Что можно отделить дистилляцией примеры
S a m N a g n a l.r u
Теория и рецепты самогоноварения
Общая теория дистилляции: что такое дистилляция, технология перегонки, простейший дистиллятор
Что такое дистилляция и для чего она применяется
Слово «дистилляция» произошло от латинского distillatio, что в буквальном переводе означает «капание».
В общем случае дистилляция применяется для того, чтобы разделить жидкую смесь веществ на фракции, различные по своему составу. Метод дистилляции эффективен для разделения веществ, температура кипения которых различна.
Дистилляция активно применяется для нефтепереработки: с ее помощью производится бензин, керосин и смазочные масла. Так же путем дистилляции можно отделять жидкости от твердых веществ, что используется, например, при опреснении морской воды.
Нам же, простым обывателям, процесс дистилляции интересен с точки зрения выделения этилового спирта из различных спиртосодержащих смесей.
Базовая технология дистилляции – перегонка
Процесс дистилляции состоит, грубо говоря, из двух этапов. Первый этап – частичное испарение дистиллируемой жидкости, т.е. превращение ее в пар. Второй этап – это конденсация полученного пара, т.е. возвращение вещества в жидкую форму путем его охлаждения. Хочу напомнить, что температуры кипения извлекаемой жидкости и остальной смеси должны отличаться друг от друга.
Для простоты будем называть базовую технологию дистилляции перегонкой. Для перегонки необходимо нагреть первоначальную смесь. При достижении определенной температуры жидкость, которую необходимо выделить из смеси, начнет испаряться и преобразовываться в пар. Получившийся пар мы должны охладить, что позволит снова превратить его в жидкость, но уже отделенную от первоначальной смеси.
Логично, что при нагревании смеси первыми перегоняются самые летучие жидкости, у которых самая маленькая температура кипения. Следом перегоняются вещества менее летучие, температура кипения которых выше, чем у ранее выделенных веществ. После окончания перегонки в кубе останутся только недистиллируемые вещества.
Простейший дистиллятор
Дистиллятор – это оборудование, позволяющее осуществить перегонку. Из чего он должен состоять? В первую очередь нам необходим куб (1), в котором смесь будет нагреваться. Полученный в результате нагрева пар направляется по наклонному патрубку (2) в конденсатор (3). Через конденсатор постоянно протекает холодная вода, за счет которой пар охлаждается и снова обращается жидкость. Затем капли полученной жидкости стекают в приемную емкость (4).
Для удобства на кубе, а так же на вертикальной части патрубка могут устанавливаться термометры. Первый будет показывать температуру нагреваемой смеси, второй – температуру паров, поступающих в конденсатор.
Основным материалом для изготовления лабораторных дистилляторов является стекло, а для соединения стеклянных частей используют резиновые или стеклянные трубки. Промышленное же оборудование чаще состоит из керамических или металлических элементов.
Что касается этилового спирта, более конкретно о его дистилляции предлагаю поговорить в следующей статье.
Суть дистилляции и ее применение
Процесс, когда начинают испаряться пары или летучие компоненты из подготовленной и успевшей перебродить смеси, а затем конденсируются, преобразуясь в спирт или самогон, называется дистилляцией или как говорят в народе «перегонкой». Очень важно соблюсти технологию, чтобы сделать правильным процесс дистилляции. Нюансы этой операции мы рассмотрим ниже.
Дистилляция спирта, в чем особенности процесса?
Такой процесс, как дистилляция спирта является несложным, во время перегонки вода имеет плюсовую температуру в 100 С, а спирт – 78С. Спирт испаряется достаточно быстро между этими температурами, если сравнивать с водой. А когда спирт охлаждается – он конденсируется. Вот почему перегонять конденсат можно несколько раз – это увеличивает содержание спирта.
Именно первые 100 грамм самогона, которые получены, таким образом, имеют не только самый высокий процент крепости, но и вредных примесей – эфиров, летучих кислот, альдегидов. Вот почему эти первые капли не пригодны к употреблению и называются они «головой», и ее необходимо отсекать от хорошего дистиллята.
Также непригодными к употреблению будет и та часть спирта, которая называется «хвосты» имеет в своем содержании такие вреднее компоненты, как метанол и сивушные масла. Отличительная черта – неприятный запах. Употреблять такую жидкость нельзя, и появляется она тогда, когда крепость алкоголя становится ниже 40С. Эта, хвостовая часть используются при вторичной перегонки. А вот «головы» для этого процесса непригодны, и их используют только в технических целях.
