効率的にアルコールを合成できると思います。

どっちも難しい話ではないと思うので反応式は省略しますが、ホフマンは第4級アンモニウム塩からアルコール(副生成物)を合成していきます。

ちなみに酵母などの微生物の嫌気代謝は、グルコース→ピルビン酸→エタノール(+2ATP)です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。参考にさせていただきます。

お礼日時:2001/01/18 13:00

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Qゴムとプラスチックについて

ゴムとプラスチックはともに高分子材料ですがなぜ室温で、ゴムはものすごい伸びをみせ、プラスチックは伸びずに硬い性質を示すのかがいまいち理解できません。わかる方がいましたらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

プラスチックの弾性とゴムの弾性の違いについて質問されていますが、レオロジー的な観点からエントロピー弾性とエネルギー(エンタルピー)弾性との違いを質問されているのだと思います。
金属や弾性率の高いプラスチックは主にエネルギー弾性を示します。
これはshota_TKさんが説明されている固定された分子鎖の結合角度の変化や金属原子の位置変化に起因する弾性現象です。
これらは温度依存性が小さいので、金属で出来ているバネばかりは、少し温度が変化しても弾性率の変化が小さいので実用に耐えうるのです。
それに引き替え、エントロピー弾性、つまりゴム弾性は、温度依存性が大きく温度上昇により、弾性率か高くなります。(縮もうとする力は温度と上昇と共に強くなります。)
エントロピー弾性はゴムの分子鎖そのものの形が外力によって大きく変形し、高分子の糸巻きが形を変えながら伸びて、徐荷によって元の形に戻るという事に起因するからです。
分子鎖が元の形に戻ろうとする力が弾性率の源で、これは熱運動によって引き起こされますので、高温ほど戻ろうとする力、つまり弾性率は高くなるのです。

このようなゴム弾性を示すためにはいくつかの条件が必要です。
1,ガラス転移温度が使用温度よりも充分低いこと。
 分子が自由に形を変えられなければ、ゴム弾性は発揮されません。
 輪ゴムでも液体窒素で冷却し、ガラス転移温度よりも低くすればエネルギー弾性になってします。
2,結晶性が低いこと。
 ポリエチレンやポリプロピレンのガラス転移温度は室温よりも低いが結晶性が高いため、分子が拘束されている。結晶性をなくせば(例えば、両者を共重合し分子鎖を不規則にして結晶性を落とせば、エチレンプロピレンゴムとなる。)
3,外力によって分子鎖間が「ずるずる」ずれないように分子間を拘束しておくことが必要。
一般的には加硫や架橋によって実現されるが、加熱によってはずれるものを使えば、低温ではゴム、拘束点がはずれるよな温度に加熱すると流動し成形できるようになる。これが所謂、熱可塑性エラストマー。

温度を上げると、弾性率が高くなり、硬くなると言うイメージは持ちにくいかもしれません。
これは、分子の拘束が不十分な場合、温度上昇によって分子がずれて、流動する因子が入ることがあるからです。
この分子間のズレが、粘弾性といわれるところの粘性項に相当します。

ところで、エラストマーとはゴム弾性体の総称だと理解しています。
hihikohaさんが
>ゴムは、硫黄分子の架橋によって、伸び縮みしますが、
>プラスチック(エラストマー)は、二重結合等の自由度の範囲で、伸び縮みします。

という説明は、私には理解できません。
最も代表的なゴムである天然ゴム(輪ゴムもそうです。)は、高分子の主鎖中に二重結合を含みます。
そして、高分子鎖が大きく変形するエントロピー弾性(ゴム弾性)の代表格だからです。

プラスチックの弾性とゴムの弾性の違いについて質問されていますが、レオロジー的な観点からエントロピー弾性とエネルギー(エンタルピー)弾性との違いを質問されているのだと思います。
金属や弾性率の高いプラスチックは主にエネルギー弾性を示します。
これはshota_TKさんが説明されている固定された分子鎖の結合角度の変化や金属原子の位置変化に起因する弾性現象です。
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Qエタノールの水溶液0.220mol/Lは 何mmol/mlか。また、この水溶液の比重を1.00とする

