В результаті дистиляції ми отримуємо самогон, а не спирт. Навіть після багаторазових перегонок у ньому все одно залишиться трохи сивушних олій та інших домішок. Зараз у продажу є колони ректифікації, і робити чистий спирт будинку стало легко. То чому самогонники продовжують обирати дистилятори?
Дистиляція – це випаровування рідин (наприклад, спиртовмісної браги), охолодження та конденсація пари. Ректифікація – це відділення спирту в процесі багаторазового теплообміну між спиртовмісними рідинами та парою. У процесі дистиляції ми отримуємо самогон – більш менш міцну рідину, що містить спирт, воду і невелику кількість домішок. У процесі ректифікації ми отримуємо чистий спирт майже домішок.
Здавалося б, чистий спирт завжди кращий. Для того і займаємося самогоноварінням, щоби пити чисті напої. Спирт можна розбавити та отримати горілку, можна настояти на ягодах чи травах. Отже, робимо найпростішу цукрову брагу, будуємо, женемо спирт і використовуємо як основу для приготування напоїв без сивушних олій та ацетону. І буде нам щастя.
Але не все так просто. Візьмемо, наприклад, коньяк – ароматний напій, зроблений методом сублімації з виноградного вина. Звідки береться його аромат? Це і є сивушні олії, що спочатку містяться у вині. Якщо вино ректифікувати, відібравши всі домішки, отримаємо дуже чистий, але безликий спирт. Якщо вино дистилювати, зберігши в процесі перегонки ароматичні речовини, вийде основа для приготування коньяку. Звичайно, її ще потрібно витримати у спеціально підготовленій, але головне – основа із правильного матеріалу. Зі спирту-ректифікату "коньяк" можна отримати, тільки додавши .
Звичайно, для приготування хорошого коньяку дистилят все одно потрібно очищати від головної фракції, в якій немає нічого смачного і корисного. І почати відбір хвостової фракції для хорошого результату також потрібно вчасно. У місті Коньяк у Франції цим займаються справжні майстри дистиляції, які тонко відчувають, коли відібрати найкращу частину дистиляту. Але й простий смертний може навчитися цьому, якщо буде наполегливим у пробах.
Висновки. Вибір обладнання зводиться до вибору напоїв. Що ви більше любите – віскі чи горілку? Кальвадос чи абсент? Чачу чи наливки? Якщо ви скрізь вибрали перше – вам потрібний дистилятор. Для другого беріть колону ректифікації. Ваш Алковод.
Дистильована чи очищена вода виходить шляхом перегонки води у кубі. Апарат називають ще й за назвою процесу – дистилятор. Нагрівають рідину, пари, осідаючи в конденсаторі, позбавляються домішок.
Якщо двічі прогнати рідину, на виході отримають бидистилят. Тільки виготовлення його використовують іншу установку - кварцовий апарат. Речовина відрізняється повним очищенням від солей. У такій воді нічого корисного для здоров'я немає.
Дистилят використовують для приготування різних речовин або сполук у науковій діяльності, хімічній промисловості та фармакології. Для контролю продукції кожної лабораторії підприємства застосовують воду, отриману при дистиляції.
Область застосування бідистиляту менша. Продукт перегонки використовують під час роботи з речовинами особливої чистоти.
Процес дистиляції відбувається у побуті, коли мета - отримання самогону з браги. Її проганяють через апарат. Рідина нагрівають, випаровуються газоподібні сполуки спирту. У конденсаторі змієподібного типу при перегонці на головній стадії дистиляції відбувається зворотний процес: пари перетворюються на самогон. У ньому містяться сивушні олії.
Домішки видаляють додаванням кристалів марганцю. Речовина, вступаючи у реакцію із сполуками, випадає в осад чорного кольору. Рідина фільтрують, потім самогон можна використовувати за призначенням.
Деякі недобросовісні виробники перебивають отриманий спирт після перегонки ароматизуючими добавками або очищають хімікатами. Якість такого самогону найнижча. Вживаючи її, люди завдають шкоди здоров'ю.
Інший метод позбавлення домішок - додаткова перегонка. Процес дозволяє виготовити не лише очищений спирт, а й збільшити міцність.
Горілка виготовляється за складною технологією ректифікації, коли продукт, що відганяється, поділяють на фракції. Теоретично дистиляція та ректифікація відрізняється складною технологічною схемою виробництва.
Рідина подається в перегінну колону для одержання спирту-сирцю. Завдання наступної колони ректифікації - очищення. На стадії технологічного ланцюжка стає зрозумілим, чим відрізняється дистиляція від ректифікації.