Дистилляция спирта, виды и нюансы
Перегонка бывает нескольких видов и имеет свои некоторые отличия. Простой перегонкой называется способ, когда не происходит разделение на основную самогонную массу, «голову» и «хвосты». Такая бражная смесь (не испарённая до конца) называют кубовым остатком либо бардой.
Фракционной дистилляцией считается такая, когда происходит деление дистиллята на части (фракции), когда для употребления остаётся только «сердце» смеси. Такой спирт имеет высокую крепость, от 50 до 70С, а степень очистки – очень высокая.
Процесс дистилляции также можно разделить на паровую, вакуумную и двойную перегонку. Для использования парового способа необходим парогенератор. Этот агрегат совместно с многоступенчатой дистилляцией в итоге выпускают продукт высочайшего качества. Единственным минусом, и то только для домашнего использования, можно назвать то, что установка парогенератора требует много места.
Вакуумная дистилляция применяется в основном в промышленности, как в нефтяной, так и в химической. Двойная перегонка, как бы включает в себя и паровую и вакуумную дистилляцию. Если осуществляется только простая перегонка продукта, тогда необходим вторичный процесс. Чем больше будет перегонок, тем выше градус будет у спирта. С каждым последующим перегоном чистота конечного продукта будет всё время увеличиваться, соответственно и градусы будут достигать промышленных значений. Таким образом, при многократной дистилляции можно получить 96-процентное содержание спирта в самогоне.
Процесс дистилляция, примеры разделения смесей или где еще используется такой процесс?
Но, стоит отметить, что дистилляция применяется не только, чтобы получить спирт или самогон. Такой процесс используется и в лабораториях, и в промышленности – он помогает разделять и рафинировать различные сложные вещества. В этом сегменте тоже находит применение такой процесс как дистилляция, примеры разделения смесей при дистилляции могут быть такими:
Следует ещё понимать, что после того, как произойдет дистилляция вещества, речь конечно же об этиловом спирте, употреблять продукт еще преждевременно. Поскольку самогон требует очищения, а спирт следует разбавлять, но все будет зависеть от поставленных целей. И именно с помощью дистилляции получается ароматный дистиллят, в котором чувствуются нотки использованного сырья.
Простой процесс перегонки и примеры
простая перегонка представляет собой процесс, в котором пары, образующиеся из жидкости, направляются непосредственно в конденсатор, внутри которого температура паров понижается и происходит его конденсация.
Он используется для отделения летучего компонента от нелетучих компонентов, присутствующих в жидкости. Он также используется для разделения двух жидкостей, присутствующих в растворе с очень разными температурами кипения.
Простая дистилляция не является эффективным методом разделения двух летучих жидкостей, присутствующих в растворе. Когда ее температура увеличивается за счет подачи тепла, кинетическая энергия молекул также увеличивается, что позволяет им преодолевать силу сцепления между ними.
Летучие жидкости начинают кипеть, когда их давление пара равно внешнему давлению, действующему на поверхность раствора. Обе жидкости вносят вклад в состав образующихся паров, причем присутствие более летучей жидкости больше; то есть тот, с самой низкой температурой кипения.
Следовательно, наиболее летучая жидкость составляет большую часть образующегося дистиллята. Процесс повторяется до достижения желаемой чистоты или максимально возможной концентрации.
Простой процесс перегонки
При простой перегонке температура раствора увеличивается, пока он не достигнет точки кипения. В этот момент происходит переход между жидким и газообразным состояниями. Это наблюдается, когда при растворении начинается постоянное барботирование.
оборудование
Оборудование для проведения простой перегонки обычно состоит из зажигалки или нагревательного чехла (см. Изображение); круглая колба огнеупорное стекло с матовым стеклом ротами, чтобы разрешить соединение; и некоторые стеклянные шарики (некоторые используют деревянную палочку), чтобы уменьшить размер образовавшихся пузырьков.
Стеклянные шарики служат в качестве пузырьков, образующих сердцевины, которые позволяют жидкости кипеть медленно, предотвращая перегрев, что приводит к образованию неких гигантских пузырьков; способен даже выбросить массу жидкости из дистилляционного баллона.
В сочетании с устьем колбы, переходник огнеупорных трехгорлые стекол помещают, которые изготовлены из матового стекла. Горловина соединена с дистилляционной колбой, вторая горловина соединена с конденсатором, а третья горловина закрыта с помощью резиновой заглушки.
