Главная Диеты

Температура кипения спирта. Оптимальная температура для каждого этапа перегонки самогона и браги

Должна соответствовать технологии. Ликероводочные изделия получают путем перегонки браги. Чтобы алкоголь был качественным и безопасным в применении, это делают в заводских условиях, соблюдая современные технические нормы и правила. Температура кипения браги зависит от ее состава. Технологи при получении этилового спирта это учитывают. Предварительно проводятся анализы и учитываются все детали.

Оптимальная температура перегонки браги – 79-84 0 С. Ее поддерживают в период отбора основной фракции сырья. Измерительные приборы позволяют следить за тем, чтобы температура в сосуде, где происходит процесс кипения, не падала или не повышалась.

Процесс перегонки зависит также от его цели. Этиловый спирт получают для производства коньячных, водочных, ликерных и других аналогичных напитков. Также его применяют в фармацевтике. Огромное количество лекарственных препаратов производят на основе этилового спирта. Эти медикаменты назначают при различных заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, пищеварительной систем.

Процесс получения ликероводочных напитков

Предварительно подготавливается брага. Она имеет достаточно многого примесей. Основная задача – отделить чистый продукт от всего ненужного. На производстве это делают так, чтобы готовый фабрикат содержал в себе минимальное и незначительное количество вредных веществ. При обработке браги в домашних условиях высококачественный алкоголь получить практически невозможно. Процесс перегонки состоит из трех основных этапов. Каждый из них имеет свои характерные особенности.

Чем больше концентрация этилового спирта в браге, тем меньше температура кипения. Важную роль в процессе перегонки играет оборудование. Оно должно быть оснащено точными измерительными приборами.

Первый этап

Изначально проводится отбор летучих фракций. Происходит процесс испарения вредных веществ. Температура браги при этом соответствует 64-67 0 С. Брага начинает частично избавляться от , уксусного альдегида и других ядов. Появляется первый конденсат. Он имеет характерный запах.

Жидкость, полученная на первом этапе, в народе называется «перваком». В домашнем производстве она считается самой крепкой и одной из лучших. При употреблении «первака» люди быстрее пьянеют, но не из-за того, что в напитке большая концентрация спирта, а из-за того, что в ней есть еще много ядовитых примесей. В заводском производстве первую фракцию сливают отдельно. Потом ее используют для других потребностей (к примеру, технических).

Второй этап

После того, как «первак» или «голова» (так его называют на заводском производстве) слит, начинается отбор основного продукта. Изначально брагу нагревают на максимальном огне, пока ее температура не достигнет 63-64 0 С. Это предусмотрено технологией. Далее подачу газа уменьшают, чтобы плавно перейти к температуре 64-69 0 С. После чего снимают «головы».

Затем огонь вновь постепенно прибавляют. Вследствие чего температура жидкости в сосуде растет. Чем больше она повышается, тем меньше выходит готового фабриката. Сбор алкоголя останавливают, когда температура по измерительным приборам доходит до 85 0 С. Это делают потому, что при данных условиях начинают испаряться сивушные масла. Вследствие чего ухудшается качество продукта.

Третий этап

После первой и второй обработки браги в ней еще остается некоторое количество спирта. Его концентрация в данный момент зависит от правильности проведения предварительных процедур. Когда температура браги достигает 85 0 С и больше, процесс кипения прекращают, подачу огня останавливают. После чего жидкость сливают в отдельную емкость.

Эти остатки часто применяют для производства другой партии алкогольных напитков. То есть отработанную жидкость сливают в брагу, чтобы повысить в ней концентрацию спирта.

Купажирование

На этом этапе происходит смешивание различных компонентов, согласно рецепту создания алкогольного напитка. Ликероводочные изделия не должны иметь в своем составе лишних ингредиентов. Рецептура создается для стандартного сырья среднего качества. К работе данного типа должны допускаться квалифицированные мастера. По ходу выпуска алкоголя могут быть внесены изменения в рецептуре, которые не противоречат технологическим нормам и правилам.

Компоненты смешивают в специальных закрытых чанах. Емкости для купажирования производятся из нержавеющей стали. Они имеют высокие эксплуатационные характеристики, не боятся негативного влияния агрессивных сред, воды, высокой температуры и т. д. Каждый чан оборудован передкупажной площадкой. На ней установлены мерки для всех ингредиентов – воды, спирта, растворителей, красителей, полуфабрикатов прочее. Компоненты попадают в чан через линию коммуникации (трубочки, каналы).

Для получения ликера на основе плодово-ягодного сырья купажирование проводят, добавляя постепенно следующие ингредиенты: немного предварительно подкрепленный сок или морс, 30% воды, спирт (всю дозу по рецепту), 30% воды, сахарный сироп, лимонную кислоту, краситель, 30% воды.

Компоненты вводят в чан медленно для того, чтобы получить нужный результат (прошла химическая реакция). Купаж тщательно перемешивают после внесения каждого ингредиента. Затем еще 20-30 минут по окончании добавления всех компонентов. Лимонную кислоту вводят в виде раствора. Ее заранее разбавляют водой. Есть ликероводочные изделия, которые содержат эфирные масла. Эти компоненты перед купажированием разбавляют спиртом.

После перемешивания ингредиентов проводиться снятие пробы изделия. При необходимости в состав вносятся корректировки. Дополнительно добавляют сахарный сироп, спирт, воду прочее. Корректировки вносятся по специальным формулам, предусмотренным технологией.

Выдержка и стабилизация алкогольного продукта

После купажирования полуфабрикат имеет осадок и мутный цвет. Для того чтобы фабрикат был более вкусным и качественным, рекомендуется его выстоять. Это не занимает слишком много времени. Выдержку проводят от суток до трех. Это делают для осаждения осадка и улучшения прозрачности фабриката. Для каждого типа ликероводочного изделия установлено свое время выдержки. Температура, при которой происходит этот процесс, также для каждого напитка разная.

