Tengo una pregunta sobre la desnaturación del etanol industrial con metanol para desalentar su consumo.
El punto de ebullición del metanol es de 64.7 °C, mientras que el punto de ebullición del etanol es de 78.37 °C. ¿No sería trivial entonces, separar el metanol simplemente destilando el etanol industrial a 64.7 °C ?
¿Existe alguna razón técnica por la que esto no funcionaría? Porque si funciona, ¿por qué no es una práctica extendida entre elementos criminales y similares?
(No soy químico, pero así lo veo)
Vamos a ver: soy alcohólico y realmente odio tener que desembolsar grandes cantidades de dinero para comprar el etanol "bebible" habitual.
Entonces se me ocurre esta increíble idea de separar el etanol por destilación (el metanol tiene un punto de ebullición más bajo que el metanol, así que lo que realmente estaré haciendo es destilar el metanol, dejando atrás el etanol y el agua). Bastante inteligente, ¿verdad (para alguien todavía ebrio)? Así animado, me lanzo... y regreso con una docena de galones de etanol industrial (denaturado). Sin embargo, a medida que me sobrio lentamente, empiezo a ver dos grandes obstáculos en mi plan:
Va a ser muy, muy difícil mantener una temperatura constante de exactamente 64,7 °C (punto de ebullición del metanol). Ahora, aunque el etanol hierve alrededor de los 78°C, intentar mantener el alcohol denaturado por debajo (digamos) de 70 o 75°C tampoco es realmente una opción. Recuerda, lo que estoy tratando de hacer aquí es ilegal (al menos de donde soy yo), además no tengo un laboratorio que valga la pena como el de Nurdrage. Si digamos, simplemente comprara un gran recipiente metálico con un aparato de destilación sujeto en la parte superior e hiciera fuego debajo, a esa escala tan grande (una docena de galones en mi caso) y con el equipo no profesional que uso, sería imposible asegurarse de que el recipiente esté uniformemente calentado a una temperatura específica. Así que lo que ocurrirá es que terminaré destilando una mezcla de etanol y metanol, y el etanol que reste también tendrá cantidades significativas de metanol (10 ml de metanol son suficientes para dejarte ciego... solo para darte una idea de lo que quiero decir con "significativo"). De todas formas, no querría involucrarme en algo que implique producir vapores de metanol (ya sea en un laboratorio adecuado o de otra manera)
Supongamos que lograra conseguir el equipo de laboratorio necesario (conozco a un profesor de Química calvo, con cáncer, de secundaria que estaba dispuesto a prestármelo), y destilara el alcohol en pequeños lotes para asegurarme de calentar uniformemente la solución a la temperatura deseada, pero todo el proceso sería tan lento y laborioso que probablemente sería mejor si simplemente fuera y comprara etanol "bebible" desde el principio.
(Debería haber mencionado esto primero, pero como estabas hablando de metanol, bueno...) Para empezar, probablemente no sabría qué utilizaron realmente los fabricantes para denaturar el alcohol. Podrían haber usado metanol, piridina u otro aditivo con un sabor y olor repugnantes que yo sepa, o tal vez incluso mezclado _todos_ese embrollo, va a ser un GRAN dolor de cabeza.
También puede que quieras leer sobre el alcohol denaturado aquí.
No pude encontrar nada sobre azeótropos de etanol-metanol en esta página de Wiki, así que si alguien sabe dónde puedo encontrar algo al respecto, ¡avísame! :-)
10 ml de Metanol pueden ser suficientes para dejarte ciego, pero siempre y cuando tengas alrededor de 0.7 g de Etanol por kg en tu cuerpo, debido a la inhibición competitiva del Metanol al ser descompuesto por ADH no tendrá ningún efecto. Así que si sigues sintiéndote ebrio, ¡esto no debería ser un problema! (Aunque no lo recomendamos... ;) )
LOL - No es ningún problema identificar todos los agentes desnaturalizantes. Simplemente pasa una muestra por tu GC/MS de \$500,000. Destilando un par de millones de cuartos de alcohol obtendrás \$500 o \$600 en tu inversión.
La razón por la que los criminales no destilan alcohol probablemente se debe a que es barato y fácil de hacer tu propio alcohol en casa. Además, es legal en los EE. UU. (haz clic en G1) y en la mayoría de otros países de habla inglesa.
Puedes conseguir kits de equipamiento por entre 50 y 200 USD (los kits más caros te proporcionarán herramientas que facilitan las cosas o mejoran la calidad y agregarán kits de ingredientes). Los kits de ingredientes para cerveza, vino, sidra, etc., pueden estar entre 30 y 300 USD.
