Å forstå "fysikk" alkoholretting Vurder hovedegenskapene til absolutt 100% etylalkohol:
- kokepunkt = 78,3 ° C ved 760 mm Hg
- væsketetthet = 790 kg / m3 ved 20 ° С

Det er kjent at etylalkohol er helt løselig i vann og danner en binær vann-alkoholblanding med en hvilken som helst mengde alkohol. Her er det nødvendig å indikere forskjellen mellom masse og volumkonsentrasjon av etanol i en vann-alkoholoppløsning. Massekonsentrasjonen av alkohol er alkoholens masse i massen av løsningen (angitt som g / g eller% masse).

Konseptet med volumetrisk konsentrasjon brukes oftest - dette er volumet av alkohol i volumet av blandingen (angitt som ml / ml eller% vol.). På grunn av den signifikante forskjellen i tetthet av alkohol (0,79 g / ml) og vann (1 g / ml), kan verdiene for volumetriske og massekonsentrasjoner variere vesentlig. I det følgende vil vi bare bruke begrepet volumetrisk konsentrasjon.

Det er klart at kokepunktet for en løsning av to væsker må være mellom de individuelle kokepunktene - 100 ° C for vann og 78,3 ° C for etylalkohol (ved 760 mm Hg). Avhengigheten av kokepunktet (fordampning) av denne løsningen, eller, som er den samme, temperaturen på mettet vann-alkoholdamp på alkoholkonsentrasjonen i dampen er vist på fig. 1.

Punkt A med en konsentrasjon på 96,4% og et kokepunkt mindre enn kokepunktet til 100% etylalkohol fortjener spesiell oppmerksomhet i denne grafen.

Prosessene er tydeligst destillasjon og rektifikasjon av etanol forklar ved fase-likevektskurven til en binær vann-alkoholblanding (se fig. 2).

Det kan sees av diagrammet at praktisk talt hele likevektskurven er over den diagonale Y = X, det vil si ved fordampning av en vann-alkoholoppløsning, er konsentrasjonen av alkohol i dampen høyere enn i den opprinnelige væsken. Dette er det som ligger til grunn for prosessene med destillasjon og rektifisering av etanol.

Av stor betydning er punktet (A, X = Y = 97,2 volum%) for skjæringspunktet mellom fasekviliburkurven og diagonalen. Dette er et spesielt "azeotroppunkt" - en uatskillelig kokende væskeblanding av to rene komponenter, som ikke kan skilles i komponenter ved destillasjon eller rektifikasjon. Vann-alkohol-blandingen så nært som mulig til azeotrop-punktet kalles rektifisert alkohol.

Ved å bruke likevektskurven og Y = X -diagonalen (se figur 2), kan du se at en enkel destillasjon av 10% mos først produserer måneskinn med en konsentrasjon på omtrent 53 volum%. Videre, etter trinn 10-53, kan du bygge følgende-53-82, 82-88, 88-92, etc. Den vertikale komponenten i trinnet viser en økning i prosentandelen av etanol i dampfasen frem til fase -likevekten begynner (punkt A). Den horisontale komponenten i trinnet viser kondens av disse dampene (skjæringspunktet mellom horisontalen og diagonalen Y = X). Diagrammet viser at for å få utbedret alkohol fra moset med en innledende konsentrasjon på 10%, skulle teoretisk sett mer enn et dusin av slike påfølgende destillasjoner finne sted. I praksis burde det være mye mer av dem, så ettersom konsentrasjonen av alkohol i destillasjonen fortsatt synker, reduseres konsentrasjonen av destillatet tilsvarende. For eksempel, på det første trinnet, 53% vol. tilsvarer bare det første øyeblikket av destillasjon. Etter en stund reduseres konsentrasjonen av alkohol i brygget, og vi har allerede mindre enn 10% alkohol i det, noe som resulterer i at den valgte måneskinnet ved slutten av den første destillasjonen har en gjennomsnittlig styrke på ikke 53% vol. ., Men 35-40% vol.

Det skal bemerkes at etanolens kokepunkt er avhengig av atmosfæretrykk (se fig. 3). Dessuten er denne avhengigheten ganske signifikant for utbedringsprosessen, når hver tiende grad betyr noe.