В изображении, сборке не хватает этого адаптера; и вместо этого через ту же резиновую пробку помещаются термометр и прямой соединитель с конденсатором.
конденсатор
Конденсатор представляет собой устройство, предназначенное для выполнения функции, указанной в его названии: для конденсации пара, который проходит через его внутреннюю часть. Его верхняя часть соединена с адаптером, а его нижняя часть соединена с шаром, где собираются продукты дистилляции..
В случае изображения они используют (хотя это не всегда правильно) градуированный цилиндр, чтобы сразу измерить дистиллированный объем.
Вода, которая циркулирует через внешнюю оболочку конденсатора, поступает в нее через свою нижнюю часть и уходит через верхнюю часть. Это гарантирует, что температура конденсатора будет достаточно низкой, чтобы обеспечить конденсацию паров, образующихся в дистилляционной колбе..
Все детали, из которых состоит дистилляционный аппарат, закреплены зажимами, соединенными с металлической опорой..
Объем раствора, подлежащего перегонке, помещают в круглую колбу с подходящей емкостью.
Соответствующие соединения выполняются с использованием графита или смазки, чтобы обеспечить эффективную герметизацию и запуск нагревания раствора. Одновременно начинается прохождение воды через конденсатор..
отопление
По мере нагревания дистилляционного баллона в термометре наблюдается повышение температуры до достижения точки, при которой температура остается постоянной. Это остается так, даже если нагревание продолжается; если вся летучая жидкость полностью не испарится.
Объяснение этого поведения состоит в том, что точка кипения нижнего кипящего компонента жидкой смеси была достигнута, в которой давление его пара равно внешнему давлению (760 мм рт. Ст.).
В этот момент вся тепловая энергия расходуется на переход из жидкого состояния в газообразное состояние, которое включает истечение силы межмолекулярного сцепления жидкости. Следовательно, подача тепла не приводит к повышению температуры..
Жидкий продукт перегонки собирается в колбах с соответствующей маркировкой, объемы которых будут зависеть от объема, первоначально помещенного в перегонную колбу..
примеров
Дистилляция воды и алкоголя
Существует 50% раствор спирт в воде. Зная, что температура кипения спирта составляет 78,4 ° С, а температура кипения воды составляет около 100 ° С, можно ли затем получить чистый спирт с простой стадией перегонки? Ответ нет.
При нагревании водно-спиртовой смеси температура кипения наиболее летучей жидкости первоначально достигается; в этом случае алкоголь. Образующийся пар будет иметь большую долю спирта, но также будет высокое присутствие воды в паре, так как точки кипения аналогичны..
Жидкость, собранная в результате дистилляции и конденсации, будет иметь процентное содержание спирта более 50%. Если эта жидкость подвергается последовательной дистилляции, может быть достигнут концентрированный спиртовой раствор; но не чистые, так как пары будут продолжать тянуть воду к определенной композиции, образуя так называемый азеотроп
Жидкий продукт сбраживания сахаров имеет процентное содержание спирта 10%. Эту концентрацию можно переносить при 50%, как в случае с виски, простой перегонкой..
Разделение жидкости и твердого вещества
Раствор соли в воде образован жидкостью, которая может улетучиваться, и нелетучим соединением с высокой температурой кипения: солью.
Когда раствор дистиллирован, чистая вода может быть получена в конденсационной жидкости. Между тем, в нижней части дистилляционной колбы соли будут осаждаться.
Алкоголь и глицерин
Он имеет смесь этилового спирта с температурой кипения 78,4 ° С и глицерина с температурой кипения 260 ° С. При простой перегонке образующийся пар будет иметь очень высокий процент спирта, близкий к 100%..
Таким образом, вы получите дистиллированную жидкость с процентным содержанием спирта, похожего на пар. Это происходит потому, что точки кипения жидкостей очень разные.
Многие вещества на нашей планете не встречаются в чистом виде, потому ученые придумали множество методов разделения смесей. Некоторые смеси состоят из видимых невооруженному глазу частей. Но есть вещества, однородность которых сохраняется только до наступления особого состояния.
К примеру, из чего состоит гранит, видно всем, а вот структура молока становится явной только при его скисании. Ниже мы рассмотрим, как можно разделить смешанные вещества, и для чего применяется каждый из методов.
Способы разделения однородных смесей
Для выделения из готового состава растворенных компонентов принято использовать химические процессы. Разберем основные химические способы.