エタノールの水溶液0.220mol/Lは 何mmol/mlか。また、この水溶液の比重を1.00とすると、何重量%か。 無水酢酸が7.25gある 。物質量を求めよ。また密度が1.08g/cm^3とするとき体積を求めよ。 この2つの質問の答えを御願いします。

Aベストアンサー

…何だかおかしな問題文ですね.あと質問文を丁寧に書いて頂けないでしょうか?2つの質問と書いてありますが,
①エタノールの水溶液0.22mol/Lは何mmol/mLか?
②①の水溶液の比重が1.00とすると(エタノールが)何重量%か?
③無水酢酸が7.25gの物質量はいくらか?
④③の密度が1.08g/cm^3とする時の体積はいくつか?
という4つの問題があるという解釈で宜しいでしょうか?


①は0.22mol/Lのエタノール水溶液があって,これの濃度の単位をmol/Lからmmol/mLに変えるという意味なら,mol側にもL側にもm(ミリ)を付けているので数値は変わらない.
よって0.22mmol/mLでしょうね.
例えば1gというのは1000mgですよね?mは10^(-3)の意味がありますが,
今回の質問における単位換算では分子側,分母側ともにmが入っているという事は,
0.22×1000[mmol]/1000[mL]という事なので,分子側・分母側の1000を約分すれば良い.

②エタノールの分子量が46g/molとすれば0.22mol/Lの水溶液なので,エタノールの量は
46[g/mol]×0.22[mol/L]=10.12[g/L]
比重が1.00という事は10.12g/kg=0.01012g/g
後は重量%にする(百分率)という事なので
0.01012g/g×100%=1.012%

③無水酢酸の分子量が102g/molとすれば,7.25gの物質量(mol)は
7.25[g]/102[g/mol]≒71.1mmol

④無水酢酸7.25gの体積を求めたいなら単に密度で割ればよいので,
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回答は以上ですが,もう少し具体的に何が分からないのかを明確にした方が良いですよ.
もし宿題ならこんな回答を丸写ししても身に付かないから意味がないですしね.

…何だかおかしな問題文ですね.あと質問文を丁寧に書いて頂けないでしょうか?2つの質問と書いてありますが,
①エタノールの水溶液0.22mol/Lは何mmol/mLか?
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Qゴムとプラスチックを接着したい。

ゴムの土台にプラスチックを接着したいのですが、お勧めの接着方法などありますでしょうか?
土台のゴムは多少の水濡れする場所です。また土台のプラスチックには凹がありバーをハメたりハズしたりしますので、かなりの強度の接着が必要です。
詳しい方がいらっしゃいましたら、ご教授お願いします。

Aベストアンサー

市販品でオススメできるのはコニシボンドさんの”G17”です。

ゴムと金属、革などを接着することを主用途にしているようですが、プラスチック相手でも強力にくっつけてくれます。
ただ、プラスチックの素材がポリプロピレンやポリエチレン(ポリバケツや風呂場のイスの素材です)といったものでできているとくっつきません。
熱や水分に強い素材なので、こうした条件が重なる所で使用されるものには多用されていますので確認した上で使いましょう。

強度的には十分持つだろうと思われますが、裏側から加工できるようならゴムを貫通するようにクギ等でプラを固定してしまう方法もとれると思います。G17と合わせてネジクギなどを打てれば強度の心配は不要でしょう。

接着の基本として、ゴムのような伸展性のある素材とプラのような伸展性も強度もない素材というのは本来くっつきにくい場合が多いです。ゴムに反りがでれば剥がれやプラの割れの原因になります。

最終手段としてですが、住友3Mさんの両面テープ(商品名忘れました)の使用という方法もあります。
ホームセンター等で売っている住友3M製両面テープで一番高い超強力と書かれたシリーズです。
ただ、単価が高いのと素材の接着強度が把握できていないのでイチオシしませんでした。
高層ビルの外壁を接着するのに使用されている両面テープなので、素材が適合すれば強力なことには間違いないかと思います。