I en veldig, veldig forenklet formulering utgjør "trinnene" for individuelle destillasjoner beskrevet ovenfor, men ikke utført separat, men samlet sammen i ett apparat, alkoholopprettingsprosess... En slik rektifikasjonsenhet har et annet stort "pluss" - parallelt med oppgaven med å skaffe rektifisert alkohol, løser den også problemet med å rense den fra urenheter som har et annet kokepunkt enn alkohol (se tabellen i artikkelen Physics - Simple destillation ).

Utenom vårt mål om å skaffe alkohol, kan ethvert stoff isoleres i ren form ved hjelp av en rektifikasjonskolonne (dette vil være spesielt enkelt hvis du kjenner kokepunktet). For eksempel, ved å destillere infusjon av grannåler, kan du prøve å isolere komponenten som styrer lukten av nåler, eller fra infusjon av roseblader, isolere stoffet som er ansvarlig for denne blomsterlukten. Det er bare ett skritt fra en moonshiner til en parfymer; o).

Faktisk er rettingskolonner av forskjellige typer og noen ganger har de en veldig kompleks struktur. Du kan se en mer grundig beskrivelse av de fysiske og teknologiske aspektene ved utbedring på nettstedet til en av de eldste produsentene

Ved enhver utbedring opprettholdes temperaturen under hjemmebrygging innenfor visse grenser. På samme måte må vann for omrøring av granulert sukker, og spesielt gjær, tas varmt. Hvis gjæren er tørr, er det nødvendig å "gjenopplive". Rør først inn vann med en temperatur som ikke er høyere enn 35 og ikke lavere enn 25 grader, tilsett litt sukker og la det stå til det dannes skum. Hell deretter i en beholder. trenger det ikke. Mosgjæringsprosessen finner sted ved romtemperatur.

Om temperaturen som kreves for destillasjon

• I hjemmebrygging er det veldig viktig å ikke overdrive temperaturen med destillasjon. Kokepunktet for vann er 100 grader, alkohol begynner å fordampe intensivt litt tidligere. Hvis du gjør destillasjonen av kokende mos, blir måneskinnet ved utgangen grumsete.
• Dessuten vil den synke kraftig. Alle skadelige urenheter fra moset kommer inn i det. Et termometer i lokket på destillasjonskuben lar deg kontrollere prosessen. Den optimale destillasjonstemperaturen er 79 - 82 grader Celsius.
• Men allerede ved 65 grader oppvarming begynner fordampningen av lette alkoholer og etere. Dette er "hodet" til moonshine eller "pervach" - den første literen (hvis beholderen med hjemmebrygging ikke er mindre enn 25 - 30 liter). Å drikke det er skadelig på grunn av tilstedeværelsen av etere i det. Og temperaturen på 78 grader "får" etylalkoholen til å fordampe.
• Den samles i et eget fartøy. Oppvarmingen av moset reduseres slik at det ikke koker. Deretter bringer de det over svak varme til temperaturen stiger igjen til 78. Og destillasjonen fortsetter videre. Det eksakte kokepunktet for alkohol (100% etanol) er 78,39 grader. 96% av det utbedrede materialet koker litt tidligere (78.15).

På kjøling av alkoholdamp

Hvis det ikke er et termometer

Hvis det ikke er et termometer, bestemmes styrken til den utgående måneskinnet ved å sette den i brann. Drypper litt på en treflate og tenner den. En blåaktig flamme (og nesten usynlig) indikerer drikkens høye styrke. Et svakt lys av gulaktig farge indikerer allerede 38 - 40% alkoholinnhold. Etter utbrenthet gjenstår en fet film, iriserende i lyset - dette er fuseloljer. Mengden av denne resten indikerer drikkens styrke. Ikke kast alkohol helt ut av moset. Hvis du trenger en "hale", det vil si at måneskinnet allerede er grumsete, så blir det oppvarmet over 85 grader. Hvis dette ikke er nødvendig, kan du legge denne resten til den neste beholderen med en ny del av moset. Festningen i det vil øke noe. Etter destillasjon forblir omtrent en fjerdedel av alkoholen i moset etter destillasjon.