Выпаривание
В основу выпаривания заложены физические свойства компонентов смеси, а именно способность кипеть при разных температурах.
В ходе такого процесса состав можно разделить на жидкие и растворимые вещества. Например, вода и соль, или вода и сахар.
Выпариванием пользуются при необходимости выделения из имеющейся смеси только твердого ингредиента.
С температурами кипения отдельных веществ можно предварительно ознакомиться в справочниках по химии или физике. Данные представлены в наглядных таблицах.
Кристаллизация
Кристаллизацией называют процесс формирования кристаллов из стекол, газов, расплавов и растворов. Такую же формулировку применяют при образовании кристаллов с полученной структурой из кристаллов другого структурного класса, так называемые полиморфные превращения, либо при смене состояния вещества из жидкого на твердое кристаллическое.
Методом кристаллизации пользуются для выделения больших образований твердого вещества. Жидкость испаряется частично.
Раствор нагревают до определенной температуры и оставляют открытым на долгий период времени. При медленном испарении жидкости растворенное вещество выпадает в осадок в виде кристаллов. Таким методом в промышленных масштабах добывают соль из природной соленой воды.
Дистилляция (перегонка)
Метод перегонки основан на испарении летучих жидкостей, которые в дальнейшем превращаются в конденсат.
При нагревании раствора летучий компонент превращается в пар и оседает на стенках сосудов в виде капель конденсата.
Дистилляцию применяют в процессе опреснения морской воды, что очень актуально для стран с острой нехваткой питьевой воды.
Дистилляция – это основной метод переработки нефти, которая, по сути, является многокомпонентной смесью. В результате перегонки получают различные виды топлива.
Хроматография
Хроматография основана на способности поверхности определенных веществ с разной интенсивностью поглощать разделяемые компоненты.
Процесс можно рассмотреть на простом практическом примере – разделении красителей фильтровальной бумагой. При погружении конца полоски бумаги в раствор, растворители будут подниматься на разную высоту и с различной скоростью.
В промышленных масштабах фильтровальную бумагу заменяют углем, мелом, известняком и прочими веществами. Для разделения многокомпонентных растворов используют хроматографы. Они не только разделяют смеси, но и устанавливают их состав.
Методы разделения неоднородных составов
Для разделения нерастворимой группы смесей применяют несколько иные методики. Их задача заключается в отделении твердых нерастворимых частиц от жидкостей или твердых частиц другого вида.
Отстаивание
Это наиболее простой метод, который отличается тем, что в процессе отстаивания частицы, имеющие больший вес, чем вода, опускаются на дно сосуда.
Более легкие частицы наоборот всплывают на поверхность, где их потом и собирают.
Чем меньшего размера твердые компоненты, тем дольше длится отстаивание. Поэтому для ускорения очищения жидкости могут применять различные абсорбенты, адсорбенты и прочие химические катализаторы.
Фильтрование
Фильтрование часто используется совместно с отстаиванием. Для его осуществления понадобятся всевозможные фильтры.
Наиболее результативными являются вакуумные, дисковые и ленточные. Они задерживают твердые частицы и пропускают жидкость в емкость. Чем больше размер фильтра, тем быстрее будет происходить фильтрация.
Центрифугирование
Работа высокоскоростных центрифуг заключается в разделении особо устойчивых эмульсий.
При помощи центробежной силы компоненты смеси, имеющие индивидуальную густоту, разделяются через воронки в разные емкости. В этом и состоит суть центрифугирования.
Для газовых взвесей лучше использовать скоростные циклоны. Они собирают твердые частицы на электродах или стенках устройства.
Другие методы разделения
Отделить нужный компонент из имеющейся смеси можно и другими способами.
Приведем несколько примеров:
Сушка – тепловое удаление жидкости из смесей. После сушки остается только твердый состав. Часто применяется на производстве непосредственно перед упаковкой продукции.
Электрофорез – сложное явление, заключающееся в электрокинетическом перемещении дисперсных частиц в жидком или газообразном веществе под воздействием электрического поля. Электрофорез применяется для разделения и изучения состава смеси в молекулярной биологии, химии и биохимии.
Методов разделения смесей намного больше, нежели описано в этой статье. Существуют очень сложные способы, которые предназначены для выделения из состава веществ со схожими свойствами или имеющихся в критически малых количествах в гетерогенных и гомогенных смесях.
Что такое дистиллят, виды, ГОСТы в таблице. Как правильно проводить дистилляцию спирта/самогона?
