Главная » Энциклопедия » Температура кипения спирта и воды. Чему равна температура кипения этилового спирта

Температура кипения спирта и воды. Чему равна температура кипения этилового спирта

Всем привет!

В последнее время мне часто задают вопросы следующего плана — при какой температуре гнать самогон? Или, как гнать самогон по термометру, установленному в перегонном кубе? И тому подобные.

Действительно, такие вопросы появляются у большинства начинающих винокуров. Сегодня я постараюсь ответить на эти вопросы и расскажу, нужен ли вообще термометр в самогонном аппарате и что он нам дает.

Прежде всего хочу обратить внимание, что данная статья посвящена работе на классическом самогонном аппарате, состоящем из бака и охладителя. Ну или еще сухопарника между баком и дистиллятором. Термометр установлен в перегонном кубе.

Для более сложного оборудования существуют иные правила. Например для работы на пленочной колонне у меня есть отдельная статья .

Что дает термометр в самогонном аппарате

Сейчас я тезисно перечислю преимущества данного устройства, а в следующем разделе объясню как реализовать их на практике.

  1. Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
  2. Определить начальную крепость браги.
  3. Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
  4. Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
  5. Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
  6. Рассчитать остаток спирта в кубе.

Как контролировать процесс перегонки по температуре

Как известно, этиловый спирт кипит при температуре 78,4 °C (при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст). Но брага или спирт-сырец являются водно-спиртовым раствором (примесями пренебрегаем), а следовательно и температура кипения этого раствора иная и зависит от содержания в нем этанола. Причем определенное количество спирта в браге соответствует определенному количеству спирта в парах, поступающих в охладитель.

Ниже привожу таблицу зависимости температуры кипения браги (или сырца) от содержания в ней спирта.

Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.

  • При перегонке браги
  1. Допустим, вы залили 10 литров браги.
  2. Брага закипела и отбор пошел при 92 градусах, следовательно крепость жидкости приблизительно равна 12%. Только ориентироваться надо не на самые первые капли, а когда пойдет веселая струйка и температура стабилизируется. У меня вчера первые капли появились на 88-89 градусах, но температура очень быстро добралась до 93 и потом стала повышаться очень медленно — на 0,1 градуса. Вот на эту цифру и надо ориентироваться.
  3. Гоним самогон до 98-99 °C в зависимости от вашей жадности и терпения. Я обычно гоню до 98. До 100 градусов все же не советую — потери продукта будут незначительными, а время потратите много и при этом соберете много ненужных примесей.
  • При перегонке спирта-сырца
  1. Залили, скажем, 20% сортировку.
  2. По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
  3. В большинстве методик, да и у меня в статье про дистилляцию , рекомендуется отбирать тело до 40% в струе (или пока горит). Это соответствует температуре 95-96 °C. Т.е. при таком нагреве можно переходить к отбору хвостов. Забегая вперед хочу сказать, что по моим последним данным, переходить к хвостам лучше при 93-94 °C. Да, так мы отправляем большое количество спирта в хвосты, но из этих хвостов потом можно будет отжать еще приличное количество самогона хорошего качества. Почему надо заканчивать отбор тела при 93 °C я расскажу в одной из следующих статей, когда упорядочу полученную информацию.
  4. Отбираем хвосты до 98-99 градусов.

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

При перегонке вина основным продуктом, который переходит в дистиллят, является этиловый спирт. Но простой перегонкой нельзя получить чистый этиловый спирт; он всегда будет сопровождаться различными примесями - другими спиртами, альдегидами, сложными эфирами, летучими кислотами, которые находятся в вине (табл. 28).

В зависимости от температуры кипения все примеси можно разделить на две группы: низкокипящие с температурой кипения ниже, чем у этилового спирта, и высококипящие с температурой кипения выше 78,3°.