Температура кипіння спирту 78 градусів, води – 100. Властивість хімічної органічної сполуки використовують для поділу на частини. Кожна фракція спирту, що відганяється, з певним складом надходить у спеціальну ємність.
Звідси відмінність промислового виробництва горілки від виробництва у побуті. Скрупульозне проходження технології ректифікації дозволяє отримати чистий спирт. Відмінність його від дистиляту без домішок. У ректифікований продукт вносять органолептику, поміщаючи їх у бочки з деревини, частіше дуба.
У домашньому виноробстві потрібно визначити собі завдання: домогтися напою чистіше сльози чи отримати настойку з ароматом калгану, інших трав і навіть букета, зробивши домашній коньяк. Останній варіант дозволяє відчути смак та аромат настойки.
Але іноді при виготовленні алкогольних напоїв потрібно, щоб залишалися органолептичні властивості: аромат, консистенція, колір. При створенні кальвадосу - яблучного та грушевого бренді використовують сидр, який отримують лише із фруктів.
Процеси дистиляції та ректифікації застосовують при виробництві спиртних напоїв, у фармацевтичній промисловості, науці. Незважаючи на відмінності, вони потрібні і мають переваги.
Як бачите виготовлення спиртів таїть у собі нюанси та вагомі відмінності. А як думаєте, чим відрізняється вихідна сировина.
Розрізняють дистиляцію з конденсацією пари в рідину (при якій конденсат, що отримується, має усереднений склад внаслідок перемішування) і дистиляцію з конденсацією пари в тверду фазу (при якій в конденсаті виникає розподіл концентрації компонентів). Продуктом дистиляції є конденсат або залишок (або і те, й інше) – залежно від речовини, що дистилює, і цілей процесу. Основними деталями дистиляційного пристрою є обігрівається контейнер (куб) для дистильованої рідини, конденсатор (холодильник), що охолоджується, і з'єднує їх обігрівається паропровід.
Дистиляція застосовується в промисловості та в лабораторній практиці для поділу та рафінування складних речовин: для поділу сумішей органічних речовин (наприклад, поділ нафти на бензин, гас, соляр та ін.; одержання ароматичних речовин у парфумерії; одержання алкогольного спирту) та для одержання високочистих неорганічних речовин речовин (наприклад, металів: берилій, цинк, магній, кадмій та ін.).
Теоретично дистиляції насамперед розглядаються двокомпонентні речовини. Дія дистиляції заснована на тому, що концентрація деякого компонента рідини відрізняється від його концентрації в парі, що утворюється з цієї рідини. Ставлення = є характеристикою процесу називається коефіцієнтом поділу при дистиляції. Коефіцієнт поділу залежить від природи компонентів, що розділяються, і режиму дистиляції.
Режими дистиляції характеризуються температурою випаровування та ступенем відхилення від фазової рівноваги рідина-пар. Зазвичай у дистиляційному процесі n=+, де n - число частинок речовини, що переходять в одиницю часу з рідини в пару, - число частинок, що повертаються в цей же час з пари в рідину, - число частинок, що переходять в цей час в конденсат. Відношення /n є показником відхилення процесу від рівноважного. Граничними є режими, у яких =0 (рівноважний стан системи рідина-пар) та =n (режим молекулярної дистиляції).
При =0, коли число частинок, що залишають в одиницю часу рідина, дорівнює кількості частинок, що повертаються в цей же час в рідину, рівноважний коефіцієнт поділу двокомпонентної речовини може бути виражений через тиск і чистих компонентів при температурі процесу: , де і - так звані коефіцієнти активності, що враховують взаємодію компонентів у рідині. Ці коефіцієнти мають температурну та концентраційну залежності (див. активність (хімія)). Зі зниженням температури значення коефіцієнта поділу зазвичай віддаляється від одиниці, т. е. ефективність поділу у своїй збільшується.
При =n всі частки, що випаровуються, переходять в конденсат (режим молекулярної дистиляції). У цьому режимі коефіцієнт поділу , де - молекулярні маси першого і другого компонентів відповідно. Режим молекулярної дистиляції може застосовуватись у різних дистиляційних способах, включаючи ректифікацію. Зазвичай молекулярна дистиляція здійснюється у вакуумі при низькому тиску пари та при близькому розташуванні поверхні конденсації до поверхні випаровування (що виключає зіткнення частинок пари один з одним та з частинками атмосфери). У режимі, близькому до молекулярної дистиляції, проводиться дистиляція металів. У зв'язку з тим, що коефіцієнт поділу при молекулярній дистиляції залежить не тільки від парціальних тисків компонентів, але і від їх молекулярних (або атомних) мас, молекулярна дистиляція може застосовуватися для поділу сумішей, для яких - азеотропних сумішей, включаючи суміші ізотопів.