Om varmeovner

La oss nå snakke om varmeovner for en destillasjonskube eller annen kapasitet. Det er best å bruke en gasskomfyr, som kokepunktet til moset er lettest å regulere. Kokeplaten eller induksjonsovnen tillater ikke jevn oppvarming. Som en siste utvei vil en brann gjøre det. Tanken med moset blir først oppvarmet over full brann. Hvis det ikke er et termometer, så er det viktigste i denne prosessen ikke å gå glipp av starten på suset i mosen. Reduser varmen kraftig, unngå å koke. Snart vil de første dråper moonshine dukke opp ved utgangen av spolen. Når beholderen er fylt, overvåkes dryppingen av den alkoholholdige drikken. Hvis det blir til en serie dråper, øker oppvarmingen litt. Under utbedringsprosessen frigjøres lukten av alkohol. Temperaturregimet i destillasjonskuben bør opprettholdes innenfor 76 - 82 grader. Etter en stund synker alkoholkonsentrasjonen i vasken. Prosessen bør ta så lang tid som mulig. Den høyeste kvaliteten på moonshine oppnås med destillasjon av moset ved 80 grader oppvarming.

Om sumpen

Det er mange varianter av enheter for hjemmebrygging. For noen blir en sump for fuseloljer kuttet i slangen mellom destillasjonskuben og spolen. Dampene deres er tyngre enn alkoholene og legger seg raskere. Sumpen i form av et lite fartøy fylles gradvis med skadelige urenheter. Jo høyere temperaturen på moset er, desto raskere fylles det. Men noen av de skadelige urenhetene når fremdeles utgangen.

Under normalt atmosfæretrykk er kokepunktet for alkohol 78,3 ° C (for etanol). Det må huskes at denne temperaturen alltid er uendret, selv om varmeforsyningen utføres kontinuerlig. Denne egenskapen til prosessen forklares med det faktum at transformasjonen av et flytende stoff til damp også skjer når en viss temperaturverdi, bestemt for et gitt stoff, er nådd - fordampningsvarmen.

Med en økning i molekylvekt stiger kokepunktet for alkohol, mens andelen er reversert for alkoholer som er tett på rad, med utgangspunkt i etyl. Numerisk er verdien mye høyere enn for etere eller hydrokarboner, som har samme molekylvekt. Følgelig gjelder dette mønsteret for derivater av disse stoffene. Denne egenskapen forklares av tilstedeværelsen av molekylær forening i alkoholer på grunn av tilstedeværelsen av hydroksylgrupper i blandingen.

Kokepunktet for alkohol bestemmes i stor grad av den kjemiske strukturen. Det er et så universelt mønster: jo mer sammensetningen av alkohol skiller seg fra den klassiske strukturen, desto lavere er kokepunktet.

Når man sammenligner kokepunktene til forskjellige alkoholer med kokepunktene til deres derivater, avsløres en unik regelmessighet - alkoholer er praktisk talt unormale i størrelse, veldig

Mer naturlig er avhengigheten av kokepunktet av verdien av molekylvekten til en bestemt alkohol. For eksempel er kokepunktet 78,15 ° C med en molekylvekt på 46,069 amu. e. m. På samme tid er lignende indikatorer for metyl henholdsvis 64,7 ° C og 32,04 a. e. m. Det samme mønsteret er typisk for alle alkoholer.

Hydrolysen av alkohol utføres som regel når den når den, dette er en ganske langvarig prosess som varer i omtrent ti timer.

En slik parameter som brenningstemperaturen for alkohol bestemmer i stor grad bruken av disse stoffene i industrien og hverdagen. Men her bør man ta hensyn til et slikt aspekt som forbrenningstypen. klassifisert i fire grupper. Den første typen inkluderer alle forbrenningsprosesser som oppstår på grunn av tilført oksygen i luften. Det inkluderer reaksjonene av brennende olje, så vel som alkohol. Denne prosessen uttrykkes med følgende formel: C2H5OH + 3O2 + 11,3 N2 = 2CO2 + 3H2O + 11,3N2.

Når man studerer denne formelen, må man huske på at den ikke fullt ut gjenspeiler alle de kjemiske transformasjonene som oppstår med stoffene som deltar i forbrenningsreaksjonen. Formelen er laget på grunnlag av at luft bare består av oksygen og nitrogen, tilstedeværelsen av inerte gasser i den antas å være null.