Таблица 28. Летучие вещества вина, переходящие в дистиллят
Вещества Точка кипения Химическая формула Примечани
Спирты одноосновные
Метиловый 65,0 CH 4 O -
Этиловый 78,3 C 2 H 6 O Приятный запах и вкус
Пропиловый 97,4 C 3 H 8 O Приятный острый запах
Изопропиловый 82,1 C 3 H 8 O -
Бутиловый 117,5 C 4 H 10 O Приятный запах
Изобутиловый 108,4 C 4 H 10 O Сильный запах, жгучий вкус
Амиловый (оптически деятельный) - главная составная часть сивушных масел 128,0 C 5 H 12 O Неприятный удушливый запах
Изоамиловый 132,0 C 5 H 12 O -
Гексиловый и другие вые шие спирты (в весьма незначительном количестве) 157,2 C 6 H 14 O Приятный запах
Двуатомные спирты
Изобутилгликоль 178,5 C 4 H 11 O 2 Без запаха, сладковатый
Глицерин 275,0 C 3 H 8 O 3 Без запаха, сладкий вкус
Альдегиды
Уксусный 20,8 C 2 H 4 O Безвкусные жидкости с резким неприятным запахом, продукты непрочного окисления спиртов; окисляясь, переходят в уксусную кислоту
Пропиловый 50,0 C 3 H 6 O
Масляный 75,0 C 4 H 8 O
Фурфурол 162,0 C 3 H 4 O Запах горького миндаля
Эфиры
Муравьиноэтиловый 54,15 C 3 H 6 O 2 Приятный запах
Уксусноэтиловый 77,05 C 4 H 8 O 2
Изомасляноэтиловый 110,1 C 6 H 12 O 2
Изовалериановоэтиловый 134,3 C 7 H 14 O 2
Кислоты
Углекислота - CO 2 -
Уксусная 118,1 C 2 H 4 O 2 Образуется окислением этилового спирта
Пропионовая 140,9 C 3 H 6 O 2 -
Масляная 162,3 C 4 H 8 O 2 Неприятный запах прогорклого масла
Валериановая 185,6 C 5 H 10 O 2 Продукт окисления амилового спирта, неприятный запах
Капроновая 205,0 C 6 H 12 O 2 -
Энантовая 223,5 C 7 H 14 O 2 -

Количество низкокипящих примесей незначительно и изменяется в зависимости от состава перегоняемого вина и способа перегонки. Часть примесей, кипящих при более высокой температуре, нежели этиловый спирт, составляют высшие спирты. Многие из этих спиртов обладают резким запахом и неприятным вкусом, а поэтому их заметное присутствие в молодых коньячных спиртах понижает качество последних. При получении коньячных спиртов принимают меры к удалению нежелательных примесей, что достигается фракционированной перегонкой.

Помимо спиртов, перегоняются также альдегиды: уксусный, пропиловый, масляный и из высших альдегидов - фурфурол, получающийся в процессе перегонки из пентоз.

При перегонке переходят в отгон также летучие кислоты: уксусная, молочная и другие - и сложные эфиры. Из кислот наибольшее значение имеет уксусная. При перегонке нормальных здоровых вин количество ее в дистилляте бывает незначительно, причем часть уксусной кислоты в процессе перегонки участвует в образовании эфиров. Больные вина при перегонке дают дистиллят со значительным количеством уксусной кислоты, которая нередко делает спирт совершенно непригодным для производства коньяков.

Из эфиров, переходящих из вина в коньячный спирт, прежде всего надо указать на уксусноэтиловый эфир, количество которого, как и уксусной кислоты, зависит от состояния перегоняемого вина. При перегонке больных вин в дистиллят может перейти значительное количество уксуоноэтилового эфира, что, конечно, неблагоприятно отразится на вкусе и аромате коньячного спирта. Кроме уксусноэтилового эфира, в коньячный спирт переходят содержащиеся в вине в незначительных количествах другие сложные эфиры, которые весьма разнообразны в зависимости от кислот и спиртов, участвовавших в их образовании.

В процессе дистилляции не происходит полного перехода этих эфиров в отгон; перегоняется более или менее значительная их часть, в зависимости от условий дистилляции. Эфиры, переходящие в отгон, могут также образоваться при нагревании в процессе дистилляции, а с другой стороны, находящиеся в вине эфиры в тех же условиях могут разрушаться в результате гидролиза (омыления).

Перегонка вина для получения коньячного спирта начинается вскоре после окончания сезона виноделия и продолжается не дольше, чем до 1 мая следующего за урожаем года. Обычно после снятия вина с дрожжевого осадка, не дожидаясь полного осветления, приступают к его дистилляции.

Отличие в получении коньячных спиртов и этилового ректификованного спирта состоит в том, что при производстве ректификованного спирта стремятся, по возможности, полностью его очистить от летучих примесей. В коньячном производстве, наоборот, принимают меры, чтобы сохранить часть этих примесей (в среднем погоне), так как они обусловливают развитие при выдержке спиртов особых характерных для них аромата и вкуса коньяка.

Поэтому процесс дистилляции коньячных виноматериалов и сырого коньячного спирта, подчиняющийся общим законом дистилляции, требует от коньячного мастера особого подхода и умения направлять его в желательную сторону для получения такого дистиллята, который содержал бы определенные примеси и при выдержке мог бы развить специфические качества, присущие коньячным спиртам.

Процесс перегонки (дистилляции) жидких смесей основан на том, что жидкости, составляющие смесь, обладают различной летучестью, т. е. при одной и той же температуре обладают различной упругостью паров.

