14 - 12 - 2018

Физика - Простая перегонка

 

Если Вы любитель вина или пива, то перегонять Вам ничего не надо. Но если Вы хотите получить крепкий спиртной напиток типа водки, коньяка или виски, то без дистилляции Вам не обойтись.

Содержание спирта в бражке очень мало - от 6 до 12%. И для получения собственно самогона, и для получения более концентрированного спиртового раствор (35-45%), как промежуточного сырья для последующей ректификации в спирт, требуется перегонка.

Кстати, не надо пугаться слова «самогон». Такие известные напитки, как коньяк, виски, ром, граппа, кальвадос и многие другие являются не чем иным, как, самогоном двойной или тройной простой перегонки, полученными из различного сырья, с последующим выдерживанием в дубовых бочках (или без него). Простая перегонка позволяет сохранить аромат и специфику исходного сырья. Если же Вы хотите получить чистый спирт для изготовления водки или настоек, то понадобится ректификация полученного самогона.

Итак, дистилляция (простая перегонка) – это однократное испарение летучих компонентов из жидкости и однократная конденсация этих паров.
Схема простого дистиллятора приведена на рис. 1.

Простая перегонка

Испарительная ёмкость - куб (1) заполнен перерабатываемой жидкостью (2) и соединен с конденсатором-охладителем (4). Нагреватель (3) осуществляет испарение жидкости. Образовавшийся в кубе пар (8) попадает в конденсатор, по которому постоянно протекает охлаждающая вода (показана стрелками), и где происходит его конденсация в дистиллят (6), стекающий в приёмную ёмкость (5). Необязательно, но для удобства работы в месте выхода пара из куба может быть установлен термометр (7), с помощью которого можно контролировать температуру пара.

В перегоняемой бражке кроме воды и этилового спирта присутствует большое число примесей, являющихся побочными продуктами брожения и проходящих параллельно других химических реакций. Основные виды примесей и температура их кипения приведены в таблице ниже.

 
Примесь Температура кипения, °С
Уксусный альдегид
Муравьиноэтиловый эфир
Уксуснометиловый эфир
Уксусноэтиловый эфир
Этиловый спирт
Изопропиловый спирт
Пропиловый спирт
Вода
Ацеталь
Иэобутиповый спирт
Изомасляноэтиловый эфир
Бутиловый спирт
Масляноэтиловый эфир
Оптическидеятельный амиловый спирт
Изоамиловый спирт
Изовалерьяновый эфир
Амиловый спирт
Уксусноизоамиловый эфир
Фурфурол
Изовалерьяноизоамиловый эфир
20,8
54,15
56,0
77,05
78,3
82,1
97,4
100,0
102,9
108,4
110,1
117,0
121,0
128,0
132,0
134,3
137,0
137,6
162,0
196,0


Используя эти данные можно несколько очистить получаемый самогон от примесей. Понятно, что при нагревании бражки сначала более интенсивно испаряются примеси с меньшей температурой кипения. Контролируя показания термометра (7), можно весь дистиллят, получаемый немного ниже точки кипения спирта (так называемая «голова») и немного выше ее (так называемый «хвост») сливать в отдельные емкости. После достижения температуры около 100°С перегонку надо прекращать, так дальше начнет кипеть вода и в приемную емкость будет поступать только она, да еще и со всякими примесями.

В «голове» содержатся, в основном, уксусный альдегид и пахучие эфиры. Все это ядовито и, не смотря на наличие в том числе и этилового спирта, должно употребляться ТОЛЬКО на технические цели, например, как жидкость для розжига. Содержащиеся в «хвосте» сивушные масла также ядовиты. Существет точка зрения, что "хвосты" можно собирать в отдельную емкость и, накопив достаточное количество, потом еще раз перегнать, чтобы "выжать" оставшийся в них спирт. Делать так можно, но "стоит ли игра свеч", решать Вам. 

Ориентируясь при простой перегонке на показания термометра, надо понимать, что температура кипения этилового спирта зависит от атмосферного давления. График этой зависимости приведен в другой статье этого раздела -  Физика - Ректификация спирта.

Если термометр в дистилляторе не предусмотрен, то при перегонке можно ориентироваться на следующие моменты - «голова» составляет обычно 3-8% от ожидаемого количества самогона, а «хвост» начинается после того, как стекающий дистиллят станет по крепости 30-35°. Если у Вас нет спиртометра (вообще-то, его надо иметь!), то это можно определить на вкус или по бумажке, смоченной отогнанной жидкостью. Такая бумажка легко вспыхивает и устойчиво горит при крепости дистиллята 50°, при 35-40° она горит, но пламя неустойчивое и мигающее, а при концентрации спирта менее 30° бумажка не загорается вовсе.

Повторив простую перегонку с отсечением «головы» и «хвоста» два-три раза и применив, может быть, некоторые способы дополнительной очистки, можно получить самогон вполне приличного качества, да еще и сохранивший аромат исходного сырья. Но если бражка Ваша сделана на основе сырья, не имеющего аромата и вкуса (например, обычный сахар),  или сырья, чей "аромат" под большим вопросом (например, картофель), то тогда, может быть, есть смысл провести ректификацию полученного самогона в сприрт.

 

Отзывы и обсуждение: Физика - Простая перегонка 

Пока никто ничего не написал. Вы можете стать первым!