Общие сведения о температуре замерзания и кипения спиртов. Правильный температурный режим при перегонки браги в самогон

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.

С понятием «спирт», «спиртовой раствор» мы сталкиваемся впервые в школьные годы, когда ставим опыты на уроках химии. Но с течением времени знания, полученные в период учебы, «испаряются» вследствие отсутствия возможности применения на практике.

Между тем кое-что из этих школьных знаний может пригодиться. Так температуру замерзания и кипения полезно знать всякому, кто желает научиться отличать качественную водку от подделок, а также …автомобилистам. Поговорим об этом чуть подробнее.

В большинстве случаев, говоря о спирте, мы имеем в виду этиловый – тот самый вид, который используется при производстве алкоголя. Его характеристиками являются температура замерзания и температура кипения. Так вот, если принять во внимание чистый этиловый спирт, то замерзнет он при очень низкой температуре: -110ºС.

Что значит «замерзнет»? Если перейти на языки химии, то это значит «перейдет из жидкого состояния в твердое ». Температуру замерзания называют еще температурой плавления. Разумеется, добиться таких значений в бытовых условиях невозможно.

Почему же иногда, достав из морозилки давно забытую там бутылку водки, мы с удивлением обнаруживаем в ней куски льда?

Водно-спиртовой раствор

Дело в том, что водка не является чистым спиртом, а представляет собой раствор воды, в котором присутствует доля спирта. В зависимости от того, какова эта доля, меняется температура замерзания.

«Разброс» значений, при которых водка подвергается кристаллизации, от -27ºС до -34ºС. Это приблизительные показатели. Чем больше этанола в водке, тем ниже будет предел, когда она сможет превратиться из жидкого алкоголя в, так сказать, «алкогольное мороженое».

Интересно следующее: процесс замерзания идет постепенно, водка загустевает, превращаясь в подобие желе, и только после этого, если температура не меняется, становится твердой. И целиком она почти никогда не замерзает.

Причина: сначала меняют свои характеристики частички воды — они становятся маленькими льдинками. Концентрация спирта в бутылке становится выше, поэтому теперь раствору требуется более низкая температура, чтобы он стал льдом.

Вряд ли в холодильнике возможно создание условий, когда градус понизится до -33 или -40. Это в быту просто технически невозможно, даже если морозильная установка исправна. Поэтому полное превращение в лед вам вряд ли доведется наблюдать, а вот куски льда в бутылке – это вполне вероятно.

Таблица замерзания водно-спиртового раствора

Вам есть что добавить к нашей статье? Мы готовы разместить ваши комментарии по теме – они будут полезны для всех. Пишите, будем делиться знаниями!

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

В условиях нормального атмосферного давления температура кипения спирта составляет 78,3 °С (для этанола). При этом следует учитывать, что данная температура всегда остается неизменной, даже в том случае, когда подвод тепла осуществляется непрерывно. Такая особенность процесса объясняется тем, что превращение жидкого вещества в пар происходит также при достижении некоторого фиксированного для данного вещества значения температуры - теплоты испарения.

При возрастании молекулярной массы температура кипения спирта повышается, при этом пропорция имеет обратный вид для спиртов, стоящих близко в ряду, начиная от этилового. Численно ее значение гораздо выше, чем такой же показатель у эфиров или углеводородов, которые имеют одинаковую молекулярную массу. Соответственно, эта закономерность распространяется и на производные от этих веществ. Это свойство объясняется наличием в спиртах молекулярной ассоциации из-за присутствия в составе гидроксильных групп.

Во многом температура кипения спирта определяется его химическим строением. Тут присутствует такая универсальная закономерность: чем больше состав спирта отличается от классического строения, тем температура его кипения ниже.

При сравнении температур кипения различных спиртов с температурами кипения производных от них обнаруживается уникальная закономерность - спирты обладают практически аномальными по величине, очень

Более закономерной является зависимость температуры кипения от величины значения молекулярного веса конкретного спирта. Например, температура кипения составляет 78,15 °C при молекулярной массе 46,069 а. е. м. В то же время, аналогичные показатели у метилового составляют соответственно 64,7 °С и 32,04 а. е. м. Такая же закономерность характерна для всех спиртов.

Гидролиз спирта, как правило, осуществляется при достижении им это довольно продолжительный по времени процесс, длящийся около десяти часов.

Такой параметр как температура горения спирта во многом определяет широту применения этих соединений в промышленности и быту. Однако тут следует учитывать такой аспект как тип горения. классифицируют на четыре группы. Первый тип включает в себя все процессы горения, которые происходят за счет поступающего кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. К нему относятся реакции горения нефти, а также спирта. Данный процесс выражается следующей формулой: C2H5OH + 3O2 + 11,3 N2 = 2CO2 + 3H2O + 11,3N2.