Вследствие различия упругости паров жидкостей, составляющих смесь, состав пара и, следовательно, состав жидкости, получающейся при конденсации этого пара, будет отличаться от состава начальной перегоняемой смеси; в паре более летучего компонента будет содержаться больше, чем в перегоняемой жидкости.

В своем простейшем виде перегонка сходна с процессом выпаривания, однако между ними имеется существенная разница. При выпаривании имеют дело с растворами, состоящими из летучего растворителя и нелетучего растворенного твердого вещества. В результате выпаривания удаляется часть растворителя и повышается концентрация раствора, причем остаток, не превратившийся в пар, представляет собой конечный продукт процесса выпаривания.

При дистилляции имеют дело с растворами, у которых и растворитель, и растворенное вещество обладают летучестью, вследствие чего при испарении таких растворов в пар превращается одновременно и растворитель, и растворенное вещество в количествах, соответствующих их летучести. В результате перегонки получается полное или частичное разделение раствора на составляющие его компоненты.

Между жидкостью (смесью) и паром над ней в закрытом сосуде устанавливается подвижное фазовое равновесие: вследствие теплового движения молекул из жидкости в паровое пространство в единицу времени переходит столько же молекул, сколько переходит обратно из пара в жидкость.

Если вино подвергают перегонке, то пары всегда богаче спиртом, чем кипящее вино, потому что спирт более летуч, чем вода. В практике перегонки вина наблюдается, что когда вино на половину испарится, то весь спирт из него улетучивается. В этом случае возможно сконденсировать и собрать в продуктах перегонки, имеющих половинный объем по сравнению со взятой жидкостью, все количество содержавшегося в жидкости спирта. Повторяя ту же операцию с полученным конденсатом до полного улетучивания спирта, получают то же количество спирта в еще меньшем объеме, т. е. он будет более концентрированным. Таким образом, можно отделить спирт от воды до предела, зависящего от устройства применяемого аппарата, и получить спирт высокой крепости.

Крепостью водно-спиртового раствора (этилового спирта) называется процентное содержание безводного спирта в данном растворе. Крепость выражают в весовых процентах, показывающих весовое содержание спирта (в г ) в 100 г раствора, или в объемных процентах, показывающих объемное содержание спирта (в мл) в 100 мл раствора. Значительно реже прибегают к измерению содержания граммов спирта в 100 мл раствора (концентрационные проценты). Объем раствора изменяется в зависимости от температуры. Поэтому крепость водно-спиртового раствора в объемных процентах относится к одной температуре, называемой нормальной.

ГОСТ 3639-50 «Растворы водно-спиртовые. Методика определения крепости» предусматривает, что крепость водно-спиртового раствора выражается в объемных процентах при нормальной температуре +20°. Объем водно-спиртового раствора выражается в литрах при температуре раствора 4-20°. Отсюда вытекает, что в 100 л водно-спиртового раствора крепостью, например, 45% об. при 20° содержится 45 л безводного спирта.

Этиловый спирт кипит при температуре 78,3° (при давлении 760 мм рт. ст.), а температура кипения смеси воды со спиртом тем более приближается к температуре кипения воды (100°), чем больше ее относительное содержание в смеси. Так как этиловый спирт испаряется быстрее, чем вода, то перегоняемая смесь по своему составу постепенно приближается к воде.

Для характеристики процесса перегонки особое значение имеет соотношение между содержанием спирта в водно-спиртовых смесях, точкой кипения этих смесей и содержанием спирта в парах, выделяющихся при кипении. В табл. 29 приводятся крепости дистиллята, полученного однократной перегонкой водно-спиртовой смеси известной крепости.

Из табл. 29 видно, что с увеличением содержания спирта в ререгоняемой жидкости его концентрация в выделяющихся из шее парах относительно увеличивается и соответственно уменьшается степень достигаемого укрепления - коэффициента укрепления, который с повышением крепости подлежащей перегонке, жидкости непрерывно уменьшается.

В зависимости от режима (типа применяемого аппарата) при перегонке вина соотношение содержания спирта в кипящем Вине и конденсируемых парах на огневых кубовых аппаратах и паровых, работающих по методу двойной перегонки, по исследованиям Фалькович , изменяется следующим образом (табл. 30).

Эти Данные еще раз подтверждают, что при постепенном падении содержания спирта в вине оно будет образовывать пары все более и более бедные спиртом.

Подлежит специальному рассмотрению вопрос о поведении метучих примесей этилового спирта, заключающихся в вине, в процессе перегонки.

Предположение, что порядок перехода летучих примесей в Ютгон связан лишь с температурой кипения, должно быть решительно отвергнуто. Установлено, что процесс очистки этилового Спирта от примесей обусловлен степенью растворения этих примесей в водно-спиртовых растворах. Возможность отделения примесей в процессе перегонки зависит от коэффициента ректификации данной примеси [Фертман, 123], который представляет собой отношение коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта.