Несколько правил выдержки:

По ходу старения ликероводочные изделия немного теряют крепость, поэтому предварительно в емкость добавляют лишнюю дозу спирта;
Корректировать состав напитка после выдержки технологией производства запрещается;
Во время старения алкоголя перемешивать его недопустимо

Есть определенные типы ликеров, которые выдерживают несколько месяцев (например, Шартрез выстаивают год). После купажирования продукт переливают дубовые бочки, где он пропитывается древесиной. В конце периода старения ликер приобретает характерный вкус, запах и цвет. Далее продукт отправляют на фильтрацию с применением промышленного оборудования. И только после очистки ликер доставляют на разлив по тарам.

Каждый ликер состоит из коллоидной системы. При определенных условиях (нарушение технологического процесса, правил хранения прочее) полуфабрикат может терять свои особенности – характерный вкус, запах, цвет. Этого допускать нельзя, так как качество алкоголя снижается в разы, что может быть опасным для потребителей.

Помутнение полуфабриката происходит из-за неустойчивости колодной системы. В большинстве случаев это наблюдается у коньячных напитков, винах, ликерах на основе морсов и соков из плодовых ягод. Коллоидная система продукта приходит в равновесие спустя сутки после того, как в него добавляют спирт.

На мутность напитка влияют также следующие факторы:

Наличие ионов металлов различного вида;
Содержание танина;
Кисло-желчный баланс.

Стабилизируют ликероводочные изделия тремя способами – физическая, био- и физико – химическая обработки. Это делают с целью улучшения качества продукта. При физической обработке воздействуют на колодную систему путем снижения температуры в чане.

Это делают следующим образом:

В змеевик, которым оборудована емкость с продуктом, подают рассол. Им собственно охлаждают купаж до t =-15 0 С.
Продукту дают время выстоять при данных условиях 2 суток;
Отбирают пробу на контроль качества;
Обработку холодом заканчивают, жидкость оставляют в чане еще на сутки, после чего отправляют на фильтрацию

Для физико-химической обработки используют оклеивающие вещества. К ним относятся – желатин, рыбный клей и другие аналогичные материалы. Эти вещества вступают в реакцию с коллоидными частицами и образовывают нерастворимый осадок, при условии, что жидкость имеет катионы металлов.

Биохимическую обработку целеобразно проводить на этапе подготовки сырья к производству алкогольной продукции. Для улучшения качественных характеристик вино нагревают и добавляют к нему ферментные вещества.

Производство коньячных продуктов

Как уже стало понятно, получить чистую водку путем простой перегонки практически невозможно. Это связанно с тем, что в браге всегда есть примеси. Их температура кипения зависит от их типа. Все примеси разделяют на две основные группы. Первые – низкокипящие, вторые – высококипящие. Также их различают по составу, запаху, вкусу и другим признакам. К примеру, точка кипения метилового спирта 65 0 С. Данная примесь не имеет ни запаха, ни вкуса.

Коньячные продукты получают путем обработки вина. Производство начинается в конце сезона сбора урожая и продолжается до начала третьего месяца весны следующего года (первые числа мая). В получении коньячных напитков и водочных есть некая разница. Ее строго учитывают в заводских условиях. В производстве водки стараются избавиться от всех примесей. Технология получения коньячных напитков немного отличается. Здесь также стараются очистить продукт от ядов. Но те примеси, которые влияют на вкус напитка, его запах и цвет оставляют в допустимом количестве.

Производство коньячных напитков – дело тонкое и требует от технологов профессионализма. Чтобы продукт имел характерный аромат и привкус, стоит тщательно следить за всеми этапами получения коньячного изделия, начиная от сбора урожая до окончания перегонки. Температура дистилляции зависит от состава вина.

Для получения коньяка используют разные сорта винограда. Наиболее популярным есть – Ugni Blanc. Его применяют чаще всего, так как он есть универсальным. Лозу винограда сажают на плантации, рядами. Расстояние между корчами – 3 м. Это дает возможность собирать урожай, используя машины специального назначения.

После этого виноград перевозят в заводские условия. Там его отдавливаю на прессах для получения сока. Ягоды раздавливают наполовину. Это предусмотрено технологической нормой. Далее, полученный сок, отправляют бродить.

Здесь строго придерживаются нескольких правил:

Категорически запрещается добавлять в жидкость сахар и его заменители;
Строгий контроль над процессом (соблюдение всех технологических норм);
При необходимости допускается добавлять в жидкость антисептики по регламенту

После брожения продукт проходит следующие этапы – дистилляция, выдержка, купажирование. В конце всего этого в готовый напиток могут добавляться другие компоненты, но это уже не обязательно.

Выпуск какого-либо алкогольного напитка должен происходить в заводских условиях, где работают квалифицированные мастера, есть современное оборудование, соблюдаются технологические нормы и правила. В производстве алкогольной продукции имеет значение точка кипения браги или вина (в зависимости от типа продукта). Дома создать все условия для производства качественного алкоголя, безопасного для употребления, очень сложно. Процент вероятности близится к нулю.

Давно люди заметили, что жидкости начинают испаряться с разными температурами. Спустя время, этим свойством научились пользоваться. Для чего используют это знание? Как применяется техника? Какова температура кипения чистого спирта? На эти вопросы ответит статья.

Самогоноварение когда-то было промыслом, но сейчас это увлечение не больше, чем хобби. Причём, мастера своего хобби поднимаются до невообразимых уровней. Как же это получается и с какой стороны подступиться к этому не самому простому увлечению?

Спирт, имеет отличную от воды плотность, а, следовательно, и температура его испарения будет иной . Используют это познание шире всего при перегонке браги.

Сбродивший компот или варенье перегоняют, получая на выходе самогон. Это не магия превращения воды в вино, это обычное физическое явление. При нагревании браги в первую очередь начинают испаряться наиболее летучие спирты, которые и являются самыми ядовитыми для организма. Следующим испаряется спирт этиловый, а за ним – тяжёлые спирты, употребление которых тоже нередко доводит до летального исхода с малых доз.

До того как начать заниматься перегоном, необходимо знать:

Температуры кипения спиртов. Для каждой фракции свой градус.
Чем чище получается конечный продукт, тем более качественно выполнена перегонка.
Основной залог качества конечного продукта состоит в качестве исходной браги.