Ahora, si quisieras ahorrar, podrías hacer kilju, una bebida alcohólica finlandesa casera económica pronunciada, básicamente, "kill-you".
Para el equipamiento, podrías conseguir un cubo de grado alimenticio en la ferretería (uno de 5 galones cuesta alrededor de 4 USD localmente) y una toalla delgada o un trozo de tela de queso (aproximadamente 2.50 USD localmente) por un total de 6.50 USD por el equipamiento.
Para los ingredientes, deberías usar 3 libras de azúcar más 1 onza de pasas (para nutrientes adicionales para la levadura y resultados más confiables) por galón estadounidense. Necesitamos dejar un galón aproximado de espacio libre, así que en ese cubo de 5 galones, haríamos 4 galones estadounidenses. Eso son 12 libras de azúcar y 4 onzas de pasas por 4 galones estadounidenses de agua. Puedo conseguir azúcar por alrededor de 2.39 USD por 2 libras, así que serían 14.34 USD por el azúcar y 1 galón estadounidense de agua va por aproximadamente 0.89 USD aquí, así que son 3.56 USD por el agua. Un paquete de 10 onzas de pasas cuesta alrededor de 1.99 USD. Levadura de champán (puedes usar levadura de panadero que puedes encontrar en una tienda de comestibles pero la levadura de champán dará resultados mucho mejores y menos sabores a levadura) suele costar alrededor de 0.50 USD lo que nos da un gran total de 20.39 USD por los ingredientes.
Una vez que tengas eso, mezclas el azúcar en el agua en el cubo, luego añades las pasas y espolvoreas la levadura por encima y cubres el cubo con la tela de queso. Una vez que se detiene la burbujeo (aproximadamente una semana), lo sacas con un sifón, dejando atrás los residuos (pasas y levadura muerta). Tendrás un poco menos de 4 galones estadounidenses de kilju con un contenido alcohólico potencial de alrededor del 16% (asumiendo que hice bien mi cálculo).
Todo lo que he descrito hasta este punto es legal en los EE. UU. y la mayoría de otros países de habla inglesa. Los próximos procedimientos que voy a describir probablemente son ilegales en la mayoría de los países de habla inglesa (excepto, aparentemente, Nueva Zelanda).
Si un alcohol de 32 grados no es lo suficientemente fuerte para ti, puedes destilar el kilju. Una forma antigua y fácil es la destilación por congelación (o jacking). Coloca tu kilju en el congelador y cuando esté helado, cuélalo y desecha la porción sólida. Repite unas cuantas veces hasta que no se congele muy bien. Lo que obtendrás es licor de contrabando (aunque la mayoría de los destiladores de licores parece que utilizan destilación por calor en lugar de destilación por congelación).
El calor se utiliza porque se obtiene un producto final más puro. La destilación descarta todo menos la fase gaseosa en un rango de temperatura determinado. Generalmente, al principio de la destilación se descarta (allá va el metanol, acetona, y más), la porción media se conserva (casi exclusivamente el azeótropo etanol-agua), y al final de la destilación se descarta (cuando aparecen otros contaminantes no relacionados con el etanol). La congelación elimina el agua y alguna fracción de compuestos con alto punto de congelación, pero deja el etanol como una mezcla de subproductos de fermentación y compuestos volátiles no deseados.
En la Rusia Soviética, donde el alcoholismo era generalizado y la elaboración casera de alcohol era ilegal, el desnaturalizar el alcohol era algo bastante común, formando parte de la cultura nacional, junto con prácticas como:
Dicho esto, a diferencia de otros países, el desnaturalizar casi nunca se hacía con metanol, por miedo a que la gente se matara bebiéndolo, lo cual era perjudicial para la economía planificada (y lo hacían de todos modos, cuando podían conseguir metanol en aplicaciones donde realmente se necesitaba). De hecho, las autoridades se esforzaban por sustituir el metanol con etanol siempre que fuera posible, considerando que el consumo ilícito era un mal menor a la alternativa. El metanol estaba marcado con mayor claridad y era más vigilado, y seguía causando envenenamientos con regularidad.
El desnaturalizar el alcohol generalmente se hacía con algunos aditivos que le daban un sabor amargo (o peor) y un olor desagradable; la destilación por sí sola no eliminaría este último. La undesnaturalización típicamente incluía la oxidación de los aditivos con $\ce{KMnO4}$ y/o absorbirlos con carbón activado (ambos eran muy económicos en las farmacias), y luego probablemente destilación como paso adicional. Cabe mencionar que el metanol no puede ser tratado de esta manera.