あと、参考にG17はゴムとの接着面が4Kn(キロニュートン)で剥離するそうです(公式情報)

市販品でオススメできるのはコニシボンドさんの”G17”です。

ゴムと金属、革などを接着することを主用途にしているようですが、プラスチック相手でも強力にくっつけてくれます。
ただ、プラスチックの素材がポリプロピレンやポリエチレン(ポリバケツや風呂場のイスの素材です)といったものでできているとくっつきません。
熱や水分に強い素材なので、こうした条件が重なる所で使用されるものには多用されていますので確認した上で使いましょう。

強度的には十分持つだろうと思われますが、裏側から加工できる...続きを読む

Qエタノールと水を混合してエタノール水溶液を作る

283Kにおいて、エタノール50.O mLと水50.0mLを混合して、エタノール水溶液をつくつた。水、エタノール,エタノール水溶液の密度は,それぞれ,1.00g/mL,0.80g/mL,0.95g/mLであった。次の問い
に答えよ。なお、原子量は次の値を用いよ,H=1.00,O=16.00,C=12.00。
1)溶液の体積は何mLであるか。有効数字3桁で求め,計算過程も解答用紙に記せ。
2)溶液中のエタノールめモル濃度はいくらか。有効数字3桁で求め,計算過程も解答用紙に記せ。

誰か教えてください。

Aベストアンサー

1) 順よく考える事
2) エタノール水溶液 の 重量 W = 水( 50.0 x 1.00 ) + エタノール ( 50.0x 0.80 ) = 50.0+40.0 =90.0 g
エタノール水溶液 の体積 V = (重量)/(密度) = 90.0 / 0.95 = 94.7 mL

3) エタノール 50.0 mL のモル数は M =(エタノールの重量)/(分子量) = (50.0x0.80)ワル(46.00)=0.8696 モル
(分子量)= C2H5OH= 2x12.00+6x1.00 + 16.00 =46.00
エタノール 0.8696 モル が 体積 V=94.7 mL 中ニアルノデ、 モル濃度=(0.8696)ワル(0.0947)=9.18
4) ワル を コノ コンピューター で今 かけません ( スイス仕様)

Qプラスチック、合成ゴムの溶接について

プラスチック、エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)をそれぞれ同じ素材同士溶接したいのですが、半田ごてやヒートペン以外に、きれいでしっかりと溶接できる方法があれば教えてください。
※プラスチックとゴムを溶接したいわけではありません。
※強固にしたい為、接着剤やテープは使わず溶接希望です。

Aベストアンサー

接着剤の強度は
素材と接着剤\_____/
接着剤    //////////
素材と接着剤/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄\
の三箇所の強度で考えます。
    ↑     この場合は、接着剤では原理的に強度を上げることは出来ません。
 \_____/  高分子化号物の場合その強度は共有結合と言う大変強い力で
  //////////  結びついている長い鎖が、絡み合っていてファンデルワールス力で
 / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄\ 引き止められている(熱可塑性プラスチック)か、全体が網の目状の
    ↓     熱硬化性プラスチックかです。
          ポリエチレン、ポリプロピレンなど軟質のものは前者です。当然
破断すれば、元々の結合力に勝る[素材/接着剤]間の接着力はありえないです。特にポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン樹脂は原理的に不可能です。

           そこで、接着面に対して平行に力が加わるように形状を工夫すると
←\_____/  接着力が弱くても、面積で稼ぐことが出来ます。
  //////////  
 / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄\→
[例]
    ↑      
 \_|/■/|_/  ■は補強材
  ////■////  
 / ̄|/■/| ̄\
    ↓