Таблица 30
Огневые кубовые аппараты Паровые аппараты, работающие по методу двукратной перегонки
содержание спирта в конденсированных парах содержание спирта в кипящей жидкости в % об. содержание спирта в конденсированных парах в % об.
28,3 76,3 22,3 77,7
20,5 73,1 20,6 75,6
15,4 68,4 15,5 70,2
10,0 58,5 10,0 61,0
9,1 54,3 8,3 57,7
7,4 51,8 7,8 57,3
6,4 48,3 6,5 52,5
3,4 34,0 3,3 39,2
0,7 9,4 1,5 20,0

В табл. 31 приведены значения коэффициентов ректификации (по Фертману) для некоторых основных примесей этилового спирта, а на рис. 178 они даны графически.

Таблица 31. Значение коэффициентов ректификации основных примесей этилового спирта
Крепость спирта в % об. Уксусный альдегид Изоамиловый спирт Муравьиноэтиловый эфир Уксуснометиловый эфир Уксусноэтиловый эфир Уксусноизоамиловый эфир Изовалериановоэтиловый эфир Изовалериановоизоамиловый эфир Изомасляноэтиловый эфир
95 3,29 0,22 5,08 3,78 2,09 0,549 0,797 0,299 0,897
90 3,34 0,26 4,01 1,07 2,37 0,688 0,882 0,434 1,07
80 3,25 0,36 4,25 1,30 2,77 0,74 1,20 0,463 1,30
70 3,08 0,44 4,61 1,96 3,07 0,94 1,45 0,700 1,96
60 2,86 0,61 4,92 3,23 3,30 1,307 1,76 1,00 3,23
50 - 0,80 5,26 - 3,86 1,886 - - -
40 - 1,05 5,83 - 4,77 - - - -
30 - 1,30 - - 5,43 - - - -
25 - 2,02 - - 5,47 - - - -
10 - - - - 5,69 - - - -

Когда коэффициент ректификации больше единицы, примесь становится головной, когда меньше единицы - хвостовой. Таким образом, станет ли в том или ином аппарате, например, сивушное масло головным или хвостовым погоном, будет зависеть от коэффициента ректификации изоамилового спирта - главной составной части сивушного масла.

Коэффициенты ректификации неодинаковы для различных примесей при одном и том же содержании этилового спирта в перегоняемой смеси. Коэффициент ректификации одной и той же примеси изменяется при различной крепости спирта. Таким образом, одни и те же летучие примеси, в зависимости от содержания этилового спирта в перегоняемой жидкости, могут быть головными или хвостовыми погонами. Так, например, если этиловый спирт в перегоняемой жидкости содержится в количестве не более 42% об., то изоамиловый спирт, являющийся основной составной частью сивушного масла, испаряется быстрее этилового. Если же содержание этилового спирта в перегоняемой жидкости превышает 42% об., то изоамиловый спирт по отношению к нему будет хвостовым погоном.

Чтобы понять «физику» ректификации спирта рассмотрим основные свойства абсолютизированного 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 огромный "плюс" - параллельно с задачей получения спирта-ректификата она решает еще и задачу очистки его от примесей, имеющих отличную от спирта температуру кипения (см. таблицу в статье Физика - Простая перегонка).

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

На самом деле ректификационные колонны бывают разных типов и имеют порой весьма сложное устройство. Более глубокое описание физико-технологических аспектов ректификации Вы можете посмотреть на сайте одного из старейших производителей

Чтобы получить качественный самогон, и максимально защитить своё здоровье, нужно знать при какой температуре гнать самогон. При правильном понимании всех химических процессов, происходящих во время самогоноварения, вы произведёте самогон высокого уровня, который будет соответствовать вашим ожиданиям.

Обратите внимание на описание температурных этапов процесса приготовления самогона. Чтобы отделить необходимые части напитка, нужно поддерживать правильную температуру кипения всех составляющих. Это и многие другие интересные и полезные факты мы изложили в данной статье.

Необходимо учитывать множество аспектов, о которых мы подробно рассказываем в данной статье. Советуем делать записи и пометки, чтобы ничего не забыть и не запутаться в числах. Это и помогает запомнить инструкции, и даёт возможность обратиться к записям в любой момент уже непосредственно в процессе.

Теоретические основы

Возможность существования процесса самогоноварения, определяется тем, что вода, спирт и сивушные масла, имеют различные точки кипения. Вода кипит при 100 градусах, спирт при 78,3 градусах, а испарение сивушных масел начинается при 85 градусах. Так как в исходном продукте присутствуют эти три компонента, то ее температура кипения в самогонном аппарате, находится в диапазоне от 78 до 95 градусов. Чем больше спирта в начальном продукте, тем температура начала кипения приближается к 78 градусам.