Полагаясь на это знание и основан процесс перегонки. Таким образом, из сахарной, ягодной, зерновой, плодовой и любой другой браги получают дистиллят спирта. Для начала нужно разобраться, при какой температуре гонят самогон?

Температуры кипения спиртов

Чистый идеализированный спирт имеет градус кипения равный семидесяти восьми.

Как только брага нагревается до определённой температуры, первыми начинают испаряться самые летучие части . В первую очередь выпариваются метанол, уксусный альдегид и прочие особо опасные яды. Это происходит уже при температуре кипения 64–67 градусов.

Второй этап – отделяется этиловый спирт – огонь нагрева убавляют до минимального. Таким образом, поддерживается температура около 62–64 градусов. Именно эту температуру необходимо поддерживать на протяжении всей перегонки. Однако, температура перегонки самогона в ёмкости постепенно растёт по мере испарения спирта.

Когда температура поднимается до 85 градусов, начинается третий этап . Сейчас весь возможный этиловый спирт уже отделился, и за ним выпариваются сивушные масла. Это тоже ядовитые вещества, которые не употребляют для питьевых целей.

Нельзя допустить поднятия температуры до 95 градусов и выше. Такой перегрев приведёт к выбросу браги в остужающий элемент самогонного аппарата. Это заметно ухудшит качество конечного напитка, его цвет и вкус.

Процесс перегона

Самым востребованным свойством жидкостей испаряться при разных температурах является в искусстве самогоноварения . Там оно открывается во всей своей красе. Применения его состоят в том, чтобы выпарить все ненужные в конечном продукте спирты и на выходе получить чистый спирт.

Вот только искусство самогоноварения на то и искусство, что в этой области научились делать множество очень интересных вещей. Применение искусства самогоноварения отнюдь не ограничивается мутным вонючим самогоном. В домашних условиях некоторые увлечённые люди научились гнать настоящие произведения. Но, начиная с азов, в чём состоят основные этапы перегонки? И как правильно гнать самогон из браги?

Одними из самых полезных приспособлений для самогоноварения станут нехитрые измерители:

Термометр для самогоноварения.
Спиртометр.

На протяжении всего процесса необходимо поддерживать правильный градус в ёмкости и тщательно следить за выжимкой. Перегонка осуществляется при сравнительно невысоких температурах.

На первом этапе происходит процесс выпаривания самых летучих фракций, в их числе опасные яды: ацетон, метанол. Снимают так называемый головной срез. На этом этапе происходит отделение метилового спирта. Температура кипения метанола составляет 64,7 градусов по Цельсию.

Изначально ёмкость с брагой ставят на максимальный огонь, и она постепенно нагревается до этой температуры. О том, что перегон браги начался можно судить по запаху, ярко выделяющемуся при появлении первой выжимки. «Первак» (так в народе называют выжимку с первого тапа перегонки), имеет острый не слишком приятный запах, причина ему метанол и его кипение.

Какое-то весьма продолжительное время именно «первак» считали лучшим самогоном. От него быстрее пьянеют, и за это своё качество он стал таким популярным для употребления. Однако, головной срез пьянит быстрее не из-за того, что имеет выше градус, а потому, что содержит в себе ядовитые вещества .

Когда продукт на выходе перестаёт резко пахнуть спиртом, тогда можно говорить, что процесс самогоноварения перешёл на второй этап.

Здесь уже и начинается желаемая перегонка браги в самогон. В качестве конечного продукта на втором этапе начинает выделяться этиловый спирт. Температура кипения этилового спирта равна 78,37 градусов по Цельсию.

По окончании первого этапа, огонь под ёмкостью убавляют до минимума, и затормаживают испарение. Тем не менее, температура продолжает подниматься и начинается отделение фракции, содержащей этиловый спирт. После чего, температура поднимается ещё, и начинают идти «хвосты».

«Хвосты» - в народе – последняя фракция отделения, содержащая в себе сивушные масла. Температура кипения сивушных масел самая высокая, так как эта самая нелетучая фракция. Последняя выжимка также непригодна к употреблению.

После того, как выпарился весь этиловый спирт перегонку необходимо заканчивать. Если нет возможности определить содержание спирта с помощью спиртометра, то можно поступить и иначе. Смочив кусочек бумажки в жидкости, что получается на выходе из самогонного аппарата и аккуратно его поджечь. Если содержание спирта в жидкости высоко, то бумага вспыхнет синим огнём. Если же этого не произошло, необходимо сделать вывод, что содержание спирта в жидкости мало и в ней уже преобладают сивушные масла.

Как правильно выгнать самогон из браги

Как перегнать брагу в самогон, принцип уже понятен, а как это происходит на деле?

В качестве основы подойдёт практически любая брага . Разница будет в том, что самогон, полученный из различных продуктов, будет обладать разными вкусовыми качествами.

Брага является одним из ключевых элементов для получения качественного конечного напитка. Градус крепости основы должен составлять десять – восемнадцать процентов.

К технологии приготовления браги предъявляется много требований и критериев.

Сбраживание происходит н а основе сусла из дрожжей и сахара при комнатной температуре. Лучше всего, если процесс брожения будет происходить в стеклянной таре.

Горлышко перекрывают и устанавливают трубку для отвода газов. Конец трубки лучше поместить в воду. Это делается из соображений изоляции брожения от воздуха. Необходимо регулярно встряхивать брагу в процессе брожения, не открывая при этом доступа воздуха.

Перегонка осуществляется только из готовой браги . Определить её готовность можно по отсутствию характерного шипения, прекращению выделения газов и выпавшему осадку.

Готовую основу аккуратно переливают в ёмкость для нагрева через трубку, попутно фильтруя от осадка. Нагревают на максимально возможном огне, до тех пор, пока не начнётся процесс кипения и испарения.

После получения желаемой выжимки, наиболее чистый спирт можно профильтровать ещё раз. Очистка производится механическим путём. Очищают продукт через активированный уголь, марганцовкой или бытовыми фильтрами. После такой очистки требуется повторная перегонка.

Из всего изложенного, можно подвести, что процесс самогоноварение подразумевает следующие действия:

Приготовление исходного материала – браги.
Перегонка и первичное разделение на фракции. Отделение вредных веществ, таких как метанол, сивушные масла и другие.
Механическая фильтрация.
Повторная перегонка.