Parameteren vi vurderer - kokepunktet for alkohol - bestemmer dens allsidige bruk. Denne bruken er best kjent for oss som bruk av alkoholer som brennbare materialer og en bestanddel av forskjellige typer motorbrensel. Til disse formål brukes det som regel metanol, etanol og butanol, som produseres over hele verden i industriell skala. Slike produksjonsvolumer skyldes deres kommersielle tilgjengelighet og høye markedsforhold, dessuten brukes disse næringene i noen tilfeller som kriterier for indikatorer på statens teknologiske nivå. Separate teknologiske områder er produksjon av biodiesel, løsningsmidler, maling og mange andre produkter, som ganske enkelt er umulige å liste i en liten artikkel.

Vi kommer over begrepet "alkohol", "alkoholløsning" for første gang i skoleårene, da vi satte opp eksperimenter i kjemitimer. Men over tid "fordamper" kunnskapen som ble oppnådd i løpet av studietiden på grunn av mangel på mulighet for anvendelse i praksis.

I mellomtiden kan noe av denne skolekunnskapen komme godt med. Så frysepunktet og kokepunktene er nyttige for alle som ønsker å lære å skille vodka av høy kvalitet fra forfalskninger, så vel som ... bilister. La oss snakke om dette litt mer detaljert.

I de fleste tilfeller, når vi snakker om alkohol, mener vi etylalkohol - den samme typen som brukes i produksjon av alkohol. Egenskapene er frysepunkt og kokepunkt. Så hvis vi tar hensyn til ren etylalkohol, vil den fryse ved en veldig lav temperatur: -110 ° C.

Hva betyr "fryse"? Hvis vi går til språkene i kjemi, betyr det " vil gå fra flytende til fast". Frysepunktet kalles også smeltepunktet. Selvfølgelig er det umulig å oppnå slike verdier i hjemmet.

Hvorfor noen ganger når vi tar en flaske vodka ut av fryseren lenge glemt der, blir vi overrasket over å finne isbiter i den?

Vann-alkoholoppløsning

Faktum er at vodka ikke er ren alkohol, men er en løsning av vann, der det er en andel alkohol. Avhengig av hva denne andelen er, endres frysepunktet.

"Spredningen" av verdier der vodka gjennomgår krystallisering er fra -27 ° C til -34 ° C. Dette er omtrentlige tall. Jo mer etanol i vodka, jo lavere vil grensen være når den kan omdanne fra flytende alkohol til så å si "alkoholisk iskrem".

Følgende er interessant: fryseprosessen fortsetter gradvis, vodka tykner, blir til en slags gelé, og først etter det, hvis temperaturen ikke endres, blir den solid. Og som helhet fryser det nesten aldri.

Årsaken: For det første endrer vannpartikler sine egenskaper - de blir til små isbiter. Konsentrasjonen av alkohol i flasken blir høyere, så løsningen trenger nå en lavere temperatur for å bli is.

Det er usannsynlig at forhold kan opprettes i kjøleskapet når graden synker til -33 eller -40. Det er ganske enkelt teknisk umulig i hverdagen, selv om fryseren er i god stand. Derfor er det lite sannsynlig at du vil observere en fullstendig transformasjon til is, men isbiter i en flaske er ganske sannsynlig.

Frysebord med vann-alkoholoppløsning

Har du noe å legge til i artikkelen vår? Vi er klare til å legge ut kommentarer om emnet - de vil være nyttige for alle. Skriv, vi vil dele vår kunnskap!

Å forstå alkoholretting Vurder hovedegenskapene til absolutt 100% etylalkohol:
- kokepunkt = 78,3 ° C ved 760 mm Hg
- væsketetthet = 790 kg / m3 ved 20 ° С

Det er kjent at etylalkohol er helt løselig i vann og danner en binær vann-alkoholblanding med en hvilken som helst mengde alkohol. Her er det nødvendig å indikere forskjellen mellom masse og volumkonsentrasjon av etanol i en vann-alkoholoppløsning. Massekonsentrasjonen av alkohol er alkoholens masse i massen av løsningen (angitt som g / g eller% masse).

Konseptet med volumetrisk konsentrasjon brukes oftest - dette er volumet av alkohol i volumet av blandingen (angitt som ml / ml eller% vol.). På grunn av den signifikante forskjellen i tetthet av alkohol (0,79 g / ml) og vann (1 g / ml), kan verdiene for volumetriske og massekonsentrasjoner variere vesentlig. I det følgende vil vi bare bruke begrepet volumetrisk konsentrasjon.