Исследуя данную формулу, следует иметь ввиду, что она не отражает в полном смысле всех химических превращений, которые происходят с веществами, принимающими участие в реакции горения. Формула составляется из соображений, что воздух состоит только из кислорода и азота, присутствие в нем инертных газов принимается равным нулю.

Рассматриваемый нами параметр - температура кипения спирта - обуславливает его многообразное использование. Это использование нам наиболее известно как применение спиртов в качестве горючих материалов и составляющего вещества различных типов моторного топлива. Для этих целей, как правило, используются метанол, этанол и бутанол, которые производятся во всем мире в промышленных объемах. Такие объемы производства обусловлены их коммерческой доступностью и высокой конъюнктурой на рынке, более того, эти производства в некоторых случаях используются в качестве критериев показателей технологического уровня государства. Отдельными технологическими направлениями выступают производство биодизеля, растворителей, красок и многих других продуктов, перечислить которые просто невозможно в одной небольшой статье.

При любой ректификации температура при самогоноварении выдерживается в определенных рамках. Так же и Воду для размешивания сахарного песка, а особенно дрожжей, надо брать теплую. Если дрожжи сухие, необходимо и «подживить». Сначала размешать в воде с температурой не выше 35 и не ниже 25 градусов, добавить немного сахару и дать постоять до образования пены. Затем выливать в емкость. в этом не нуждаются. Процесс брожения браги проходит в условиях комнатной температуры.

О нужной при перегонке температуре

• В самогоноварении очень важно во время дистилляции не «переборщить» с температурой. Точка закипания воды 100 градусов, спирт начинает интенсивно испаряться несколько раньше. Если делать перегонку кипящей браги, то самогон на выходе станет мутным.
• К тому же и его резко понизится. В него попадут все вредные примеси из браги. Градусник в крышке перегонного куба позволит контролировать процесс. Оптимальная температура дистилляции 79 – 82 градуса по Цельсию.
• Но уже на 65 градусе нагрева начинается испарение легких спиртов и эфиров. Это «голова» самогона или «первач» — первый литр (если емкость с брагой не меньше 25 – 30 л). Пить ее вредно из-за присутствия в ней эфиров. А температура в 78 градусов «заставляет» испаряться и этиловый спирт.
• Его собирают в отдельный сосуд. Нагрев браги уменьшают, чтобы она не закипела. Далее на медленном огне доводят до тех пор, пока температура снова не повысится до 78. И уже продолжают дистилляцию далее. Точная температура кипения спирта (100% этанола) – 78.39 градуса. 96% ректификат закипает чуть пораньше (78.15).

Об охлаждении паров спирта

Если нет термометра

Если нет термометра, то крепость выходящего самогона определяется его поджиганием. Капают немного на деревянную поверхность и зажигают. Синеватое пламя (и почти невидимое) говорит о высокой крепости напитка. Слабый огонек желтоватого цвета свидетельствует уже о 38 — 40% содержании спирта. После выгорания остается радужная на свету маслянистая пленка – это сивушные масла. Количество этого остатка говорит о крепости напитка. Полностью спирт из браги не выгнать. Если нужен «хвост», то есть самогон уже мутный, то ее нагревают свыше 85 градусов. Если это не нужно, то можно добавить этот остаток в следующую емкость с новой порцией бражки. Крепость в той немного увеличится. В браге после перегонки остается примерно четверть спирта от всего его количества.

О нагревателях

Теперь поговорим о нагревателях для перегонного куба или иной емкости. Лучше всего использовать газовую плиту, температуру кипения браги на коей легче всего регулировать. Электроплитка или индукционная печь не позволяют плавно изменять нагрев. В крайнем случае, подойдет и костер. Бачок с брагой сначала греют на полном огне. Если нет термометра, то главное в этом процессе – не пропустить начало шипения браги. Резко убавить огонь, не допуская закипания. Вскоре на выходе змеевика появятся первые капли самогона. По мере наполнения емкости следят за струйкой алкогольного напитка. Если она превращается в череду капель, то нагрев немного увеличивают. В процессе ректификации выделяется запах спирта. Поддерживаться температурный режим в перегонном кубе должен в пределах 76 – 82 градусов. Через некоторое время концентрация спирта в браге понижается. Процесс должен длиться как можно дольше. Наивысшее качество самогона достигается с перегонкой браги в 80 градусов нагрева.

Об отстойнике

Разновидностей аппаратов для самогоноварения много. У некоторых в шланг между перегонным кубом и змеевиком врезается отстойник для сивушных масел. Пары их тяжелее спиртовых и оседают быстрее. Отстойник в виде небольшого сосуда постепенно заполняется вредными примесями. Чем выше температура браги, тем быстрее он заполняется. Но часть вредных примесей все равно доходит и до выхода.