Получение чистого этилового спирта

Как правило, процесс, при котором брага становится самогоном, производят через сухопарник . Перегон осуществляется обычным образом. Как правильно гнать ?

Температура кипения спиртов остаётся та же. Существенное отличие состоит в другом. Сухопарник – своего рода фильтр. В то время, когда процесс самогоноварения без сухопарника – достаточно трудоёмкое занятие, требующее тщательного слежения, то такой фильтр значительно облегчает задачу.

Более того, несмотря на то, что температура кипения спирта и прочих вредных примесей различна, яды все равно попадают в конечный продукт . Когда сухопарник в значительном количестве задерживает примеси.

Брага, которую берут в качестве основы, при нагревании начинает разделяться на фракции, но чёткого деления нет. Сухопарник позволяет выделить фракцию, являющую собой наиболее чистый спирт.

Меры предосторожности

Самогоноварения - интересный процесс , но нельзя забывать о безопасности. Работа связана с летучими легковоспламеняющимися веществами.

Выдержка

Одним из вариантов улучшения будущего напитка и его вкуса является выдержка . После того как все процессы перегонки и очистки завершены, напиток уже готов к употреблению. Однако, нет пределов совершенству.

Многие ценители выдерживают получившийся на выходе перегона самогон в бочках. Благодаря этому, напиток в корне меняет свой вкус и качества.

Самым благородным, уважаемым и популярным способом выдержки является выдержка в дубовых бочках . Алкоголь, долгое время, пребывавший в такой таре, меняет свои характеристики и ценность.

В процессе такого хранения, напиток насыщается кислородными соединениями через поры дерева. Более того, алкоголь меняет свой цвет, аромат, послевкусие.

При условии, что в качестве сырья была использована хорошая брага, перегон был выполнен по всем правилам и были соблюдены все технические требования, а после него выдержали в дубовой бочке, на выходе получается совершенно непередаваемого вкуса напиток .

Насыщение лигнином, танинами, азотистыми и белковыми веществами меняет характеристики и вкус напитка, делает его более благородным, мягким и приятным.

Конечный продукт

На выходе, может получиться практически какой угодно напиток. Дело вкусов и фантазии. Критериев для оценки конечного продукта немного:

Вкус.
Степень очистки.
Рецептура (для ценителей).

Когда стало, наконец, ясно, как правильно выгнать самогон из браги, можно приступать к экспериментам . Вариантов конечного продукта великое множество и нет никаких ограничений по вкусам и рецептуре, было бы желание! Потому самогоноварение и называют целым искусством создания крепких напитков.

Сколько требуется времени, сил и средств мастерам для получения качественного продукта, доподлинно известно быть просто не может. Процесс создания из браги хорошего самогона отнимает много сил и времени и становится для многих настоящим хобби.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Поддержка оптимальной температуры перегонки дает на выходе кристально чистый самогон без запаха и вредных примесей. Это один из важнейших этапов самогоноварения, не зная основ которого нельзя рассчитывать на хороший результат. Без соблюдения технологии дистилляции даже из самой лучшей браги получится плохой самогон.

Теоретические аспекты

Температура кипения и летучесть примесей

Самое распространенное заблуждение среди начинающих самогонщиков гласит, что примеси испаряются пропорционально своей температуре кипения. На самом деле это в корне не так: летучесть примесей, то есть их способность покидать кипящую жидкость, никак не связана с температурами кипения этих примесей.

Рассмотрим классический пример о метаноле и изоамилоле. Пусть в куб залито сырье следующего состава (см. таблицу).

Доведем смесь до кипения (температура в кубе около 92 °C) и отберем небольшое количество дистиллята так, чтобы состав кипящего сырья практически не изменился. Каким будет состав отобранного дистиллята? Для воды и этилового спирта изменение концентраций можно легко найти по кривой равновесия или таблицам: концентрация спирта возрастет с 12 до 59%.

Кривая равновесия воды и этилового спирта

Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).

При крепости сырья 12% коэффициент ректификации (Кр) метилового спирта равен 0,67, а Кр изоамилола – 2,1. Значит, содержание метанола в отборе уменьшится, а изоамилола – возрастет в два раза. В результате получается.

Вторая таблица доказывает независимость скорости испарения примесей от температуры их кипения. Метанол с температурой кипения 65 °C медленнее покидает куб, чем изоамилол с температурой кипения 132 градуса.

Это происходит потому что концентрация этих примесей мала. Если бы количество метанола и изоамилола было сопоставимо со спиртом и водой, эти вещества заявили бы о своем праве на испарение в количестве, соответствующем разнице их температур кипения, и стали бы полноправными составляющими раствора.

Испаряемость примесей в концентрации менее 2% полностью зависит от того, с какой силой их одинокие молекулы удерживаются водно-спиртовым раствором (преобладающими в составе веществами). Это можно сравнить с тем, как папа и мама не спрашивают ребенка с какой скоростью бежать на автобус – взяли за руки и галопом.

Так и с примесями. Когда в растворе одну маленькую молекулу метанола окружает толпа молекул воды, то они легко удерживают её рядом с собой. Поскольку молекула метанола меньше этанола, то воде удерживать её намного легче. А вот изоамилол, наоборот, плохо растворяется в воде, имея с ней очень слабые связи. При кипении изоамилол вылетает из воды быстрее метанола, хотя температура его кипения в 2 раза выше.

Исследованию коэффициентов испарения или летучести различных веществ и их растворов посвятил немало своих трудов Сорель. Он составил таблицы и графики, по которым можно узнать, насколько меняется содержание веществ в парах по отношению к исходному раствору. Однако для целей винокурения графиками и таблицами пользоваться неудобно, поэтому Барбе предложил новый расчетный коэффициент, названный коэффициентом ректификации (Кр), для получения которого нужно при заданной крепости раствора разделить коэффициент испарения примеси на коэффициент испарения этилового спирта.