 また、とても広い面積だと、粘着材で空気が漏れないようにして、吸盤的に力を働かせて接着する方法もあります。接着力ではなく大気圧の力を借りるわけです。

 よって与えられた使用条件では、接着することは出来ません。必要があるなら、周囲の形状等を工夫すべきです。


    ↓

接着剤の強度は
素材と接着剤\_____/
接着剤    //////////
素材と接着剤/ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄\
の三箇所の強度で考えます。
    ↑     この場合は、接着剤では原理的に強度を上げることは出来ません。
 \_____/  高分子化号物の場合その強度は共有結合と言う大変強い力で
  //////////  結びついている長い鎖が、絡み合っていてファンデルワールス力で
 / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄\ 引き止められている(熱可塑性プラスチック)か、全体が網の目状の
    ↓     熱硬化性プラスチックかで...続きを読む

Qエタノール水溶液からエタノールを100%取り出すことは可能?

エタノール水溶液からエタノールを100%取り出すことは可能のようですが、具体的にはどのような方法をとるのでしょうか?また、それは蒸留でも可能なのでしょうか?特殊な蒸留では可能だと聞いて調べてみましたがよくわかりませんでした。

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 水とエタノールの完全な分離というか、エタノールの完全な脱水は、共沸と言う現象のために単純な蒸留だけでは理論的に不可能です。

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 そこで、特殊な蒸留方法ですが、一つは既に回答があるベンゼンを使った三成分系での共沸蒸留方法です。そのほかには、膜をや分子の拡散を使った方法などがあります。

 しかし、工業的に必要な大容量を生産するのではなく、実験室レベルでよいのなら、より一般的な方法としては、活性化させたモレキュラーシーブスを用いた脱水では無いでしょうか?
 乾燥させた不活性ガス雰囲気下で蒸留したエタノールに十分活性化させたモレキュラーシーブスをいれて不活性ガスで密封する方法です。
十分活性化させたとは、モレキュラーシーブスを良く洗浄した後に減圧下~250℃以上で数時間加熱し、減圧条件下で室温に戻して使用するということです。この加熱~冷却の操作を数回繰り返せばより活性があがります。
 ちなみに、昔どこかで、モレキュラーシーブスの乾燥には電子レンジを使って加熱していたと言う話も聞いたことがあります。

 なお、純粋なエタノールを取り出すときには、水のほかにもエタノールが酸化したアセトアルデヒドや酢酸などの不純物の除去も必要になります。

 水とエタノールの完全な分離というか、エタノールの完全な脱水は、共沸と言う現象のために単純な蒸留だけでは理論的に不可能です。

 共沸についてはblackdragonさんの回答にあるリンク先に説明があったと思いますし、gooなりgoogleなりで検索して頂ければ直ぐに見つかると思います。(詳しくは、物理化学や化学工学の教科書をご覧下さい。)

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プラスチックとゴムを痛めない糊はがし剤は、一般のホームセンターとかに売られているのでしょうか。

PCで使用する外付けDVDドライブの裏にゴム足があるのですが、
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Aベストアンサー

アルコール(エタノール98%)<灯油≦ペイント薄め液<ラッカー薄め液の順で溶解力が強くなります。同時にプラスチックへの影響力も強くなります。アルコールで糊が落とせれば問題なく解決すると思いますが、それ以外であれば影響がないか確認しながらできるだけ短時間に済ませるようにしてください。
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α-グルコースのC1をアノマー炭素と呼ぶ理由を教えていただきたいです。α-グルコースのC1は鎖状構造をとるとき、アルデヒド基の炭素として扱うのではないのかと疑問に思いました。よろしくお願いします。

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Aベストアンサー

「ウルトラ多用途S・U プレミアムソフト」
http://www.bond.co.jp/bond/product/su/
硬化した後も柔軟で、たくさんの種類の材質に強力に接着できます。
柔軟性がある分、硬化した後でもベタついた様な感触が残るかもしれません。
安い店でで500円程度から。
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Qαグルコースとβグルコース

グルコースのαとβって、何を基準に命名しているんでしょうか?
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 グルコースに限って言えば,参考 URL からの一連のページを御覧下さい。

参考URL:http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/carb.htm


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