Det er klart at kokepunktet for en løsning av to væsker må være mellom de individuelle kokepunktene - 100 ° C for vann og 78,3 ° C for etylalkohol (ved 760 mm Hg). Avhengigheten av kokepunktet (fordampning) av denne løsningen, eller, som er den samme, temperaturen på mettet vann-alkoholdamp på alkoholkonsentrasjonen i dampen er vist på fig. 1.

Punkt A med en konsentrasjon på 96,4% og et kokepunkt mindre enn kokepunktet til 100% etylalkohol fortjener spesiell oppmerksomhet i denne grafen.

Prosessene er tydeligst destillasjon og rektifikasjon av etanol forklar ved fase-likevektskurven til en binær vann-alkoholblanding (se fig. 2).

Det kan sees av diagrammet at praktisk talt hele likevektskurven er over den diagonale Y = X, det vil si ved fordampning av en vann-alkoholoppløsning, er konsentrasjonen av alkohol i dampen høyere enn i den opprinnelige væsken. Dette er det som ligger til grunn for prosessene med destillasjon og rektifisering av etanol.

Av stor betydning er punktet (A, X = Y = 97,2 volum%) for skjæringspunktet mellom fasekviliburkurven og diagonalen. Dette er et spesielt "azeotroppunkt" - en uatskillelig kokende væskeblanding av to rene komponenter, som ikke kan skilles i komponenter ved destillasjon eller rektifikasjon. Vann-alkohol-blandingen så nært som mulig til azeotrop-punktet kalles rektifisert alkohol.

Ved å bruke likevektskurven og diagonalen Y = X (se fig. 2) kan du se at en enkel destillasjon av 10% mos først gir måneskinn med en konsentrasjon på omtrent 53% vol. Videre, etter trinn 10-53, kan du bygge følgende-53-82, 82-88, 88-92, etc. Den vertikale komponenten i trinnet viser en økning i prosentandelen av etanol i dampfasen frem til fase -likevekten begynner (punkt A). Den horisontale komponenten i trinnet viser kondens av disse dampene (skjæringspunktet mellom horisontalen og diagonalen Y = X). Diagrammet viser at for å få utbedret alkohol fra brygget med en innledende konsentrasjon på 10%, skulle teoretisk sett mer enn et dusin av slike påfølgende destillasjoner finne sted. I praksis burde det være mye mer av dem, så ettersom konsentrasjonen av alkohol i destillasjonen fortsatt synker, reduseres konsentrasjonen av destillatet tilsvarende. For eksempel, på det første trinnet, 53% vol. tilsvarer bare det første øyeblikket av destillasjon. Etter en stund reduseres konsentrasjonen av alkohol i brygget, og vi har allerede mindre enn 10% alkohol i det, noe som resulterer i at den valgte måneskinnet ved slutten av den første destillasjonen har en gjennomsnittlig styrke på ikke 53% vol. ., Men 35-40% vol.

Det skal bemerkes at etanolens kokepunkt er avhengig av atmosfæretrykk (se fig. 3). Dessuten er denne avhengigheten ganske signifikant for utbedringsprosessen, når hver tiende grad betyr noe.

I en veldig, veldig forenklet formulering utgjør "trinnene" for individuelle destillasjoner beskrevet ovenfor, men ikke utført separat, men samlet i ett apparat, prosessen med alkoholrettelse. En slik utbedringsenhet har enda et "pluss" - parallelt med oppgaven med å skaffe rektifisert alkohol, løser den også oppgaven med å rense den for urenheter som har et annet kokepunkt enn alkohol (se diagrammet på forumet

Når vi går utover målet vårt - å skaffe alkohol ved hjelp av en destillasjonskolonne, kan ethvert stoff isoleres i ren form (det vil ikke være vanskelig hvis du kjenner kokepunktet). For eksempel, ved å destillere en infusjon av furunåler, kan du prøve å isolere komponenten som styrer lukten av nåler, eller fra infusjon av fiolette kronblad, isolere stoffet som er ansvarlig for denne blomsterlukten. Ett skritt fra en moonshiner til en parfymer