Коэффициент ректификации одновременно является и коэффициентом очистки, так как показывает фактическое изменение содержания примесей по отношению к этиловому спирту:

Кр=1 – от примесей нельзя избавиться, они в том же количестве будут присутствовать в дистилляте;
Кр>1 – в отборе примесей будет больше, чем в исходном сырье, это головные фракции;
Кр<1 – в полученном в результате перегонки дистилляте количество примесей будет меньше, чем в исходном сырье, произойдет очистка, это хвостовые фракции.

Если примеси при высоких концентрациях спирта имеют Кр<1, а при низких Кр>1 – это промежуточные примеси. Таких абсолютное большинство. Есть еще и концевые примеси, у которых, наоборот, Кр>1 при высокой концентрации спирта, а при низкой – Кр<1.

На самом деле абсолютно головных или хвостовых примесей не так уж и много, чаще винокуры имеют дело с промежуточными. Однако если говорить о перегонке браги, то её крепость меняется во время процесса с 12% и ниже. При таких концентрациях спирта практически все примеси являются головными, независимо от температуры их кипения: изоамилол – 132 °C, ацетальдегид – 20 °C и т.д.

Примесей, проявляющих хвостовые свойства, при перегонке браги совсем немного: метанол с температурой кипения 65 градусов и фурфурол – 162 °C. Как видим, и здесь температура кипения ни на что не влияет.

Главный теоретический вывод . Примеси не выстраиваются в очередь на выход из куба в соответствии с температурами своего кипения, а испаряются в составе спиртового пара в количествах, зависящих только от их исходной концентрации и коэффициента ректификации.

Мощность нагрева и температура кипения раствора

Мощность нагрева влияет только на количество образуемого пара и никак не изменяет температуру кипения содержимого куба. В свою очередь, температура кипения раствора зависит от концентрации спирта в кубовой навалке и атмосферного давления (см. таблицу).

Чем меньше крепость, тем выше температура кипения кубовой навалки. Чем больше подаваемая мощность, тем больше пара образуется.

Дробная дистилляция

Если при кипячении смеси по пути в холодильник её пары не конденсируются на крышке и стенках куба, или эта величина пренебрежимо мала, то отбирая погон последовательно по разным банкам, получим в них разную крепость и состав дистиллята.

Это простая дробная дистилляция, управлять которой можно лишь условно, изменяя пропорции отбираемых фракций. Никакой очистки или укрепления метод не предусматривает.

Если аппарат идеально утеплить, то не зависимо от скорости отбора и мощности нагрева, на выходе будет дистиллят одинакового состава и крепости.

Парциальная конденсация

Если по пути из куба в холодильник заметная часть пара конденсируется – это парциальная конденсация.

Стенки куба, крышка и паровая труба непрерывно теряют тепло. Эти теплопотери зависят не от величины нагрева или отбора, а только от разницы температур между кубовым содержимым (жидкость и пар) и окружающим воздухом.

Следствием этого полезного при дистилляции процесса является парциальная конденсация пара, когда во флегму попадают наименее летучие его составляющие, которые потом обратно стекают в куб.

Та же часть пара, которая доходит до холодильника, содержит легколетучих составляющих больше, чем было в исходных парах. Это позволяет создавать условия для более концентрированного отбора «голов» и укреплять отбор.

Отношение веса флегмы к весу отобранного спирта называют флегмовым числом. Чем выше флегмовое число, тем больше укрепление и обогащение легколетучими составляющими отбора.

Важно также отметить, что стекающая в куб флегма прогревается, вызывая дополнительную конденсацию пара, но закипеть не успевает.

Тепломассобмен

Если флегма стекает в куб так долго, что пар успевает согреть её до точки кипения, происходит другой процесс – тепломассообмен, при котором из пара конденсируются молекулы труднолетучих веществ, а из флегмы испаряются легколетучие. Испаряется и конденсируется всегда равное количество молекул. Этот процесс лежит в основе технологии ректификации.

Как гнать самогон на обычном аппарате

Познакомившись с некоторыми вопросами теории, можно приступить к вопросу об управлении процессом дистилляции.

Аппараты для классической дистилляции строятся по схеме куб-холодильник. Добавление сухопарника облегчает отбор «тела» на высоких скоростях, так как препятствует брызгоуносу. Куб и паровые трубы не утепляют, и как мы выясним позже, – не случайно. Дистилляторы могут быть разными (см. фото).

Принципиально эти аппараты отличаются только степенью парциальной конденсации. При её незначительной доле аппарат годится только для перегонки браги, при большой парциальной конденсации подходит для производства благородных дистиллятов.

Перегонка браги

Брагу нужно гнать быстро. Главной задачей является отделить все испаряемые составляющие от не испаряемых. Снижение мощности в начале или в конце нагрева не требуется. При первой перегонке браги на аламбике желательно накрыть его купол тряпкой.

Обычную сахарную брагу можно отбирать «досуха» (минимальной крепости в струе). В случае с фруктовыми брагами, которые планируется выдерживать в бочках, желательно гнать до средней по погону крепости 25%. Если закончить процесс раньше, будут потеряны кислоты и тяжелые спирты, которые образуют новые эфиры в бочке.

Вторая перегонка

Крепость навалки. Оптимальная крепость кубовой жидкости для второго перегона составляет 25-30%. При такой концентрации спирта сивуха достаточно хорошо укрепляется и выводится в составе головной фракции. В «хвосты» попадет приемлемо небольшая доля спирта, но при отборе «тела» сивуху в кубе удержать не удастся или потребуется флегмовое число более 3, что серьёзно затянет процесс перегонки, да и не каждый аппарат может работать в таком режиме.

Меньшая исходная крепость навалки позволит сивухе во время отбора «голов» выходить с концентрацией выше кубовой более чем в два раза, но отбор «тела» будет начинаться при слишком малой крепости навалки, в результате почти половина спирта попадет в «хвосты», которые нужно начинать отбирать при крепости жидкости в кубе 5-10%.

Если повысить крепость кубовой навалки до 35-40% и больше, то укрепления сивухи при малых флегмовых числах не произойдет. В «головах» будет столько же сивухи, сколько и в кубовом остатке, а при капельном отборе (повышении флегмовых чисел) сивуха вообще останется в кубе.

Отбор «тела» пройдет с меньшими потерями спирта в «хвосты», но вся оставшаяся в кубе сивуха попадет в «тело». За счет того, что объем спирта в отборе уменьшится, концентрация сивухи будет даже больше, чем в навалке.