Для різних режимів дистиляції виведені рівняння, що зв'язують вміст другого компонента в конденсаті і в залишку з часткою перегонки або з часткою залишку за заданих умов процесу і відомої початкової концентрації рідини (, - маса конденсату і залишку, а також початкова маса речовини, що дистилюється відповідно). Розрахунки проводяться в припущенні ідеального перемішування рідини, що дистилює, а також рідкого конденсату. Також виведено рівняння розподілу компонентів у твердому конденсаті, що отримується дистиляцією з спрямованим затвердінням конденсату або зонною дистиляцією. Параметром цих рівнянь є коефіцієнт розподілу α для заданих умов дистиляції.
При дистиляції речовини з великою концентрацією компонентів з конденсацією пари в рідину при несильній залежності коефіцієнтів активності компонентів від їх концентрацій взаємозв'язок величин , і коли використовуються концентрації у відсотках, має вигляд:
Для дистиляції з конденсацією пари в рідину при малому вмісті домішки
Дистиляційні рівняння можуть використовуватися для опису процесів розподілу домішок в інших фазових переходах з фази з інтенсивним перемішуванням (таких як переходи рідкий кристал-кристал, рідкий кристал-рідина, газ-плазма, а також у переходах, пов'язаних з квантово-механічними станами – надтекуча , конденсат Бозе-Ейнштейна) – при підстановці у них відповідних коефіцієнтів розподілу.
Просте перегонування- часткове випаровування рідкої суміші шляхом безперервного відведення та конденсації утворених пар у холодильнику. Отриманий конденсат називається дистилятом, а рідина, що не випарувалася - кубовим залишком.
Фракційна дистиляція(або дробова перегонка) - поділ багатокомпонентних рідких сумішей на частини, що відрізняються за складом - фракції шляхом збору конденсату частинами з різною летючістю, починаючи з першої, збагаченої низькокиплячим компонентом. Залишок рідини збагачений висококиплячим компонентом. Для покращення поділу фракцій застосовують дефлегматор.
Ректифікація- спосіб дистиляції, при якому частина рідкого конденсату (флегма) постійно повертається в куб, рухаючись назустріч парі в контакті з ним. В результаті цього домішки, що містяться в парі, частково переходять у флегму і повертаються в куб, при цьому чистота пари (і конденсату) підвищується.
Дистиляція з конденсацією пари в градієнті температури– дистиляційний процес, у якому конденсація у тверду фазу складає поверхні, має градієнт температури, з багаторазовим реіспаренням частинок пари. Менш леткі компоненти осідають при більш високих температурах. В результаті в конденсаті виникає розподіл домішок вздовж температурного градієнта, і найчистіша частина конденсату може бути виділена як продукт. Поділ компонентів пари при реіспаренні підпорядковується своїм закономірностям. Так, при молекулярній дистиляції співвідношення між кількостями та осадженими в конденсаторі першого та другого компонентів, відповідно, виражається рівністю:
де - швидкості випаровування першого компонента з розплаву і з поверхні реіспарения відповідно, і - те ж для другого компонента, і - коефіцієнти конденсації першого і другого компонентів відповідно, - коефіцієнт, що залежить від поверхні випаровування і кутів випаровування і реиспарения. Реиспарение підвищує ефективність очищення від малолетючих домішок, що важко видаляються, в 2-5 разів, а від легколетких - на порядок і більше (у порівнянні з простою перегонкою). Цей вид дистиляції знайшов застосування у промисловому виробництві високочистого берилію.
Дистиляція з спрямованим затвердінням конденсату (дистиляція з витягуванням дистиляту)– дистиляційний процес у контейнері подовженої форми з повним розплавленням дистильованої речовини та конденсацією пари у тверду фазу у міру витягування конденсату у холодну область. Процес розроблений теоретично.
У конденсаті виникає нерівномірний розподіл домішок, і найбільш чиста частина конденсату може бути виділена в якості продукту. Процес є дистиляційним аналогом нормальної спрямованої кристалізації. Розподіл домішки в конденсаті описується рівнянням:
де С - концентрація домішки в дистиляті на відстані х від початку, L - висота конденсату при повністю випаровується матеріалі, що дистилюється.
Зонна дистиляція- дистиляційний процес у контейнері подовженої форми з частковим розплавленням рафінованої речовини в рідкій зоні, що переміщується, і конденсацією пари в тверду фазу в міру виходу конденсату в холодну область. Процес розроблений теоретично.