Чтобы получить качественный самогон, с помощью самогонного аппарата, при процессе перегонки, необходимо выдерживать температуру от 78 до 93 градусов. Именно в этом диапазоне, должна перегоняться брага.

Температурные режимы перегонки браги в самогонном аппарате

Начальный этап

Помещаем брагу в самогонный аппарат и начинаем нагрев. После того, как брага разогреется до 68-70 градусов, из нее начинают испаряться легкие вредные фракции: метиловый спирт, уксусный альдегид и др. О начале процесса, сигнализирует запах спирта и появление первых капель самогона.
Это начинает выделяться «первач», который в народе считается лучшим. Но это не так, это самая вредная часть получаемого самогона – «голова». Ее не стоит пить, а необходимо отделить от основной части полученного алкоголя, и использовать только в технических целях.

До 70 градусов, брага разогревается на максимальном огне. Но при подходе к температуре 80 градусов, интенсивность нагрева уменьшают, чтобы не допустить попадание браги в холодильник. Это может значительно ухудшить вкусовые качества самогона.

Получение «тела» самогона.

После того, как «голова» отсечена, следует установить тару для сбора алкоголя и поднять температуру в самогонном аппарате до 85 — 90 градусов.

Если перегонный куб не оборудован термометром, то процесс перегонки прекращают, когда:

  1. Бумага, пропитанная самогоном, горит с характерным синим цветом.
  2. Браг имеет температуру 83 градуса и количество получаемого алкоголя уменьшается до нуля.
  3. Крепость полученного напитка, снижется ниже 30 градусов.
  4. Окончание процесса.

После получения основного «тела», в браге остается еще небольшое количество спирта, но в месте с ним в продукт попадают и вредные вещества. Алкоголь, полученный при температуре выше 95 градусов, называют «хвостами». Его собирают отдельно и используют для повышения крепости новой партии браги.

Есть еще один способ разделения браги на фракции. Он основан на том, что вода замерзает при более высоких температурах, чем спирт. Это очень долгий метод, который не позволяет получить чистый и свободный от вредных веществ самогон.

Поэтому, если вы любите качественные крепкие напитки, приготовленные собственными руками, следует применять хорошо сделанный самогонный аппарат.

chzda.ru

Температурные этапы перегонки браги

1. Отбор летучих фракций (точка 1). Когда температура браги достигает 65-68°C, начинают испаряться легкие вредные фракции (метиловый спирт, уксусный альдегид, муравьино-этиловый эфир, уксусно-метиловый эфир и другие). Появляется спиртовой запах и первые капли сконденсированной жидкости.

В народе полученный самогон называется «первак» или «первач» и считается самым лучшим. На самом деле это ядовитая смесь, пить которую опасно для здоровья. Из-за высокой концентрации вредных примесей первач быстро опьяняет, но последствия употребления бывают печальными. В классической дистилляции эта первая фракция называется «головами», которые «отсекают» – собирают в отдельную емкость, а потом используют только для технических нужд.

Пока температура не достигла 63°C, брагу нагревают на максимальном огне, затем скорость нагрева резко уменьшают, чтобы плавно выйти на 65-68°C. Если пропустить этот момент, то горячая брага может попасть в холодильник и другие части самогонного аппарата. В результате напиток приобретет сивушный цвет, а качество заметно ухудшится. Исправляет ситуацию вторая перегонка самогона после разбавления до 20 градусов.

Причина мутного самогона – неправильная перегонка браги

2. Получение основного продукта (точка 2).

Когда выход «голов» прекращается, нужно заменить сухопарник (если имеется), подставить емкость для сбора самогона и постепенно увеличивая мощность нагревателя довести брагу до температуры начала перегонки – 78°C. Спустя некоторое время, которое зависит от конструкции самогонного аппарата, начнется выход основного продукта.

Постепенно температура браги будет повышаться, а интенсивность выхода падать. Сбор самогона прекращают, когда смесь нагревается до 85°С. С этого момента начинают испаряться сивушные масла, делая самогон мутным и ухудшая качество.

Если термометра нет, то отбор основного продукта прекращают, если:

  • смоченная в самогоне бумажка перестает гореть синим пламенем;
  • при температуре 83°C выход падает до нуля;
  • крепость самогона меньше 40 градусов.

3. Отбор последней фракции (точка 3).