Отбор «голов». Рассмотрим, что происходит при отборе «голов» на классическом самогонном аппарате. Например, кубовая навалка крепостью 25-30% закипела, и винокур снизил мощность нагрева до 600 Вт. При этом теплопотери паровой зоны составляют 300 Вт (теплопотерями в жидкостной зоне пренебрежем для простоты расчетов). В результате из образовавшегося в кубе пара ровно половина сконденсируется. Количество отбора будет равно количеству флегмы, значит, флегмовое число равно единице. Увеличение мощности нагрева приведет к уменьшению флегмового числа и, наоборот, – дальнейшее уменьшение мощности увеличит его.

При организации покапельного отбора «голов» система выходит на максимальное флегмовое число, что дает укрепление и обогащение отбора легколетучими примесями.

Во время дистилляции навалка имеет низкую крепость, а практически все примеси являются головными. Поэтому отбор «голов» крайне важен, необходимо создавать условия для его успешного осуществления:

всегда оставлять достаточно большую паровую зону в кубе, а не гнаться за объемом навалки;
не утеплять куб с крышкой и паровую трубу дистиллятора.

Получение «тела». Скорость отбора «тела» при второй дробной перегонке должна быть умеренной, чтобы не сводить флегмовое число к минимуму.

Большинство бытовых классических аппаратов не обладают достаточными возможностями парциальной конденсации, поэтому получить на них приемлемую очистку «тела» можно всего двумя способами: вывести примеси с «головами» или отсечь их с «хвостами».

Когда собирать «хвосты». Распространенное мнение, что момент для перехода на отбор «хвостов» наступает, когда крепость в струе 40%, имеет под собой прочную почву.

Промежуточные примеси увеличивают свой коэффициент ректификации до величин, превышающих единицу, и становятся легко летучей составляющей пара, значит, уже не переходят во флегму, а продолжают путь в отбор. Конденсируется же в основном вода и типично хвостовые примеси. Парциальная конденсация перестает очищать от сивухи пары спирта, а наоборот –обогащает.

В момент отбора «хвостов» кубовая температура составляет около 96 °C, что соответствует кубовой крепости порядка 5%. «Хвосты» можно отбирать до 98-99 градусов в кубе, совсем до суха не нужно, появится слишком много примесей и воды.

Перегонка на бражных и ректификационных колоннах

Работа с бражными и ректификационными колоннами в корне отличается от процесса классической дистилляции, так как появляется возможность с помощью дефлегматора регулировать количество возвращаемой в колонну флегмы в очень широких пределах. В основе процессов лежит тепломассобмен. Для того чтобы поднять эффективность процесса, в колонну насыпают насадку, значительно увеличивающую площадь взаимодействия пара и флегмы.

Процесс же парциальной конденсации, при котором образуется дикая флегма, становится нежелательным явлением, ухудшающим точность регулирования флегмового числа и разделения на фракции по высоте колонны. Поэтому парциальную конденсацию стараются минимизировать путем утепления куба и колонны.

Поведение примесей при ректификации подчиняется их коэффициентам ректификации, но технология имеет особенности, главная из которых – многократное испарение и конденсация пара по пути из куба к холодильнику.

Каждое такое переиспарение происходит на определенном участке по высоте колонны, называемой теоретической тарелкой. На первых 20-30 см насадочной части колонны за счет неоднократного переиспарения пар получает укрепление до величины выше 90%. При этом примеси, вылетающие из куба в составе пара, при прохождении каждой последующей теоретической тарелки будут менять свой Кр в соответствии с крепостью флегмы или пара, в которых они находятся.

Поэтому сивушные масла, имеющие на входе в колонну Кр больше единицы, по мере продвижения вверх по колонне приобретают Кр меньше единицы, и всё в меньшем количестве переиспаряются, а на определенном этапе полностью останавливаются. Накопление сивушных масел происходит в той части колонны, где их Кр=1. Выше сивуху не пускает спирт, для которого она при этой крепости является «хвостом», а ниже сивушные масла проявляют головные свойства, и при переиспарении поднимаются опять выше. Примерно так ведут себя все промежуточные примеси.

1 -головные; 2 - промежуточные; 3 -хвостовые; 4 - концевые.

Головные примеси по мере продвижения вверх по колонне попадают во все более укрепленный пар, в результате их Кр возрастает. Это позволяет головным примесям с ускорением попадать в зону отбора.

Хвостовые примеси – строго наоборот, попав в колонну, с каждой новой теоретической тарелкой резко уменьшают свой Кр и довольно быстро вместе с флегмой оказываются внизу колонны, где и накапливаются.

Концевые примеси ведут себя похоже: при низкой крепости их Кр<1, но с ростом крепости Кр становится больше 1, поэтому они не застревают в колонне, а в зависимости от крепости идут вверх или вниз отбора.

Управление колонной сводится к простому правилу: нельзя отбирать фракцию со скоростью, превышающей скорость её поступления в колонну. Методы определения момента, когда эта скорость начинает превышаться, разнообразны. Главное, как можно раньше понять, что равновесие нарушено, и, сократив скорость отбора, восстановить его.

В самом простом варианте управление возможно по двум термометрам:

кубовому, показывающему момент закипания спирта-сырца в кубе, перехода на отбор «хвостов» и окончания процесса;
термометру, находящемуся в 20 см от низа насадки. В этой зоне все переходные процессы завершены, температура более-менее стабильна и отражает процессы, происходящие в колонне с максимальным упреждением по отношению к зоне отбора. Повышение температуры даже на 0,1 градуса говорит о том, что отбирается слишком много спирта – больше, чем его поступает в колонну, поэтому нужно уменьшить скорость отбора. Если не сократить отбор, разделение на фракции в колонне ухудшится, а примеси из установившегося для них равновесного положения продвинутся выше по колонне, ближе к отбору.

При ректификации за счет принудительной дефлегмации и четкого управления флегмовым числом на выходе получаются самые легколетучие фракции, которые можно отбирать последовательно. Кроме того, грамотное управление колонной позволяет останавливать в ней продвижение ненужных примесей в зону отбора, накапливать их до определенного времени в колонне или вообще возвращать в куб.