При русі зонного нагрівача вздовж контейнера зверху вниз у контейнері формується твердий конденсат з нерівномірним розподілом домішок і найбільш чиста частина конденсату може бути виділена як продукт. Процес може бути повторений багаторазово, для чого конденсат, отриманий у попередньому процесі, повинен бути переміщений (без перевороту) у нижню частину контейнера на місце речовини, що рафінується. Нерівномірність розподілу домішок у конденсаті (тобто ефективність очищення) зростає зі збільшенням числа повторень процесу.
Зонна дистиляція є дистиляційним аналогом зонної перекристалізації. Розподіл домішок у конденсаті описується відомими рівняннями зонної перекристалізації із заданим числом проходів зони – при заміні коефіцієнта розподілу k для кристалізації коефіцієнт поділу α для дистиляції. Так, після одного проходу зони
де С - концентрація домішки в конденсаті на відстані х від початку конденсату, - довжина рідкої зони.
| Хімічні методи поділу |
|---|
У даному матеріалі мова йтиме про основне поняття в самогоноваренні, а саме про значення та особливості дистиляції та ректифікації. Також можна буде дізнатися, у чому їх відмінності, та які види існують. Стаття буде корисна для людей, що тільки починають створювати домашній алкоголь і бажають досягти якісного успіху.
Дистиляція або перегонка – є своєрідним процесом, коли спиртові пари починають випаровуватися з підготовленої спиртовмісної браги, після чого переходять у рідку форму і виходять у вигляді кінцевого продукту – самогону. Процедура отримання самогону через дистиляцію дуже проста. Вода закипає за 100 градусів, а ось спирт за 78 градусів. Випаровування спиртів відбувається швидше, ніж у води, між двома такими показниками. Після охолодження він конденсується за рахунок чого дистилят можна перегнати кілька разів. Повторне перегонування підвищує міцність напою, а також очищає його. Але треба знати, що у перших 100 грамів продукту виходить висока міцність, але водночас, цей напій пити не можна, оскільки в його складі багато шкідливих домішок. Тому першу частину рекомендується виливати або використовувати, щоб розпалювати вогонь.
Перший отриманий продукт у самогоноварінні називається «головою». Саме така рідина збирається в окремий посуд, а потім забирається, щоб основний дистилят не змішувався. У перегінному кубі, куди закладається брага, після чого ставиться на вогонь для отримання самогону через певний проміжок часу спиртова концентрація скорочується. Це можна виявити за зростанням температури в холодильній камері. В даному випадку процедуру перегону немає сенсу проводити до 100 градусів, оскільки спирт буде випаровуватись і почне випаровуватися вода.
Друга частина, яку не можна пити, називається «хвіст». У ній також багато шкідливих речовин і має неприємний запах. «Хвіст» це остання частина спиртного. Такий алкоголь починає стікати, коли міцність кінцевого продукту знижується і стає меншою за 40%. Але хвостова частина може зазнавати вторинної дистиляції, чого не можна робити з «головою». Щоправда, використовувати кінцевий продукт можна буде тільки для технічних цілей.
Дистиляція існує двох видів і поділяється на:
Ще дистиляцію поділяються на:
Такий метод перегону використовується для виробництва етиловий спирт. Виробляючи його застосовується спеціальне обладнання під назвою колона ректифікації. Такий пристрій може розділити рідку суміш на різні частини, за рахунок чого кінцевим продуктом виходить чистий спирт без сторонніх домішок, запаху і смаку. Крім спирту, власники колони можуть створювати настойки та інші напої, без наявності шкідливих речовин. Отримуваний алкоголь буде найвищої якості.
Ще обладнання може використовуватися як дистилятор, щоб виробляти самогон. Без колони виробляється настільки міцний алкоголь, і навіть зменшується продуктивність.
Дистиляція дозволяє зробити самогон, коли ректифікація виробляє чистий спирт без будь-яких домішок, використовуючи самогон, міцність якого 40% і отриманий через дистиляцію. Це означає, що обходитися без самогонного апарата не рекомендується, оскільки при перегоні браги через колону забиватиметься нижня частина пристрою.
Сучасні дистилятори мають багато видів і в деяких є поліпшення, які дозволяють очищати кінцевий продукт від шкідливих домішок та інших частинок, за рахунок чого виходить домогтися чистої самогону. Крім того, у продажу є універсальні пристрої, що використовуються для ректифікації та дистиляції одночасно.
Загалом обидва продукти, отримані різними шляхами, відразу не можна буде пити, оскільки спирт слід розбавляти, а самогон – очищати. Потрібно запам'ятати, що дистиляція дозволяє досягти ароматних напоїв, які пахнуть і залишають прикус фруктів, злаків, ягід та іншої сировини, що використовується для браги. Ректифікація цього результату не зможе дати і на виході буде напій із нейтральними смаками. Продукт ректифікації використовується для подальшого приготування настоянок, наливок, але можна споживати як чисту горілку.