La destilación clandestina incluía la destilación o la congelación; esta última se realizaba generalmente al aire libre durante el invierno, vertiendo la cerveza fermentada cruda por una viga en pendiente en forma de U, ya que las neveras domésticas en aquellos días eran ridículamente débiles y apenas podían enfriar algo a $0^\circ\,\rm C$. Por cierto, el metanol tampoco puede eliminarse de manera fiable de esta forma.
El consumo de productos no aptos para el consumo humano incluía cosas tan aborrecibles que ni yo mismo puedo creerlo. ¿Qué tal mezclar un cierto tipo de pegamento industrial con un taladro de potencia, para separar el pegamento propiamente dicho de su disolvente (que contenía algo de etanol)? ¿O poner una capa espesa de betún para zapatos en un trozo de pan, haciendo que el alcohol penetrara en el pan? Beber colonia barata y limpiador de ventanas parece pálido e inocente en comparación.
Hoy en día, con alcohol legal relativamente barato y disponible, la mayoría de estas prácticas parecen quedar en el olvido. Permitamos que sean registradas aquí, aunque solo sea como un ejemplo negativo para las generaciones venideras.
Como sugirieron @matt_black y @Aaron Abraham, limpiar el etanol desnaturalizado es difícil y costoso. No sabes qué otros productos químicos aparte de etanol y metanol están en la solución y en qué concentraciones.
La absorción selectiva usando zeolitas, como sugirió @SteffX, también está en blanco. No sabes qué filtrar. Tal vez usar un filtro regenerativo que absorba solo etanol y agua y luego regenerarlo sin tocar.
Es mucho más barato preparar tu propio fermento y destilarlo en una destilería o por tu cuenta. Esto lleva tiempo y cuidado (recogida y fermentación) y conocimiento y habilidad (destilación). De lo contrario, terminarás con un líquido con mucho metanol de mal sabor. Un alcohólico fuerte, pensando en la desnaturalización del alcohol desnaturalizado, seguramente no podrá hacerlo.
Otra forma es centrarse en bebidas muy baratas. Los alcohólicos en etapa final de República Checa, en su mayoría sin hogar, beben Okena™, algunos de ellos, los más ricos, lo beben a través de un pan.
Jugar con el diablo es bastante común en el mercado negro en países postcomunistas, ver: Escándalo de metanol checo y Tragedia del metanol de Pärnu.
El artículo "The Chemist's War" http://www.slate.com/articles/health_and_science/medical_examiner/2010/02/the_chemists_war.html analiza los diversos cambios en los agentes desnaturalizantes utilizados después de la aprobación de la enmienda 18 (Prohibición). Creo que el equilibrio entre costos y beneficios sigue haciéndolo poco atractivo
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La mezcla simplemente no herviría a 64 °C. Así no funcionan las mezclas.
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Algunas zeolitas pueden adsorber selectivamente agua y metanol y ser regeneradas mediante calentamiento. Por lo tanto, al pasar lentamente el etanol desnaturalizado a través de una columna de zeolitas debería eliminar el agua y el metanol.
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"...¿por qué no es una práctica generalizada entre criminales y similares?" ¿Qué tiene que ver tener que ser un supuesto "criminal" con esto?
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@JakeGould Es 'criminal' porque priva al gobierno de los impuestos sobre el alcohol que necesita para funcionar :P
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Una de las principales razones por las que no se hace probablemente sea económica. Es más barato y más fácil hacer tu propio alcohol mediante fermentación y luego destilarlo (y es más seguro, ya que la fermentación no produce metanol como contaminante).
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@matt_black Una fermentación mal preparada y destilada incorrectamente conduce a un mal sabor y a licores ricos en metanol.
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Noté que no te tomaste la molestia de comparar puntos de congelación... La diferencia de 16 °C es más fácil de mantener usando congeladores comerciales costosos. Sin embargo, no todos los desnaturalizantes son metanol.
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@AaronAbraham Tamiz molecular 4A absorbe agua y metanol.
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@matt_black Casi todos los productos de fermentación contienen algo de metanol (por ejemplo, procedente de pectinas y otros ésteres), que luego se presenta incluso en bebidas de alta calidad.
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El artículo "The Chemist's War" slate.com/articles/health_and_science/medical_examiner/2010/02/… describe los diversos cambios en los agentes desnaturalizantes utilizados después de la aprobación de la enmienda 18 (Prohibición). Creo que el equilibrio coste / beneficio sigue siendo poco atractivo.