Ректификационная колонна – это не столько точный, а скорее мощный инструмент для тотальной очистки спирта от примесей. Для получения благородных дистиллятов он слабо применим, поскольку требует особых технологий и методов. Группирование примесей по летучести и высокая концентрация спирта в колонне создают из них азеотропы без разбора на нужные и ненужные, разделить их уже не удастся.

При получении благородных дистиллятов целью является не полная очистка спирта от всех примесей, а сбалансированное уменьшение их концентраций с частичным удалением некоторых самых ненужных. Требуется аппарат с парциальной конденсацией, работая на котором винокур разделяет дистиллят на части, а затем собирает из этой мозаики шедевр.

При всей внешней разнице, в основе управления дистилляцией и ректификацией лежат важнейшие свойства примесей – их летучесть и связанные с ней коэффициенты ректификации. Управляя флегмовым числом в весьма ограниченном (при дистилляции) или, наоборот, очень широком (при ректификации) диапазонах, можно получать очень разный продукт: от сбалансированного по примесям дистиллята до чистого спирта. Главное понимать принципы управления и пользоваться в каждом случае подходящим инструментом.

Этанол - это главный компонент алкогольных напитков. Обычная водка на 40% стоит из него. В быту его называют спиртом. Хотя на самом деле этот термин характеризует огромный класс органических веществ. Температура кипения спирта при нормальном давлении составляет 78,3 градуса по шкале Цельсия. Это касается только неразбавленного этанола. Температура кипения раствора спирта обычно несколько меньше. В этой статье мы разберемся, что такое этанол. Также обсудим его физические и химические свойства, особенности производства и применения. Не обойдем мы стороной и основной вопрос относительно того, какая температура кипения спирта.

Общие сведения

Этанол является одним из самых известных спиртов. В состав его молекулы входят такие элементы, как углерод, водород и кислород. Химическая формула этанола - С 2 Н 6 О. Он представляет собой бесцветную жидкость со специфическим алкогольным запахом. Он легче воды. Температура кипения спирта - 78,39 градуса по шкале Цельсия. Но это при нормальном давлении. Температура кипения спирта-ректификата составляет 78,15 градусов по шкале Цельсия. Он содержит 4,43% воды. Температура кипения этилового спирта тем меньше, чем более разбавленным он является.

Применение в быту и промышленности

Этиловый спирт является прекрасным растворителем. Его производят методом ферментации сахара дрожжами. Во многих селах постсоветских стран его по-прежнему делают в домашних условиях. Получаемый алкогольный напиток называют самогоном. Этиловый спирт является самым древним рекреационным наркотиком, использованным человеком. Он может вызвать алкогольную интоксикацию при употреблении в значительном объеме.

Этанол является летучим легковоспламеняющимся веществом. Он используется в быту и промышленности в качестве антисептика, растворителя, топлива и активной жидкости в нертутных термометрах (он замерзает при -114 градусах по шкале Цельсия).

Температура кипения спирта от давления

Когда в справочниках указываются физические свойства веществ, то нужно понимать, что все эти замеры делались в так называемых нормальных условиях. С увеличением давления температура кипения этилового спирта уменьшается. Сегодня можно найти множество таблиц, в которых указаны справочные данные по этому вопросу. При 780 мм ртутного столба этанол кипит при 78,91 градусов по шкале Цельсия, при 770 - 78,53ºC, при 760 - 78,15ºC, при 750 - 77,77ºC, при 740 - 77,39ºC, при 720 - 76,63ºC.

Температура кипения метилового спирта

CH 3 OH изначально производили как побочный продукт деструктивной перегонки древесины. На сегодняшний день его получают непосредственно из диоксида углерода и водорода. По запаху он очень похож на этанол. Однако метанол очень токсичен и может привести к смерти человека. Температура кипения спирта - 64,7 градуса по шкале Цельсия. Его используют в качества антифриза и растворителя. Также он применяется для производства биодизельного топлива.

История изготовления

Ферментация сахара для получения этанола - это одна из самых ранних биотехнологий на службе у человечества. Опьяняющее действие напитков на его основе было известно с давних времен. Людям всегда нравилось то состояние измененного сознания, которое он вызывает. Еще 9000 лет назад китайцы знали алкогольные напитки. Дистилляция, как процесс, была хорошо известна арабам и грекам, но им хватало вина. Алхимики научились производить из него спирт только в 12 веке. Синтетически этанол был впервые изготовлен только в 1825 году Майклом Фарадеем.

Химия и медицина

Этанол применяется в основном в качестве сырья для получения других веществ и растворителя. Он является одним из компонентов многих товаров бытовой химии, которые ежедневно употребляются в быту. Этанол входит в состав стеклоочистителей и антифризов. В медицине его используют в качестве самого простого антисептика. Он хорошо обеззараживает и подсушивает раны. Также его применяют для изготовления всевозможных настоек и экстрактов. Кроме того, он хорошо охлаждает и согревает. В условиях отсутствия других медикаментов его использовали в качестве анестезии.

Общество и культура

В исследовании, опубликованном в 2002 году, было установлено, что 41% смертей в автомобильных авариях происходит из-за вождения в нетрезвом виде. Чем больше содержание алкоголя в крови водителя, тем больше риск. Употребление спиртных напитков имеет давнюю историю. Этому социальному явлению посвящены множество исследований. Процесс распития алкогольных напитков и опьянение описаны во множестве художественных произведений. Известный новогодний фильм «Ирония судьбы, или С легким паром!» посвящен как раз последствиям злоупотребления спиртными напитками, пусть и в комедийной форме. Многие творческие люди использовали алкоголь как необходимый элемент генерации новых идей или легкий способ преодоления стресса. Умеренное употребление алкоголя является приемлемым и даже желательным явлением в большинстве современных культур. Распитие спиртных напитков - это традиция на многих торжественных мероприятиях. Исключение составляет Ислам. По правилам этой религии, употребление любых спиртных напитков - это страшный грех.