В браге сохраняется некоторая концентрация этилового спирта, но добыть алкоголь в более-менее чистом виде уже не получится. Поэтому при температуре 85°C и выше дистиллят собирают в отдельную емкость. Это третья мутная фракция, называемая «хвостами», которую можно добавить в новую порцию браги для увеличения крепости.

Еще один метод получения самогона – вымораживание. При низких температурах вода замерзает быстрее спирта. Процесс трудоемкий и малоэффективный в сравнении с традиционной перегонкой, но ради интереса советую ознакомиться с ним. Подробнее на видео.

alcofan.com

Процесс перегонки и необходимая температура

Для того чтобы получить кристально чистый самогон без вредных примесей и неприятного запаха, мало приобрести качественный самогонный аппарат. Здесь очень важны такие вещи, как правильный порядок действий и поддержка оптимальной температуры. Это важнейшие этапы самогоноварения. Можно экспериментировать, но без соблюдения технологии дистилляции даже из лучшего первоначального сусла (браги) получится плохой самогон.

Итак, рассмотрим порядок действий, который необходим для качественного перегона алкоголя.

  1. Прежде всего, чтобы начать экстракцию самогона, нужно приготовить брагу. Рецептов приготовления браги бесчисленное множество. Все зависит от того вкуса, который вы хотите получить на выходе. И от того, из чего вы решили перегнать самогон, зависит сам рецепт.
  2. Главное - помнить: в случае если вы решили использовать природные средства, которые могут самостоятельно бродить, - засахаренное варенье, мед, яблоки, - то дрожжи не нужны.
  3. Если же вы решили пойти традиционным путем с использованием сахара и дрожжей, то надо тщательно соблюдать нужные пропорции и рецептуру.

Крайне важен выбор воды - не рекомендуется использовать жидкость из-под крана: неизвестен ни гидрощелочной баланс, ни ее жесткость, ни наличие в ней минералов и химических веществ, которые могут негативно сказаться на процессе брожения. Ни в коем случае не кипятите воду - вы уберете из нее весь кислород, который так необходим для брожения.

Совет: купите любую чистую, желательно родниковую или артезианскую воду, а также воду из скважин.

Благо поставщиков сейчас огромное количество и всегда можно подобрать вариант воды на любой бюджет в ближайшем из магазинов.

Самый простой рецепт приготовления браги

Нам понадобятся:

  1. 1 кг сахара;
  2. 5 л воды (температурой не более 40 °С),
  3. прессованные дрожжи 100 г. или сухие - 20 г.

Вы можете увеличивать количество желаемого продукта, главное - соблюдать пропорции.

Процесс приготовления

Вначале необходимо растворить сахар в воде: если вы этого не сделаете, то он осядет на дно, не растворится и не будет стимулировать процесс брожения.

  • В другой таре смешиваем воду, дрожжи и 2 ст. л. сахара, убираем в теплое место на 2 часа, периодически помешивая закваску.
  • Когда дрожжи оживут, следует смешать все ингредиенты в таре, в которой и будет происходить весь процесс брожения.
  • Желательно брать стеклянную банку, так как стекло - максимально нейтральный по свойствам материал.

После соединения всех ингредиентов следует надеть на банку обычную медицинскую перчатку, предварительно проткнув кончики ее пальцев иглой.

Температура перегонки самогона

Нужно выбрать подходящее теплое и темное место. Температура перегонки самогона должна быть в диапазоне между 20–35 °С тепла.

Важно вести постоянный контроль за процессом брожения - при перегреве есть вероятность гибели полезных веществ.

Через 3–10 дней брага будет готова к дальнейшему перегону в самогон. Определить готовность браги очень просто - по перчатке: если она все еще надута, то идет процесс брожения, если сдулась - брага готова.

После получения готовой браги переходим к ее перегонке.

Процесс перегона основан на разнице температур кипения спирта, воды и сивушных масел. Температура кипения воды - 100 °С, а вот спирт закипает при температуре в 78,3 °C. Соответственно, температура кипения смеси спирта и воды будет средним показателем этого диапазона, тут все зависит от соотношения компонентов. Для перегонки самогона высокого качества процесс нагревания должен проходить поэтапно, и важно следить за этим.

Первым этапом является нагревание браги до температуры кипения легких примесей, а именно 65–68 °C. Контроль температуры нужно производить с помощью термометра, но если этого прибора нет, можно определить самостоятельно: появится легкий запах спирта, на стенках холодильника можно будет обнаружить конденсат, а из точки выхода появятся первые капли самогона. На данном этапе процесс нагревания ничем не ограничен, поскольку то, что мы получили в этот момент, - это так называемый первач - наиболее ядовитый и непригодный для употребления продукт.

Но не спешите его выбрасывать, так как первач - прекрасная альтернатива ацетону, и его можно использовать, например, в качестве кухонного обезжиривателя.