Раз получение домашнего самогона разрешено на государственном уровне (учтите – только для собственных потребностей), то и желающих освоить мастерство винокура прибавилось.
Но далеко не все владеют правильной техникой получения спиртного и не применяют ее на практике. А поскольку основной способ перегонки браги – дистилляция, то в результате «хромает» качество домашней продукции.
Чтобы иметь самогон, которым не стыдно угощать дорогих гостей, научитесь правильному перегону.
Теория дистилляции
Дистилляция предполагает превращение спиртосодержащей жидкости (браги, вина) в крепкий напиток путем испарения спирта с дальнейшей конденсацией и превращением в алкогольную жидкость крепостью 40° и выше.
Получение дистиллята разделено на несколько этапов:
Справка. Чаще всего для промежуточной очистки спирта сырца между двумя перегонами используется бентонит или белая глина.
Далее — повторная перегонка с разделением на фракции:
Важно. Опытные самогонщики отбирают половину голов уже при первой перегонке. Поскольку точно предугадать, сколько получится спирта-сырца и до какой крепости вы его разведете, количество определите как 60 мл на каждый использованный килограмм сахара. Половина – это 30 мл из килограмма.
Внимание. Чем меньше питьевого самогона вы отберете, тем он будет чище, поскольку в хвостовых фракциях снова возрастает количество сивухи.
Простейший дистиллятор
В принципе, дистиллятором послужат даже две кастрюли и пищевая пленка. Но говорить при этом о качестве, тем более – двойной перегонке не приходится, поскольку это невозможно. Поэтому простейший в понимании самогонщика аппарат состоит из:
Такие самогонные аппараты использовали наши предки. Но сегодня работа с таким допустима только для начинающих,
Виды аппаратов
Сегодня популярны аппараты с дополнительными навесами, улучшающими качество дистиллята:
Какие бывают дистилляты?
Домашние дистилляты (самогоны) принято разделять на виды:
Отличие от ректификации, что лучше
В стремлении к чистоте продукта винокуры прибегают к домашней ректификации, в результате получают чистый питьевой спирт. Ректификация имеет свои плюсы, но и не лишена недостатков.
Сравните два вида переработки браги на домашний алкоголь, и поймете, в чем заключается разница.
Функциональность и показатели | Дистилляция | |
Суть метода | Испарение спиртосодержащей жидкости с дальнейшей конденсацией (превращением пара в жидкость) | Разделение многокомпонентной смеси на составляющие с помощью тепомассообмена между жидкостями с одновременным укреплением, отделением воды и сивушных масел от спирта |
Требования к перегону и сложность процесса | Для получения качественного продукта необходима двойная перегонка, во второй раз – с разделением на фракции. Процесс перегона не сложный | Нужна двойная перегонка. Необходимы специальные знания, практика, и качественный ректификатор, построенный по стандартам. Система сложнее по сравнению с дистиллятором |
Крепость алкоголя | После разделения на фракции – 60-70° | 96° |
Чистота от сивушных масел | При двойном перегоне имеет допустимые показатели, согласно ГОСТу Р 56368—2015 | Высокая чистота, на уровне спирта, произведенного в промышленных условиях |
Органолептика (вкусо-ароматические показатели) | Сохраняет аромат и вкус начального продукта, из которого приготовлена брага | Во вкусе преобладает спирт. Даже при ректификации браг с сильным ароматом (фруктовые, зерновые) в конечном продукте почти отсутствует их вкусо-ароматика. |
Употребление | Сразу после перегона и разведения до 40-45° | Прекрасная основа для наливок и настоек. Можно употреблять и после разведения, но вкус более жесткий и «выхолощенный». |
Что для вас лучше и нужнее – решать только вам. Если вы стремитесь к максимальной и крепости – выбирайте ректификацию. Если же вам важно сохранить вкус исходного сырья, там более, превратить в дальнейшем полученный продукт в коньяк, кальвадос или виски – тогда только дистилляция.
Продвинутые винокуры с опытом имеют в своем арсенале и дистиллятор, и ректификационную колонну. Тем более, что сегодня производители самогонных аппаратов предлагают надежные и продуктивные трансформеры, позволяющие производить как ароматный дистиллят, так и крепкий чистый спирт-ректификат.
Но какой бы вид получения крепкого домашнего спиртного вы не выбрали для себя, главное – превращать брагу в алкоголь правильно. И ради безопасности употребления, и ради приятного вкуса. Готовьте правильный самогон, пейте умеренно и ставьте оценки статье за полезную информацию.