Алкоголизм и его последствия

Чрезмерное употребление спиртных напитков - это заболевание. Оно характеризуется физической и психической зависимостью от водки или других крепких напитков, является разновидностью токсикомании. Алкоголики теряют контроль над количеством выпитого. Им требуется все большая доза для получения удовольствия. Считается, что улучшение благосостояния населения приводит только к росту объемов употребления спиртных напитков. Впервые изучением хронического алкоголизма занялся шведский врач М. Гусс в 1849 году. Он выделял ряд патологических изменений, которые появляются у человека при систематическом употреблении спиртного. Сейчас ученые проводят четкую границу между пьянством и алкоголизмом. Второе - это болезнь, с которой сам человек справиться не в состоянии. Она проходит в своем развитии несколько стадий. На каждом новом этапе происходит постепенно увеличение зависимости. Больному требуется все большая доза. Постепенно хроническая интоксикация алкоголя приводит к соматическим нарушениям. К начальным признакам физической и психической зависимости относят утрату контроля за употреблением и появление запоев. Лиц с выраженным алкоголизмом отличают сбои в работе внутренних органов и психические расстройства.

Лечение и профилактика

Для борьбы с алкогольной зависимостью требуются медикаменты. Во-первых, лекарства нужны для устранения сбоев в работе организма. Во-вторых, обязательны медикаменты, которые не совместимы с употреблением алкоголя. До сведения пациента доводится то, что запой во время лечения может привести к его смерти. К тому же с больными обязательно должны работать психологи. Их задача - закрепить эффект от лечения и сформировать негативное представление о пьянстве. Также обязательным является социальная реабилитация бывших алкоголиков. Важно помочь найти человеку свое место в обществе, вернуть семью. Счастливые люди не уходят в запой. Поэтому лечение алкоголизма в большей мере зависит от умений психолога.

Чтобы понять ректификацию спирта рассмотрим основные свойства абсолютного 100%-ного этилового спирта:
- температура кипения = 78,3°C при 760 мм рт.ст.
- плотность жидкости = 790 кг/м3 при 20°С

Известно, что этиловый спирт прекрасно растворяется в воде, образуя бинарную водно-спиртовую смесь с любым количеством спирта. Здесь нужно обозначить разницу между массовой и объёмной концентрацией этанола в водно-спиртовом растворе. Массовая концентрация спирта - это масса спирта в массе раствора (обозначается как г/г или %масс.).

Чаще применяется понятие объёмной концентрации - это объем спирта в объеме смеси (обозначается как мл/мл или %об.). Величины объёмной и массовой концентраций из-за значительной разницы в плотности спирта (0,79 г/мл) и воды (1 г/мл) могут существенно различаться. В дальнейшем здесь будет использоваться только понятием объёмной концентрации.

Понятно, что температура кипения раствора двух жидкостей должна находиться между их индивидуальными температурами кипения - 100°C для воды и 78,3°C для этилового спирта (при 760 мм рт. ст.). Зависимость температуры кипения (парообразования) этого раствора, или, что то же самое, температуры насыщенного водно-спиртового пара от концентрации спирта в парах показана на рис. 1.

Особого внимания на этом графике заслуживает точка А с концентрацией 96,4% и с температурой кипения меньше температуры кипения 100%-ного этилового спирта.

Нагляднее всего процессы дистилляции и ректификации этанола объяснить по кривой равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси (см. рис. 2).

Из диаграммы видно, что практически вся кривая равновесия находится выше диагонали Y=X, то есть при испарении водно-спиртового раствора концентрация спирта в парах получается большей, чем в исходной жидкости. Именно это и лежит в основе процессов дистилляции и ректификации этанола.

Большое значение имеет точка (А, X=Y=97,2% объёмных) пересечения кривой равновесия фаз с диагональю. Это особая «точка азеотропа» - нераздельно кипящая жидкая смесь двух чистых компонентов, которую путём перегонки или ректификации невозможно разделить на составляющие. Максимально приближенная к точке азеотропа водно-спиртовая смесь и называется спирт-ректификат.

Используя кривую равновесия и диагональ Y=X (см. рис. 2), можно увидеть, что при простой перегонке 10%-ной бражки сначала получается самогон с концентрацией примерно 53%об. Далее, после ступеньки 10-53, можно построить следующие - 53-82, 82-88, 88-92 и т.д. Вертикальная составляющая ступеньки показывает повышение процента этанола в паровой фазе вплоть до наступления равновесия фаз (точка А). Горизонтальная составляющая ступеньки показывает конденсацию этих паров (точка пересечения горизонтали с диагональю Y=X). По диаграмме видно, что для получения спирта-ректификата из бражки с начальной концентрацией 10% теоретически должно пройти более десятка таких последовательных перегонок. На практике их должно быть намного больше, так по мере уменьшения концентрации спирта в перегонном кубе соответственно уменьшается и концентрация дистиллята. Например, на первой ступеньке 53%об. соответствует только начальному моменту перегонки. По прошествии какого-то времени концентрация спирта в бражке уменьшается и мы имеем в ней уже меньше, чем 10% спирта, в результате чего к концу первой перегонки отобранный самогон имеет среднюю крепость не 53%об., а 35-40%об.

Стоит отметить, что температура кипения этанола зависит от атмосферного давления (см. рис. 3). Причём эта зависимость достаточно существенна для процесса ректификации, когда каждая десятая доля градуса имеет значение.

В очень-очень упрощенной постановке, описанные выше «ступеньки» отдельных перегонок, но осуществляемые не по отдельности, а собранные вместе в одном аппарате и составляют процесс ректификации спирта. Такая ректификационная установка имеет еще один дополнительный "плюс" - параллельно с задачей получения спирта-ректификата она решает еще и задачу очистки его от примесей, имеющих отличную от спирта температуру кипения (см. схему на форуме

Выходя за рамки нашей цели - получение спирта с помощью ректификационной колонны, можно выделить в чистом виде любое вещество (это будет не сложно, если вы знаете температуру его кипения). Например, перегоняя настой сосновых иголок, можно попробовать выделить составляющую, заведующую запахом хвои, или из настоя лепестков фиалки выделить вещество, отвечающее за этот цветочный запах. От самогонщика до парфюмера один шаг

Статьи по теме