Переход от первого этапа ко второму является наиболее ответственным, поскольку после слива первача начинается интенсивное выделение легких примесей. С этого момента нужно максимально плавно нагревать смесь до второго критического момента в 78°С, что соответствует температуре кипения спирта. Требуется умелая балансировка скорости нагрева в относительно небольшом температурном диапазоне между 78-83 °С на всем протяжении времени перегонки. Иначе произойдет либо выброс браги, либо засорение соединительных трубок жмыхом.

Обратная зависимость

Важно понимать, что при повышении температуры количество спирта будет неукоснительно снижаться ввиду низкой температуры кипения, соответственно, воды будет становиться больше, и вся смесь станет быстрее закипать. Тогда мы вплотную приблизимся к третьему этапу, которого вообще следует избежать - при температуре выше 85 °С начинается интенсивное выделение сивушных масел - крайне нежелательных веществ в самогоне, ухудшающих его качество с позиции вкуса и безопасности для организма.

  1. Узнать, что самогон готов, можно при помощи бумажки - ее нужно смочить и поджечь. Если она горит синим пламенем, продолжайте перегонку. Если же она перестала вспыхивать, то можно заканчивать процесс.
  2. Если вы все сделали правильно - от выбора первоначального сырья до соблюдения температурного режима при перегонке, то самогон готов.
  3. А что делать с готовым самогоном, решать вам. Можно его употреблять в чистом виде - этот напиток в народе называют «беленькой». Можно настаивать его в бочках, в таком случае у вас появится возможность дистиллировать собственные коньяк, ром и даже виски.

А можно приступить к процессу ректификации, при котором можно получить чистый спирт. Правда, это требует более сложного и дорогого оборудования.

Перегонять самогон - увлекательное и творческое занятие. Но вместе с тем важно подходить ответственно к его употреблению. Помните, что чрезмерное увлечение алкоголем приводит к печальным последствиям.

samogonhik.ru

Первая перегонка

Полностью готовую брагу заливаете в перегонный куб. Цель первой перегонки – отделить спирт от других веществ. Процесс происходит на медленном огне. Весь выход напитка делится на фракции, которые мы будем именовать общепринятыми названиями: «голова», «тело» и «хвост». Первые 50 грамм напитка на каждый килограмм потраченного сахара собираете в отдельную ёмкость и ликвидируете или же используете для технических нужд. Употреблять их ни в коем случае нельзя, так как они опасны для здоровья.

Далее отбираете «тело» – собственно спирт-сырец – который и необходим для получения качественного самогона из сахара. Когда крепость дистиллята опустится ниже 40 градусов, отбор следует прекратить. Чтобы определить крепость, можно задействовать спиртометр, а можно воспользоваться и народным методом – пока спирт, набранный в ложку, горит, отбор можно продолжать.

В конце первой перегонки в отдельную ёмкость собираете «хвосты», также содержащие изрядное количество сивушных масел. Однако этот дистиллят, в отличие от «головы», не опасен, и рачительные самогонщики, у которых производство напитка поставлено на поток, выливают его в следующую брагу – это делает её крепче.

Очистка

Этот этап предшествует второй перегонке, и его цель – избавить напиток от вредных примесей. Для этого существует очистка самогона с помощью угля, марганцовки и некоторые другие способы, о которых мы уже писали. Выбирайте тот метод, который вам кажется наиболее эффективным, и действуйте, при этом не забудьте разбавить напиток водой до крепости в 15-20 градусов.

Вторая перегонка

Спирт-сырец после очистки заливаете в перегонный куб и на медленном огне начинаете дистилляцию. Как и при предыдущей перегонке, первые 50 грамм на каждый килограмм сахара отбирайте отдельно и не используйте для внутреннего употребления – ей-богу, здоровье дороже. Далее отбираете дистиллят, пока его крепость не опустится ниже 40 градусов. Собственно, это и есть готовый напиток, который лишь необходимо разбавить.

Вторая перегонка имеет целью не только укрепление, но и дополнительную очистку от вредных и вонючих примесей.

Когда прекращать перегонку браги

Есть несколько способов определения момента прекращения процесса перегонки:

  1. 1) Самый простой - гнать брагу до тех пор, пока ощущается спиртуозность на вкус, чтобы взять весь спирт из перегонного куба. Таким образом, пробуем на вкус и принимаем решение.
  2. 2) Бумажную салфетку смачиваем капающим дистиллятом и пробуем поджечь: если воспламеняется быстро – отбор стоит продолжать, если не горит – спирт уже вышел и процесс можно прекращать.
  3. 3) Если у вас есть термометр в перегонном кубе, то определяем температуру 96°C, таким образом мы ограничиваем содержание сивушных примесей в самогоне. Этот момент соответствует выходу самогона из охладителя крепостью 40%.

Мы знаем что, управление перегонкой самогона по температуре в перегонном кубе основана на том, что каждому содержанию спирта в самогоне соответствует определенная температура кипения.

Данные взяты из таблицы ниже.

Контроль процесса перегонки по термометру

Температура кубовой
жидкости (°с)
Содержание спирта
в кубе (°с)
Содержание спирта
в отборе (°с)
88 21,9 68,9
89 19,1 66,7
90 16,5 64,1
91 14,3 61,3
92 12,2 57,9
93 10,2 53,6
94 8,5 49,0
95 6,9 43,6
96 5,3 36,8
97 3,9 29,5
98 2,5 20,7
99 1,2 10,8
100 0,0 0,0

Разбавление и отстаивание

На этом этапе, который завершает процесс, разведите самогон до нужной крепости. Теперь уже точно всё готово, но, собрав волю в кулак, потерпите ещё чуть-чуть, и разлив самогон по бутылкам, дайте ему постоять 3-4 дня в прохладном тёмном месте. От этого напиток станет более мягким и сбалансированным, и с друзьями и родственниками вы сможете по достоинству оценить его вкус.

русскаядымка.рф

Схематическое изображение температурных этапов перегонки

Давайте пройдём по температурным этапам перегонки. Для начала изобразим график схематически:


Как вы можете заметить - на этой схеме не указаны градусы по Цельсию - это все происходит от того, что на самом деле не все так просто. Читать в «пособиях для самогонщиков» что при 63-65° начинают кипеть лёгкие фракции, их надо убрать, от 78° до 85° идёт тело - его нужно собрать, а больше 85° - хвосты - их пить нельзя - смешно. Дело в том, что это указаны чистые температуры кипения веществ.

К примеру, если этиловый спирт кипит при 78,4° а вода при 100° - то их смесь, в зависимости от пропорций, и кипеть будет при «смешанных» из 78,4°+100° температурах!!! В растворах вода и спирт кипят и испаряются вместе! Более справедливой для практического применения будет такая схема:

Температурные этапы перегонки

Теперь непосредственно к этапам:

На первом этапе нам необходимо отделить головы - это так называемый «первач» - летучие фракции, которые не то что пить - а и даже для растирания применять не рекомендуется. В нем содержатся уксусный альдегид, муравьино-этиловый эфир, уксусно-метиловый эфир, метиловый спирт.

А также прочая не рекомендованная к употреблению гадость. На максимально возможном огне нагреваем брагу до появления первых капель из холодильника. Потом скорость нагрева нужно резко уменьшить, чтобы плавно выйти на температуру кипения легких фракций. В противном случае брага резко закипит (а в таком случае она начинает еще и пениться) и начнет выплескиваться. А при отсутствии сухопарника, попадёт в холодильник, испортив качество самогона.

В это время происходит сбор голов. Если нет термометра, просто уменьшаем нагрев после появления первых капель продукта из холодильника. Ждем пока не отберется примерно 5% от ожидаемого выхода самогона. (Этот показатель варьируется в разных источниках от 3% до 10% - но это уже зависит от того для чего вы гоните самогон, и сколько еще перегонок планируется). 5% от объема ожидаемого самогона - это примерно 1% от общего объёма браги.

Головы

То есть если мы залили в перегонный куб 5 литров браги, и ожидаем получить ~1 литр самогона - первые 50 грамм отгона - это те самые «головы». Их можно либо вылить, либо использовать исключительно для технических целей.

  • При достижении 78° (либо при достижении объёма 5%) не прекращая нагрева производим следующие действия - меняем сухопарник, если он есть, и меняем посуду для сбора самогона. Далее начинается второй этап.
  • Второй температурный этап - это непосредственно получение основного продукта - самогона. Так называемое «тело» или «сердце» отгона. Проводим перегонку при температуре 95-96°С - выше поднимать на этом этапе нежелательно - пойдут «хвосты» - фракции, содержащие сивушные масла.
  • Соответственно, как только не выдерживается температура перегонки в указанном диапазоне, либо выход отгона практически прекратился - снова меняем посуду, и начинаем собирать «хвосты». В отсутствии термометра можно проверить окончание отгона «тела» следующим образом - смоченная в дистилляте бумажка не вспыхивает синим пламенем.

На третьем этапе отбираем хвосты, повышая температуру до 100°. В этой фракции, помимо высокого содержания сивушных масел присутствует также и этиловый спирт, поэтому, чтобы не пропадать добру, хвосты можно добавить в следующую порцию браги для повышения её крепости.


samogonka.org





Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты
| Карта сайта